محاسبه سیستم های اطفاء حریق
الف-مخزن آب آتش نشانی
ظرفیت منبع ذخیره آب آتش نشانی ، مقدار آبی است که از بالای لوله خروجی تا زیر شناور آب ورودی به منبع وجود دارد وحداقل باید معادل مقدار آب مورد نیاز متناسب با کلاس آتش نشانی مورد استفاده باشد.
بر اساس استاندارد NFPA درساختمانهای مجهز به جعبه آتشنشانی با شیر آتشنشانی یک و یک دوم اینچ میزان مصرف بر مبنای مصرف ۵۰ گالن آب در دقیقه برای هر جعبه و استفاده همزمان از دو جعبه آتشنشانی تعیین میگردد.
حجم مخزن آب آتش نشانی می بایست پاسخگوی این مصرف به مدت ۳۰ دقیقه باشد. در ساختمانهایی که سطح زیر بنایهریک از طبقات آن کمتر از ۸۰۰ مترمربع باشد میتوان به جای جعبه آتشنشانی از هوزریل استفاده نمود.
در این شرایط، حداقل مقدار آب خروجی از هر هوزریل ۲۰ گالن در دقیقه میباشد. برای اماکن مجهز به هیدرانت آتشنشانی حداقل میزان مصرف۵۰۰ گالن در دقیقه تعیین میگردد. در شبکه های مجهز به اسپرینکلر ظرفیت مخزن بر اساس مصرف ۲۵% از اسپرینکلرها به مدت ۲۰ دقیقه تعیین می گردد.
معمولا حداقل مقدار آب خروجی از هراسپرینکلر ۸ گالن در دقیقه در نظر گرفته می شود. اما بر اساس ضوابط سازمان آتش نشانی استان تهران مخازن آتش نشانی در ساختمان های تا ارتفاع ۲۱ متر می بایست پاسخگوی مصرف همزمان یک جعبه و دو هوزریل به مدت ۱۰ دقیقه باشد.
حجم مخازن آب آتش نشانی در ساختمان های بزرگتر می بایست با زون بندی های مناسب و بر اساس تعداد مصرف کننده ها تعیین می گردد.
محاسبه سیستم های اطفاء حریق
سایز لوله پرکن مخزن و یا ظرفیت پمپ پرکننده منبع آب باید به گونه ای باشد تا منبع ذخیره در مدت هشت ساعت از آب پر شود. در برخی از پروژه ها از منابع جداگانه جهت ذخیره آب مصرفی و آتش نشانی استفاده می شود و در برخی از موارد نیز از منبع مشترک برای آب مصرفی و آتش نشانی استفاده می گردد که در این صورت باید به منظور حفظ ذخیره آب مورد نیاز سیستم آتش نشانی دو لوله خروجی از دو نقطه دیواره منبع (لوله آتش نشانی از پایین و لوله آب مصرفی از بالاتر) پیش بینی گردد.
ب-محاسبه دبی آب مورد نیاز و یا ظرفیت آبدهی:
با یادآوری اینکه هر بوستر پمپ آتش نشانی از یک یا چند پمپ اصلی و یک پمپ رزرو با ظرفیت مشابه تشکیل می شود. دبی هر پمپ مطابق استاندارد ها و توضیحاتی که در تعیین حجم مخازن داده شد تعیین می گردد. اگر در بوستر پمپ از پمپ پیشرو استفاده شده باشد دبی آن را ۲۰% دبی یکی از پمپ های اصلی در نظر می گیریم.
ج-محاسبه هد و یا حداقل فشار مورد نیاز:
محاسبه حداقل فشار بوسترپمپ بستگی به محل استقرار آن نسبت به منبع تغذیه دارد.
در شکل زیر منبع تغذیه آب پایین تر از بوسترپمپ واقع است و پمپ باید بر فشار منفی ستون آب ناشی از اختلاف ارتفاع لوله خروجی منبع آب و لوله مکش پمپ ها غلبه نماید. در این حالت حداقل فشار بوسترپمپ از فرمول زیر به دست می آید:
H=H1+ H2+ H3+ H4
H1: فشار مثبت و یا منفی آب در مکش بوسترپمپ
H2: ارتفاع عمودی از دهانه بوستر پمپ تا شیر دورترین مصرف کننده بر حسب متر.
