طراحی و محاسبات هیدرولیکی سیستم اسپرینکلر

  • 23 خرداد , 1398
  • 697 نفر

طراحی و محاسبات هیدرولیکی سیستم اسپرینکلر

طراحی و محاسبات هیدرولیکی سیستم اسپرینکلر این اطمینان را به ما می دهد سیستم اطفاء حریق ما محافظت لازم و کافی را در برابر خطر و آتش سوزی انجام خواهد داد. محاسبات کامل هیدرولیک با استفاده از نرم افزارهای استاندارد صنعتی انجام می شود.
در این مقاله از وبسایت بی تا انرژی پارس کیش به نحوه ی طراحی سیتم های اسپرینکلر می پردازیم .
برای طراحی سیستم اسپرینکلر و سیستم اطفاء حریق باید به چندین پارامتر توجه کنیم .
اولین پارامتری که باید به آن توجه کنیم نوع کاربری ساختمان است . زیرا در هر ساختمان با کاربری های مختلف میزان خطر نیز متفاوت است . بعد از آن با توجه به نوع کاربری ساختمان میزان پوشش سطح هر اسپرینکلر را تعیین می کنیمو بعد از آن نوع نازل و رنگ حباب آن را که نشانه ی دمای عملکرد اسپرینکلر است انتخاب می کنیم و در پایان نیز قطر لوله ها را محاسبه می کنیم .
نرم افزارهای زیادی برای انجام محاسبات هیدرولیکی طراحی شده و انجام این مراحل را بسیار آسان کرده اند ، اما طراح سیستم اسپرینکلر باید توانایی و علم انجام محاسبات هیدرولیکی را بدون کمک نرم افزار داشته باشد تا بتواند ایرادهای ناشی از وارد کردن نادرست اطلاعات در نرم افزار را اصلاح کند .

محاسبه دبی پمپ اسپرینکلر

 زمان برآورد میزان خطر آتش سوزی می توان نوع مناسب سیستم آب پاش را انتخاب کرد . مکان های مختلف از نظر احتمال خطر آتش سوزی و مواد موجود در ساختمان به سه دسته ی کم خطر ، معمولی و بسیار پر خطر تقسیم می شوند . 

مکان بسیار كم خطر

مكان های غیر صنعتی كه میزان و یا قابلیت اشتعال و آتش گرفتن محتویاتشان بسیار کم است و زمان آتش سوزی حرارت كمی تولید می كنند. مثل منازل ، دفاتر رستوران ها ، تالارهای سخنرانی ، تئاترها ، مكان های آموزشی ، بیمارستان ها ، موزه ها ، مساجد و كتابخانه های كوچک

مکان با خطر معمولی

مکان های با خطر معمولی در آتش سوزی به مكان های تجاری و صنعتی گفته می شود كه خود بر حسب قابلیت اشتعال محتویاتشان به سه دسته تقسیم می شوند:

دسته ی اول

مكان هایی با قابلیت اشتعال كم محتویات كه ارتفاع مواد اشتعال پذیر انبار شده در آن ها از 2.5 متر تجاوز نمی كند مثل :پاركینگ های اتومبیل، نانوایی ها،كارخانجات كنسرو سازی،آشپزخانه رستوران ها،صنایع سبك و خدماتی،كارخانه شیشه سازی،رختشوی خانه ها

دسته ی دوم

مكان هایی با قابلیت اشتعال متوسط محتویات كه ارتفاع مواد اشتعال پذیردر آن ها از 3.5 متر تجاوز نکرده و موقع آتش سوزی حرارت متوسطی تولید می كنند. مثل : آسیاب های غلات ، چاپخانه ها ، كارخانجات نساجی ، صنایع چوب ، كارخانه دخانیات

