Calcul Instalatii de Sprinklere

download Calcul Instalatii de Sprinklere

of 9

description

Indicatii pentru calculul instalatiilor pentru stingerea incendiului cu ajutorul sprinklerelor

Transcript of Calcul Instalatii de Sprinklere

INSTALAII CU SPRINKLEREEchiparea tehnica a cladirilor cu instalatii de stingere a incendiilor cu sprinklereEchiparea tehnica a cladirilor, compartimentelor de incendiu si ncaperilor, cu instalatii automate de stingere a incendiilor, tip sprinkler, se asigura la: constructii nchise din categoriile de importanta exceptionala si deosebita (A si B), ncadrate conform legislatiei n vigoare, cu densitatea sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m2; cladiri nalte si foarte nalte cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m2, cu exceptia locuintelor; platouri de filmare amenajate si nchise, studiouri de televiziune si scene amenajate, cu arii mai mari de 150 m2, inclusiv buzunarele, depozitele si atelierele anexa ale acestora; constructii de productie ncadrate n categoriile A, B sau C de pericol de incendiu cu aria construita de peste 2000 m2si totodata cu densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 420 MJ/m2; cladiri publice cu aria mai mare de 1250 m2si densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 840 MJ/m2, cu exceptia locuintelor; constructii (ncaperi) destinate depozitarii materialelor combustibile cu aria construita mai mare de 750 m2si densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 1680 MJ/m2; depozitele cu stive nalte (peste 6 m naltime) si densitatea sarcinii ter 636m1215g mice mai mare de 420 MJ/m2; garaje si parcaje subterane pentru mai mult de 50 de autoturisme, precum si la cele supraterane nchise cu mai mult de 3 niveluri.Enumerarea echiparii cu instalatii automate de stingere precizate la pct. 7.1 este minimala. Investitorii pot prevedea si n alte situatii astfel de instalatii, n functie de riscul sau pericolul de incendiu, amplasare, contributia la foc, valoarea cladirii si a bunurilor protejate etc.Nu se prevad instalatii automate de stingere tip sprinkler n cazurile n care apa nu este indicata ca substanta de stingere, la depozite frigorifice sau cnd stingerea incendiului se asigura cu substante speciale (gaze inerte, spuma, abur nlocuitori de haloni etc.).Solutii tehnice de realizare a instalatiilor cu sprinklere pentru stingerea incendiilorncaperile protejate de instalatii cu sprinklere, de regula, trebuie sa fie separate de spatiile nvecinate, prin elemente de constructie fara contributie la foc (incombustibile) sau prin alte dispozitive corespunzatoare (ecrane, cortine cu actionare automata etc.).Instalatia cu sprinklere trebuie sa fie permanent sub presiune si se poate realiza n urmatoarele sisteme: cu apa-apa si apa-aer.Sistemul cu apa-apa se utilizeaza numai n cazul n care temperatura ncaperilor nu scade sub 4C si nu creste peste 100C.Sprinklerele se monteaza pe conductele de distributie si pe ramificatiile (ramurile) acestora. Se recomanda ca pe fiecare ramura sa se monteze maximum 6 sprinklere, tinndu-se seama si de precizarile producatorului.Temperatura nominala de declansare a sprinklerelor trebuie sa fie mai mare dect temperatura maxima a mediului n care sunt montate, conform precizarilor producatorului.Prin dispunere (amplasare), sau, prin masuri de protectie, sprinklerele se protejeaza mpotriva deteriorarilor mecanice, a efectelor termice si a influentarilor reciproce asupra declansarii lor.Pentru mediile corosive se utilizeaza sprinklere de constructie speciala (de regula, din materiale rezistente la coroziune).Pentru nlocuirea capetelor sprinklerelor deteriorate sau declansate n caz de incendiu, se prevede o rezerva de sprinklere, calculata separat pentru fiecare tip din cele montate, astfel: daca instalatia are pna la 30 de sprinklere, rezerva este egala cu numarul celor montate; daca instalatia are peste 30 de sprinklere, se asigura o rezerva de 5-25% din totalul sprinklerelor, n functie de tipul acestora, nsa nu mai putin de 30 bucati (procentul mare se aplica instalatiilor cu numar mic de sprinklere).La instalatiile echipate cu sprinklere rezistente la coroziune, care