آشنایی با سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر و نکات طراحی این سیستم بر اساس استاندارد NFPA 13

آشنایی با سیستمهاي اسپرینکلر

تاریخچه اسپرینکلر: * در سال 1723 آمبروس گادفری محفظه باروت را به بشکه آب وصل کرد تا هنگام حریق سوختن فیتیله و انفجار باروت موجب تخلیه آب بشکه شود. * در ابتدای قرن نوزدهم جان کری از سیستم لوله مشبک استفاده نمود که استاپرهایی مانع تخلیه آب آن میشد تا آن زمان در آن زمان حریق طناب هایی که وزنه هایی به آن متصل بود و استاپرها را نگه میداشت بسوزد و تخلیه آب انجام شود. * در سال 1874 هنری پارملی اولین اسپرینکلر های معروف به نمکدانی را اختراع کرد که در پوش برنجی لحیم شده به آن در دمای 71 ذوب و تخلیه آب انجام میشد. * در اوایل دهه 1900 فردریک گرینل به منظور افزایش سرعت واکنش اسپرینکلرها اسپرینکلر های حباب شیشه ای را ابداع نمود. º C

در سال 1896 میالدی پس از گسترش سیستمهای اسپرینکلر در ایاالت متحده آمریکا و برخی ناهماهنگی ها جهت هماهنگ نمودن و یکپارچه سازی اجرا و نصب اسپرینکلر ها کارخانجات تولید کننده اسپرینکلر شرکت های بیمه و سازمانهای آتش نشانی ائتالف ملی حفاظت در برابر آتش National Fire Protection Association یا NFPA تشکیل دادند. را اولین مجموعه تهیه شده با کد 13 به سیستمهای اسپرینکلر اختصاص یافت. و به تدریج در سایر زمینه های مختلف ایمنی کد های دیگری منتشرگردید. باتوجه به اهمیت اسپرینکلرها در واحد های مسکونی عالوه بر کد 13 دو کد دیگر در خصوص سیستم های اسپرینکلر مختص محیط های مسکونی منتشر شده است: NFPA 13D : Standard for the installation of sprinkler systems in one and two family dwellings and manufactured homes. NFPA 13R : Standard for the installation of sprinkler systems in Residential occupancies up to and including four stories in height.

اهمیت اسپرینکلر برای محیط های مسکونی: ساالنه 500/000 مورد حریق در دنیا اتفاق می افتد شود. 80 درصد آنها در محیط های مسکونی گزارش می شوند حدود 40 درصد آتش سوزی های محیط های مسکونی از اتاق نشیمن 26 درصد از اتاق خواب و 15 درصد از آشپزخانه آغاز می شود. در محیط های مسکونی سرعت گسترش حریق و افزایش حرارت به دلیل وجود مبلمان فرش و سایر وسایل منزل بسیار باالست. مدت 5 دقیقه اتفاق میافتد Flashدر over

الزامات قانون ی براساس مبحث سوم مقررات میل ساختمان ویرایش ساختمان های بلند مرتبه : 95 ساختمانی که ارتفاع باالترین کف طبقه قابل بهره برداری آن بیش از 23 متر از تراز متوسط زمین باشد. برای ساختمان های مخاطره آمیز این ارتفاع را می توان به تشخیص مرجع قانونی صدور پروانه و کنترل ساختمان کمتر از این مقدار درنظر گرفت. 1-1-3-1-3 دامنه و کاربرد ضوابط اختصاصی ساختمان های بلند مرتبه: دراین ویرایش از مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ضوابط اختصاصی ساختمان های بلند مرتبه برای ساختمان های آپارتمانی مسکونی با حداقل 8 طبقه روی تراز زمین اجباری نیست. شبکه بارنده خودکار)اسپرینکلرها( و سایر سیستم های خودکار اطفای حریق: 4-9-3 تا هنگام تهیه آیین نامه ملی برای این منظور هرجا که دراین مبحث نصب شبکه های بارنده خودکار خواسته شده باشد طراحی و نصب این شیکه ها باید براساس مرجع NFPA 13 صورت گیرد.

