Hydraulický výpočet - Hydraulic calculation

Jakýkoli návrhový projekt pro vodní dopravní nebo distribuční síť vyžaduje hydraulické výpočty k určení potřeby hydraulického napájení (Qh) v jednom nebo více odběrných místech a tlaku vody potřebného k udržení požadovaného průtoku.[1]

V kontextu požární bezpečnost, hydraulické výpočty se používají k určení průtoku kapalin médiem (obvykle potrubním systémem), aby se zajistilo, že požáry mohou být adekvátně kontrolovány.

Výpočty požární bezpečnosti

K prokázání toku vody (nebo vody smíchané s přísadami, jako je hasicí pěnový koncentrát) potrubními sítěmi za účelem potlačení nebo hašení požáru jsou často nutné hydraulické výpočty. Celý postup hydraulického výpočtu je definován v příslušných kódech referenčních modelů, jako jsou kódy publikované v USA národní asociace požární ochrany (NFPA),[2] nebo normu EN 12845, Stabilní hasicí systém - Automatické sprinklerové systémy - Návrh, instalace a údržba.[3]

Hydraulické výpočty poskytují ověřitelnou analýzu 3 hlavních složek systému hašení požáru:

1) Požadavky na dodávku vody k potlačení možného požáru
2) Dostupné zásobování vodou
3) Síť potrubí, která bude dodávat tuto vodu v případě požáru.

Požadavky na dodávku vody

Požadavky na hustotu vypouštění vody jsou obvykle stanoveny příslušným kódem modelu, jako je NFPA 13, NFPA 15, EN 12845, BS 9251,[4] NFPA 750 CP 52, ASIB a AS2118.1. Na projekty se mohou vztahovat další možné mezinárodní a pojišťovací standardy požárního designu.

Pravděpodobná intenzita a rozsah možného požáru uvnitř budovy je dána faktory, včetně využití budovy, výšky budovy, položek, u nichž se očekává, že budou uloženy nebo zpracovány, a uspořádání, ve kterém jsou tyto položky uloženy. Tyto proměnné jsou porovnávány s tabulkami a hodnotami vyjádřenými v modelových kódech. Tyto tabulky a hodnoty v modelových kódech zase vycházejí primárně z desetiletých požárních testů, ale mohou být také založeny na modelování růstu požáru.

K dispozici přívod vody

Dostupná voda se často určuje pomocí a zkouška průtoku vody (otevření požárního hydrantu a záznam tlaku vody a průtoku galonů za minutu). Některé městské vodohospodářské jurisdikce mohou poskytnout vlastní odhad dostupných zásob vody.

V místech, kde není možné nebo praktické městské spojení, může potřebná potrubní síť čerpat vodu z otevřeného (jezero, rybník, řeka) nebo uzavřeného (podzemního, nadzemního, vyvýšeného zásobníku) vodního zdroje.

Pokud je přívod vody čerpán ze statického přívodu, jako je podzemní nádrž nebo rybník, hydraulické výpočty také určí, jaký tlak je třeba přidat, aby se voda dodala. Tento tlak se obvykle aplikuje pomocí požárního čerpadla nebo zásobníku na tlakovou vodu.

Systém potrubní sítě

Potrubní sítě potlačení systému jsou obvykle uspořádány v jedné ze 3 konfigurací: strom, smyčka nebo mřížka. Stromové systémy si lze představit jako síť potrubí začínající větším kmenem a odbočujícími na postupně menší potrubí s požárními sprinklery nebo jinými zařízeními. Smyčkové systémy mohou mít větší potrubí, které vede celou budovou a těsně před začátkem se k sobě váže, přičemž z této „smyčky“ vyčnívají menší větve. Mřížkovaný systém si lze představit jako podobný liniím na fotbalovém hřišti s roštem, kde by postranní čáry byly 2 paralelně větší „hlavní“ trubky a čáry metráží byly menší „odbočkové“ čáry spojující obě boční čáry. Mřížkové systémy poskytují více cest, aby voda mohla cestovat do jakéhokoli bodu systému. Toto uspořádání může být velmi účinné při snižování ztrát třením a tlakem v systému.

Většina konstrukčních norem vyžaduje použití normy Hazen-Williams metoda pro stanovení ztrát třením v potrubí potrubní sítí při průchodu vody. Stromové a smyčkové systémy jsou natolik jednoduché, že hydraulické výpočty lze provádět ručně. Protože hydraulické výpočty pro síťové systémy vyžadují iterativní proces pro vyrovnání toku vody všemi možnými vodními cestami, jsou tyto výpočty nejčastěji prováděny počítačovým softwarem. Dnes se většina výpočtů na všech typech potrubních sítí provádí pomocí počítačového softwaru. Velikosti síťových komponent lze v počítači snadněji upravit a přepočítat než manuálním postupem.

Příručka NFPA 13 z roku 2013 obsahuje dodatek, který popisuje některé teorie aplikace a procesy použité při provádění hydraulických výpočtů.[5]

Reference

  1. ^ R2M Ltd., Hydraulické výpočty pro návrh sítí, zpřístupněno 23. listopadu 2020
  2. ^ národní asociace požární ochrany
  3. ^ EN 12845: 2015 Stabilní hasicí systémy - Automatické sprinklerové systémy - Návrh, instalace a údržba. CEN - Evropský výbor pro normalizaci. 2015. s. 88.
  4. ^ Systémy protipožárních sprinklerů pro domácí a obytné profese. Britská normalizační instituce. 2014. s. 9. ISBN  9780580824227.
  5. ^ Příručka pro automatické zavlažovací systémy. Národní asociace požární ochrany. 2013. str. 1145–1170.

externí odkazy