Kalkulačka prietoku vody pri hasení | Výpočet požadovaných GPM pre hasenie požiaru

Čo je prietok požiarnej vody?

Kalkulačka prietoku požiarnej vody odhaduje, koľko vody hasiči potrebujú na zvládnutie požiaru v konkrétnej budove. Výsledok sa nazýva potrebný prietok požiarnej vody a meria sa v galónoch za minútu alebo GPM. Hasičské zbory, inžinieri vodárenských spoločností a projektanti budov používajú toto číslo pri plánovaní hydrantov, vodovodných potrubí a kapacity čerpadiel.

Potrebný prietok požiarnej vody závisí od troch vecí: od veľkosti budovy, materiálu, z ktorého je postavená, a od toho, ako ľahko horí jej obsah. Malý dom potrebuje oveľa menej vody než veľký sklad plný horľavého tovaru.

Ako vypočítať prietok požiarnej vody

Táto kalkulačka používa metódu uvedenú v príručke organizácie Insurance Services Office (ISO) Guide for Determination of Needed Fire Flow, zjednodušenú na tri typy budov a tri úrovne nebezpečenstva. Výpočet má dva kroky.

Krok 1: Určte konštrukčný faktor (Ci).

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

Plocha je účinná plocha v štvorcových stopách. Pri jednopodlažnej budove ide jednoducho o podlahovú plochu. Pri vyššej budove, ktorá nie je požiarne odolná, ISO berie najväčšie podlažie plus polovicu plochy každého ďalšieho podlažia. F je konštrukčný faktor, ktorý závisí od typu budovy:

Vzťah s druhou odmocninou a koeficient 18 sú rovnaké pre každý typ budovy. Mení sa iba F. Každý typ zastupuje jednu konštrukčnú triedu ISO. Obytné budovy znamenajú rámovú konštrukciu (trieda 1). Komerčné budovy znamenajú murovanú konštrukciu s trámovými stropmi (trieda 2). Priemyselné budovy znamenajú nehorľavú konštrukciu (trieda 3). Trieda zároveň určuje hornú hranicu Ci. Ci sa zaokrúhľuje na najbližších 250 GPM, potom sa ohraničí dolnou hranicou 500 GPM a hornou hranicou uvedenou vyššie.

Krok 2: Použite faktor nebezpečenstva a získajte potrebný prietok požiarnej vody (NFF).

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

O je faktor nebezpečenstva podľa účelu využitia, založený na horľavosti obsahu:

Výsledok sa zaokrúhľuje na najbližších 250 GPM, ak je nižší než 2 500 GPM, alebo na najbližších 500 GPM, ak je 2 500 GPM alebo vyšší. Konečný potrebný prietok požiarnej vody pre každú budovu sa bez ohľadu na jej typ ohraničí hodnotami 500 GPM a 12 000 GPM.

Príklad: Ako vypočítať prietok požiarnej vody

Dom s plochou 2 000 štvorcových stôp, stredné nebezpečenstvo.

Ci = 18 × 1,5 × √2 000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1 208, po zaokrúhlení 1 250 GPM. To je menej než obytná horná hranica 8 000 GPM, takže hodnota zostáva nezmenená.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. Keďže je už pod hodnotou 2 500, zaokrúhli sa na najbližších 250 a zostane na hodnote 1 250 GPM.

Maloobchodná predajňa s plochou 25 000 štvorcových stôp, stredné nebezpečenstvo.

Ci = 18 × 1,0 × √25 000 = 18 × 158,1 ≈ 2 846, po zaokrúhlení 2 750 GPM.

NFF = 2 750 × 1,00 = 2 750 GPM. Keďže ide o hodnotu 2 500 alebo vyššiu, zaokrúhli sa na najbližších 500, čím vznikne 3 000 GPM.

Továreň s plochou 75 000 štvorcových stôp, vysoké nebezpečenstvo.

Ci = 18 × 0,8 × √75 000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3 944, po zaokrúhlení 4 000 GPM. To je pod priemyselnou hornou hranicou 6 000 GPM, takže sa tu horné ohraničenie neuplatní.

NFF = 4 000 × 1,25 = 5 000 GPM, čo je už násobok 500, takže konečný výsledok je 5 000 GPM.

Prečo je prietok požiarnej vody dôležitý

Čerpadlo hasičského vozidla zvyčajne dodáva 1 000 až 1 500 GPM. Vypočítaná potreba 4 000 GPM znamená, že vodu musí naraz dodávať niekoľko vozidiel, nielen jedno. Hasičské zbory používajú údaje o potrebnom prietoku požiarnej vody pri plánovaní prieskumov pred vznikom požiaru, pri rozhodovaní o počte jednotiek vyslaných k poplachu a pri overovaní, či hydrant skutočne dokáže dodať množstvo vody potrebné pre danú budovu.