( 3-10-3 شبکه بارنده خودکار: همه ساختمان های بلند باید توسط شبکه بارنده خودکار تایید شده مجهز به سیستم های نظارت الکتریکی برای تشخیص عیوب مدار و کارکرد سیستم ) محافظت شوند.تا هنگام تهیه آیین نامه های ملی این شبکه ها باید مطابق روش های معتبر بین المللی )مانند NFPA )طراحی 13 و نصب شود و در هر طبقه دارای شیر کنترل و سوئیچ های جریان آب مرتبط با سیستم اعالم حریق باشند.

)1 از قاب قسمت های مختلف و وظایف هریک از قسمت های تشکیل دهنده اسپرینکلر به شرح زیر است : ساختار و بدنه اصلی اسپرینکلر است که سایر اجزا برروی آن قرار ) 2 اتصال حرارتی : linkage Thermal )3 دارند. این وسیله جهت تشخیص حریق و کنترل جریان آب استفاده می شود و عمدتا از دو نوع حباب شیشه ای Bulb) Glass )و یا اتصال زود گداز Link) (Fusible ساخته می شوند. درپوش بین سنسور حرارتی و اوریفیس ( روزنه یا سوراخ که برروی مقدار آب خارج شده از اسپرینکلر تاثیر گذار است (قرار گرفته و مانع تخلیه و نشتی آب خواهد شد.با از بین رفتن سنسور حرارتی فشار آب در پوش را جدا کرده و آب از اسپرینکلر خارج می شود. 4( صفحه منحرف کننده جریان دفلکتور Deflector Frame Cap جریان آب پس از برخورد با این قسمت به قطرات کوچکتری تبدیل شده و عالوه بر بدست آوردن شعاع پوشش بزرگتر برای هر اسپرینکلر حرارت بیشتری را نیز جذب می کند بخش عمده ای از تفاوت بین اسپرینکلر ها ناشی از تفاوت بین دفلکتورها می باشد

در شکل زیر اجزاء تشکیل دهنده اسپرینکلر نمایش داده شده است.

تا قبل از سال 1955 اسپرینکلر های مرسوم یا سبک قدیمی که در شکل پایین نشان داده شده است بطور گسترده مورد استفاده قرار می گرفتند این اسپرینکلر ها حدود %60 از آب Old Fashion Conventional را به سمت پایین و مابقی را به سمت سقف تخلیه می کردند. ( شکل الف ) در سال 1955 پس از آزمایشات و تحقیقات گسترده توسط mutual) FM ( Factory دفلکتور اسپرینکلر ها دستخوش تغییرات عمده ای شد این تغییرات باعث توزیع بهتر و یکنواخت آب شدند.دفلکتورهای جدید )شکل ب(قسمتی از جریان آب را به ذرات و قطرات بسیار ریزی تبدیل می کرد که در نزدیکی سقف باقی می ماند و باعث جذب حرارت نزدیک به سقف و حفاظت از بنای ساختمان می شد باقی جریان آب با تبدیل شدن به ذرات متوسط و بزرگتر برروی حریق و محیط اطراف آن تخلیه می شد. این نوع اسپرینکلر ها با نام اسپری کننده استاندارد Standard spray sprinkler شناخته شده و به سرعت جایگزین اسپرینکلرهای مرسوم شدند. نشان داد اگر فاصله اسپرینکلرها تا سقف کمتر از 12 اینچ باشد مقدار آب کافی برای خنک آزمایشات FM نگهداشتن سقف ها باقی خواهد ماند.

