Nouvelle construction

Métiers NFPA 13 pour la conception de sprinkleurs

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Un assortiment d’exemples d’occupation de bâtiments est classé dans la Sec. A.5.2 de l’annexe NFPA 13. Les bâtiments suivants sont classés comme bâtiments légers à risque: bureaux, églises, écoles, musées, auditoriums, sièges dans la bibliothèque, sièges dans les restaurants et greniers inutilisés. La distance maximale des sprinkleurs (zone de protection) à cet effet est indiquée dans le tableau 8.6.2.2.1 (a) si des sprinkleurs standard sont utilisés. En règle générale, la limite maximale de risque de lumière est de 225 pieds carrés sur un système calculé hydrauliquement. Cependant, lorsque la structure exposée est inflammable, avec des éléments structurels espacés de moins de 1 mètre, la limite maximale de couverture est réduite à 30 mètres carrés.

L’occupation du groupe de risque commun 1 comprend les buanderies, les aires de service de restauration et les garages de stationnement. L’utilisation normale des professions du groupe 2 comprend les nettoyeurs à sec, les aires de réparation et de service automobiles, les scènes de l’auditorium, les usines de menuiserie, les bureaux de poste et les aires d’empilage de la bibliothèque mentionnés ci-dessus. Les sprinkleurs standard protégeant tous les risques d’exploitation normaux ne devraient pas couvrir plus de 130 pieds carrés par tête (tableau 8.6.2.2.1 (b)).

Des exemples de taux d’utilisation extrêmement dangereux comprennent l’impression, le trempage de la peinture et du vernis, la production de contreplaqué, le nettoyage au solvant et le traitement des plastiques. L’espacement maximal des gicleurs pour ces professions est limité à 100 pieds carrés. Cependant, lorsque la densité de conception requise est inférieure à 0,25 gpm / sf (et cela comprend le stockage en pile profonde), une zone de protection pouvant atteindre 130 pieds carrés par sprinkleur est autorisée (tableau 8.6.2.2.1-c). Il convient de noter que les assureurs commerciaux et les consultants développent leur propre documentation avec une liste plus complète d’exemples d’occupation et de classifications que la norme NFPA 13, des données souvent utiles pour déterminer les taux d’occupation.

Critères de densité de conception

Les courbes densité / surface NFPA 13 se trouvent sur la Fig. 11.2.3.1.1. Lors du calcul hydraulique d’un système de gicleurs à risque léger, la densité de conception utilisée est généralement de 0,10 gpm / sf sur une zone de travail de 1500 pieds carrés (la zone de travail la plus exigeante sur le plan hydraulique). Pour commencer un calcul, le concepteur commence par la buse finale et travaille «à l’envers» jusqu’à la source d’alimentation en eau. Supposons que les gicleurs soient espacés de 14 pieds l’un de l’autre sur des branches distantes de 4 pieds. Notre couverture en pieds carrés est alors de (12 x 14) 168 pieds carrés.

Q (en gpm) est déterminé en multipliant la densité par la couverture en pied carré (0,10 x 168), nous savons donc que nous avons besoin de 16,8 gallons par minute (Q) pour sortir du pulvérisateur d’extrémité.

La racine carrée de la pression de tête d’extrémité requise est déterminée par «Q» divisé par «K». Si la densité de conception est de 0,10 et le facteur K de la tête d’arrosage est de 5,5, nous pouvons déterminer notre pression de tête en divisant 16,8 par 5,5 et en quadrillant la somme pour obtenir 9,33 psi. 9,33 psi est la pression de tête d’extrémité requise. Pour vérifier, nous pouvons simplement entrer les nombres tout en faisant les équations suivantes pour nous assurer qu’ils correspondent: Q = K fois la racine carrée de la pression, K = Q divisé par la racine carrée de la pression, et la densité de conception est égale à Q divisé par la superficie en pieds carrés. Si notre zone de travail reste de 1 500 pieds carrés, notre densité de conception passera à 0,15 pour les professions du groupe de danger commun 1 et à 0,20 pour les professions du groupe de danger 2 commun.

Tout change lorsque des arroseurs à couverture étendue sont utilisés. Supposons que nous décidions d’étendre notre couverture à 324 pieds carrés dans un bureau légèrement dangereux, espacés de 18 ‘x 18’ arroseurs. Nous devons maintenant nous référer aux fiches techniques du fabricant des sprinkleurs pour connaître la direction. Si nous choisissons d’installer des sprinkleurs suspendus Tyco EC-11, les fiches techniques stipulent que notre sprinkleur d’extrémité doit décharger un minimum de 33 gpm à 8,7 psi. Cela signifie que notre densité de conception (Q divisé par la couverture en pieds carrés) est toujours de 0,10 gpm / sf. Le facteur K de cet arroseur particulier est de 11,2, ce que nous pouvons valider par l’équation K = Q divisée par la racine carrée de la pression.

Les sprinkleurs à couverture étendue pour les personnes à risque fonctionnent de la même manière. Par exemple, nous pourrions utiliser l’arroseur suspendu Tyco EC-14 à couverture étendue (K = 14,0) dans une zone de service de restaurant (groupe de danger commun 1) pour protéger une zone de 18 ‘x 18’, mais ici les paramètres de la fiche technique nécessitent un Décharge minimum de 49 gpm à 12,3 psi pour la buse finale. En d’autres termes, Q = 49, K = 14,0, la racine carrée de la pression est 3,51 et la couverture est de 324 pieds carrés. Toutes les équations concordent, y compris la densité de conception requise (0,15) qui est obtenue en divisant Q par les 324 pieds carrés. Bien entendu, l’approvisionnement local en eau doit toujours être en mesure de répondre à la demande globale qui en résulte pour les systèmes de gicleurs. Pour ce faire, des tubes de système plus grands ont été installés pour fournir le gpm supplémentaire nécessaire pour les têtes de couverture étendue.

Les caractéristiques de décharge des sprinkleurs sont présentées sous une forme convaincante dans le tableau 6.2.3.1 – elles décrivent les divers facteurs K pour l’identification des sprinkleurs. Un autre tableau utile pour les sprinkleurs dans la norme NFPA 13 est le tableau 6.2.5.1, qui couvre les cotes et les cotes de température.

Pour garantir le respect absolu du code concernant les hauteurs des sprinkleurs, reportez-vous à la Sec. 8.6.4.1 dans la norme NFPA 13. Les distances autorisées indiquées sous les toits, poutres ou plafonds sont toujours mesurées jusqu’au déflecteur de sprinkleur. Il est acceptable que les concepteurs se réfèrent aux fiches techniques pour connaître les distances appropriées sous les plafonds pour des types de gicleurs spécifiques, bien qu’il soit prudent de demander une distance entre 1 “et 12” sous le dessous du platelage du toit. Plus les sprinkleurs sont proches du plafond, plus ils fonctionneront rapidement. Mais la prudence est de mise, car souvent de graves perturbations de la distribution latérale de l’eau peuvent résulter du fait que l’arroseur est placé très près du plafond. Dans tous les cas, le minimum est de 1 pouce (dans le code) pour permettre l’installation et le retrait des sprinkleurs sur pied. Lorsque des gicleurs sont installés sous des toits en pente, le déflecteur de gicleurs le plus élevé (section 8.6.4.1.3.1) peut dépasser de 1 mètre du sommet le plus élevé.

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