H3: افت فشاردرلوله ها، اتصالات و سایر وسائل نصب شده درسیستم (افت فشار معادل طول لوله کشی تا دورترین مصرف کننده)
H3= 1/5 × (۴/۱۰۰) × L
برای محاسبه افت فشار معادل طول لوله کشی، ابتدا باید طول مجموع لوله های افقی و عمودی تا دورترین مصرف کننده ازبوسترپمپ را تعیین و ۵۰% نیز به عنوان طول معادل شیرآلات و اتصالات به آن اضافه نمود و با نرخ افت فشار اصطکاکی ۴ متر در ۱۰۰متر ناشی از جریان آب در لوله که اغلب در تعیین سایز لوله مورد استفاده مهندسین است به دست آورد. در این فرمول (L) طول دورترین نقطه لوله کشی از بوستر پمپ است.
H4: فشار مورد نیاز در پشت بالاترین شیر مصرف کننده
فشار خروجی شیر در جعبه های آتش نشانی مطابق استاندارد آمریکایی ۵/۴ بار و مطابق استاندارد اروپایی ۳ بار در نظر گرفته می شود. فشار خروجی شیر در هوزریل ها با سایز یک چهارم اینچ ۵/۱ بار و با سایز سه چهارم اینچ ۳ بار در نظر گرفته می شود. فشار خروجی در اسپرینکلر ها نیز ۱/۱ بار می باشد.
در ساختمان های با ارتفاع های زیاد با تقسیم بندی و انتخاب زون های مناسب می توان برای هر بخش بوستر پمپ مستقل در نظر گرفت تا از تبعات فشار بالا برای طبقات پایین جلوگیری شود.
محاسبه سیستم های اطفاء حریق
در آخر با توجه به هد و دبی بدست آمده از روی نمودار همپوشانی پمپ که برای هر کارخانه منحصر بفرد است و تلاقی این دو مقدار در منحنی، مدل پمپ را انتخاب می کنیم. بهترین پمپ برای تأمین فشار سیستم آتش نشانی پمپی است که نمودار همپوشانی آن در محدوده ظرفیت محاسبه شده شیب کمی داشته باشد تا تغییرات مصرف آب با تغییرات کم فشار توأم شود. در این وضعیت پمپ بالاترین راندمان را نخواهد داشت البته راندمان پمپ در آتش نشانی با توجه به عملکرد غیر همیشگی آن چندان مهم نخواهد بود.
د-محاسبه قطر کلکتور:
کلکتور لوله قطوری است که نقش مخزنی را ایفا می کند در حالیکه آب از طریق لوله هایی از جهات مختلف وارد بوستر پمپ و یا از آن خارج می شود. فاصله این لوله ها حداقل ۱۲ اینچ از هم و ۸ اینچ از طرفین کلکتور می باشد.
قطر کلکتور نیز از رابطه زیر بدست می آید:
D=
d1,d2,d3,… قطر لوله های ورودی و خروجی به کلکتور و D قطرکلکتور به اینچ می باشد.
محاسبه سیستم های اطفاء حریق
ه-محاسبه حجم منبع دیافراگمی:
برای محاسبه حجم منبع دیافراگمی سازندگان مختلف روشها و محاسبات گوناگونی ارائه داده اند. نتایج این محاسبات لزوماً یکسان نخواهد بود زیرا استانداردهایی که مبنای این محاسبات قرار گرفتند متفاوت هستند. باید به نکته نیز توجه داشت که این محاسبات در بوستر پمپ هایی که مجهز به PLC می باشند قابل استفاده نمی باشد. دراین بوسترپمپها حجم مخازن دیافراگمی مورد نیاز کمتر از حجم محاسبه شده خواهد بود زیرا PLC با کنترل مناسب میتواند بخشی از عملکرد مخزن دیافراگمی را پوشش دهد.
با این تفاصیل به یکی از رایج ترین شیوه ها اشاره خواهد شد:
-بهترین انتخاب حجم منبع دیافراگمی برای آب مصرفی بر مبنای ۱۵ بار در ساعت روشن و خاموش شدن هر یک از الکتروپمپ های اصلی بوسترپمپ در حداکثر مصرف ساعتی آب ساختمان می باشد. بر این مبنا و بر اساس فرمول های زیر حجم منبع دیافراگمی محاسبه خواهد شد.
در بوستر پمپ ها هر چه تعداد پمپ ها کمتر و ظرفیت آنها بیشتر باشد حجم منبع دیافراگمی افزایش می باید و بالعکس تعداد پمپ های بیشتر با ظرفیت کمتر به کاهش حجم منبع دیافراگمی منجر می شود.
در آینده نزدیک مطالب تکمیلی در خصوص محاسبات شبکه آبی اطفاء حریق در قالب شماره های بعدی این مقاله تهیه، و برای استفاده در اختیار خوانندگان عزیز قرار خواهد گرفت.
منبع : آترون صنعت