Inžinieri vodárenských spoločností používajú rovnaké čísla pri určovaní priemeru potrubí a veľkosti akumulačných nádrží. Vodovodné potrubie vybudované iba na zásobovanie domácností nemusí mať počas požiaru dostatočnú kapacitu, takže veľkosť hlavného potrubia často určuje potreba požiarnej vody, nie každodenná spotreba.

Projektanti budov vykonávajú tieto výpočty už na začiatku projektu. Ak navrhovaný sklad potrebuje viac vody, než dokáže dodať miestna sústava, možnosťami sú zvyčajne menšia budova, sprinklerové zariadenie alebo nákladná modernizácia hlavného vodovodného potrubia.

Sprinklery a zníženie prietoku požiarnej vody

Mnohé stavebné a požiarne predpisy povoľujú nižšiu požiadavku na prietok požiarnej vody, ak je budova vybavená automatickým sprinklerovým zariadením, ktoré spĺňa požiadavky NFPA 13. Keďže sprinklery môžu požiar zvládnuť skôr, než sa rozšíri, niektoré jurisdikcie povoľujú zníženie potrebného prietoku požiarnej vody pre zásah hasičov o 50 až 75 percent. Presné percento závisí od miestnych predpisov a schválenia príslušného požiarneho orgánu, preto sa má overiť v každom jednotlivom prípade. Táto kalkulačka sama žiadne zníženie za sprinklerové zariadenie neuplatňuje.

Prietok požiarnej vody a potreba sprinklerov

Prietok požiarnej vody a prietok pre sprinklerový systém sú dve samostatné hodnoty. Prietok požiarnej vody je množstvo vody, ktoré hasiči potrebujú na hadice a hydranty po príchode na miesto. Prietok pre sprinklerový systém je množstvo vody potrebné na prevádzku automatického sprinklerového systému a počíta sa samostatne podľa NFPA 13 na základe typu skladovaného tovaru, výšky skladovania a návrhu sprinklerového systému. Prietok pre sprinklerový systém je zvyčajne oveľa menší, často sa pohybuje od desiatok po niekoľko tisíc GPM, pričom príslušný orgán podľa predpisov určuje, ktorá hodnota rozhoduje o návrhu zásobovania vodou.

Čo táto kalkulačka nezohľadňuje

Tento nástroj používa zjednodušenú verziu metódy ISO s tromi typmi budov a tromi úrovňami nebezpečenstva namiesto úplného súboru šiestich konštrukčných tried a piatich stupňov nebezpečenstva podľa ISO. Nezohľadňuje vystavenie okolitým budovám, úľavy za sprinklerové zariadenie, miestne zmeny predpisov ani požiadavky na trvanie dodávky vody. Výsledky sú užitočné pri úvodnom plánovaní. Konečné číslo použité na účely povolení a výstavby by mal potvrdiť licencovaný inžinier požiarnej ochrany a miestne príslušný orgán.

Často kladené otázky

Aký je vzorec pre prietok požiarnej vody? Potrebný prietok požiarnej vody sa rovná konštrukčnému faktoru (Ci) vynásobenému faktorom nebezpečenstva podľa využitia (O). Ci sa rovná 18-násobku konštrukčného faktora F vynásobenému druhou odmocninou podlahovej plochy budovy v štvorcových stopách. F je 1,5 pre obytné budovy, 1,0 pre komerčné budovy a 0,8 pre priemyselné budovy.

Aký je minimálny požadovaný prietok požiarnej vody? Táto metóda stanovuje dolnú hranicu 500 GPM pre každý typ budovy, či už obytný, komerčný alebo priemyselný.

Aký je maximálny prietok požiarnej vody? Konečný potrebný prietok požiarnej vody je ohraničený hodnotou 12 000 GPM. Samotný konštrukčný faktor je pritom ohraničený hodnotou 8 000 GPM pri obytných a komerčných budovách a hodnotou 6 000 GPM pri priemyselných budovách.

Prečo typ budovy mení výsledok, hoci vzorec vyzerá rovnako? Vzorec pre plochu (druhá odmocnina z plochy vynásobená 18) je pre každý typ rovnaký. Typ budovy ovplyvňuje výsledok prostredníctvom konštrukčného faktora F a nepriamo aj prostredníctvom odlišnej hornej hranice Ci.

Môžu sprinklery znížiť prietok požiarnej vody potrebný pre budovu? Áno, vo väčšine jurisdikcií, hoci táto kalkulačka zníženie neuplatňuje automaticky. Príslušný orgán podľa predpisov preskúma sprinklerové zariadenie pred schválením akéhokoľvek zníženia.

Ako sa to líši od potreby sprinklerov? Prietok požiarnej vody zahŕňa vodu pre hadice a hydranty, ktoré používajú hasiči. Prietok pre sprinklerový systém zahŕňa vodu používanú automatickým sprinklerovým systémom a ide o samostatný, zvyčajne menší výpočet podľa NFPA 13.

Zdroje

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Jersey City, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, príloha 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, 5. vydanie. Denver, CO: AWWA.