محاسبه دبی و هد پمپ آتش‌ نشانی

دبی پمپ آتش‌نشانی چیست؟

دبی پمپ آتش نشانی مشخص می‌کند که پمپ در واحد زمان چه حجمی از آب را می‌تواند تأمین کند. دبی به مقدار حجم آب عبوری در واحد زمان گفته می‌شود و معمولاً با واحدهای زیر سنجیده می‌شود:

• لیتر بر دقیقه (L/min)
• مترمکعب بر ساعت (m³/h)
• گالن بر دقیقه (GPM) – معمول در استاندارد NFPA

✅ فرمول کلی محاسبه دبی پمپ آتش نشانی

هد پمپ آتش‌ نشانی چیست؟

هد پمپ آتش‌نشانی، به زبان ساده مقدار فشاری است که پمپ باید تأمین کند تا آب را با دبی موردنظر از منبع تا دورترین یا بالاترین تجهیزات اطفای حریق (مانند اسپرینکلر یا جعبه آتش‌نشانی) برساند، به‌طوری‌که آب با فشار کافی از نازل خارج شود.

✅ فرمول کلی محاسبه هد پمپ آتش نشانی

هد پمپ آتش نشانی=ارتفاع ساختمان+فشار موردنیاز تجهیزات+افت اصطکاکی

🧮نحوه محاسبه دبی پمپ آتش‌ نشانی

1. تعیین نوع سیستم اطفای حریق
   پمپ آتش‌نشانی ممکن است برای یکی یا چند مورد زیر استفاده شود:
   – سیستم اسپرینکلر
   – جعبه‌های آتش‌نشانی
2. مراجعه به استانداردها (مثلاً NFPA یا استاندارد ملی ایران)
   برای طراحی درست، باید طبق الزامات استاندارد، دبی موردنیاز برای هر جزء را تعیین کرد.
3.  جمع دبی تجهیزات
   برای محاسبه دبی پمپ، باید مجموع دبی هم‌زمان مورد نیاز تجهیزات مختلف محاسبه شود.

 

1️⃣مثال عملی محاسبه هد و دبی پمپ آتش‌ نشانی برای یک سوله صنعتی

🏭فرضیات پروژه:

• یک سوله صنعتی با مساحت 3000 مترمربع
• دارای سیستم اسپرینکلر و جعبه آتش‌نشانی

📜طبق استاندارد، نیاز است:

• دبی اسپرینکلر: 10 لیتر بر دقیقه به ازای هر اسپرینکلر فعال
• 12 اسپرینکلر در حالت آتش فعال می‌شوند  12 × 10 = 120 لیتر بر دقیقه
• دبی هر هوزریل آتش‌نشانی: 100 لیتر بر دقیقه
• دو نفر هم‌زمان از دو هوزریل آتش نشانی استفاده می‌کنند  2 × 100 = 200 لیتر بر دقیقه

🧮محاسبه دبی کل بوستر پمپ آتش نشانی

• دبی اسپرینکلر+ دبی هوزریل = دبی کل
• 200+120= 320 لیتر بر دقیقه

📍یعنی پمپ آتش نشانی باید حداقل دبی 320 لیتر بر دقیقه را تأمین کند.

🧮محاسبه هد پمپ آتش نشانی

$$\text{هد کل}=\text{افت اصطکاک در لوله‌ها}+\text{ارتفاع}+\text{فشار کاری تجهیزات}$$

مثلاً اگر فشار مورد نیاز جعبه آتش‌نشانی 7 بار باشد و افت فشار در لوله و ارتفاع جمعاً 3 بار باشد:

فشار پمپ=7+3=10 (10 بار)

📍هد پمپ آتش نشانی باید 10 بار باشد.

مورد	مقدار نمونه
دبی (L/min)	320 L/min
دبی (m³/h)	19.2 m³/h
دبی (GPM)	84.5 GPM
فشار مورد نیاز	10 bar (در مثال بالا)

2️⃣مثال محاسبه هد و دبی بوستر پمپ آتش نشانی برای ساختمان مسکونی

در اینجا می خواهیم برای یک ساختمان ۵ طبقه مسکونی با ۱۸ واحد، مجهز به سیستم اطفای حریق اتوماتیک آبی (اسپرینکلر) و جعبه آتش‌نشانی، نحوه محاسبه هد و دبی پمپ آتش نشانی را مرحله‌به‌مرحله با تمام جزئیات محاسباتی بررسی می‌کنیم:

🏢مشخصات پروژه

• تعداد طبقات: ۵ طبقه روی زمین
• تعداد واحدها: ۱۸ واحد مسکونی (هر طبقه ۳ یا ۴ واحد)
• تجهیزات اطفا حریق: سیستم اسپرینکلر اتوماتیک و جعبه آتش‌نشانی به همراه هوزریل آتش نشانی با شیلنگ نیمه‌سخت

💡 مرحله اول: تعیین دبی موردنیاز برای سیستم اسپرینکلر

اسپرینکلرها به‌صورت اتوماتیک در زمان آتش‌سوزی فعال می‌شوند و هدف اصلی، پاشش آب در سطح مشخصی با شدت مشخص برای کنترل یا خاموش کردن آتش است.

