2.ب مراحل محاسبات هیدرولیکی

مرحلهٔ 1: مشخص کردن راهبرد مناسب برای تعیین چگالی و مساحت طراحی

در بخش 9.4 انواع روش‌های محاسبات هیدرولیکی توضیح داده شد. معمولاً هنگام طراحی و انجام محاسبات هیدرولیکی بیشترین تمرکز روی روش‌های طراحی تصرف‌های مختلف خطر است، ولی روش‌های دیگری نیز برای این کار وجود دارد.

یر اساس توضیحات فصل 9، انواع روش‌های طراحی سیستم‌های اسپرینکلر عبارتند از:

1. روش جداول پیش‌تعیین‌شده
2. روش محاسبات هیدرولیکی

   • روش مساحت/چگالی

   • روش طراحی اتاق
   • مساحت‌های طراحی خاص
3. نواحی خاص

   • اسپرینکلرهای مسکونی

   • محافظت از سطوح بیرونی
   • پردهٔ آب
   • اسپرینکلر در اتاق‌های زیر شیروانی

توجه شود که مطالب ذکرشده در این بخش فقط برای نواحی غیرانباری کاربرد دارد. طراحی سیستم‌های اسپرینکلر در انبارها نیازمند بررسی بیشتر پیرامون چگونگی کالا، نوع بسته‌بندی، روش‌های انبارش، نوع اسپرینکلر مورد استفاده و غیره است که دربارهٔ آن‌ها در فصل‌های 12 تا 16 توضیح داده شد.

در این پروژه، روش مساحت/چگالی انتخاب شده است. ابتدای فصل مشخص شد که فضای مورد بحث به‌عنوان تصرف‌های خطرمعمولی گروه یک طبقه‌بندی شده است. بر اساس توضیحات بخش 9.5، در تصرف‌های خطرمعمولی گروه یک باید مقدار چگالی 6.1 mm/min روی مساحت 140 مترمربع در نظر گرفته شود. بنابراین، همین مقادیر به‌عنوان مبنای محاسبات هیدرولیکی انتخاب می‌شوند.

لازم به ذکر است که در ویرایش 2025 استاندارد، نمودارهای مساحت/چگالی که در ویرایش‌های قدیمی برای انتخاب نقطه طراحی استفاده می‌شدند، حذف شده‌اند و انتخاب نقطه طراحی مستقیماً از جدول انجام می‌شود. مقدار 6.1 mm/min روی 140 مترمربع همان پایین‌ترین نقطه نمودارهای ویرایش‌های پیشین است که اکنون به‌صورت مستقیم در جدول استاندارد ارائه شده است.

مرحلهٔ 2: مشخص کردن مساحت پوشش‌دهی هر یک از اسپرینکلرها

بر اساس توضیحات فصل 5، حداکثر مساحت تحت پوشش هر اسپرینکلر به کمک جداول استانداردی مشخص می‌شود که به عوامل زیر بستگی دارد:

1. نوع اسپرینکلر
2. طبقه‌بندی خطر

با توجه به جدول 6.2 و توضیحات بخش 6.3.1 مشخص می‌شود که حداکثر مساحت تحت پوشش اسپرینکلرهای پایین‌زن و بالازن استاندارد در تصرف‌های خطرمعمولی 12 مترمربع است. البته قبل از شروع محاسبات هیدرولیکی، جانمایی اسپرینکلرها باید بر اساس الزامات مربوطه انجام شده باشد. بنابراین در این مرحله با توجه به چیدمان اسپرینکلرها، مساحت تحت پوشش هر اسپرینکلر را مشخص می‌کنیم.

بر اساس توضیحات بخش 6.3، برای اسپرینکلرهای پایین‌زن و بالازن استاندارد، مقدار $ A_s $ برابر است با حاصل‌ضرب دو مقدار S و L

$$ A_s = S \times L \tag{1.ب}$$

که در آن:

1. مقدار S در امتداد هر شاخه عبارت است از عدد بزرگ‌تر بین:

   • فاصلهٔ دو اسپرینکلر مجاور از هم در هر دو طرف

   • دو برابر فاصلهٔ بین اسپرینکلر تا دیوار (درصورتی‌که اسپرینکلر کنار دیوار قرار داشته باشد)
2. مقدار L در بین شاخه‌ها عبارت است از عدد بزرگ‌تر بین:

   • فاصلهٔ عمودی بین دو شاخه مجاور از هم در هر دو طرف

   • دو برابر فاصلهٔ بین شاخه تا دیوار (درصورتی‌که اسپرینکلر کنار دیوار قرار داشته باشد)

در این مثال، فواصل بین اسپرینکلرها در شکل 4.ب نشان داده شده است. بر اساس آن، در راستای شاخه‌ها برای اسپرینکلر شمارهٔ 1 داریم:

• فاصلهٔ بین اسپرینکلرهای 1 تا 2: $4.3\,\mathrm{m}$
• دو برابر فاصلهٔ بین اسپرینکلر 1 تا دیوار: $2 \times 1.5 = 3.0\,\mathrm{m}$
• در نتیجه: $$ S = 4.3\,\mathrm{m} $$

به همین ترتیب در عرض شاخه‌ها داریم:

• فاصلهٔ بین اسپرینکلرهای 1 تا 5: $2.7\,\mathrm{m}$
• دو برابر فاصلهٔ بین اسپرینکلر 1 تا دیوار: $2 \times 1.3 = 2.6\,\mathrm{m}$
• در نتیجه: $$ L = 2.7\,\mathrm{m} $$

در نهایت مساحت تحت پوشش اسپرینکلر شمارهٔ 1 برابر است با:

$$ A_s = S \times L = 4.3 \times 2.7 = 11.6\,\mathrm{m^2} \tag{2.ب}$$
در این پروژه فاصلهٔ بین اسپرینکلرها با هم برابر است و در نتیجه، اگر همین کار را برای اسپرینکلرهای دیگر نیز انجام دهیم، مساحت تحت پوشش هر یک از آن‌ها 11.6 مترمربع خواهد بود.

مرحلهٔ 3: بررسی جانمایی لوله‌ها، شیرآلات و اتصالات، با در نظر گرفتن تغییرات ارتفاع

نمای لوله‌کشی این پروژه در شکل 1.ب نشان داده شده است. لوله‌های به‌کاررفته از جنس فولادی بدون پوشش رده 40 و اتصالات چدنی به‌کار رفته در شاخه‌ها از نوع رزوه‌ای و در لوله‌های اصلی انشعابات از نوع اتصالات گروود هستند. همچنین در رایزر سیستم، به غیر از محل اتصال آن به لولهٔ اصلی، از اتصالات فلنجی استفاده شده است. روی این رایزر یک شیر دروازه‌ای OS&Y به‌عنوان شیر کنترلی و همچنین شیر یک‌طرفهٔ فلنجی به همراه فشارسنج و شیر تخلیه به‌کار رفته است.

