Kalkulator pretoka požarne vode | Izračunajte potrebne GPM za gašenje požara

Kaj je požarni pretok?

Kalkulator požarnega pretoka oceni, koliko vode gasilci potrebujejo za obvladovanje požara v določeni stavbi. Rezultat se imenuje potrebni požarni pretok in se meri v galonah na minuto oziroma GPM. Gasilske službe, inženirji vodovodov in projektanti stavb to vrednost uporabljajo pri načrtovanju hidrantov, vodovodov in zmogljivosti črpalk.

Potrebni požarni pretok je odvisen od treh dejavnikov: velikosti stavbe, materiala, iz katerega je zgrajena, in gorljivosti njene vsebine. Majhna hiša potrebuje veliko manj vode kot veliko skladišče, polno gorljivega blaga.

Kako izračunati požarni pretok

Ta kalkulator uporablja metodo iz priročnika organizacije Insurance Services Office (ISO) Guide for Determination of Needed Fire Flow, poenostavljeno na tri vrste stavb in tri stopnje nevarnosti. Izračun poteka v dveh korakih.

Korak 1: Določite konstrukcijski faktor (Ci).

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

Površina je efektivna površina v kvadratnih čevljih. Pri enonadstropni stavbi je to preprosto tlorisna površina. Pri višji stavbi, ki ni požarno odporna, ISO upošteva največjo etažo in polovico površine vsake druge etaže. F je konstrukcijski faktor, ki je odvisen od vrste stavbe:

Kvadratnokorenska povezava in koeficient 18 sta enaka za vse vrste stavb. Spreminja se samo F. Vsaka vrsta predstavlja en razred konstrukcije po ISO. Stanovanjska pomeni okvirno konstrukcijo (razred 1). Poslovna pomeni zidano konstrukcijo z lesenimi nosilci (razred 2). Industrijska pomeni negorljivo konstrukcijo (razred 3). Razred določa tudi zgornjo mejo Ci. Ci se zaokroži na najbližjih 250 GPM, nato pa se omeji z najmanj 500 GPM in z zgornjo mejo, prikazano zgoraj.

Korak 2: Upoštevajte faktor nevarnosti in določite potrebni požarni pretok (NFF).

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

O je faktor požarne nevarnosti glede na namembnost, ki temelji na gorljivosti vsebine objekta:

Rezultat se zaokroži na najbližjih 250 GPM, če je manjši od 2.500 GPM, oziroma na najbližjih 500 GPM, če je 2.500 GPM ali več. Končni potrebni požarni pretok vsake stavbe je omejen na območje med 500 GPM in 12.000 GPM, ne glede na njeno vrsto.

Primer: kako izračunati požarni pretok

Hiša s površino 2.000 kvadratnih čevljev, zmerna nevarnost.

Ci = 18 × 1,5 × √2.000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1.208, zaokroženo na 1.250 GPM. To je pod stanovanjsko zgornjo mejo 8.000 GPM, zato vrednost ostane nespremenjena.

NFF = 1.250 × 1,00 = 1.250 GPM. Ker je že pod 2.500, se zaokroži na najbližjih 250 in ostane pri 1.250 GPM.

Trgovina s površino 25.000 kvadratnih čevljev, zmerna nevarnost.

Ci = 18 × 1,0 × √25.000 = 18 × 158,1 ≈ 2.846, zaokroženo na 2.750 GPM.

NFF = 2.750 × 1,00 = 2.750 GPM. Ker je to 2.500 ali več, se zaokroži na najbližjih 500, kar da 3.000 GPM.

Tovarna s površino 75.000 kvadratnih čevljev, visoka stopnja nevarnosti.

Ci = 18 × 0,8 × √75.000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3.944, zaokroženo na 4.000 GPM. To je pod industrijsko zgornjo mejo 6.000 GPM, zato se tu omejitev ne uporabi.

NFF = 4.000 × 1,25 = 5.000 GPM, kar je že večkratnik 500, zato je končni rezultat 5.000 GPM.

Zakaj je požarni pretok pomemben

Črpalka gasilskega vozila običajno zagotavlja od 1.000 do 1.500 GPM. Izračunana potreba 4.000 GPM pomeni, da mora vodo hkrati dovajati več gasilskih vozil, ne samo eno. Gasilske službe podatke o potrebnem požarnem pretoku uporabljajo pri načrtovanju predpožarnih ogledov, odločanju o številu enot, poslanih na alarm, in preverjanju, ali lahko hidrant dejansko zagotovi količino, ki jo stavba potrebuje.

