محاسبه بوستر پمپ آتش نشانی قدم‌به‌قدم: دبی اسپرینکلر بر اساس رده خطر، دبی جعبه آتش نشانی و لوله ایستاده، محاسبه فشار پمپ، کنترل منحنی پمپ در ۱۵۰ درصد دبی، محاسبه منبع ذخیره آب آتش نشانی و یک مثال عددی.
محاسبه بوستر پمپ آتش نشانی یعنی پیدا کردن دو عدد: دبی (چند لیتر در دقیقه یا متر مکعب در ساعت) و فشار (چند بار یا متر) که پمپ باید در زمان حریق برساند، و از روی آن، حجم منبع ذخیره آب. این مقاله روش کلی را بر پایه استانداردهای NFPA 13، NFPA 14 و NFPA 20 توضیح می‌دهد تا بدانید طراح چه می‌کند و عددهای پیشنهادی را بتوانید بسنجید. محاسبه نهایی و هیدرولیکی همیشه کار مهندس طراح است. معرفی کلی سیستم در بوستر پمپ آتش نشانی چیست آمده است.
قدم ۱: رده خطر ساختمان را تعیین کنید
اسپرینکلرها بر اساس رده خطر (Hazard Classification) طراحی می‌شوند. معیار طراحی، چگالی پاشش (لیتر در دقیقه بر هر متر مربع) روی سطح عملکرد (مساحتی که فرض میشود اسپرینکلرهایش با هم باز شوند) است:
| رده خطر | نمونه کاربری | چگالی و سطح عملکرد | دبی شیلنگ اضافه | مدت |
|---|---|---|---|---|
| خطر کم (Light Hazard) | مسکونی، اداری، آموزشی، بیمارستان | ۴٫۱ لیتر در دقیقه بر متر مربع، روی ۱۳۹ متر مربع | ۳۸۰ لیتر در دقیقه | ۳۰ دقیقه |
| خطر معمولی گروه ۱ (OH1) | پارکینگ، رختشویخانه، نانوایی | ۶٫۱ روی ۱۳۹ متر مربع | ۹۵۰ لیتر در دقیقه | ۶۰ تا ۹۰ دقیقه |
| خطر معمولی گروه ۲ (OH2) | فروشگاه، انبار کالای معمولی، کارگاه | ۸٫۱ روی ۱۳۹ متر مربع | ۹۵۰ لیتر در دقیقه | ۶۰ تا ۹۰ دقیقه |
عددها بر اساس روش چگالی و سطح NFPA 13 و برای سطح عملکرد ۱۳۹ متر مربع (۱۵۰۰ فوت مربع) است.
قدم ۲: دبی اسپرینکلر را حساب کنید
دبی اسپرینکلر = چگالی × سطح عملکرد، و در محاسبه هیدرولیکی واقعی معمولاً ۱۰ تا ۱۵ درصد بیشتر درمیآید چون اسپرینکلرهای نزدیک‌تر به پمپ فشار و دبی بیشتری دارند.
- خطر کم: ۴٫۱ × ۱۳۹ ≈ ۵۷۰ لیتر در دقیقه
- خطر معمولی ۱: ۶٫۱ × ۱۳۹ ≈ ۸۵۰ لیتر در دقیقه
- خطر معمولی ۲: ۸٫۱ × ۱۳۹ ≈ ۱۱۳۰ لیتر در دقیقه
به این عدد دبی شیلنگ (جعبه آتش‌نشانی داخل و خارج ساختمان) از جدول بالا اضافه میشود.
قدم ۳: لوله ایستاده و جعبه آتش‌نشانی
در ساختمان‌های بلند، لوله ایستاده (Standpipe) با خروجی‌های ۲٫۵ اینچ برای آتش‌نشان‌ها لازم است. طبق NFPA 14 برای کلاس I:
- ۱۹۰۰ لیتر در دقیقه (۵۰۰ گالن) برای اولین رایزر و ۹۵۰ لیتر در دقیقه برای هر رایزر بعدی (با سقف مشخص).
- فشار باقی‌مانده ۶٫۹ بار (۱۰۰ psi) در دورترین خروجی ۲٫۵ اینچ.
- برای جعبه‌های شیلنگ ۱٫۵ اینچ ساکنان (کلاس II): حدود ۳۸۰ لیتر در دقیقه با فشار ۴٫۵ بار (۶۵ psi).
در سیستم ترکیبی، دبی طراحی بزرگ‌ترِ نیاز لوله ایستاده و نیاز اسپرینکلر بهعلاوه شیلنگ است، نه جمع هر دو.
قدم ۴: فشار پمپ را حساب کنید
فشار لازم پمپ = فشار لازم در دورترین نقطه + اختلاف ارتفاع + افت اصطکاک لوله‌ها و شیرها − فشار موجود در مکش
- هر ۱۰ متر ارتفاع حدود ۱ بار فشار می‌خواهد.
- کمترین فشار کاری اسپرینکلر ۰٫۵ بار است، ولی در محاسبه معمولاً عدد بیشتری درمیآید.
- افت اصطکاک با روش هیزن ویلیامز برای مسیر بحرانی محاسبه میشود.
قدم ۵: پمپ را با منحنی‌اش کنترل کنید
پمپ آتش‌نشانی با نقطه نامی (دبی و فشار طراحی) انتخاب میشود و منحنی‌اش باید این سه شرط NFPA 20 را داشته باشد:
- در دبی نامی، دست‌کم فشار نامی را بدهد.
- در ۱۵۰ درصد دبی نامی، دست‌کم ۶۵ درصد فشار نامی را بدهد.
- فشار بسته (دبی صفر، Churn) از ۱۴۰ درصد فشار نامی بیشتر نشود.
