Calculator Debit de Incendiu | Calculează GPM-ul Necesar pentru Stingerea Incendiilor

Ce este debitul de apă pentru incendiu?

Un calculator pentru debitul de apă necesar la incendiu estimează câtă apă este necesară pompierilor pentru a controla un incendiu într-o anumită clădire. Rezultatul se numește debitul necesar pentru incendiu și se măsoară în galoane pe minut, sau GPM. Departamentele de pompieri, inginerii serviciilor de alimentare cu apă și proiectanții de clădiri folosesc această valoare pentru a planifica hidranții, conductele principale de apă și capacitatea pompelor.

Debitul necesar pentru incendiu depinde de trei lucruri: cât de mare este clădirea, din ce este construită și cât de ușor ard materialele din interior. O casă mică are nevoie de mult mai puțină apă decât un depozit mare plin cu mărfuri inflamabile.

Cum se calculează debitul de apă pentru incendiu

Acest calculator urmează metoda din Guide for Determination of Needed Fire Flow al Insurance Services Office (ISO), simplificată la trei tipuri de clădiri și trei niveluri de pericol. Calculul are două etape.

Etapa 1: Determinați coeficientul de construcție (Ci).

$C_i = 18 \times F \times \sqrt{\text{Suprafața}}$

Suprafața este aria efectivă în picioare pătrate. Pentru o clădire cu un singur nivel, aceasta este pur și simplu suprafața pardoselii. Pentru o clădire mai înaltă care nu este rezistentă la foc, ISO ia în calcul nivelul cu suprafața cea mai mare plus jumătate din suprafața fiecărui alt nivel. F este un coeficient de construcție care depinde de tipul clădirii:

Relația cu radical și coeficientul 18 sunt aceleași pentru toate tipurile de clădiri. Se schimbă doar F. Fiecare tip reprezintă o clasă de construcție ISO. Rezidențială înseamnă structură din lemn (clasa 1). Comercială înseamnă zidărie cu planșee pe grinzi de lemn (clasa 2). Industrială înseamnă construcție necombustibilă (clasa 3). Clasa stabilește și limita superioară pentru Ci. Ci se rotunjește la cei mai apropiați 250 GPM, apoi se menține cel puțin la 500 GPM și cel mult la limita superioară prezentată mai sus.

Etapa 2: Aplicați coeficientul de pericol și obțineți debitul necesar pentru incendiu (NFF).

$\text{NFF} = C_i \times O$

O este coeficientul de pericol al destinației, bazat pe gradul de combustibilitate al materialelor din interior:

Rezultatul se rotunjește la cei mai apropiați 250 GPM dacă este sub 2.500 GPM sau la cei mai apropiați 500 GPM dacă este de 2.500 GPM sau mai mare. Debitul final necesar pentru incendiu al oricărei clădiri este limitat între 500 GPM și 12.000 GPM, indiferent de tipul acesteia.

Exemplu: cum se calculează debitul de apă pentru incendiu

O casă de 2.000 de picioare pătrate, cu pericol moderat.

Ci = 18 × 1,5 × √2.000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1.208, rotunjit la 1.250 GPM. Valoarea este sub limita rezidențială de 8.000 GPM, deci rămâne neschimbată.

NFF = 1.250 × 1,00 = 1.250 GPM. Este deja sub 2.500, deci se rotunjește la cei mai apropiați 250 și rămâne la 1.250 GPM.

Un magazin cu amănuntul de 25.000 de picioare pătrate, cu pericol moderat.

Ci = 18 × 1,0 × √25.000 = 18 × 158,1 ≈ 2.846, rotunjit la 2.750 GPM.

NFF = 2.750 × 1,00 = 2.750 GPM. Deoarece valoarea este de 2.500 sau mai mare, se rotunjește la cei mai apropiați 500, rezultând 3.000 GPM.

O fabrică de 75.000 de picioare pătrate, cu pericol ridicat.

Ci = 18 × 0,8 × √75.000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3.944, rotunjit la 4.000 GPM. Valoarea este sub limita industrială de 6.000 GPM, astfel că aici nu se aplică nicio limitare.

NFF = 4.000 × 1,25 = 5.000 GPM, fiind deja un multiplu de 500, astfel că rezultatul final este 5.000 GPM.

De ce este important debitul de apă pentru incendiu

Pompa unei autospeciale de pompieri debitează de obicei între 1.000 și 1.500 GPM. O necesitate calculată de 4.000 GPM înseamnă că mai multe autospeciale trebuie să furnizeze apă simultan, nu doar una. Departamentele de pompieri folosesc valorile debitului necesar pentru incendiu când planifică evaluări înainte de producerea incendiilor, stabilesc câte unități să trimită la o alarmă și verifică dacă un hidrant poate furniza efectiv debitul necesar unei clădiri.