* مدل توزیع آب در اسپرینکلرهای سبک قدیمی ( الف ) و استاندارد ( ب ) ب الف

روند تکامل اسپرینکلرهای مدرن : * در اوایل 1980 اسپرینکلرهایی ویژه محل های مسکونی Sprinkler) (Residential با بهره گیری از اتصاالت سریع عمل کننده( Fast )ساخته Acting Link شد که به نسبت اسپرینکلرهای استاندارد از سرعت باالتر و توزیع آب بهتری برخوردار بودند. * پس از اسپرینکلرهای مسکونی از اتصاالت سریع عمل کننده در اسپرینکلر های استاندارد استفاده شد تا اسپرینکلرهای استاندارد از سرعت باالتری برخوردار شوند این نوع اسپرینکلرها با نام اسپرینکلرهای واکنش سریع QR-Quick Response گسترش یافتند. * پیشرفت قابل توجه در سال 1972 با تولید اسپرینکلرهای پوشش گسترده Extended coverage رقم خورد. پس از آزمایشات فراوان FM نشان داد برای عبور قطرات آب از دود و گازهای داغ ناشی از آتش باید جریان آب پس از برخورد با دفلکتورها به قطرات بزرگتری تبدیل شوند تا بتوانند از تل آتش گذشته و منشا حریق برسند این امر موجب تولید اسپرینکلرهایی با قابلیت تولید قطرات بزرگ Drop) (Large شد. * گام بعدی برای سیستم اسپرینکلر ویژه انبارها ساخت اسپرینکلرهای Fast-Response) ESFR-Early )در Suppression سال 1983 بود که با بهبود اندازه و و سرعت قطرات آب عالوه بر کنترل آتش سوزی توانایی اطفاء حریق در انبارهای بزرگ را نیز دارند.

دسته بندی سیستم های اسپرینکلر : سیستمهای اسپرینکلر به چهار گروه تقسیم می شوند: سیستم لوله تر (wet pipe system) : سیستم لوله خشک : system) (dry pipe سیستم سیالبی: System) (Deluge سیستم پیش عملگر : system) ( Preaction

Types of Systems Wet pipe --------- by far the most common, Dry-pipe --------- where water freezing is possible, Deluge ------------ for high hazard applications, Pre-Action ------- where concerns over water damage.

) 1 سیستم لوله تر System) :(Wet Pipe در این سیستم آب تحت فشار درون لوله تا پشت اسپرینکلرها موجود است به محض افزایش حرارت محیط و باز شدن اسپرینکلر آب تخلیه می شود. از امتیازات این سیستم می توان به سرعت باال وهزینه های پایین نصب تعمیرات و نگهداری اشاره کرد در اکثر مناطقی که خطر یخ زدگی آب وجود ندارد سیستم تر اولین انتخاب طراح است.

در ) 2 سیستم لوله خشک System) :(Dry Pipe این سیستم ازهوای فشرده درون لوله ها استفاده میشود به محض فعال شدن اسپرینکلر هوای فشرده تخلیه شده و افت فشار درون لوله باعث باز شدن شیر سیستم سپس ورود آب به شبکه لوله کشی و در نهایت تخلیه شدن از اسپرینکلر باز شده می شود. سرعت عمل این سیستم به نسبت سیستم تر پایین ترمی باشد.

Typical Dry Pipe Valve

) 3 سیستم سیالبی System) :(Deluge در این سیستم تمامی اسپرینکلرها از نوع باز کنترل ارسال می شود. بوده و فرمان ورود آب به شبکه توسط سیستم اعالم حریق به شیر

) 4 سیستم پیش عملگر System) :(Preaction در این سیستم از تجهیزات اعالم حریق بعنوان وسایل و ادوات کمکی وتکمیلی استفاده می شود مکانهایی که احتمال تأثیر منفی آب بر روی تجهیزات وجود دارد از این سیستم استفاده می شود. سیستم های پیش عملگر به سه روش قابل اجرا هستند :

الف (بدون همبندی interlock) (Non :آب هنگامی که به درون لوله ها وارد می شود که سیستم اعالم حریق یا یکی از اسپرینکلرها فعال شوند در این سیستم از هوای فشرده با حداقل فشار 7 اینج بر فوت مربع استفاده. می شود ب ) همبندی تکی interlock) ( single : ورود آب به این سیستم فقط با تشخیص سیستم اعالم حریق صورت می گیرد و باز شدن اسپرینکلرها تاثیری بر عملکرد سیستم ندارد. ج ) همبندی دوتایی ) interlock :(Double در این سیستم ورود آب به شبکه لوله کشی نیازمند تشخیص سیستم اعالم حریق و باز شدن اسپرینکلر می باشد در این سیستم نیز از هوای فشرده با حداقل فشار 7psi استفاده می شود.