اگر فشار بسته بهعلاوه فشار مکش از فشار مجاز اجزای شبکه (معمولاً ۱۲ بار) بیشتر شود، شیر اطمینان یا پمپ دیگری لازم است. دبی جوکی پمپ جداگانه و حدود ۱ درصد پمپ اصلی است.
قدم ۶: محاسبه منبع ذخیره آب آتش نشانی
حجم منبع = دبی طراحی (اسپرینکلر + شیلنگ) × مدت طراحی
- مدت برای خطر کم ۳۰ دقیقه و برای خطر معمولی ۶۰ تا ۹۰ دقیقه است.
- اگر منبع مشترک آبرسانی و آتش‌نشانی است، حجم آتش‌نشانی باید جدا محفوظ بماند؛ مثلاً خروجی آبرسانی بالاتر از کف منبع گرفته شود تا آب حریق برای مصرف روزانه کشیده نشود.
- آبرسانی شهری اگر با دبی و فشار کافی و مطمئن باشد، می‌تواند بخشی از نیاز را تأمین کند؛ تصمیمش با طراح و آتش‌نشانی است.
مثال عددی
ساختمان مسکونی ۱۰ طبقه، اسپرینکلر در همه طبقات (خطر کم) و جعبه آتش‌نشانی ۱٫۵ اینچ:
| مرحله | محاسبه | نتیجه |
|---|---|---|
| دبی اسپرینکلر | ۴٫۱ × ۱۳۹ ≈ ۵۷۰، با ۱۵٪ اضافه هیدرولیکی | حدود ۶۵۰ لیتر در دقیقه |
| دبی شیلنگ | خطر کم | ۳۸۰ لیتر در دقیقه |
| دبی طراحی | ۶۵۰ + ۳۸۰ | حدود ۱۰۳۰ لیتر در دقیقه، یعنی حدود ۶۲ متر مکعب در ساعت |
| فشار دورترین اسپرینکلر | فرض محاسبه هیدرولیکی | ۱ بار |
| ارتفاع | ۳۰ متر از پمپ تا بالاترین اسپرینکلر | ۳ بار |
| افت اصطکاک | فرض مسیر بحرانی | ۱٫۵ بار |
| فشار نامی پمپ | ۱ + ۳ + ۱٫۵ (مکش صفر فرض شده) | حدود ۵٫۵ بار، یعنی حدود ۵۶ متر |
| کنترل ۱۵۰٪ | در ۹۳ متر مکعب در ساعت | دست‌کم ۳٫۶ بار |
| حجم منبع | ۱۰۳۰ لیتر × ۳۰ دقیقه | حدود ۳۱ متر مکعب |
اگر همین ساختمان لوله ایستاده کلاس I برای آتش‌نشان‌ها هم لازم داشته باشد، نیاز دبی و فشار آن (۱۹۰۰ لیتر در دقیقه با ۶٫۹ بار در دورترین خروجی) بزرگ‌تر است و همان، اندازه پمپ را تعیین می‌کند. این مثال فقط روش را نشان می‌دهد؛ عددهای واقعی از محاسبه هیدرولیکی پروژه درمی‌آیند.
اشتباه‌های رایج در محاسبه
- برداشتن پمپ با فشار خیلی زیاد «برای اطمینان»؛ فشار بسته بالا می‌رود و از فشار مجاز لوله و اسپرینکلر بیشتر میشود.
- فراموش کردن کنترل ۱۵۰ درصد دبی روی منحنی پمپ.
- جمع کردن نیاز لوله ایستاده و اسپرینکلر به‌جای برداشتن بزرگ‌تر.
- مشترک بودن منبع آبرسانی و آتش‌نشانی بدون حجم محفوظ برای حریق.
- استفاده از روش انتخاب بوستر آبرسانی برای آتش‌نشانی؛ معیارهای این دو متفاوت است.
مقاله‌های این مجموعه
بوستر پمپ آتش نشانی · جوکی پمپ · تابلو برق بوستر آتش نشانی · محاسبه بوستر آتش نشانی · نصب و تست پمپ آتش نشانی
سؤال‌های رایج
محاسبه بوستر پمپ آتش نشانی چطور انجام میشود؟
رده خطر تعیین میشود، دبی اسپرینکلر از چگالی ضرب در سطح عملکرد درمیآید، دبی شیلنگ یا لوله ایستاده اضافه یا مقایسه میشود، فشار از فشار دورترین نقطه بهعلاوه ارتفاع و اصطکاک حساب میشود و پمپ با شرط ۱۵۰ درصد دبی و فشار بسته کنترل میشود.
دبی بوستر پمپ آتش نشانی ساختمان مسکونی چقدر است؟
برای اسپرینکلر خطر کم حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ لیتر در دقیقه بهعلاوه حدود ۳۸۰ لیتر در دقیقه شیلنگ؛ اگر لوله ایستاده کلاس I لازم باشد، حدود ۱۹۰۰ لیتر در دقیقه برای اولین رایزر.
محاسبه منبع ذخیره آب آتش نشانی چگونه است؟
دبی طراحی ضرب در مدت طراحی؛ ۳۰ دقیقه برای خطر کم و ۶۰ تا ۹۰ دقیقه برای خطر معمولی.
محاسبه پمپ اسپرینکلر چه فرقی با پمپ آبرسانی دارد؟
پمپ اسپرینکلر با چگالی پاشش و سطح عملکرد و شرطهای منحنی NFPA 20 انتخاب میشود، نه با تعداد واحد و مصرف همزمان.
فشار پمپ آتش نشانی چقدر باشد؟
به فشار لازم دورترین نقطه، ارتفاع و افت اصطکاک بستگی دارد؛ فشار بسته پمپ نباید از ۱۴۰ درصد فشار نامی و فشار مجاز اجزای شبکه بیشتر شود.