declanseaza la temperaturi mai mari de 90C, rezerva trebuie sa fie egala cu numarul de sprinklere montate n sectorul cel mai mare.Sprinklerele se amplaseaza n functie de riscul sau pericolul de incendiu, de gradul de rezistenta la foc al constructiei, de pozitiile si dimensiunile grinzilor, ale diferitelor instalatii, utilaje sau stive de materiale, precum si de caracteristicile hidraulice ale sprinklerelor, astfel nct sa se asigure: conditiile de declansare a sprinklerelor; intensitatea de stingere minima normata; protectia elementelor portante ale constructiei cu limita de rezistenta la foc redusa; distribuirea ct mai uniforma a apei pe suprafata protejata.Sprinklerele se monteaza sub plafon si, dupa caz, la nivele intermediare (de exemplu sub pasarele, n spatiul dintre tavanul fals si planseu, rafturi etc.).n cazul n care exista obstacole aflate sub sprinklere, care pot influenta dispersarea apei, se impune montarea unor sprinklere suplimentare.Distanta minima ntre deflectorul sprinklerului si suprafata protejata este, de regula, 0.60 m; se vor avea n vedere, dupa caz, si specificatiile producatorului.Distanta dintre deflector si tavanul continuu, masurata n plan vertical, este de minimum 8 cm si de maximum 40 cm, daca instructiunile de utilizare ale fabricantului nu prevad alte distante.Daca obiectele existente n ncapere sunt stivuite, introduse n cutii sau depozitate pe etajere (exceptnd cazul depozitelor cu stive nalte), spatiul liber n jurul detectoarelor trebuie sa fie de 0,90 m (emisfera cu raza de 0,90 m sub deflector).Sprinklerele se monteaza, de regula, perpendicular pe suprafata protejata.Pentru a se evita colmatarea orificiului sprinklerului, acesta se monteaza pe ramura (ramificatie) prin legarea laterala sau superioara a racordului sprinklerului.Distanta dintre sprinklere si pereti nu trebuie sa fie mai mare dect jumatatea distantei dintre sprinklere n cmp curent.Sprinklerele se monteaza cu deflectorul n sus sau n jos, n conformitate cu instructiunile producatorului si cu tipul instalatiei (apa-apa sau aer-apa).De regula, fiecare sector al instalatiei cu sprinklere se echipeaza cu supapa (un aparat) de control si semnalizare pentru un numar de sprinklere de maximum: 800 buc. n cazul instalatiei apa-apa; n cazul n care sprinklerele sunt montate n mai multe ncaperi separate ntre ele prin pereti si usi incombustibile, numarul sprinklerelor dintr-un sector poate fi marit la 1200 buc.; 600 buc. n cazul instalatiei apa-aer; n acest caz volumul retelei cu sprinklere al unui sector nu trebuie sa fie mai mare de 2 m3, pentru instalatiile fara accelerator si de 3 m3, la cele cu accelerator.La stabilirea numarului de sprinklere si de aparate de control si semnalizare se va tine seama si de instructiunile producatorului.Supapele de control si semnalizare trebuie sa ndeplineasca conditiile tehnice specifice. Standardul de referinta este SR EN 12259-2.Sectoarele trebuie sa grupeze numai sprinklerele montate n acelasi compartiment de incendiu al cladirii. Numai n cazuri exceptionale si cu masuri corespunzatoare, sectoarele pot grupa sprinklere din compartimente de incendiu diferite.Retelele de distributie care pornesc de la aparatele de control si semnalizare (ACS), pot fi inelare sau ramificate.n cazul n care mai multe ncaperi, situate pe acelasi nivel sau pe diverse niveluri, sunt protejate de aceeasi instalatie, trebuie sa se poata localiza intrarea n functiune a sprinklerelor de pe fiecare ramura a instalatiei. Acest lucru se poate realiza prin montarea unor indicatoare de trecere a apei instalate pe fiecare ramura a retelei.Ramificatiile (ramurile) retelei se prevad, la capete, cu dopuri care permit curatarea periodica.Pentru eliminarea aerului sau a apei din retelele de conducte cu sprinklere, acestea se monteaza cu pante de 20/00- 50/00, si se prevad cu robinete de aerisire, pantele mai mari lundu-se pentru conductele cu diametre mai mici.n punctele cele mai ridicate ale retelei, corespunzator fiecarui sector cu sprinklere, se prevede un robinet de nchidere si port-furtun pentru spalarea conductelor si un stut cu robinet si mufa pentru montarea unui manometru.Pentru alimentarea