: دسته بندی های اسپرینکلر ها اسپرینکلرها از نظر جهت نصب به زیر شاخه های زیر تقسیم می شوند. استاندارد )standard) SPRINKLERS عقب رفته آویزان (pendant) جهت به سمت باال )up right) دیواری )side wall) )Recessed( ی مخف )concealed) افقی )Horizontal) تویرفتهی )Recessed) روییسطیح (Surface mount)

* اسپرینکلر های مدرن به سه طریق رو به باال آویزان و دیواری قابل نصب هستند تمامی آب خروجی این اسپرینکلر ها به سمت زمین تخلیه می شود.

*انتخاب اسپرینکلر از نظر دما : عامل دیگری که در انتخاب اسپرینکلرها در نظر گرفته می شود دمای فعال شدن اسپرینکلراست.این دما باید از حداکثر دمای اتاق در نزدیکی سقف باالتر باشد تا عوامل طبیعی منجر به باز شدن اسپرینکلرها نشوند.در عین حال باید توجه داشت که هر چه دمای فعال شدن اسپرینکلرها باالتر انتخاب شود سرعت عکس العمل سیستم کاهش می یابد. رنگ مایع درون حباب اسپرینکلرهای شیشه ای و رنگ بدنه اسپرینکلرهای اتصال حرارتی نشانگر میزان دمایی اسپرینکلرها می باشند. * در شرایط عادی در اغلب سیستم ها از اسپرینکلرهای کالس دمایی معمولی استفاده می شود.

*استفاده از اسپرینکلرها براساس حداکثر دمای محیط

انتخاب سیستم لوله کشی مناسب: بطور کلی لوله کشی شبکه اسپرینکلر به سه روش قابل اجراست که انتخاب هریک از آنها با درنظر گرفتن وضعیت ساختمان شرایط منابع آب و محل ورود آن به ساختمان و... صورت می گیرد: روش های مذکور عبارتند : از الف (روش درختی ) Tree ( ب (روش حلقه ای ) Looped ( ج (روش شبکه ای ) Gridded ( جهت درک بهتر از روش های فوق به تعریف اجزاء شبکه لوله کشی اسپرینکلر می پردازیم.

: Feed Main ) 1 لوله ای است که بعنوان تغذیه کننده اصلی رایزر محسوب می شود. riser ) 2 لوله های عمودی تأمین کننده در سیستم اسپرینکلر است. : Branch Line ) 3 شاخه لوله که اسپرینکلرها بر روی آن نصب می شوند. : Cross Main ) 4 لوله هایی که شاخه ها را به طور مستقیم یا از طریق مغزی باالبرنده : Arm-Over )5 لوله افقی است که از یک شاخه ) )خط انشعاب کند. می تأمین به یک اسپرینکلر یا اسپرینکلر ی در باال و پایین سقف متصل می شود : Riser nipple ) 6 قطعه عمودی لوله که بین شاخه اصلی و خط اصلی قرار دارد. : Sprig ) 7 لوله ای است که به صورت عمودی رو به باال می رود و به سیستم اسپرینکلر متصل می شود.

