INSTALATII CU SPRINKLERE

INSTALAŢII CU SPRINKLERE

Echiparea tehnica a cladirilor cu instalatii de stingere a incendiilor cu sprinklere

Echiparea tehnica a cladirilor, compartimentelor de incendiu si īncaperilor, cu instalatii automate de stingere a incendiilor, tip sprinkler, se asigura la:

▪ constructii īnchise din categoriile de importanta exceptionala si deosebita (A si B), īncadrate conform legislatiei īn vigoare, cu densitatea sarcinii termice mai mare de 420 MJ/m²;

▪ cladiri īnalte si foarte īnalte cu densitatea sarcinii termice peste 420 MJ/m², cu exceptia locuintelor;

▪ platouri de filmare amenajate si īnchise, studiouri de televiziune si scene amenajate, cu arii mai mari de 150 m², inclusiv buzunarele, depozitele si atelierele anexa ale acestora;

▪ constructii de productie īncadrate īn categoriile A, B sau C de pericol de incendiu cu aria construita de peste 2000 m² si totodata cu densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 420 MJ/m²;

▪ cladiri publice cu aria mai mare de 1250 m² si densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 840 MJ/m², cu exceptia locuintelor;

▪ constructii (īncaperi) destinate depozitarii materialelor combustibile cu aria construita mai mare de 750 m² si densitatea sarcinii ter 636m1215g mice peste 1680 MJ/m²;

▪ depozitele cu stive īnalte (peste 6 m īnaltime) 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 īnchise cu mai mult de 3 niveluri.

Enumerarea echiparii cu instalatii automate de stingere precizate la pct. 7.1 este minimala. Investitorii pot prevedea si īn alte situatii astfel de instalatii, īn 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 īn cazurile īn care apa nu este indicata ca substanta de stingere, la depozite frigorifice sau cānd stingerea incendiului se asigura cu substante speciale (gaze inerte, spuma, abur īnlocuitori de haloni etc.).

Solutii tehnice de realizare a instalatiilor cu sprinklere pentru stingerea incendiilor

Īncaperile protejate de instalatii cu sprinklere, de regula, trebuie sa fie separate de spatiile īnvecinate, 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 īn urmatoarele sisteme: cu apa-apa si apa-aer.

Sistemul cu apa-apa se utilizeaza numai īn cazul īn care temperatura īncaperilor nu scade sub 4▫C si nu creste peste 100▫C.

Sprinklerele se monteaza pe conductele de distributie si pe ramificatiile (ramurile) acestora. Se recomanda ca pe fiecare ramura sa se monteze maximum 6 sprinklere, tināndu-se seama si de precizarile producatorului.

Temperatura nominala de declansare a sprinklerelor trebuie sa fie mai mare decāt temperatura maxima a mediului īn care sunt montate, conform precizarilor producatorului.

Prin dispunere (amplasare), sau, prin masuri de protectie, sprinklerele se protejeaza īmpotriva 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 īnlocuirea capetelor sprinklerelor deteriorate sau declansate īn caz de incendiu, se prevede o rezerva de sprinklere, calculata separat pentru fiecare tip din cele montate, astfel:

▪ daca instalatia are pāna 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, īn functie de tipul acestora, īnsa 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 90▫C, rezerva trebuie sa fie egala cu numarul de sprinklere montate īn sectorul cel mai mare.

Sprinklerele se amplaseaza īn 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 īncāt 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 cāt mai uniforma a apei pe suprafata protejata.

Sprinklerele se monteaza sub plafon si, dupa caz, la nivele intermediare (de exemplu sub pasarele, īn spatiul dintre tavanul fals si planseu, rafturi etc.).

Īn cazul īn care exista obstacole aflate sub sprinklere, care pot influenta dispersarea apei, se impune montarea unor sprinklere suplimentare.

Distanta minima īntre deflectorul sprinklerului si suprafata protejata este, de regula, 0.60 m; se vor avea īn vedere, dupa caz, si specificatiile producatorului.

Distanta dintre deflector si tavanul continuu, masurata īn 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 īn īncapere sunt stivuite, introduse īn cutii sau depozitate pe etajere (exceptānd cazul depozitelor cu stive īnalte), spatiul liber īn 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 decāt jumatatea distantei dintre sprinklere īn cāmp curent.