cu apa a instalatiei cu sprinklere de la pompele mobile, se prevad racorduri fixe tip B, amplasate n exterior, n locuri usor accesibile utilajelor de interventie.Numarul acestora se stabileste n functie de debitul instalatiei, considernd 15 l/s pentru fiecare racord.Pe fiecare racord se monteaza cte o clapeta de retinere.Pentru a putea controla n permanenta presiunea apei sau a aerului se monteaza manometre n diferite puncte ale instalatiei, cum sunt: deasupra aparatului de control si semnalizare, sub robinetul principal de nchidere (pe conducta de alimentare cu apa), precum si n punctul cel mai departat si mai nalt (cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic) al fiecarui sector cu sprinklere.Manometrele se monteaza astfel nct sa se poata asigura citirea usoara a indicatiilor, iar pe cadran se nsemneaza domeniul presiunilor de lucru ale instalatiei.Aparatele de control si semnalizare (ACS), cu dispozitivele anexe, se monteaza ntr-o ncapere proprie, separata cu pereti si plansee rezistente la foc, sau ntr-o ncapere cu alta destinatie, care nu prezinta pericol de incendiu. ncaperea trebuie sa asigure spatiul necesar exploatarii si repararii aparatelor de control si semnalizare, sa fie ncalzita si cu acces direct din spatiile de circulatie comuna.Daca ncaperea are si alta destinatie, aparatele de control si semnalizare se monteaza ntr-un dulap nchis, cu usita si geam, asigurat cu ncuietoare si iluminat de siguranta corespunzator.Clopotele sistemelor de semnalizare se monteaza pe elementele de constructie verticale, de regula spre exterior sau astfel nct semnalul sa fie receptionat cu usurinta de ocupantii cladirii, asigurndu-se si semnalizarea electrica (optica si acustica) la ncaperea serviciului de pompieri sau la un punct de supraveghere permanent.n lipsa indicatiilor producatorului, distanta pe orizontala dintre statie si turbina hidraulica nu trebuie sa fie mai mare de 25 m, iar pe verticala mai mare de 6 m (deasupra nivelului supapei statiei).Aparatul de control si semnalizare trebuie montat n pozitie verticala, tinnd seama si de indicatiile producatorului.Flansa robinetului principal, aflat pe conducta de alimentare cu apa a statiei, trebuie sa fie la naltimea de 0,6 m fata de pardoseala.Pentru reducerea pagubelor, se recomanda sa se asigure posibilitati de evacuare a apei provenite de la instalatia cu sprinklere din cladire, fie la teren, fie la reteaua de canalizare.Probele hidraulice ale instalatiei de alimentare cu apa a sprinklerelor, se efectueaza la presiunea de 1,5 ori presiunea de regim.Dimensionarea instalatiilor cu sprinklere pentru stingerea incendiilorCaracteristicile hidraulice, geometrice si functionale ale sprinklerelor de care se tine seama la alegerea tipurilor si numarului acestora, sunt: debitul specific, q(is) (l/s), realizat la o anumita presiune disponibila a apei n sectiunea orificiului de refulare al sprinklerului, H(i) (mH2O); diametrul orificiului de refulare al sprinklerului, d(i) (mm); forma geometrica si structura (spectrul) jetului de apa dispersat sub forma de picaturi pe suprafata protejata; aria protejata, A(p) (m2)si aria de declansare simultana a sprinklerelor, A(s) (m2); intensitatea de stropire cu apa, i(i) (l/s m2)si intensitatea de stingere, i(s) (l/s m2); temperatura de declansare a sprinklerelor (C).Caracteristicile hidraulice, geometrice si functionale ale sprinklerelor sunt precizate de producator, pentru fiecare tip de sprinkler.Aria suprafetei protejate cu sprinklere, A(p) (m2), se determina ca aria proiectiei pe un plan orizontal a sectiunii transversale pe axa jetului de apa dispersata sub forma de picaturi. ntruct sprinklerele se monteaza, de regula, n rnduri paralele, la distante egale ntre ele, aria suprafetei protejate care revine unui sprinkler, se determina prin intersectia jeturilor care actioneaza simultan si are forma patrata sau dreptunghiulara.Aria de declansare simultana a sprinklerelor, A(s) (m2), reprezinta aria n care sunt actionate, n caz de incendiu, n sprinklere din totalul de N sprinklere montate ntr-un compartiment de incendiu al cladirii si este data de relatia:A(s) = nA(p) [m2]; n = i(s) [l/s m2]