* نامگذاری هر بخش از شبکه لوله کشی :

الف ) سیستم های درختی اسپرینکلر (Tree System) در سیستم های درختی از یک cross برای آبرسانی به شاخه ها استفاده می شود و شاخه ها فقط به Cross. وجود دارد متصل بوده و ارتباطی با یکدیگر ندارند.در این سیستم صرفا یک مسیر برای آبرسانی به اسپرینکلرها 1) تغذیه مرکز _ مرکز 2) تغذیه مرکز _ انتها 3) تغذیه کنار _ مرکز 4) تغذیه کنار _ انتها

1) تغذیه مرکز _ مرکز

2) تغذیه مرکز _ انتها

3) تغذیه کنار _ مرکز

4 )تغذیه کنار _ انتها

ب (سیستم های حلقه ای (Looped Systems)

ب (سیستم های Systems) (Gridded شبکه ای

بخشیدومی: روشیهاییطرایحیسیستمیهاییاس رپینکلر: روش جداول پیش تعیین شده: * براساس NFPA13 استفاده از روش جداول پیش تعیین شده با محدودیت های زیادی توام است از جمله : 1( سیستم های جدید با مساحت پوشش حداکثر 5000ft 2 2( ایجاد تغییر یا اضافه کردن به سیستم های موجود در محیط های پر خطر 3( فقط استفاده از اسپرینکلرهایی با k فاکتور برابر 5.6 4( استفاده از لوله های فلزی 5( محیط های کم خطر و معمولی 6( نصب حداکثر 8 اسپرینکلر در هر شاخه ( در شرایط خاص تا 10 اسپرینکلر در هر شاخه ) 7( فقط در فضای بسته ( غیر قابل استفاده در فضای باز(

*جدول پیش تعیین شده لوله ها برای محیط های کم خطر

*جدول پیش تعیین شده لوله ها برای محیط های با خطر معمولی

*جدول پیش تعیین شده لوله ها برای محیط های با خطر زیاد

*محاسبات هیدرولیکی: این مرحله مهمترین بخش از طراحی سیستمهای اسپرینکلربوده و هدف آن تعیین سایز لوله ها فشارآب مورد نیاز سیستم مقدار دبی مورد نیاز اسپرینکلرها و برآورد حجم مخزن با هدف کاهش هزینه های سیستم می باشد.

مراحل انجام محاسبات هیدرولیکی: 1( تشخیص کالس خطر محیط 2( جانمایی اسپرینکلرها در محیط 3( انتخاب سیستم لوله کشی مناسب 4( تعیین مقدار آب خروجی مورد نیاز از هر اسپرینکلر 5( تعیین تعداد و محل دورترین اسپرینکلرها ( تا منبع سیستم از نظر هیدرولیکی ) که در حریق باز خواهد شد 6 (شروع محاسبه از دورترین اسپرینکلر به طرف منبع جهت اطمینان از تامین دبی و فشار مورد نیاز در بدترین شرایط

1( طبقه بندی مکانها با توجه به خطر حریق براساس : Chapter 5 Classification of Occupancies and Commodities الف ) کاربری های کم خطر: ) hazard ( light تصرف های کم خطر باید به عنوان تصرف ها یا قسمت هایی از سایر تصرف ها تعریف شوند که مقدار و قابلیت سوختن محتویات کم است و آتش هایی با شدت رهایش گرمای نسبتا کم انتظار می رود. مانند: ساختمانهای مسکونی دفاتر ادارای قسمت صرف غذا در رستورانها تاالرهای سخنرانی به جز صحنه نمایش موسسات آموزشی بیمارستانها موزه ها کلوپ ها وکتابخانه های کوچک و...

تصرفات خطر معمولی )گروه یک( ب ) کاربری های با خطر معمولی:( ( ordinary hazard باید به عنوان تصر فها یا گروه قسمتهایی که قابلیت سوختن کم است و مقدار مواد سوختنی متوسط است ارتفاع :1 متر نیست 2/4 پارکینگ خودروها رستوران ها رختشوی خانه تصرفات خطر معمولی از سایر تصرف ها تعریف شوند توده های و آتش هایی با شدت های رهایش گرمای متوسط انتظار می رود. نانوایی ها کارخانجات تولیدی محصوالت لبنی و نوشابه سازی ها و )گروه دو( گروه 2:... انباشته مواد سوختنی بیش از و صنایع باید به عنوان تصرف ها یا قسمت هایی از سایر تصرف ها تعریف شوند که الکترونیکی و شیشه سازی مقدار و قابلیت سوختن آشپزخانه محتویات انبار متوسط تا زیاد است ارتفاع تود ههای مواد انباشته با شدت رهایش گرمای متوسط بیش از 3/66 متر نیست و ارتفاع توده های مواد انباشته شده با شدت رهایش گرمای زیاد بیش از 2/4 متر نیست. فروشگاه ماشین آالت انبارهای بزرگ کتاب سرد خانه ها چاپخانه ها و انتشارات کارخانجات صنایع چوب و چرم تولید توتون و نساجی و...