افت فشار ناشی از اتصالاتی مثل زانویی یا سه‌راهی و شیرآلات باید در محاسبات هیدرولیکی لحاظ شود. بنابراین محل آن‌ها باید در شبکه ‌لوله‌کشی به‌طور دقیق مشخص شود. همچنین تغییرات ارتفاع در مسیر لوله‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا این عامل در افزایش یا کاهش فشار آب داخل لوله‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای دارد.

بر اساس توضیحات شکل 1.ب، شاخه‌های فرعی 30 سانتی‌متر پایین‌تر از سقف نصب شده‌اند و ارتفاع سقف از سطح زمین 6 متر است. بنابراین ارتفاع شاخه‌ها از سطح زمین 5.7 متر خواهد بود. همچنین لولهٔ اصلی انشعابات 90 سانتی‌متر پایین‌تر از شاخه‌ها نصب شده‌اند. بنابراین ارتفاع لولهٔ اصلی از سطح زمین 4.8 متر است. در شکل 1.ب اندازهٔ لوله‌ها نیز مشخص شده است.

محاسبات هیدرولیکی فرایندی تکرار شونده است. به این معنی که ابتدا اندازهٔ لوله‌ها بنا بر تخمین یا تجربه معین می‌شود و محاسبات هیدرولیکی بر مبنای آن صورت می‌گیرد. سپس با توجه به مقادیر به‌دست‌آمده برای فشار و دبی سیستم، اندازهٔ لوله‌ها اصلاح و محاسبات مجدداً تکرار می‌شود. این فرایند تا بهینه‌سازی فشار، دبی و اندازهٔ لوله‌ها ادامه پیدا می‌کند.

مرحلهٔ 4: محاسبه حداقل دبی آب مورد نیاز هر یک از اسپرینکلرها

در استاندارد NFPA 13 به حداقل مقدار آبی که بر واحد زمان، بر واحد سطح باید تخلیه شود، چگالی گفته می‌شود که از طریق جداول مساحت/چگالی به‌دست می‌آید و واحد آن در سیستم SI لیتر بر دقیقه بر مترمربع $\left( \frac{\mathrm{lit}}{\mathrm{min.m^2}} \right)$ است. بنابراین حداقل مقدار آب مورد نیاز که از هر اسپرینکلر برای مقابله با آتش‌سوزی باید تخلیه شود برابر است با:

$$ Q = A_s \times D \tag{3.ب}$$

که در آن:

$ Q $ = حداقل آب مورد نیاز یک اسپرینکلر

$ A_s $ = مساحت تحت پوشش اسپرینکلر

$ D $ = چگالی

با توجه به منحنی مساحت/چگالی (مرحلهٔ 1) مقدار چگالی برای تصرف‌های خطرمعمولی گروه یک 6.1 mm/min است. بنابراین:

$$ Q = 11.6 \times 6.1 = 70.76 \,\mathrm{ lpm} \tag{4.ب} $$

و این یعنی هر اسپرینکلر باید بتواند حداقل 70.76 لیتر بر دقیقه آب تخلیه کند.

مرحلهٔ 5: مشخص کردن شکل و اندازهٔ مساحت طراحی

در مرحلهٔ 1، اندازهٔ مساحت طراحی 140 مترمربع انتخاب شد. این مساحت در واقع مشخص‌کنندهٔ تعداد اسپرینکلرهایی است که باید در دورترین ناحیه از منبع تغذیهٔ آب باز شوند و به آن مساحت عملکرد اسپرینکلرها نیز گفته می‌شود.

مطابق با استاندارد NFPA 13، در برخی شرایط مقدار مساحت طراحی باید اصلاح شود. این کار در برخی موارد موجب کاهش مساحت طراحی و در برخی دیگر موجب افزایش آن می‌شود. بنابراین قبل از مشخص کردن شکل مساحت طراحی باید اصلاحات لازم روی آن انجام شود.

اصلاح مساحت طراحی

بر اساس توضیحات بخش 9.5.3، در صورت استفاده از اسپرینکلرهای واکنش‌سریع و برقراری تمامی شرایط زیر، می‌توان مساحت طراحی را کاهش داد. این کار باید بدون تغییر در مقدار چگالی اولیه انجام شود.

1. سیستم اسپرینکلر باید از نوع لوله تر باشد.
2. طبقه‌بندی خطر ناحیه باید از نوع کم‌خطر یا خطرمعمولی باشد.
3. ارتفاع سقف نباید از 6.1 متر بیشتر شود.
4. مساحت فرورفتگی‌های سقف حفاظت‌نشده نباید بیشتر از 3 مترمربع باشد.
5. ناحیهٔ حفاظت‌نشده بالای سقف‌های معلق وجود نداشته باشد.

در این مثال، تمامی شرایط مذکور برقرار هستند و بنابراین، با توجه به ارتفاع شش متری اتاق و با کمک شکل 6.ب، می‌توان مساحت طراحی را 25 درصد کاهش داد.

بنابراین مساحت طراحی اصلاح‌شده برابر است با:

$$ 140 \times 0.75 = 105\,\mathrm{m^2} $$

همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره شد، اصلاح مساحت طراحی باید بدون تغییر در مقدار چگالی انجام شود. بنابراین در این مثال مقدار چگالی همچنان 6.1 mm/min باقی می‌ماند.

مشخص کردن شکل مساحت طراحی

پس از تعیین اندازهٔ مساحت طراحی، نوبت به مشخص کردن شکل آن می‌رسد. شکل مساحت طراحی در واقع نمایندهٔ سخت‌گیرانه‌ترین حالتی است که تصور می‌شود در زمان وقوع آتش‌سوزی اسپرینکلرهای قرارگرفته در آن، باز شوند. در بخش 9.5.4 دربارهٔ چگونگی پیدا کردن شکل مساحت طراحی بیشتر توضیح داده شده است.

برای مشخص کردن شکل مساحت طراحی، بر اساس رابطهٔ (9.3) طول مساحت طراحی در راستای شاخه‌ها حداقل باید 1.2 برابر ریشهٔ مساحت طراحی باشد. یعنی:

$$ \text{طول مساحت طراحی در راستای شاخه‌ها} = 1.2 \times \sqrt{105} = 12.3 $$

بنابراین، طول مساحت طراحی در راستای شاخه‌ها حداقل باید 12.3 متر باشد. سپس باید تعداد اسپرینکلرها را در مساحت طراحی افزایش داد تا حداقل مساحت 105 مترمربع پوشش داده شود.