Sprinklerele se monteaza cu deflectorul īn sus sau īn jos, īn 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. īn cazul instalatiei apa-apa; īn cazul īn care sprinklerele sunt montate īn mai multe īncaperi separate īntre ele prin pereti si usi incombustibile, numarul sprinklerelor dintr-un sector poate fi marit la 1200 buc.;

▪ 600 buc. īn cazul instalatiei apa-aer; īn 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 īndeplineasca conditiile tehnice specifice. Standardul de referinta este SR EN 12259-2.

Sectoarele trebuie sa grupeze numai sprinklerele montate īn acelasi compartiment de incendiu al cladirii. Numai īn 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.

Īn cazul īn care mai multe īncaperi, situate pe acelasi nivel sau pe diverse niveluri, sunt protejate de aceeasi instalatie, trebuie sa se poata localiza intrarea īn 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 luāndu-se pentru conductele cu diametre mai mici.

Īn punctele cele mai ridicate ale retelei, corespunzator fiecarui sector cu sprinklere, se prevede un robinet de īnchidere 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 īn exterior, īn locuri usor accesibile utilajelor de interventie.

Numarul acestora se stabileste īn functie de debitul instalatiei, considerānd 15 l/s pentru fiecare racord.

Pe fiecare racord se monteaza cāte o clapeta de retinere.

Pentru a putea controla īn permanenta presiunea apei sau a aerului se monteaza manometre īn diferite puncte ale instalatiei, cum sunt: deasupra aparatului de control si semnalizare, sub robinetul principal de īnchidere (pe conducta de alimentare cu apa), precum si īn punctul cel mai departat si mai īnalt (cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic) al fiecarui sector cu sprinklere.

Manometrele se monteaza astfel īncāt sa se poata asigura citirea usoara a indicatiilor, iar pe cadran se īnsemneaza domeniul presiunilor de lucru ale instalatiei.

Aparatele de control si semnalizare (ACS), cu dispozitivele anexe, se monteaza īntr-o īncapere proprie, separata cu pereti si plansee rezistente la foc, sau īntr-o īncapere cu alta destinatie, care nu prezinta pericol de incendiu. Īncaperea trebuie sa asigure spatiul necesar exploatarii si repararii aparatelor de control si semnalizare, sa fie īncalzita si cu acces direct din spatiile de circulatie comuna.

Daca īncaperea are si alta destinatie, aparatele de control si semnalizare se monteaza īntr-un dulap īnchis, cu usita si geam, asigurat cu īncuietoare si iluminat de siguranta corespunzator.

Clopotele sistemelor de semnalizare se monteaza pe elementele de constructie verticale, de regula spre exterior sau astfel īncāt semnalul sa fie receptionat cu usurinta de ocupantii cladirii, asigurāndu-se si semnalizarea electrica (optica si acustica) la īncaperea serviciului de pompieri sau la un punct de supraveghere permanent.

Īn 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 īn pozitie verticala, tinānd seama si de indicatiile producatorului.

Flansa robinetului principal, aflat pe conducta de alimentare cu apa a statiei, trebuie sa fie la īnaltimea 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 incendiilor

Caracteristicile 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 īn 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. Īntrucāt sprinklerele se monteaza, de regula, īn rānduri paralele, la distante egale īntre 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 īn care sunt actionate, īn caz de incendiu, n sprinklere din totalul de N sprinklere montate īntr-un compartiment de incendiu al cladirii si este data de relatia:

Intensitatea de stropire cu apa pe suprafata protejata, i(i) (l/s m²), este data de raportul īntre debitul specific q(is) (l/s) si aria protejata A(p) (m²):

Intensitatea de stingere a incendiului, i(s) (l/s m²), este o caracteristica specifica a materialelor care sunt protejate si reprezinta intensitatea minima de stropire cu apa, i(i) (l/sm²), la care arderea īnceteaza:

īn care q[is(min)] (l/s), reprezinta debitul specific al sprinklerului, amplasat īn pozitia cea mai dezavantajoasa din punct de vedere hidraulic (īn punctul cel mai īnalt si mai īndepartat de punctul de alimentare cu apa a instalatiei).

