A kódkönyvön túl: Hogyan oldja meg a teljesítményalapú tervezés a magasabb raktárak védelmét?

Amikor az előíró előírások elérik a maximális hatótávolságukat, az FM 8-9 17B táblázata és a mérnöki elemzés megnyitja az ajtót – és a mai ESFR sprinklerek készen állnak arra, hogy áthaladjanak rajta. 

 A raktárak egyre magasabbak lesznek. A növekvő telekköltségek és az e-kereskedelmi logisztika szüntelen igényei miatt a modern disztribúciós létesítmények rendszeresen meghaladják a 13 métert (43 láb) a tárolási magasságot – és az ezeket befogadó épületek gyakran meghaladják a 14 métert (45 láb) a tetőfelület alatt. A tűzvédelmi iparág nagy részében ez a magasság egy falat jelent. Az NFPA 13, az Egyesült Államokban a sprinklerrendszerek tervezésének domináns szabványa, nem foglalkozik a mennyezetre szerelt sprinklervédelemmel körülbelül 13,7 méter (45 láb) felett. Az NFPA 13 alapján dolgozó tervezők számára a megoldás hagyományosan az állványzatba épített sprinklerek voltak: további automatikus tűzoltó sprinklerek, amelyeket magában az állványzatban szereltek fel, ami növelte a költségeket és a bonyolultságot. 

 De van egy másik út is. Az FM Global Ingatlanveszteség-megelőzési Adatlapja 8-9 – amelyet világszerte széles körben használnak a biztosítási és kockázati mérnökök – a 17B táblázaton keresztül foglalkozik a magasabb épületekkel. A 17B táblázat feloldásának mechanizmusa egy előíró jellegű előírások által szabályozott joghatóságban a Teljesítményalapú Tervezés (PBD). Ez a cikk elmagyarázza, hogyan működik ez az út, miért fontos, és milyen termékek állnak jelenleg rendelkezésre a megvalósításához. 

Az előírásos felső határ és annak létezésének oka 

Az olyan előíró jellegű előírások, mint az NFPA 13, azért működnek, mert egyértelműek, következetesek és könnyen érvényesíthetők. A tervező követi a szabályokat; az ellenőr kipipálja a négyzeteket. Nincs kétértelműség. A kompromisszum a rugalmasság. Az előíró szabályok a leggyakoribb forgatókönyvek köré épülnek. Amikor egy projekt kívül esik ezeken a forgatókönyveken – szokatlan geometria, új veszélyek vagy extrém épületmagasságok –, a szabályzat vagy egyenesen tiltja a megközelítést, vagy hallgat. 

 Az NFPA 13 szerinti, kizárólag ESFR-védelemre vonatkozó 13,7 méteres (45 lábas) belmagasság-korlátozás nem önkényes. Tükrözi azokat a tűzteszt-adatokat, amelyek a szabályok írásakor léteztek. A magasabb belmagasság lehetővé teszi, hogy a tűzcsóvák több energiát fejlesszenek ki, mielőtt egy automatikus tűzoltó sprinkler aktiválódna. Az aggodalomra ad okot, hogy egyetlen réteg mennyezeti sprinkler nem biztos, hogy képes elegendő vizet és elég gyorsan szállítani a nagyon magas, egymásra rakott raktárakban keletkező tűz elfojtásához. 

Az FM 8-9 ezzel szemben lépést tartott a nagyszabású tűzteszt-programokkal, amelyeket az NFPA 13 jelenlegi szabványát meghaladó magasságokban végeztek. A 17B. táblázat jóváhagyott tervezési kritériumokat tartalmaz a legfeljebb 15,2 méteres (50 láb) magasságig terjedő, kizárólag mennyezetre kiterjedő ESFR-védelmére, legfeljebb 16,8 méteres (55 láb) mennyezetig terjedő tárolóhelyek esetében – tárolóállványokba épített sprinklerek nélkül. Ez jelentős versenyelőnyt jelent minden olyan létesítmény számára, amely megfelel a követelményeknek. 

Mi a teljesítményalapú tervezés? 