در این مرحله، محل مساحت طراحی را نیز باید مشخص کنیم. این ناحیه باید دورترین نقطه از منبع تأمین آب در نظر گرفته شود تا نمایندهٔ پرچالش‌ترین حالت در عملکرد سیستم اسپرینکلر باشد. در حقیقت، با این کار سخت‌ترین شرایط را در زمان عملکرد سیستم پیش‌بینی خواهیم کرد. برای این کار با دورترین اسپرینکلر از منبع آب، یعنی اسپرینکلر شمارهٔ 1 شروع می‌کنیم و از آن به‌اندازهٔ حداقل طول مساحت طراحی که در قسمت قبل محاسبه کردیم (12.3 متر) خطی در جهت شاخه‌ها رسم می‌کنیم. چگونگی انجام این کار در شکل 7.ب نشان داده شده است.

درصورتی‌که انتهای این خط از فاصلهٔ نصف بین دو اسپرینکلر فراتر رود، باید این خط را امتداد دهیم تا اسپرینکلر بعدی را نیز شامل شود و مطمئن شویم مساحت طراحی حداقل طول مدنظر استاندارد را در راستای شاخه‌ها دارد. بر اساس شکل 7.ب، در این مثال نیز این اتفاق رخ داده است و بنابراین باید چهار اسپرینکلر در راستای شاخه‌ها در نظر گرفته شود.

در مرحلهٔ بعد، باید تعداد اسپرینکلرهایی را که در مساحت طراحی قرار می‌گیرند، حساب کنیم.

$$ \text{تعداد اسپرینکلر داخل مساحت طراحی} = \frac{\text{مساحت طراحی}}{\text{مساحت تحت پوشش هر اسپرینکلر}} $$

بنابراین:

$$ \text{تعداد اسپرینکلر داخل مساحت طراحی} = \frac{105}{11.6} = 9.05 \tag{5.ب}$$

از آنجا که نمی‌توان اسپرینکلر را به صورت ناقص باز کرد، باید عدد به‌دست‌امده را روبه‌بالا گرد کنیم. بنابراین حداقل باید 10 اسپرینکلر در محاسبات هیدرولیکی در نظر گرفته شوند.

حال باید مساحت طراحی را طوری گسترش دهیم که کل 105 مترمربع را شامل شود. برای این کار می‌دانیم که در راستای شاخه‌ها حداقل باید چهار اسپرینکلر در نظر گرفته شود. بنابراین در شاخه‌های اول و دوم در مجموع تعداد هشت اسپرینکلر در نظر می‌گیریم و به سراغ شاخه سوم می‌رویم. در شکل 8.ب، وضعیت مساحت طراحی با انتخاب هشت اسپرینکلر نشان داده شده است.

اسپرینکلرهای روی شاخهٔ آخر باید به‌نحوی انتخاب شوند که نمایندهٔ سخت‌ترین شرایط در محاسبات هیدرولیکی باشد. در شکل 8.ب، با نگاه اول ممکن است تصور شود با انتخاب اسپرینکلرهای دورتر از منبع آب، یعنی اسپرینکلرهای A و B، بدترین شرایط را پیش‌بینی کرده‌ایم، ولی ما فشار لازم برای رسیدن آب به دورترین اسپرینکلر (اسپرینکلر شمارهٔ 1)‍ را در دست داریم و هر چقدر به منبع تأمین آب نزدیک شویم، فشار موجود در هر اسپرینکلر بیشتر می‌شود و به تبع آن مقدار دبی خروجی اسپرینکلر نیز افزایش می‌یابد. بنابراین، در این حالت باید نزدیک‌ترین اسپرینکلر به منبع تغذیه انتخاب شود که در این مثال اسپرینکلرهای C و D خواهند بود.¹ شکل نهایی مساحت طراحی در شکل 9.ب نمایش داده شده است.

حال که 10 اسپرینکلر انتخاب شدند، باید یک بار دیگر مساحت تحت پوشش واقعی این تعداد اسپرینکلر را کنترل کنیم و مطمئن شویم که مساحت طراحی از 105 مترمربع کمتر نباشد:

• مساحت واقعی تحت پوشش اسپرینکلرهای ردیف اول برابر است با: $$ 15.9 \times 2.65 = 42.13 \,\mathrm{ m^2} $$
• مساحت واقعی تحت پوشش اسپرینکلرهای ردیف دوم برابر است با: $$ 15.9 \times 2.7 = 42.93 \,\mathrm{ m^2} $$
• و در نهایت، مساحت تحت پوشش اسپرینکلر آخر در ردیف سوم برابر است با: $$ 7.95 \times 2.7 = 21.46 \,\mathrm{ m^2} $$

بنابراین مساحت تحت پوشش واقعی این تعداد اسپرینکلر برابر خواهد بود با:

$$ 42.13+42.93+21.46 = 106.52 \,\mathrm{ m^2} $$

در این مثال، مساحت تحت پوشش واقعی 10 اسپرینکلر از مساحت طراحی (105 مترمربع) بیشتر است و بنابراین نیازی به اضافه کردن اسپرینکلرهای اضافی نیست، ولی اگر مساحت تحت پوشش واقعی اسپرینکلرها کمتر از مساحت طراحی باشد، باید تعداد اسپرینکلر بیشتری به مساحت طراحی اضافه شود.

مرحلهٔ 6: تعیین پرتقاضاترین اسپرینکلر و مشخص کردن مسیر اصلی و مسیرهای متصل به آن

همان‌طور که در مرحلهٔ 5 نیز اشاره شد، در این پروژه بیشترین چالش مربوط به رساندن آب به اسپرینکلر شمارهٔ 1 است. برای این ادعا دو دلیل وجود دارد:

1. این اسپرینکلر بیشترین فاصله را تا منبع تأمین آب دارد.
2. اسپرینکلر دیگری با مساحت پوشش‌دهی ($ A_s $) بزرگ‌تر از این اسپرینکلر وجود ندارد.

به این اسپرینکلر «پرچالش‌ترین» گفته می‌شود، زیرا اگر مقدار آب مورد نیاز (از نظر دبی و فشار) آن فراهم شود، مقدار آب مورد نیاز اسپرینکلرهای دیگر نیز تأمین شده است. به این اسپرینکلر «دورترین اسپرینکلر» نیز گفته می‌شود، هر چند ممکن است از لحاظ فیزیکی بیشترین فاصله را تا منبع آب نداشته باشد. در واقع، اگر مساحت تحت پوشش اسپرینکلرها با هم متفاوت باشند یا در سیستم اسپرینکلر تصرف‌های خطر متفاوت وجود داشته باشد، ممکن است «پرچالش‌ترین» یا «دورترین» اسپرینکلر بیشترین فاصله را تا منبع آب نداشته باشد.