Inženirji vodovodnih sistemov iste številke uporabljajo za dimenzioniranje cevi in rezervoarjev. Vodovod, zgrajen samo za gospodinjsko rabo, med požarom morda ne more dovajati dovolj vode, zato velikost glavnega voda pogosto določa požarna potreba, ne vsakodnevna poraba.

Projektanti stavb te izračune opravijo v zgodnji fazi projekta. Če predlagano skladišče potrebuje več vode, kot jo lahko zagotovi lokalni sistem, so običajne možnosti manjša stavba, sprinklerski sistem ali draga nadgradnja glavnega voda.

Sprinklerski sistemi in zmanjšanje požarnega pretoka

Številni gradbeni in požarni predpisi dovoljujejo nižji zahtevani požarni pretok, če je stavba opremljena z avtomatskim sprinklerskim sistemom, ki izpolnjuje zahteve NFPA 13. Ker lahko sprinklerski sistem požar obvlada, še preden se močno razširi, nekatere jurisdikcije dovoljujejo zmanjšanje potrebnega požarnega pretoka za ročno gašenje za 50 do 75 odstotkov. Točen odstotek je odvisen od lokalnih predpisov in odobritve pristojnega požarnega organa, zato ga je treba preveriti za vsak primer posebej. Ta kalkulator zmanjšanja zaradi sprinklerskega sistema ne upošteva samodejno.

Požarni pretok in potreba po vodi za sprinklerski sistem

Požarni pretok in potreba sprinklerskega sistema sta dve ločeni vrednosti. Požarni pretok je količina vode, ki jo gasilci potrebujejo za cevi in hidrante, ko prispejo. Potreba sprinklerskega sistema je količina vode, ki jo za delovanje potrebuje avtomatski sprinklerski sistem; izračuna se ločeno po NFPA 13 glede na vrsto skladiščenega blaga, višino skladiščenja in zasnovo sprinklerskega sistema. Potreba sprinklerskega sistema je običajno veliko manjša, pogosto znaša od nekaj deset do nekaj tisoč GPM, pristojni organ pa določi, katera vrednost je merodajna za načrtovanje oskrbe z vodo.

Česa ta kalkulator ne zajema

To orodje uporablja poenostavljeno različico metode ISO s tremi vrstami stavb in tremi stopnjami nevarnosti namesto celotnega nabora šestih konstrukcijskih razredov in petih stopenj nevarnosti po ISO. Ne upošteva izpostavljenosti bližnjim stavbam, zmanjšanja zaradi sprinklerskega sistema, lokalnih sprememb predpisov ali zahtev glede trajanja oskrbe z vodo. Rezultati so uporabni za zgodnje načrtovanje. Končno vrednost, uporabljeno za dovoljenja in gradnjo, morata potrditi pooblaščeni inženir požarne varnosti ter lokalni pristojni organ.

Pogosta vprašanja

Kakšna je formula za požarni pretok? Potrebni požarni pretok je enak konstrukcijskemu faktorju (Ci), pomnoženemu s faktorjem požarne nevarnosti glede na namembnost (O). Ci je enak 18-kratniku konstrukcijskega faktorja F in kvadratnemu korenu tlorisne površine stavbe v kvadratnih čevljih. F je 1,5 za stanovanjske stavbe, 1,0 za poslovne stavbe in 0,8 za industrijske stavbe.

Kateri je najmanjši zahtevani požarni pretok? Ta metoda določa najmanj 500 GPM za vsako vrsto stavbe, stanovanjsko, poslovno ali industrijsko.

Kateri je največji požarni pretok? Končni potrebni požarni pretok je omejen na 12.000 GPM. Med izračunom je konstrukcijski faktor sam omejen na 8.000 GPM pri stanovanjskih in poslovnih stavbah ter na 6.000 GPM pri industrijskih stavbah.

Zakaj vrsta stavbe spremeni rezultat, čeprav je formula videti enaka? Formula za površino (kvadratni koren površine, pomnožen z 18) je enaka za vse vrste. Vrsta stavbe spremeni rezultat prek konstrukcijskega faktorja F in posredno prek drugačne zgornje meje za Ci.

Ali lahko sprinklerski sistem zmanjša potrebni požarni pretok stavbe? Da, v večini jurisdikcij, vendar ta kalkulator tega zmanjšanja ne upošteva samodejno. Pristojni organ pred odobritvijo zmanjšanja pregleda sprinklerski sistem.

Kako se to razlikuje od potrebe sprinklerskega sistema? Požarni pretok zajema vodo za cevi in hidrante, ki jih uporabljajo gasilci. Potreba sprinklerskega sistema zajema vodo za avtomatski sprinklerski sistem in se po NFPA 13 izračuna ločeno, običajno z nižjo vrednostjo.

Viri

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