دسته ی سوم

مكان هایی با قابلیت اشتعال بالای محتویات كه ارتفاع مواد اشتعال پذیر انبارشده درآن ها زیاد بوده و هنگام آتش سوزی حرارت زیادی تولید می كنند. مانند:كارخانجات كاغذ سازی،تهیه خمیر كاغذ،اسكله ها،باراندازها،گاراژ تعمیر اتومبیل،كارخانه تولید لاستیك اتومبیل،انبار كاغذ ، رنگ و مواد الكلی

مکان بسیار پر خطر

مکان های بسیار پر خطر مكان هایی تجاری و صنعتی هستند كه قابلیت اشتعال محتویات آن ها بسیار زیاد بوده ( مثل باروت یا مایعات قابل اشتعال )و هنگام آتش سوزی حرارت زیادی تولید می كنند. مثل  كارخانه فیبرو نئوپان سازی،كارخانه لاستیك اسفنجی ،چاپخانه هایی كه جوهر های با دمای اشتعال كم تر از cº38 استفاده می كنند.
مکان بسیار پر خطر
 برای تعیین محل اسپرینكلرها نیز طبق استاندارد NFPA حداكثر فاصله ی بین اسپرینكلرها باید مطابق جدول زیر باشد:

مصرف آب اسپرینكلر

مقدار مصرف آب هر اسپرینكلر بستگی به نازل و فشار پشت هر اسپرینكلر دارد و از رابطه ی زیر محاسبه می شود : 
Q=K√P
در این رابطه Q  مقدار جریان بر حسب GPM و P فشار پشت هر اسپرینكلر بر حسب psi است. K نیزضریب نوع اسپرینكلر است . ضریب K به قطر نازل اسپرینكلر بستگی دارد و ازجدول زیرطبق استاندارد NFPA به دست می آید:
مصرف آب اسپرینكلر
برای مثال دبی آب یك اسپرینكلر با قطر نازل 2/1 اینچ را محاسبه نمایید. فشار پشت نازل را 10 PSI فرض كنید.
Q=K √P=5.5*√10=17.4 gpm
مطابق استاندارد NFPA مقدار دبی آب هر اسپرینكلر بر حسب شدت آتش باید در نظر گرفته شود.
مطابق استاندارد NFPA برای مناطق كم خطر مقدار دبی هر اسپرینكلر 0.1gpm/ft² و برای مناطق با خطر متوسط یا پر خطر مقدار دبی هر اسپرینكلر0.5 gpm/ft² در نظر گرفته می شود.

قطر لوله در سیستم اسپرینكلر

برای حساب کردن قطر لوله ها در سیستم اسپرینكلر می توانیم بر اساس تعداد اسپرینكلر ها از جدول زیر استفاده کنیم .
قطر لوله در سیستم اسپرینكلر
حداقل قطر لوله ها در سیستم آب پاش برای لوله های فولادی یك اینچ و برای لوله های مسی 4/3 اینچ بوده و لوله ها و وصاله ها باید قدرت تحمل فشار حداقل 175 psi را داشته باشند.
قطر لوله اسپرینكلر
در سیستم اسپرینکلر ها از لوله گالوانیزه و برای انجام لوله کشی از دستگاه های گروود استفاده می شود .

محاسبات بوستر پمپ اسپرینكلرها

برای انتخاب بوستر پمپ مناسب برای اسپرینكلرها به دو پارامتر هد و دبی آن اتیاج داریم.دبی لازم برای بوستر پمپ حدود 30 درصد آب مورد نیاز كل اسپرینكلرها درنظر گرفته می شود و هد مورد نیاز نیز از جمع فشارهای زیر محاسبه می شود :
فشار كل مورد نیاز= فشار مورد نیاز پشت اسپرینكلر + فشار ناشی از ارتفاع ساختمان + فشار ناشی از افت مسیر و اتصالات
فشار مورد نیاز پشت هر اسپرینكلر معمولا 30متر آب در نظر گرفته می شود.
همچنین برای ایمن تر شدن ساختمان می توانید از درب ضد حریق نیز استفاده کنید . 
اگر ظاهر و نمای اسپرینکلر برایتان اهمیت دارد می توانید از اسپرینکلر مخفی استفاده کنید.