شماره‌گذاری گره‌ها

در محاسبات هیدرولیکی، مسیر اصلی به مسیری گفته می‌شود که آب از طریق آن از منبع تغذیه به دورترین اسپرینکلر می‌رسد. در این مرحله از محاسبات هیدرولیکی، ابتدا مسیر اصلی مشخص و نقاط مرجع روی آن شماره‌گذاری می‌شود.

در محاسبات هیدرولیکی به نقاط مرجع که باید شماره‌گذاری شوند، در اصطلاح گره می‌گویند. معمولاً نقاط انتهایی لوله‌ها به‌عنوان گره در نظر گرفته می‌شوند. همچنین گره‌ها می‌توانند در محل نصب شیرآلات، اسپرینکلرهای باز یا دیگر تجهیزات نصب‌شده روی سیستم در نظر گرفته شوند.

پیشنهاد می‌شود نقاط زیر به‌عنوان گره نظر گرفته شوند:

1. اسپرینکلرهایی که داخل مساحت طراحی قرار می‌گیرند. (اسپرینکلرهای باز)
2. هر نقطه‌ای که در آن، جریان آب از مسیر اصلی خارج شده است.
3. هر نقطه‌ای که در آن، قطر داخلی لوله تغییر کرده است. (تغییر در اندازه یا ضخامت لوله)
4. هر نقطه‌ای که در آن، زبری لوله تغییر کرده است. (تغییر ضریب C بر اثر تغییر جنس لوله یا پوشش داخلی آن)

بر اساس مطالب مذکور، برای شماره‌گذاری گره‌ها از اسپرینکلرهای باز شروع می‌کنیم. در واقع، این کار را در مرحلهٔ پنجم و هنگام تعیین اسپرینکلرهای داخل مساحت طراحی انجام داده‌ایم و در این مرحله نیز از همان شماره‌ها استفاده خواهیم کرد. (نقاط 1 تا 10)

زبری لوله‌ها در کل شبکهٔ لوله‌کشی تغییر نمی‌کند؛ بنابراین فقط باید نقاطی را که در آن‌ها اندازهٔ لوله تغییر می‌کند، شماره‌گذاری کنیم. با انجام این کار شماره‌گذاری گره‌های دارای تغییر مسیر نیز به‌طور هم‌زمان انجام می‌شود.

شماره‌گذاری گره‌ها در شکل 11.ب نشان داده شده است. در این شکل، نقاط بالای رایزر رابط با RN2 ،RN1 و RN3 و محل اتصال آن‌ها به لولهٔ اصلی با CM2 ،CM1 و CM3 شماره‌گذاری شده است. همچنین نقطهٔ BOR مشخص‌کننده ابتدای رایزر است.

مشخص کردن مسیر اصلی

در این پروژه پیدا کردن مسیر اصلی بسیار ساده است. کافی است از دورترین اسپرینکلر در مسیر معکوس جریان آب حرکت کنیم تا به منبع تأمین آب برسیم. مسیر اصلی در شکل 12.ب نشان داده شده است.

سپس باید مسیرهای متصل دیگر به مسیر اصلی که در آن‌ها نیز آب جریان دارد، به‌همراه نقاط تلاقی آن‌ها با مسیر اصلی مشخص شود. نقاط تلاقی مسیرهای متصل برای مسیر اصلی به‌عنوان خروجی تلقی می‌شوند.

هنگام تعیین نقاط خروجی، هرکدام از مسیرهای متصل باید به‌نحوی تعریف شوند که تأ‌ثیر آن‌ها روی مسیر اصلی قابل شناسایی باشد. به‌‌عبارت‌دیگر، باید بتوان مقدار دبی و فشار خروجی از مسیر فرعی در محل تلاقی با مسیر اصلی را به‌طور کامل مشخص کرد. برای این کار، ابتدا باید فشار و دبی مسیر فرعی را محاسبه و سپس با استفاده از رابطهٔ (ب.6)، برای آن ضریب K معادل تعریف کرد.

$$ Q = K_{eq} \sqrt{P} \Rightarrow K_{eq} = \frac{Q}{\sqrt{P}} \tag{6.ب}$$

در شکل 12.ب، اگر از نقطهٔ شمارهٔ 1 شروع به حرکت ‌کنیم، اولین نقطهٔ تلاقی با یکی از مسیرهای متصل، نقطهٔ RN1 و جریانی است که از اسپرینکلر شمارهٔ 4 حاصل می‌شود. در مسیر اصلی، این نقطه را به‌عنوان خروجی در نظر می‌گیریم. این کار در شکل 13.ب نشان داده شد است.

نقطهٔ تلاقی بعدی در این مسیر، نقطهٔ CM2 است که جریان ناشی از اسپرینکلرهای شمارهٔ 5، 6، 7 و 8 را شامل می‌شود. بنابراین نقطهٔ CM2 را نیز به‌عنوان خروجی برای مسیر اصلی در نظر می‌گیریم و برای توصیف فشار و دبی مورد نیاز آن ضریب K معادل دیگری اضافه می‌کنیم. در نهایت، باید مسیر متصل سوم را مشخص کنیم. این مسیر در محل نقطهٔ CM3 و ناشی از جریان آب اسپرینکلرهای شمارهٔ 9 و 10 است.

نتیجهٔ نهایی در شکل 14.ب نشان داده است. ملاحظه می‌شود که کل مسیر لوله‌کشی به مسیر اصلی تبدیل شده است که روی آن سه خروجی در نقاط CM2 ،RN1 و CM3 وجود دارد.

مرحلهٔ 7: محاسبهٔ دبی و فشار مورد نیاز سیستم به‌منظور تأمین آب دورترین اسپرینکلر

در مرحلهٔ 4 دربارهٔ چگونگی محاسبهٔ دبی آب مورد نیاز هر یک از اسپرینکلرها توضیح داده شد. حال باید مقدار انرژی (فشار آب) لازم برای رساندن دبی مورد نیاز به هر یک از اسپرینکلرها محاسبه شود. برای این کار باید افت فشار قسمت‌های مختلف شبکهٔ لوله‌کشی ناشی از اصطکاک، تغییرات ارتفاع و همچنین افت فشار ناشی از تجهیزات و اتصالات لوله‌کشی محاسبه شود.

