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 درساختمان‌هاي مجهز به جعبه آتش‌نشاني با شير آتش‌نشاني یک و یک دوم اينچ میزان مصرف بر مبناي مصرف 50 گالن آب در دقيقه براي هر جعبه و استفاده همزمان از دو جعبه آتش‌نشاني تعيين مي‌گردد. حجم مخزن آب آتش نشانی می بایست پاسخگوی این مصرف به مدت 30 دقیقه باشد. در ساختمان‌هايي كه سطح زير بنايهريك از طبقات آن كمتر از 800 مترمربع باشد مي‌توان به جاي جعبه آتش‌نشاني از هوزريل استفاده نمود. در اين شرايط، حداقل مقدار آب خروجي از هر هوزريل 20 گالن در دقيقه مي‌باشد. براي اماكن مجهز به هيدرانت آتش‌نشاني حداقل میزان مصرف500 گالن در دقيقه تعيين مي‌گردد. در شبکه های مجهز به اسپرینکلر ظرفیت مخزن بر اساس مصرف 25% از اسپرینکلرها به مدت 20 دقیقه تعیین می گردد. معمولا حداقل مقدار آب خروجي از هراسپرینکلر 8 گالن در دقيقه در نظر گرفته می شود. اما بر اساس ضوابط سازمان آتش نشانی استان تهران مخازن آتش نشانی در ساختمان های تا ارتفاع 21 متر می بایست پاسخگوی مصرف همزمان یک جعبه و دو هوزریل به مدت 10 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.

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 20% دبی یکی از پمپ های اصلی در نظر می گیریم.

ج-محاسبه هد و یا حداقل فشار مورد نیاز:

محاسبه حداقل فشار بوسترپمپ بستگي به محل استقرار آن نسبت به منبع تغذيه دارد.
در شكل زیر منبع تغذيه آب پایین تر از بوسترپمپ واقع است و پمپ باید بر فشار منفی ستون آب ناشي از اختلاف ارتفاع لوله خروجي منبع آب و لوله مكش پمپ ها غلبه نمايد. در اين حالت حداقل فشار بوسترپمپ از فرمول زير به دست مي آيد:

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 ساير وسائل نصب شده درسيستم (افت فشار معادل طول لوله کشی تا دورترین مصرف کننده)

H3= 1/5 × (4/100) × L

براي محاسبه افت فشار معادل طول لوله كشي، ابتدا بايد طول مجموع لوله هاي افقي و عمودي تا دورترين مصرف كننده ازبوسترپمپ را تعيين و 50% نيز به عنوان طول معادل شيرآلات و اتصالات به آن اضافه نمود و با نرخ افت فشار اصطكاكي 4 متر در 100متر ناشي از جريان آب در لوله كه اغلب در تعيين سايز لوله مورد استفاده مهندسين است به دست آورد. در اين فرمول (L) طول دورترين نقطه لوله كشي 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 5/4 بار و مطابق استاندارد اروپایی 3 بار در نظر گرفته می شود. فشار خروجی شیر در هوزریل ها با سایز یک چهارم اینچ 5/1 بار و با سایز سه چهارم اینچ 3 بار در نظر گرفته می شود. فشار خروجی در اسپرینکلر ها نیز 1/1 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.

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 12 اینچ از هم و 8 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.

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 ديافراگمي مورد نياز كمتر از حجم محاسبه شده خواهد بود زيرا PLC با کنترل مناسب ميتواند بخشي از عملكرد مخزن ديافراگمي را پوشش دهد.

با این تفاصیل به یکی از رایج ترین شیوه ها اشاره خواهد شد:

-بهترين انتخاب حجم منبع ديافراگمي براي آب مصرفي بر مبناي 15 بار در ساعت روشن و خاموش شدن هر يك از الكتروپمپ هاي اصلي بوسترپمپ در حداكثر مصرف ساعتي آب ساختمان مي 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 ديافراگمي افزایش می باید و بالعکس تعداد پمپ های بیشتر با ظرفیت کمتر به کاهش حجم منبع ديافراگمي 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.