Pentru stingerea incendiului cu sprinklere, trebuie īndeplinita conditia:

respectiv:

Tipul sprinklerelor se alege din catalogul producatorului īn functie de tipul instalatiei (apa - apa sau apa - aer) si de modul de declansare, astfel īncāt 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 īn instalatie, amplasate īn aria de declansare, A(s), dintr-un compartiment de incendiu al cladirii, se determina cu relatia:

Īn 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 considerānd functionarea simultana a sprinklerelor amplasate īn aria de declansare, A(s), dintr-un compartiment de incendiu al cladirii, cu relatia:

īn care:

q(is) este debitul specific al unei sprinkler de tip i, īn l/s;

n - numarul sprinklerelor de acelasi tip, i, prevazute sa functioneze simultan īn aria de declansare, A(s).

Īn lipsa unor valori determinate ale ariei de declansare, debitul de calcul, Q(is), al instalatiei cu sprinklere, se stabileste considerāndu-se functionarea simultana a sprinklerelor montate īn compartimentul de incendiu al cladirii, debit care poate fi limitat la valorile urmatoare:

30 l/s, pentru constructii de productie sau civile obisnuite; īn cazul particular cānd 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 īn functie de destinatia, valoarea bunurilor si aria īncaperilor separate prin pereti rezistenti la foc - cu exceptia scenelor teatrelor si buzunarelor scenei, pentru care debitul se determina īn raport cu numarul de sprinklere montate īn aceste zone;

75 ... 100 l/s pentru studiouri de filme sau televiziune;

pentru īncaperile de depozitare cu stive īnalte, īn functie de marimea ariei minime de declansare si a intensitatii de stingere indicate īn reglementarile specifice, sau, īn cazul instalatiilor cu stingere rapida, īn functie de specificul acestora;

pentru cladirile monobloc, īn functie de volumul construit, conform datelor din anexa nr. 16.

Sprinklerele se amplaseaza, de regula, la distante egale īntre ele, pe conducte (distribuitoare) ale retelei, avānd 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, īn situatia cea mai favorabila (cel mai apropiat de punctul de intrare a apei īn conducta respectiva), nu va depasi cu 15% debitul sprinklerului din situatia cea mai defavorabila (cel mai departat de punctul de intrare a apei īn conducta), ceea ce revine la limitarea pierderii totale de sarcina pe ramura respectiva, īntre sprinklerele extreme, considerānd ca acestea au aceeasi īnaltime geodezica;

▪ pentru a determina debitul la fiecare sprinkler se va calcula īn prealabil presiunea disponibila la sprinklerul respectiv;

▪ īn cazurile īn care echilibrarea hidraulica a retelei nu se poate realiza numai prin dimensionarea la vitezele maxime admise ale apei (pāna la 5 m/s), se prevad diafragme pe ramurile cu presiune īn 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 īn functiune simultana (īn aria de declansare), cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din īntreaga instalatie, care va cuprinde distribuitorul cu sprinklerul cel mai departat pe orizontala si pe verticala de punctul de alimentare cu apa a instalatiei. Īn acest mod, se identifica pe schema de calcul, traseul principal de alimentare cu apa al retelei.

Calculul hidraulic se efectueaza mai īntāi, pe traseul principal al retelei. Se determina debitul efectiv al fiecarui sprinkler, īn functie de presiunea efectiva a apei, tinānd 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, pāna la punctul de alimentare a sectorului cu n sprinklere īn functiune simultana, se dimensioneaza la debitul de calcul rezultat pentru acest sector.

Īn final, se determina sarcina hidrodinamica necesara pentru alimentarea cu apa a instalatiei, cu relatia:

īn care:

H(g) - īnaltimea geodezica a sprinklerului, amplasat cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din īntreaga instalatie, īn m;

H(i) - presiunea de refulare a apei īn sectiunea orificiului sprinklerului amplasat cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din īntreaga instalatie, īn 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.

Īn cazul retelelor inelare, diametrele conductelor pe care sunt montate sprinklerele, se aleg constante, marind astfel gradul de siguranta īn alimentarea cu apa.

La calculul retelelor inelare se determina punctul de convergenta, adica punctul īn care se īntālnesc curentii ce pleaca īn sensuri contrare din punctul de alimentare cu apa al inelului, punānd conditia ca, pe traseele parcurse de cei doi curenti din punctul de alimentare cu apa, pāna īn punctul de convergenta considerat, pierderile totale de sarcina sa fie practic egale (se admite o diferenta de ±5%), avānd īn vedere ca toate punctele inelului au, de regula, aceeasi īnaltime geodezica. Īn punctul de convergenta, sarcina hidrodinamica a apei are o valoare unic determinata.