برای انجام محاسبات هیدرولیکی از برگهٔ جزئیات استفاده می‌کنیم که در بخش 9.10 معرفی شد و نمونه‌ای از آن در شکل 15.ب آمده است.

در ادامهٔ این بخش، محاسبات هیدرولیکی مرحله‌به‌مرحله روی مسیر اصلی انجام می‌شود. البته در طول این مسیر باید تأثیرات ناشی از مسیرهای فرعی نیز در نظر گرفته شود. بنابراین ابتدا اطلاعات مربوط به هر یک از مسیرهای متصل به مسیر اصلی (نقاط تلاقی با مسیر اصلی) را در فرم محاسبات هیدرولیکی (برگهٔ جزئیات) وارد می‌کنیم تا ضریب K معادل آن‌ها به‌دست آید. سپس مسیر اصلی را بررسی می‌کنیم.

مرحلهٔ 1-7: تکمیل فرم محاسبات هیدرولیکی با استفاده از داده‌های موجود

تا این مرحله اطلاعات زیر برای این مسیر مشخص شده است:

1. شمارهٔ گره‌ها: 4 و RN1
2. ارتفاع هر یک از گره‌ها: 5.7 متر
3. ضریب K اسپرینکلر: 80
4. حداقل دبی مورد نیاز اسپرینکلر: $ 70.76\,\mathrm{lpm} \leftarrow $ رابطهٔ (ب.4)
5. اندازهٔ لوله و قطر داخلی واقعی: مشخصات لوله‌های فولادی در جدول 9.11 نشان داده شده است. مطابق با این جدول قطر داخلی لوله‌های فولادی رده 40 برابر است با:

   • 1 اینچ: قطر داخلی 26.64 میلی‌متر

   • 1/4 1 اینچ: قطر داخلی 35.08 میلی‌متر
6. طول لوله «L»: 2.15 متر
7. اتصالات «F»: در این مسیر، یک عدد سه‌راهی در نقطه RN1 وجود دارد. طول معادل این سه‌راهی از جدول 9.9 باید 1.5 متر در نظر گرفته شود. زانویی که مستقیماً به اسپرینکلر متصل است، در محاسبات لحاظ نخواهد شد. برای اطلاعات بیشتر به بخش 9.9.3 مراجعه شود.
8. مجموع کل طول لوله و طول معادل اتصالات «T»: 2.15 + 1.5 = 3.65 m
9. مقدار C لوله: 120 $ \leftarrow $ بر اساس جدول 9.8

در شکل 17.ب اطلاعات مذکور در برگهٔ جزئیات وارد شده است.

مرحلهٔ 2-7: تعیین حداقل فشار مورد نیاز در دورترین نقطه، به‌عنوان نقطه شروع

بر اساس رابطهٔ (ب.4) در مرحلهٔ 4، حداقل مقدار آب مورد نیاز دورترین اسپرینکلر 70.76 lpm است. همچنین مطابق با اطلاعات اولیهٔ پروژه ضریب K اسپرینکلر برابر 80 است. بنابراین از طریق رابطهٔ $ Q = K\sqrt{P} $ می‌توان حداقل فشار مورد نیاز آن اسپرینکلر را محاسبه کرد:

$$ \begin{aligned} Q = K\sqrt{P} \rightarrow P &= \left(\frac{Q}{K}\right)^2 \\ &= \left(\frac{70.76}{80}\right)^2 = 0.78\,\mathrm{bar} \end{aligned} $$

این عدد را در فرم محاسبات در قسمت $ P_t $ وارد می‌کنیم و در قسمت توضیحات، چگونگی انجام این محاسبات را شرح می‌دهیم. (شکل 18.ب)

مرحلهٔ 3-7: اگر قسمتی از لوله ضریب K معادل دارد، دبی خروجی آن در نظر گرفته شود.²

به‌جز برای اولین لوله‌ای که در مسیر قرار دارد، هنگام انجام محاسبات هر یک از لوله‌ها، باید ستون داده‌های مربوط به فشار در فرم محاسبات با یکدیگر جمع و مقدار آن در قسمت $ P_t $ مربوط به لولهٔ بعدی نوشته شود. سپس باید با توجه به سمت چپ فرم دید که آیا برای این قطعه از لوله ضریب K وجود دارد؟ اگر جواب به این سؤال مثبت باشد، باید مقدار دبی خروجی نیز محاسبه شود. به ‌عبارت‌دیگر، هر زمان که فشار و ضریب K وجود داشته باشد، باید مقدار دبی خروجی از طریق رابطهٔ $ Q=K\sqrt{P} $ محاسبه و مقدار آن در قسمت Flow added this step (q) از فرم محاسبات وارد شود. قسمت‌های مربوطه در فرم محاسبات در شکل 19.ب نشان داده شده است. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه به مرحلهٔ 15-7 مراجعه شود.

مرحلهٔ 4-7: ارزیابی درستی مقادیر K ،Q و P

به‌منظور بررسی دقت محاسبات، درستی متغیرهای K ،Q و P همیشه باید به کمک رابطهٔ $ Q=K\sqrt{P} $ تأیید شود. این کار اغلب در گزارش خروجی نرم‌افزارهای محاسبات هیدرولیکی نیز انجام می‌شود. در شکل 20.ب قسمت‌های مورد بحث نشان داده شده است.

مرحلهٔ 5-7: محاسبهٔ مقدار دبی کل ($ Q $) در لوله

در این مرحله باید مقدار دبی کل ($ Q $)‌ این قسمت از لوله تعیین شود. برای این کار باید دبی کل به‌دست‌آمده از مرحلهٔ قبل با مقدار دبی اضافه‌شده در این مرحله ($ q $) جمع شود. مشخص است که برای اولین لوله همیشه مقدار $ Q $ با $ q $ برابر است، زیرا مقدار «دبی مرحلهٔ قبل» وجود ندارد. بنابراین در اینجا همان مقدار $ q $ را مجدداً در قسمت $ Q $ وارد می‌کنیم. این کار در شکل 21.ب نشان داده شده است.

مرحلهٔ 6-7: اصلاح مقادیر طول لولهٔ معادل اتصالات (در صورت نیاز)

همان‌طور که در بخش 9.9.2 اشاره شد، در محاسبات هیدرولیکی برای مشخص کردن افت فشار ناشی از لوله و اتصالات باید از جدول طول معادل 9.9 استفاده ‌شود. علاوه بر آن، برای برخی از تجهیزاتی که در جدول ذکر نشده است، باید به اطلاعات فنی که سازنده ارائه کرده است، مراجعه شود.

