روش‌های طراحی شبکه اسپرینکلر

a7

روش‌های طراحی شبکه­ ی  اسپرینکلر

ایمنی و حفاظت از افراد، تجهیزات و ….. همیشه از دغدغه‌های انسان­ها بوده است. تحقق این موضوع در حوزه­ ی طراحی سیستم­های مکانیکی و الکتریکی ساختمان­ها نیز دخیل شده است؛ لذا همواره الزامات مرتبط با این موضوع روزبه‌روز مورد ویرایش قرار می­گیرد تا هدف نهایی که ایمنی هست، محقق گردد.

استاندارد NFPA 13 به‌عنوان یک مرجع بین‌المللی این حوزه شناخته می­شود. البته اخیراً مقررات ملی نیز توسط سازمان آتش­نشانی گردآوری و بومی شده است.

انواع سیستم­های لوله­ کشی شبکه ­ی اسپرینکلر

انتخاب سیستم لوله­ کشی بهینه نقش زیادی در بالا بردن کارایی و کاهش هزینه­ های نصب سیستم اسپرینکلر دارد. سه روش کلی طراحی شبکه­ ی لوله ­کشی اسپرینکلر عبارت‌اند از:

  • روش درختی (Tree)
  • روش حلقه ­ای (Looped)
  • روش شبکه ­ای (Gridded)

درروش درختی تنها یک مسیر برای آب‌رسانی به اسپرینکلرها وجود دارد و از بین سه روش لوله­ کشی، بیشترین افت فشار در این روش به دست می­آید.

a1

درروش حلقه­ ای دو مسیر برای آب‌رسانی اسپرینکلرها وجود دارد. درنتیجه افت ناشی از اصطکاک در لوله­ ها کاهش می­یابد.

a2

روش شبکه ­ای به دلیل وجود چندین مسیر برای آب‌رسانی به اسپرینکلرها و کاهش افت فشار ناشی از اصطکاک، از بالاترین بازدهی برخوردار است.

a3

سایزینگ شبکه­ ی اسپرینکلر

سایز لوله­ ها در شبکه­ ی اسپرینکلر با استفاده از دو روش زیر تعیین می­شود.

  • روش جداول پیش تعیین‌شده یا Pipe Schedule
  • روش محاسبات هیدرولیکی

درروش جداول پیش تعیین‌شده قطر هر بخش از شبکه­ ی لوله­ کشی بر اساس تعداد اسپرینکلرهایی که هر قسمت از شبکه آب‌رسانی می­کند، تعیین می­شود. در شکل زیر جداول مربوط به  این روش طراحی را مشاهده می­کنید.

a4

a5

درروش محاسبات هیدرولیکی، با توجه به روابط و فرمول­های مکانیک سیالات، قطر لوله­ ها بر اساس افت فشاری که میزان چگالی (با واحد گالن بر دقیقه  در واحد سطح خطر) مطلوب را تأمین کند، انتخاب می­شود. برخی بر این باورند که هنگام حریق تمامی اسپرینکلرهای نصب‌شده در ساختمان فعال می­شوند، درصورتی‌که فقط تعداد اندکی از اسپرینکلرها تحت تأثیر حرارت، فعال می­شوند. ازاین‌رو مفهوم مساحت طراحی در NFPA13 تعریف می­شود.

به‌کارگیری روش جداول پیش تعیین‌شده برای محاسبه ­ی سایزینگ لوله­ ها با ورود مفهوم محاسبات هیدرولیکی درNFPA13 ، با محدودیت ­هایی روبرو شده است. بطوریکه امروزه استفاده از روش جداول پیش تعیین‌شده فقط در اماکن محدودی امکان‌پذیر است. برای مثال در محیط‌ های پرخطر و شبکه ­هایی غیر از آرایش درختی، تنها روش محاسبات هیدرولیکی مجاز است. مطابق با قوانین آتش‌نشانی شهر تهران نیز سایزینگ شبکه ­ی سیستم­های اسپرینکلر در ساختمان‌های گروه S3 ، فقط باید به روش محاسبات هیدرولیکی انجام‌شده و به‌کارگیری روش Pipe Schedule مجاز نیست.

شکل زیر گروه­بندی تصرفات بر اساس کاربری، طبق ضوابط آتش­نشانی شهر تهران را بیان می­کند.

a6

طبق جدول زیر که از ضوابط آتش‌نشانی شهر تهران برداشت‌ شده است، در ساختمان­های گروه S3، انجام محاسبات هیدرولیکی جهت کاهش هزینه­ های اجرایی الزامی است.

a7
هر چند روش محاسبات هیدرولیکی ، منجر به طراحی سیستمی بهینه با هزینه های تمام شده کمتر و سرعت اجرای بالاتر خواهد شد ، اما باید به خاطر داشت بدون استفاده از نرم افزارهای محاسباتی ، استفاده از این روش بسیار خسته کننده ، طاقت فرسا و با ضریب اشتباه بالا میباشد . طراحی این سیستمها توسط نرم افزار تخصصی اتواسپرینگ صورت می پذیرد .