کاربری های پر خطر: (extra hazard) ج ) گروه 1: مناطق کاربرد سیال هیدرولیک قابل سوختن ریخته گری اکسترودر فلزی کارخانه تخته خرده چوب و تخته سه ال چاپ ]با استفاده از جوهر با نقطه شعله زنی زیر بازیافت الستیک آمیزه کاری خشک کردن جوش الستیک کارخانه کشی نساجی باز کردن مخلوط کردن پنبه زنی ترکیب پنبه پشم کیفیت پایین یا کرباس و... اره گروه : 2 اشباع آسفالت پاشش مایعات قابل اشتغال خانه پیش ساخته یا مجموعه های ساختمان مدوالر )که در آن تمام محوطه حاضر است و فضای داخلی قابل سوختن است( خنک کردن سریع روغن باز تولید پالستیک تمیز کردن حالل جالدهی و فرو بردن در رنگ و...

: 2( جانمایی اسپرینکلرها در محیط: مالحظات کلی درمورد تعیین محل نصب اسپرینکلرها باید در نظر گرفته شود که عبارتند از _ نوع سازه سقف _ نوع اسپرینکلر انتخاب شده کمترین و بیشترین فاصله مجاز بین اسپرینکلر ها _ محل قرار گرفتن دیوار ها و جدا کننده های اتاق ها کالس خطر موانع موجود در مسیر حرکت ناشی از حریق و آب تخلیه شده از اسپرینکلر _ دوری یا نزدیکی از موانع حرارتی _

تعریف سازه های مسدود کننده و غیرمسدود کننده سازه هایی که مسیر حرکت گازهای داغ و تخلیه آب را مسدود کنند سازه های مسدود کننده و سازه هایی که مانعی در مسیر حرکت گازها و تخلیه آب نیستند سازه غیر مسدود کننده نامیده می شوند. مطابق با تعریف دقیق تر از سازه های غیرمسدود کننده عبارت است از: یا یا بدون در نظر گرففتن جنس و شکل سازه اگر فاصله بین اعضاء سازه از یکدیگر بیش از فاصله کمتر از باشند ولی بیش از از سطح مقطع سازه باز باشد. در مواقعی که سازه مسدود کننده است عموما اسپرینکلرها در زیر لبه پایینی آن نصب می شوند. Obstructed Construction UnObstructed Construction 7 1 Τ2 ft (Opening) 70% NFPA 13 7 Τ 1 2 ft باشد یا این که در

فواصل بین اسپرینکلرهای اسپری کننده رو به باال و آویزان بیش ترین فاصله مجاز بین اسپرینکلرها در کم خطر و معمولی Hazard) Light و ( Ordinary Hazard برابر با m) (4.56 می باشد. 15 ft بیش ترین فاصله اسپرینکلرها تا دیوار برابر با نصف حداکثر فاصله مجاز بین اسپرینکلرها می باشد. (7.5 ft) کمترین فاصله نصب مجاز بین اسپرینکلرها 6 ft می باشد و در فواصل کمتر احتمال تخلیه آب از اسپرینکلر باز شده به روی اسپرینکلرهای مجاور و کاهش کارایی سیستم وجود دارد. کمترین فاصله مجاز اسپرینکلرها از دیوار برابر با می باشد. 4 in