قبل از استفاده از مقادیر جدول 9.9، همیشه باید به دو سؤال پاسخ داده شود:

1. آیا از لوله‌های فولادی رده 40 استفاده شده است؟
2. آیا مقدار C لوله 120 است؟

اگر جواب هر دو سؤال مثبت باشد، می‌توان از همان مقادیر مندرج در جدول 9.9 استفاده کرد، در غیر این صورت، مقادیر طول معادل باید به ‌صورت زیر اصلاح شوند:

• در صورت استفاده از لوله‌های با ضخامت غیر از لولهٔ رده 40، طول معادل لوله باید در ضریب حاصل از رابطهٔ زیر ضرب شود:

$$\left( \frac{\text{قطر داخلی واقعی لوله}}{\text{قطر داخلی لوله هم‌اندازه رده 40}} \right)^{4.87} = \text{ضریب}\tag{7.ب}$$

• در صورت استفاده از لوله‌های با ضریب C غیر از 120، طول معادل لوله باید در ضرایب موجود در جدول زیر ضرب شوند:

بدیهی است درصورتی‌که هم قطر داخلی لوله متفاوت باشد (لوله‌های به غیر از رده 40) و هم ضریب C لوله 120 نباشد، باید هر دو ضریب اصلاح به صورت هم‌زمان اعمال شوند. یعنی:

$$ \text{طول معادل جدید} = \text{طول معادل لوله} \times \text{ضریب اصلاح لوله رده 40} \times \text{C ضریب اصلاح مقدار}$$

مرحلهٔ 7-7: محاسبهٔ افت فشار ناشی از اصطکاک لوله در واحد طول

با مشخص بودن مقادیر دبی (Q)، قطر لوله (d) و ضریب C می‌توان افت فشار ناشی از اصطکاک در لوله را محاسبه کرد. این کار از طریق رابطهٔ هیزن-ویلیامز صورت می‌پذیرد که در سیستم یکاهای SI به صورت زیر بیان می‌شود:

$$ P = 6.05 \left( \frac{Q^{1.85}}{C^{1.85} d^{4.87}} \right) \times 10^5 \tag{8.ب}$$

که در آن:

$ P $ = افت فشار ناشی از اصطکاک بر واحد متر ( bar/m)

$ Q $ = دبی ( lpm)

$ C $ = ضریب افت اصطکاک

$ d $ = قطر داخلی واقعی لوله ( mm)

متغیرهای مورد نیاز برای محاسبهٔ افت فشار ناشی از اصطکاک در اولین لوله عبارتند از:

$$ \begin{aligned} Q &= 70.76\,\mathrm{lpm} \\ C &= 120\,\mathrm{L/min/\sqrt{bar}} \\ d &= 26.64\,\mathrm{mm} \end{aligned} $$

در نتیجه:

$$ P = 6.05 \left( \frac{(70.76)^{1.85}}{(120)^{1.85} \times (26.64)^{4.87}} \right) \times 10^5 = 0.026\,\mathrm{bar/m} $$

این مقادیر را در فرم محاسباتی وارد می‌کنیم. این کار در شکل 22.ب نشان داده شده است.

مرحلهٔ 8-7: محاسبه افت فشار ناشی از اصطکاک طول لوله

در قسمت قبل با کمک رابطهٔ هیزن-ویلیامز، افت فشار لوله در واحد طول محاسبه شد. در این قسمت، طول کل لوله (طول لوله به‌اضافهٔ طول معادل اتصالات) 3.65 متر است. بنابراین افت فشار طول کل لوله برابر است با:

$$ 3.65 \times 0.026 = 0.095\,\mathrm{bar} $$

همان‌طور که در شکل 23.ب نشان داده شده است، این مقدار باید در فرم محاسبات وارد شود.

مرحلهٔ 9-7: محاسبهٔ افت (یا افزایش) فشار ناشی از تغییرات ارتفاع (در صورت وجود)

در این مرحله باید تغییر فشار ناشی از افزایش یا کاهش ارتفاع (در صورت وجود) محاسبه شود. درصورتی‌که جریان به سمت بالا حرکت کند، افت فشار ایجاد می‌شود و تغییر فشار باید با علامت مثبت ثبت شود، ولی اگر جریان به سمت پایین حرکت کند، افزایش فشار ایجاد می‌شود و تغییر فشار باید با علامت منفی ثبت شود.

مقدار اختلاف فشار ناشی از ارتفاع آب از طریق رابطهٔ زیر به‌دست می‌آید:

$$ P_e = \rho \cdot g \cdot h $$

که در آن:

$ P_e $ = تغییر فشار ناشی از ارتفاع (pa)

$ rho $ = چگالی آب ( kg/m³)

$ g $ = شتاب گرانشی (m/s²)

$ h $ = تغییر ارتفاع ( m)

در این قسمت از لولهٔ مورد بحث تغییر ارتفاع وجود ندارد و برای آن افزایش یا کاهش فشار نخواهیم داشت. بنابراین، همان‌طور که در 24.ب نشان داده شده است، در قسمت $ P_e $ مقدار صفر را وارد می‌کنیم.

مرحلهٔ 10-7: محاسبهٔ مجموع فشار مورد نیاز در انتهای لوله برای به‌دست آوردن فشار کل ($ P_t $) لوله بعدی

تنها کار باقی‌مانده در این بخش، جمع کردن مقادیر فشار به‌دست‌آمده است. این فشار مشخص‌کنندهٔ مقدار $ P_t $ برای لوله بعدی خواهد بود. این کار در شکل 25.ب نشان داده شده است.

مرحلهٔ 11-7: استفاده از مقدار فشار کل ($ P_t $) مرحلهٔ قبل به‌عنوان نقطه شروع قسمت بعدی

اگر بخش دیگری از مسیر باقی مانده باشد، فشار کل به‌دست‌آمده باید به‌عنوان فشار شروع محاسبات قسمت بعدی در نظر گرفته شود و از آن برای محاسبه مقدار دبی خروجی‌ها استفاده کرد. برای اطلاعات بیشتر به بخش محاسبهٔ مسیر متصل سوم در مرحلهٔ 15-7 مراجعه شود.

مرحلهٔ 12-7: اگر به نقطهٔ انتهای مسیر متصلی رسیده‌اید: محاسبهٔ ضریب K معادل به‌منظور قرار دادن در مسیر اصلی

در این مرحله برای مسیر متصل اول به محل تلاقی با مسیر اصلی رسیده‌ایم. بنابراین با داشتن مقادیر Q و P می‌توان ضریب K معادل را به ‌صورت زیر محاسبه کرد:

$$ \begin{aligned} Q = K\sqrt{P} &\rightarrow K_{eq} = \frac{Q}{\sqrt{P}} \\ &\rightarrow K_{eq} = \frac{70.76}{\sqrt{0.875}} = 75.64 \end{aligned} $$

همان‌طور که در شکل 26.ب نشان داده شده است، این کار باید در قسمت توضیحات فرم محاسبات یادداشت شود.