respectiv:i(i) >= i[i(min)] [l/s m2]

Tipul sprinklerelor se alege din catalogul producatorului n functie de tipul instalatiei (apa - apa sau apa - aer) si de modul de declansare, astfel nct valorile intensitatilor de stropire cu apa sub forma de jet de picaturi sa fie mai mari sau cel putin egale cu valorile intensitatilor de stingere a incendiului.Numarul n de sprinklere care functioneaza simultan, din numarul total N de sprinklere care se monteaza n instalatie, amplasate n aria de declansare, A(s), dintr-un compartiment de incendiu al cladirii, se determina cu relatia: A(s)

n =

A(p)

n functie de natura materialelor combustibile, respectiv de valorile intensitatilor de stingere ale acestora se recomanda ca aria de declansare simultana a sprinklerelor, A(s), sa nu depaseasca 200 m2.Debitul de calcul necesar dimensionarii conductelor instalatiei cu sprinklere, Q(is) (l/s), se determina considernd functionarea simultana a sprinklerelor amplasate n aria de declansare, A(s), dintr-un compartiment de incendiu al cladirii, cu relatia: n

___

Q(is) = \ q[is(j)] [l/s]

/__

j=1

n care:q(is) este debitul specific al unei sprinkler de tip i, n l/s;n - numarul sprinklerelor de acelasi tip, i, prevazute sa functioneze simultan n aria de declansare, A(s).n lipsa unor valori determinate ale ariei de declansare, debitul de calcul, Q(is), al instalatiei cu sprinklere, se stabileste considerndu-se functionarea simultana a sprinklerelor montate n compartimentul de incendiu al cladirii, debit care poate fi limitat la valorile urmatoare:-30 l/s, pentru constructii de productie sau civile obisnuite; n cazul particular cnd se utilizeaza pompe mobile (motopompe) si presiunea din conducta de aspiratie a apei este sub 7 m H2O, acest debit poate fi de 27,5 l/s;-30 ... 50 l/s pentru spatiile salilor aglomerate n functie de destinatia, valoarea bunurilor si aria ncaperilor separate prin pereti rezistenti la foc - cu exceptia scenelor teatrelor si buzunarelor scenei, pentru care debitul se determina n raport cu numarul de sprinklere montate n aceste zone;-75 ... 100 l/s pentru studiouri de filme sau televiziune;-pentru ncaperile de depozitare cu stive nalte, n functie de marimea ariei minime de declansare si a intensitatii de stingere indicate n reglementarile specifice, sau, n cazul instalatiilor cu stingere rapida, n functie de specificul acestora;-pentru cladirile monobloc, n functie de volumul construit, conform datelor din anexa nr. 16.Sprinklerele se amplaseaza, de regula, la distante egale ntre ele, pe conducte (distribuitoare) ale retelei, avnd diametre constante.Pentru calculul preliminar de alegere a diametrelor constante ale distribuitoarelor cu sprinklere se aplica modelul de calcul al conductelor cu debite evacuate uniform concentrate, folosind metoda rezistentelor hidraulice unitare.La calculul hidraulic de dimensionare a conductelor instalatiei cu sprinklere se tine seama de urmatoarele particularitati: pentru a se asigura functionarea normala a instalatiei cu sprinklere, debitul sprinklerului montat pe o conducta (ramura) a retelei, n situatia cea mai favorabila (cel mai apropiat de punctul de intrare a apei n conducta respectiva), nu