Inginerii serviciilor de alimentare cu apă folosesc aceleași valori pentru dimensionarea conductelor și rezervoarelor de stocare. O conductă principală construită doar pentru consumul casnic poate să nu transporte suficientă apă în timpul unui incendiu, astfel că cererea pentru stingerea incendiilor determină adesea dimensiunea conductei principale, nu consumul zilnic.

Proiectanții de clădiri efectuează aceste calcule la începutul proiectului. Dacă un depozit propus necesită mai multă apă decât poate furniza sistemul local, opțiunile sunt de obicei o clădire mai mică, un sistem de sprinklere sau modernizarea costisitoare a conductei principale de apă.

Sprinklerele și reducerea debitului de apă pentru incendiu

Multe coduri pentru clădiri și incendii permit o cerință mai mică privind debitul de apă pentru incendiu atunci când clădirea are un sistem automat de sprinklere care respectă NFPA 13. Deoarece sprinklerele pot controla un incendiu înainte ca acesta să se extindă, unele jurisdicții permit o reducere de 50 până la 75 la sută a debitului necesar pentru intervenția manuală a pompierilor. Procentul exact depinde de codul local și de aprobarea inspectorului de incendiu, astfel că trebuie verificat de la caz la caz. Acest calculator nu aplică singur nicio reducere pentru sprinklere.

Debitul de apă pentru incendiu comparativ cu debitul necesar sprinklerelor

Debitul de apă pentru incendiu și debitul necesar sprinklerelor sunt două valori distincte. Debitul de apă pentru incendiu este cantitatea de apă necesară pompierilor pentru furtunuri și hidranți după sosirea acestora. Debitul necesar sprinklerelor este cantitatea de apă de care are nevoie un sistem automat de sprinklere pentru a funcționa și se calculează separat conform NFPA 13, în funcție de tipul mărfurilor depozitate, înălțimea de stocare și proiectarea sistemului de sprinklere. Debitul necesar sprinklerelor este de obicei mult mai mic, adesea de la câteva zeci la câteva mii de GPM, iar autoritatea competentă decide care dintre cele două valori se aplică la proiectarea alimentării cu apă.

Ce nu acoperă acest calculator

Acest instrument folosește o versiune simplificată a metodei ISO, cu trei tipuri de clădiri și trei niveluri de pericol în locul setului complet ISO de șase clase de construcție și cinci grade de pericol. Nu ia în calcul expunerea la clădirile din apropiere, reducerile pentru sprinklere, modificările codurilor locale sau cerințele privind durata alimentării cu apă. Rezultatele de aici sunt utile pentru planificarea inițială. Un inginer autorizat în protecția împotriva incendiilor și autoritatea locală competentă trebuie să confirme valoarea finală folosită pentru autorizații și construcție.

Întrebări frecvente

Care este formula pentru debitul de apă necesar la incendiu? Debitul necesar pentru incendiu este egal cu un coeficient de construcție (Ci) înmulțit cu un coeficient de pericol al destinației (O). Ci este egal cu 18 înmulțit cu un coeficient de construcție F și cu rădăcina pătrată a suprafeței pardoselii clădirii, exprimată în picioare pătrate. F este 1,5 pentru clădirile rezidențiale, 1,0 pentru clădirile comerciale și 0,8 pentru clădirile industriale.

Care este debitul minim de apă necesar la incendiu? Această metodă stabilește o valoare minimă de 500 GPM pentru orice tip de clădire: rezidențială, comercială sau industrială.

Care este debitul maxim de apă necesar la incendiu? Debitul final necesar pentru incendiu este limitat la 12.000 GPM. În calcul, coeficientul de construcție este limitat la 8.000 GPM pentru clădirile rezidențiale și comerciale și la 6.000 GPM pentru clădirile industriale.

De ce schimbă tipul clădirii rezultatul, deși formula arată la fel? Formula pentru suprafață (rădăcina pătrată a suprafeței înmulțită cu 18) este identică pentru toate tipurile. Tipul clădirii schimbă rezultatul prin coeficientul de construcție F și, indirect, printr-o limită superioară diferită pentru Ci.

Pot sprinklerele să reducă debitul de apă necesar unei clădiri pentru incendiu? Da, în majoritatea jurisdicțiilor, deși acest calculator nu aplică automat reducerea. Un reprezentant al autorității competente verifică sistemul de sprinklere înainte de a aproba orice reducere.

Prin ce se deosebește acesta de debitul necesar sprinklerelor? Debitul de apă pentru incendiu acoperă apa pentru furtunurile și hidranții folosiți de pompieri. Debitul necesar sprinklerelor acoperă apa utilizată de un sistem automat de sprinklere și se calculează separat, de obicei la o valoare mai mică, conform NFPA 13.

Referințe

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Jersey City, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, anexa B.
3. National Fire Protection Association. NFPA 13: Standard for the Installation of Sprinkler Systems.
4. National Fire Protection Association. NFPA 1142: Standard on Water Supplies for Suburban and Rural Fire Fighting.
5. American Water Works Association (2017). M31: Distribution System Requirements for Fire Protection, ediția a 5-a. Denver, CO: AWWA.