پارامتر کلیدی طراحی:

• شدت پاشش (Density): مقدار آبی که باید در واحد سطح در دقیقه پاشیده شود. این مقدار بسته به نوع کاربری ساختمان تعیین می‌شود.
• مقدار استاندارد “شدت پاشش” برای ساختمان مسکونی (مناطق کم‌خطر) مطابق با استاندارد NFPA 13 و مبحث ۳ مقررات ملی ساختمان 4.1 میلی‌متر بر دقیقه است.
• مساحت طراحی تحت پوشش: در طراحی سیستم اسپرینکلر، نیازی نیست همه اسپرینکلرها هم‌زمان فعال شوند. طبق NFPA 13 برای مناطق کم‌خطر معادل 139 متر مربع است. فرض می‌شود تنها این سطح از فضا تحت پاشش اسپرینکلرها قرار بگیرد و آتش در همین مساحت رخ دهد.

🧮محاسبه دبی مورد نیاز:

• شدت پاشش * مساحت طراحی تحت پوشش= دبی مورد نیاز اسپرینکلر

569.9 لیتر بر دقیقه دبی را باید پمپ آتش‌نشانی تأمین کند فقط برای اسپرینکلرها در سناریوی آتش‌سوزی.

💡 مرحله دوم: تعیین دبی مورد نیاز برای جعبه آتش‌نشانی

• در ساختمان‌های مسکونی معمولاً از شیلنگ نیمه‌سخت ¾ اینچ (19 میلی‌متر) استفاده می‌شود.
• مطابق با استاندارد ملی ایران یا NFPA 14 حداقل دبی عبوری از شیلنگ ¾ اینچ، حدود 75 لیتر در دقیقه با فشار 2.5 بار است.
• فرض می‌کنیم دو جعبه آتش‌نشانی هم‌زمان استفاده می‌شوند.
• 75*2= 150 لیتر بر دقیقه

150 لیتر بر دقیقه دبی را باید پمپ آتش‌نشانی تأمین کند برای هوزریل آتش نشانی.

 

💡 مرحله سوم: جمع‌بندی دبی کل برای پمپ آتش‌نشانی

150 لیتر بر دقیقه (دبی لازم برای هوزریل)+ 569.9 (دبی لازم برای اسپرینکلر)= 719.9 لیتر بر دقیقه (دبی کل)

با احتساب 10 درصد ضریب اطمینان، 791.8 لیتر بر دقیقه (47.5 مترمکعب بر ساعت) دبی کل خواهد بود.

 

💡 مرحله چهارم: محاسبه هد کل پمپ (فشار مورد نیاز پمپ)
فشار پمپ (هد کل) به عوامل زیر بستگی دارد:

• ارتفاع ساختمان: ساختمان ۵ طبقه (فرض می‌کنیم هر طبقه ۳ متر است. ارتفاع ساختمان 15 متر است)
• فشار کاری تجهیزات: حداقل فشار در اسپرینکلرها: 7 متر ستون آب (0.7 بار) و حداقل فشار در جعبه آتش‌نشانی 25 متر ستون آب (2.5 بار)
• افت اصطکاک در لوله‌کشی: به‌طور تقریبی 20 متر در نظر می‌گیریم (بسته به قطر لوله و مسیر دقیق باید دقیق محاسبه شود)

هد پمپ= ارتفاع ساختمان + فشار موردنیاز تجهیزات + افت فشار لوله‌کشی

برای بدترین حالت (مثلاً کاربر در آخرین طبقه از جعبه استفاده می‌کند):

هد پمپ=15+25+20=60 مترستون آب(معادل 6 بار)

 

مشخصات نهایی پمپ و هد آتش‌ نشانی در این مثال

مشخصه	مقدار
دبی طراحی	719.9 لیتر بر دقیقه
دبی طراحی با ضریب اطمینان	791.9 لیتر بر دقیقه
محاسبه هد (فشار کاری)	6 bar
نوع پمپ	پمپ عمودی چندمرحله‌ای یا پمپ افقی سانتریفیوژ با الکتروموتور
برق مصرفی	بسته به توان پمپ (مثلاً 5 تا 7.5 کیلووات برای این ظرفیت)