محاسبات آتش نشانی 5

این جلسه به توضیحاتی در خصوص محاسبه هیدرولیکی آتش نشانی بهمراه مثال عملی اشاره خواهم کرد. مطالبی که در خصوص سطح پوشش اسپرینکلرها در جلسه گذشته بیان گردید، براساس محاسبات هیدرولیکی و سازه غیر مسدود کننده است که خیلی از دوستان سوال پرسیده بودند.

در صورتی که از روش PIPE SCHEDULE استفاده کنیم، این سطوح پوشش تغییر خواهد کرد. در روش PIPE SCHEDULE سطح پوشش کمتر است که باعث بیشتر شدن تعداد اسپرینکلرها و حجم آب تغذیه می گردد. برای مثال با شرایط قبلی (با سازه غیر مسدود کننده)، در صورتیکه از اسپرینکلرهای نوع “پوشش گسترده” استفاده شود، سطح پوشش خیلی بیشتر از 225 فوت مربع خواهد بود. در این شرایط فاصله بین اسپرینکلرها نیز از 15 فوت بیشتر خواهد شد. برای مثال در همان شرایط سازه غیر مسدود کننده داریم:

اسپرینکلرهای دیگری مانند ESFR (واکنش سریع) و CMSA نیز موجود هستند که از موضوع بحث ما خارج هستند.

فاصله بین اسپرینکلرها در محاسبه هیدرولیکی آتش نشانی

درجلسه گذشته اشاره شد که برای سطح خطر، معمولی و کم، از 15 فوت بین اسپرینکلرها و از 12 فوت برای سطح خطر زیاد استفاده می شود. اما این اعداد فواصل ماکزیمم است. مینیمم فاصله مجاز بین اسپرینکلرها  6 فوت است و نبایستی از آن کمتر گردد.

فاصله اسپرینکلرها از دیوار در محاسبه هیدرولیکی آتش نشانی

کمترین فاصله اسپرینکلرها از دیوار برابر 4 فوت و بیشترین فاصله برابر نصف فاصله مجاز(MAX) بین اسپرینکلرها است.

برای مثال برای یک پارکینگ که با سطح خطر معمولی تعیین می گردد، مینیمم و ماکزیمم فاصله بین اسپرینکلرها برابر 4 الی 15 فوت است. حال اگر این فاصله را 10 فوت در طراحی لحاظ کنیم، فاصله بین اسپرینکلرها تا دیوار برابر 7.5 فوت بایستی باشد. چراکه فاصله مجاز اسپرینکلرها در این سطح خطر 15 فوت است. جدول زیر نیز در خصوص، رنگ و حساسیت به درجه حرارت در اسپرینکلرهای حبابی و فیوزی آورده شده است.

 در  محاسبه هیدرولیکی آتش نشانی از 3 فرمول اصلی زیر برای تعیین افت ها و دبی  بهره می بریم.

رابطه اول: این رابطه ارتباط دهنده فشار، دبی و ضریب اریفیس است. در این رابطه دبی برحسب GPM، افت بر حسب PSI و ضریب اریفیس با توجه نوع اسپرینکلر داده می شود. در اسپرینکلرهایی که در این مثال بررسی خواهند شد، اریفیس اسپرینکلر از نوع ثابت است که طبق استاندارد 0.5”  در نظر گرفته شده و مقدار K برابر 5.6 است. مقادیر دیگر در جدول زیر از NFPA-13 آورده شده است.

رابطه دوم: محاسبه افت فشار براساس تغییر مکان عمودی سیال است. به سادگی برای هر فوت ارتفاع آب، معادل 0.43 PSI در نظر می گیریم

Pe=0.43H

رابطه سوم: محاسبه افت فشار اصطکاکی داخل لوله است. برای این مهم از رابطه هایزن ویلیمز استفاده خواهد شد

برای انجام محاسبه هیدرولیکی آتش نشانی به شکل زیر گام به گا محاسبات را انجام می دهیم

• تعیین دانسیته و سطح مورد نیاز
• تعیین دورترین محل که با نام REMOTE AREA شناخته می شود
• تعیین سطح پوشش هر اسپرینکلر
• تعیین دبی و فشار در آخرین اسپرینکلر
• ادامه محاسبات تا منبع جهت تعیین فشار و دبی دیگر اسپرینکلرهای باز
• اضافه کردن دبی جعبه ها در انتها به دبی سیستم

برای مثال فرض کنیم که ساختمان مشابه زیر باشد و لوله ورودی به ساختمان جهت تغذیه اسپرینکلرها در نقطه A قرار داشته باشد.

با توجه به شکل بالا، دور ترین سطح مورد بررسی نسبت به منبع، منطقه B  خواهد بود. ساختمان شامل فضای اداری و سطح 10000 فوت مربع است و سطح خطر از نوع LIGHT  محسوب می شود (پوشش هر اسپرینکلر 225 فوت مربع). لذا محاسبات اولیه زیر را برای تعداد اسپرینکلرهای باز انجام می دهیم.

• محاسبه تعداد کل اسپرینکلرها

N=10000/225=46

• محاسبه تعداد اسپرینکلرهای فعال (باز)

N=1500/225=8

لذا از تعداد 8 بجای 7 اسپرینکلر استفاده خواهیم کرد (جهت چیدمان بهتر در انتهای مسیر).

• دبی و فشار آخرین اسپرینکلر را تعیین می کنیم

محاسبات NFPA13 – جلسه چهارم

آموزش جامع طراحی و محاسبات آتش نشانی با نرم افزار