مرحلهٔ 13-7: اگر به نقطهٔ انتهای مسیر اصلی رسیده‌اید: مقایسهٔ مقادیر فشار و دبی مورد نیاز با فشار و دبی منبع تأمین‌کنندهٔ آب

در این پروژه مقایسهٔ بین دبی و فشار مورد نیاز با مقادیر موجود، در مرحلهٔ 8 توضیح داده شده است.

مرحلهٔ 14-7: اضافه کردن سهم شلنگ‌های آتش‌نشانی

ابتدای این فصل مشخص شد که مطابق با نظر AHJ، مقدار آب مورد نیاز برای شلنگ آتش‌نشانی باید در ابتدای رایزر به آب مورد نیاز سیستم اضافه شود. بر اساس جدول 9.5، مقدار آب مورد نیاز برای تصرف‌های خطرمعمولی 950 lpm است. بنابراین پس از پایان محاسبات هیدرولیکی، این مقدار باید در ابتدای رایزر اضافه شود.

مرحلهٔ 15-7: بازگشت به مراحل قبل و انجام ادامهٔ محاسبات هیدرولیکی

تا این مرحله مسیر اصلی مشخص شده و انجام محاسبات مربوط به مسیر متصل اول به اتمام رسیده است. در ادامهٔ فرایند محاسبات هیدرولیکی، باید مسیرهای متصل دوم و سوم نیز محاسبه شوند تا ضریب K معادل برای نقاط خروجی در مسیر اصلی مشخص شود. پس از تکمیل محاسبات مربوط به مسیرهای متصل و تعیین ضریب K معادل هر یک از آن‌ها، نوبت به انجام محاسبات هیدرولیکی مسیر اصلی می‌رسد.

با توجه به شکل 13.ب مشخص می‌شود که مسیر متصل دوم دقیقاً شبیه به بخشی از مسیر اصلی است. بنابراین هنگام محاسبهٔ مسیر اصلی، هم‌زمان محاسبات مربوط به مسیر متصل دوم نیز انجام خواهد شد. ازاین‌رو، به‌طور موقت مسیر دوم را کنار می‌گذاریم و محاسبات مسیر متصل سوم را انجام می‌دهیم.

مسیر متصل سوم

در اینجا باید یکی از مسیرهای مذکور برای انجام محاسبات هیدرولیکی انتخاب و جریان ناشی از اسپرینکلر دیگر به‌عنوان خروجی به آن اضافه شود.

برای انجام این کار باید مسیر 10-RN3-CM3 انتخاب ‌شود، زیرا اندازهٔ لولهٔ منتهی به اسپرینکلر شمارهٔ 10 کوچک‌تر از لولهٔ منتهی به اسپرینکلر شمارهٔ 9 است؛ بنابراین انرژی (فشار) بیشتری برای رسیدن آب به آن نیاز است. همان‌طور که در شکل 28.ب نشان داده شده است، ابتدا باید مقدار دبی و فشار مورد نیاز اسپرینکلر شمارهٔ 9 و لولهٔ منتهی به آن را محاسبه کنیم و آن را به‌عنوان نقطهٔ خروجی در RN3 در نظر بگیریم. نحوهٔ انجام محاسبات لولهٔ 9-RN3 دقیقاً شبیه به مراحل مسیر متصل اول (مسیر 4-RN1) است که نتیجهٔ نهایی آن در شکل 29.ب آمده است.

با داشتن اطلاعات ورودی اسپرینکلر شمارهٔ 10 و همچنین ضریب K معادل در گرهٔ RN3، تمام اطلاعات ضروری برای تکمیل مسیر متصل سوم (10-RN3-CM3) در اختیار است و فقط باید مانند روال گذشته، جدول مربوط به محاسبات هیدرولیکی تکمیل شود.

در شکل 30.ب فشار و دبی مورد نیاز اسپرینکلر شمارهٔ 10 و همچنین افت فشار ناشی از تغییر ارتفاع در لولهٔ RN3-CM3 محاسبه و ثبت شده است.

در ادامه، جدول را با انجام محاسبات مربوط به افت فشار ناشی از اصطکاک بر واحد طول لوله ($ P_f $) و همچنین افت فشار کل طول لوله (با در نظر گرفتن طول معادل اتصالات) برای مسیر 10-RN3، مطابق با شکل 31.ب کامل می‌کنیم.

در این قسمت، افت فشار ناشی از اصطکاک بر واحد طول از رابطهٔ هیزن-ویلیامز 0.026 bar/m به‌دست آمده است. همچنین طول کل لوله (با احتساب طول معاد اتصالات) 3.65 متر است. بنابراین افت فشار کل این قسمت از لوله‌کشی برابر است با:

$$ P_f = 3.65 \times 0.026 = 0.095 \,\mathrm{ bar} $$

سپس مجموع فشار لولهٔ 10-RN3 را محاسبه می‌کنیم و به‌عنوان فشار کل ($ P_t $) برای لوله بعدی (RN3-CM3) در نظر می‌گیریم.

$$ P_t = 0.78 + 0.095 = 0.875 \,\mathrm{ bar} $$

چگونگی انجام این کار در شکل 32.ب آمده است.

در این قسمت، برای اولین بار در طول مسیر به نقطهٔ انشعابی با ضریب K برخورد می‌کنیم. وقتی مقدار $ P_t $ را برای لولهٔ جدیدی وارد می‌کنیم، باید نگاهی به سمت چپ جدول داشته باشیم که آیا ضریب K دارد یا خیر. در اینجا لولهٔ RN3-CM3 ضریب K معادل دارد که از قسمت 9-RN3 محاسبه شده بود. بنابراین باید مشخص کنیم که با فشار مورد نیاز برای گرهٔ شمارهٔ 10، مقدار دبی واقعی آب که از اسپرینکلر شماره 9 خارج می‌شود، چقدر است. این مقدار از طریق رابطهٔ $ Q = K \sqrt{P} $ محاسبه می‌شود:

$$ Q = K \sqrt{P} \Rightarrow Q = 78.77 \times \sqrt{0.875} = 73.7\,\mathrm{lpm} $$

در شکل 33.ب، این مقدار در فرم محاسبات وارد شده است.