مساحت پوشش هر اسپرینکلر S بیش ترین فاصله بین اسپرینکلرهای روی یک شاخه یا دو برابر بیش ترین فاصله از دیوار و L بیش ترین فاصله اسپرینکلر از اسپرینکلر شاخه مجاور یا دو برابر بیش ترین فاصله شاخه از دیوار می باشد. بنابراین بیش ترین مساحت پوشش عبارت است از. تحت S * L مساحت پوشش هر اسپرینکلر در اغلب موارد باعث کمتر شدن فاصله بین اسپرینکلرها شده و وابسته به پارامترهایی مانند کالس خطر موجود وضعیت سازه سقف و روش محاسبات سیستم )جداول پیش تعیین شده یا هیدرولیکی( می باشد. برای سقف هایی با سازه غیر مسدود کننده کمترین فاصله از سقف و بیشترین فاصله می باشد. 12 in 1 in در سازه های مسدود کننده در اغلب موارد اسپرینکلرها باید 1 in تا 6 in زیر اعضاء سازه نصب شوند به شرطی که فاصله اسپرینکلرها از سقف اصلی بیشتر از نشود. 22 in

* مساحت پوشش و فاصله بین اسپرینکلرهای رو به باال و آویزان با توجه به کالس کم خطر

* مساحت پوشش و حداکثر فاصله بین اسپرینکلرهای رو به باال و آویزان با توجه به کالس خطر معمولی

* مساحت پوشش و حداکثر فاصله بین اسپرینکلرهای دیواری با توجه به کالس خطر و وضعیت دیوار

*فاصله نصب اسپرینکلرها از منابع حرارتی در محیط های مسکونی

- - روند انجام محاسبات هیدرولیکی برای یک پروژه نمونه : محل نصب:واحد پردازش الکترونیکی ارتفاع سقف فوت : 18 - اسپرینکلر : 5.6 = K-Factor - فاصله بین اسپرینکلرها روی یک شاخه : 13 فوت - فاصله بین شاخه ها :10 فوت Cross در فاصله 2 فوت از سقف نصب شده و بوسیله مغزی قائم به طول 1 فوت به شاخه ها متصل شده است. همچنین قطر مغزی عمودی ½ 1 اینچ و طول آن 1 فوت است.

نای جانبینمای جانب

الف( تعیین مقدار آب خروجی از هر اسپرینکلربا استفاده از روش مساحت/چگالی - برای محیط خطر معمولی گروه 1 - چگالی gpm/ft² 0.15 - مساحت عملکرد اسپرینکلرها ft² 1500

- مساحت پوشش هر اسپرینکلر : ft AS=10 * 13=130 AC=1500 2 * دبی خروجی مورد نیاز هر اسپرینکلر : چگالی مساحت پوشش هر اسپرینکلر q=0.15(gpm/ft 2 )*130=19.5 gpm N=AC/AS N=1500/130=11.5 ~ 12

*جهت تعیین تعداد اسپرینکلرهایی که در طول مستطیل برروی شاخه قرار می گیرند از رابطه زیر محاسبه می شود :

NBL = 1.2 AC / S NBL = 1.2 1500 / 13 = 3.57 4 ~ تعیین تعداد اسپرینکلرهای موجود بر آخرین شاخه :

د ) محاسبه مقدار فشار مورد نیاز برای تخلیه دبی مورد نیاز هر اسپرینکلر P = (q/k)² = (19.5/5.6)² = 12.12 psi 1.85 1.85 4.87 محاسبه مقدار افت فشار در لوله ی بین دورترین اسپرینکلرها )سایز لوله 1 اینچ و طول آن 13 فوت است( PL = 4.52 x Q / C x d Hazen-Williams 1.85 1.85 4.87 PL = 4.52 x (19.5) / (120) x (1.049) = 0.124 PL ( = (در 13 فوت 13 x 0.124 = 1.61 psi