va depasi cu 15% debitul sprinklerului din situatia cea mai defavorabila (cel mai departat de punctul de intrare a apei n conducta), ceea ce revine la limitarea pierderii totale de sarcina pe ramura respectiva, ntre sprinklerele extreme, considernd ca acestea au aceeasi naltime geodezica; pentru a determina debitul la fiecare sprinkler se va calcula n prealabil presiunea disponibila la sprinklerul respectiv; n cazurile n care echilibrarea hidraulica a retelei nu se poate realiza numai prin dimensionarea la vitezele maxime admise ale apei (pna la 5 m/s), se prevad diafragme pe ramurile cu presiune n exces.Pentru efectuarea calculului hidraulic al retelei ramificate de alimentare cu apa a instalatiei de stingere a incendiilor cu sprinklere, se delimiteaza pe schema izometrica de calcul a retelei, sectorul cu n sprinklere aflate n functiune simultana (n aria de declansare), cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din ntreaga instalatie, care va cuprinde distribuitorul cu sprinklerul cel mai departat pe orizontala si pe verticala de punctul de alimentare cu apa a instalatiei. n acest mod, se identifica pe schema de calcul, traseul principal de alimentare cu apa al retelei.Calculul hidraulic se efectueaza mai nti, pe traseul principal al retelei. Se determina debitul efectiv al fiecarui sprinkler, n functie de presiunea efectiva a apei, tinnd seama de pierderile totale de sarcina calculate pe tronsoanele anterioare ale distribuitorului de diametru constant.Tronsoanele traseului principal, de la punctul de alimentare cu apa al retelei, pna la punctul de alimentare a sectorului cu n sprinklere n functiune simultana, se dimensioneaza la debitul de calcul rezultat pentru acest sector.n final, se determina sarcina hidrodinamica necesara pentru alimentarea cu apa a instalatiei, cu relatia:H(nec) = H(g) + H(i) + h(r) [m H2O]

n care:H(g) - naltimea geodezica a sprinklerului, amplasat cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din ntreaga instalatie, n m;H(i) - presiunea de refulare a apei n sectiunea orificiului sprinklerului amplasat cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din ntreaga instalatie, n m H2O;h(r) - suma pierderilor totale de sarcina (liniare si locale) ale apei, calculata pe traseul principal de alimentare cu apa al retelei.Dimensionarea ramificatiilor care pornesc din nodurile traseului principal al retelei, se efectueaza la presiunile disponibile din nodurile respective.n cazul retelelor inelare, diametrele conductelor pe care sunt montate sprinklerele, se aleg constante, marind astfel gradul de siguranta n alimentarea cu apa.La calculul retelelor inelare se determina punctul de convergenta, adica punctul n care se ntlnesc curentii ce pleaca n sensuri contrare din punctul de alimentare cu apa al inelului, punnd conditia ca, pe traseele parcurse de cei doi curenti din punctul de alimentare cu apa, pna n punctul de convergenta considerat, pierderile totale de sarcina sa fie practic egale (se admite o diferenta de 5%), avnd n vedere ca toate punctele inelului au, de regula, aceeasi naltime geodezica. n punctul de convergenta, sarcina hidrodinamica a apei are o valoare unic determinata.