حال می‌توان مقدار جریان آب اضافه‌شده در این قسمت (q) را به مقدار کل آب (Q) افزود که برابر است با:

$$ 70.76+73.7 = 144.46‬ \,\mathrm{ lpm} $$

سپس با داشتن مقدار کل جریان آب (Q)‌، می‌توان افت فشار ناشی از اصطکاک لولهٔ RN3-CM3 را با استفاده از رابطهٔ هیزن-ویلیامز محاسبه کرد. این مقادیر در شکل 34.ب نشان داده شده‌اند.

در نهایت، مطابق با شکل 35.ب، مقادیر تمام افت فشارها را با هم جمع می‌کنیم تا به‌عنوان نقطه شروع برای لولهٔ بعدی لحاظ شود.

به‌این‌ترتیب محاسبات مسیر متصل سوم به اتمام رسیده و در این مرحله، تمام اطلاعات مورد نیاز برای محاسبهٔ ضریب K معادل مسیر متصل سوم به‌منظور اعمال روی مسیر اصلی در اختیار است. برای این کار به صورت زیر عمل می‌کنیم:

$$ \begin{aligned} Q = K\sqrt{P} &\rightarrow K_{eq} = \frac{Q}{\sqrt{P}} \\ &\rightarrow K_{eq} = \frac{144.46}{\sqrt{1.003}} = 144.24 \end{aligned} $$

در شکل 36.ب، چگونگی محاسبهٔ ضریب K معادل در قسمت یادداشت اضافه شده است.

تا این مرحله، محاسبات مربوط به مسیرهای متصل اول و سوم به اتمام رسیده، ولی مسیر متصل دوم هنوز باقی مانده است.

چیدمان مسیر متصل دوم دقیقاً شبیه شاخهٔ اول است. به ‌عبارت ‌دیگر، با انجام محاسبات مربوط به شاخهٔ اول می‌توان مقدار ضریب K معادل به‌دست‌آمده برای نقطهٔ CM1 را در نقطهٔ CM2 نیز استفاده کرد. بنابراین، اکنون زمان انجام محاسبات مسیر اصلی فرا رسیده است. برای محاسبات مسیر اصلی ابتدا باید مثل قسمت‌های قبل تمام مقادیر معلوم را در فرم محاسبات هیدرولیکی وارد کنیم. این اطلاعات شامل ضریب‌های K معادل مسیرهای فرعی نیز می‌شود. چگونگی این کار در شکل 37.ب نشان داده شده است.

از اینجا به بعد مسیر کار مشخص است. مثل گذشته اطلاعات مربوط به هر بخش را در فرم محاسبات هیدرولیکی مرحله‌به‌مرحله وارد می‌کنیم. در شکل 38.ب مقادیر دبی و فشار ناشی از اسپرینکلر شمارهٔ 1 برای محاسبات هیدرولیکی مسیر بین گره‌های 1 و 2 وارد شده است.

از مقدار $ P_t $ مرحلهٔ قبل، می‌توان با استفاده از رابطهٔ $ Q = k \times \sqrt{P} $ مقدار دبی خروجی از اسپرینکلر شمارهٔ 2 را محاسبه کرد. نتیجهٔ این کار در شکل شماره 39.ب آمده است.

محاسبات را برای مسیر شمارهٔ 1 تا نقطهٔ CM1 ادامه می‌دهیم. در شکل 40.ب، مقدار حداقل فشار مورد نیاز $ P_t $ و $ Q $ در انتهای شاخهٔ اول نشان داده شده است. (نقطه CM1)

این همان اطلاعاتی است که برای به‌دست آوردن ضریب K معادل در نقطهٔ CM2 نیز به آن احتیاج داریم. بنابراین خواهیم داشت:

$$ \begin{aligned} Q = K\sqrt{P} &\rightarrow K_{eq} = \frac{Q}{\sqrt{P}} \\ &\rightarrow K_{eq} = \frac{306.76}{\sqrt{1.403}} = 258.99 \end{aligned} $$

ادامهٔ محاسبات مربوط به مسیر اصلی در شکل 41.ب نشان داده شده است:

سیستم اسپرینکلر در نهایت به آب با دبی 786.46 lpm در فشار 2.131 bar نیاز خواهد داشت. بنابراین باید مقدار آب مورد نیاز شلنگ‌های آتش‌نشانی را بدون تغییر در فشار مورد نیاز، به این مقدار اضافه کنیم.

مرحلهٔ 8: مقایسهٔ مقدار دبی و فشار آب مورد نیاز با دبی و فشار آب در منبع

اکنون زمان مقایسهٔ بین آب مورد نیاز با منبع تأمین آب است. مشخصات منبع آب در شکل 2.ب آمده است. در این مرحله باید مقدار آب مورد نیاز سیستم به آن اضافه شود که این کار در شکل 42.ب انجام شده است.

پس از آن، سهم آب شلنگ‌های آتش‌نشانی نیز در شکل 43.ب به این نمودار اضافه شده است. این مقدار باید به‌عنوان مقدار نهایی آب مورد نیاز سیستم در نظر گرفته شود.

اگر دبی و فشار آب مورد نیاز کمتر از منبع آب باشد، می‌توان کار را تمام‌شده تلقی کرد یا در صورت نیاز، اندازهٔ لوله‌ها را کاهش داد و محاسبات را مجدداً تکرار کرد تا سیستم بهینه شود.

اختلاف بین فشار موجود و حداقل فشار مورد نیاز، به‌عنوان ضریب اطمینان شناخته می‌شود. شایان ذکر است بر اساس استاندارد NFPA 13، مقدار مشخصی برای ضریب اطمینان در نظر گرفته نشده و همان‌قدر که مقدار آب مورد نیاز از مقدار آب موجود کمتر باشد، کافی است. در واقع، اگر مطابق الزامات استاندارد عمل کنیم، ضریب ایمنی مدنظر استاندارد به‌طور خودکار رعایت شده است، ولی بسیاری از مراجع ذی‌صلاح (AHJ) حداقل مقدار 0.7 bar (10 psi) را به‌عنوان ضریب ایمنی مدنظر قرار می‌دهند.

درصورتی‌که مقدار آب مورد نیاز از مقدار آب موجود بیشتر باشد، باید از یکی از روش‌های زیر برای جبران آن استفاده شود:

1. تغییر اندازهٔ لوله‌ها
2. تغییر ارتفاع منبع تأمین‌کننده آب (در صورت امکان)
3. اضافه کردن فشار (با استفاده از پمپ)

• 1- برای مشاهده مثال‌های بیشتر در این زمینه به شکل‌های بخش A.27.2.4 استاندارد NFPA 13 مراجعه شود.↩︎
• 2- زمانی که در حال محاسبهٔ اولین خروجی هستید، می‌توانید از این قسمت بگذرید و به مرحلهٔ 4- 7 مراجعه کنید.↩︎