P ( = 1.61 + 12.12 = ) در اس رپینکلر 2 13.73 psi محاسبه مقدار فشار در اس رپینکلر شماره 2 P ( محاسبه مقدار فشار در اس رپینکلر شماره 2 = 13.73 psi 1.61 = 12.12 + ) در اس رپینکلر 2 q = k p = 5.6 13.73 = 20.75 gpm محاسبه دن خروج اس رپینکلر شماره 2

اس رپینکلر S2 از طریق لوله 1 1/4 اینج )با قطر داخیل 1.38 اینچ(به طول 13 فوت به اس رپینکلر S3 متصل شده است. 19.5+20.7=40.2 gpm 1.85 1.85 4.87 PL = 4.52 x (40.2) / (120) x (1.38) = 0.125 PL ( = (در 13 فوت 13 x 0.124 = 1.61 psi

اس رپینکلر S3 از طریق لوله 1 1/4 اینج )با قطر داخیل 1.38 اینچ(به طول 13 فوت به اس رپینکلر S4 متصل شده است. 1.85 1.85 1.85 PL = 4.52 x (62.1) / (120) x (1.38) = 0.278 PL ( = (در 13 فوت 13 x 0.278 = 3.6 psi

1.85 1.85 4.87 PL = 4.52 x (86.4) / (120) x (1.61) = 0.242 20.5+16=36.5ft 36.5*.0242=8.8psi Pe=0.433*1=0.4

K = Q/ p=86.4 / 28.1=16.3 BL1 معادل شاخه BL1 K -Factor

PL = 4.52 x (86.4) / (120) x (2.067) = 0.072 BRN-BL2 0.072*10=0.72 28.1+0.7=28.8 1.85 1.85 4.87

محاسبه دن شاخه BL2

PL = 4.52 x (173.9) / (120) x (2.469) = 0.11 10*0.11=1.1 PSI P =28.8+1.1=29.9 BL3 BL2-BL3 1.85 1.85 4.87

q = k * p=16.3 * 29.9=89.1 محاسبه دن شاخه BL3

محاسبه دن کل سیستم: 173.9+89.1=263 gpm

PL = 4.52 x (263) / (120) x (2.469) = 0.237 BL3-CM 70 * 0.237=16.6 PSI 1.85 1.85 4.87

افت مس رپ CM تا : BOR لوله 3 اینچ به طول 119 فوت )104 فوت روی CROSS و 15 فوت روی رایزر اینچ به طول معادل 7 فوت و ش رپ دروازه ای به طول معادل 1 فوت و آالرم ولو به طول معادل زانوی 3 119+7+1+15=142ft 15 فوت)کاتالوگ سازنده( 1.85 1.85 4.87 PL = 4.52 x (263) / (120) x (3.068) = 0.082 CM-BOR 142 * 0.082=11.6 PSI 15*0.433=6.5 PSI 46.5+11.6+6.5=64.6

19.5 Gpm 12.1 psi 20.7 Gpm 13.7 psi 1.6 psi 21.9 Gpm 15.3 psi 1.6 psi 23.1 Gpm 17 psi 1.7 psi 85.2 Gpm 26psi 8.6 psi 0.4 psi 0.7 psi 1.1 psi 86.3 Gpm 26.7psi 88.1Gpm 27.8psi

pressure psi G

Friction loss psi

Flow rate US.gal/min

% Deviation

Velocity ft/sec

pressure psi G

Flow rate US.gal/min

Pressure 72.72 psi G Flow Rate 249.3 US.gal/min Pressure 66.55 psi G Flow Rate 260.2 US.gal/min Pressure 68.04 psi G Flow Rate 284.2 US.gal/min

V=260Gpm*60min* 3.785=59000 lit V=260Gpm*30min* 3.785=29500 lit

Effectiveness Sprinklers do not spray water all at once. Only the sprinkler(s) closest to the fire will activate. In 80% of cases only 1 to 4 sprinklers are activated to control the fire.

با سپاس از حوصله و توجه شما عزیزان لطفا نظرات پیشنهادات وانتقادات خود را به پست الکترونیک fakharzadeganoffice@gmail.com ارسال فرمایید