A teljesítményalapú tervezés egy olyan mérnöki megközelítés, amely más kérdést tesz fel, mint az előíró jellegű előírások. A „Megfelel-e ez a rendszer a szabályoknak?” kérdés helyett azt kérdezi: „Elér-e ez a rendszer a szabvány által előírttal egyenértékű – vagy annál magasabb – tűzvédelmi szintet?” 

Mind az NFPA 13, mind a Nemzetközi Építési Szabályzat (IBC) kifejezetten engedélyezi a PBD-t. Az NFPA 13 1.4. szakasza alternatívákat tesz lehetővé az előíró követelményekkel szemben, ha a tervet mérnöki elemzés támasztja alá, és azt a joghatósággal rendelkező hatóság (AHJ) jóváhagyja. Az IBC hasonlóképpen tartalmaz egy rendelkezést – amelyet gyakran „alternatív anyagok és módszerek” záradékként emlegetnek –, amely lehetővé teszi a szabályzatnak megfelelő alternatívákat, ha az egyenértékűség bizonyítható. 

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy tűzvédelmi mérnök dokumentált esetet mutathat be az AHJ-nek, amely szerint az FM 8-9 17B. táblázata – amelyet az FM Approvals saját nagyszabású tűzvizsgálati programja is alátámaszt – egyenértékű vagy jobb védelmi szintet képvisel, mint az NFPA 13 előírásai az adott projektre vonatkozóan. Ez nem megkerülő megoldás. Ez egy műszaki alternatíva, adatokkal alátámasztva, és az AHJ jóváhagyásától függ. 

FM 8-9 17B. táblázat: Mit tesz lehetővé valójában 

Az FM 8-9 17B. táblázata meghatározza az I–IV. osztályú áruk és kartondobozos, nem expandált műanyagok mennyezetre szerelt ESFR-védelmének tervezési kritériumait. A magas raktárak számára értékessé tevő fő paraméterek a következők: 

• Maximális tárolási magasság: 15,2 méter (50 láb) – jóval meghaladja az NFPA 13 előírásában foglalt korlátot. 

• Maximális belmagasság: 16,8 méter (55 láb). 

• Nincs szükség szekrénybe épített sprinklerekre, ha teljesülnek a csak mennyezetre vonatkozó K-tényező és nyomáskritériumok. 

• K-28.0 (400-as metrikus) és K-33.6 (480-as metrikus) ESFR szórófejekhez egyaránt jóváhagyva. 

Ez az utolsó pont kritikus fontosságú. Az engedélyezett termékek nem elméleti jellegűek. Kereskedelmi forgalomban kaphatók, listázva vannak és tesztelve vannak. 

A teljesítmény mögött álló termékek 

Jelenleg három gyártó kínál FM által jóváhagyott ESFR függő automata tűzoltó sprinklereket, amelyek alkalmasak a 17B táblázat szerinti alkalmazásokhoz. Mindhárom termék megfelel az FM 8-9 tárolási védelmi követelményeknek, ha az adatlapnak megfelelően telepítik. 

Megbízható automata öntözőberendezés — N28T6 és N28T3 modellek (K-28.0 / 400 metrikus) 

A Reliable N28T6 (SIN R603) és N28T3 (SIN R604) modelljei FM által jóváhagyottak, mint gyors reagálású tároló sprinklerek, 28,0 K-tényezővel (400 metrikus). Az FM 8-9-es adatlapja szerint legfeljebb 15,2 méteres (50 láb) magasságig, legfeljebb 16,8 méteres (55 láb) belmagasság alatti tárolásra alkalmasak. Mindkét modell robusztus nikkelötvözetből készült olvadóbetétes működtetőelemet és 1 hüvelykes NPT vagy ISO7 R-1 menetes csatlakozót használ, amely 12 bar (175 psi) maximális üzemi nyomásra van méretezve. Az N28T3 további cULus specifikus alkalmazási listával rendelkezik az állványos tárolási elrendezésekhez, amelyek mindössze 75 mm-es (3 hüvelyk) minimális keresztirányú füstgáz-távolságot tesznek lehetővé. A Reliable mindkét modellhez környezetvédelmi terméknyilatkozatot (EPD) is közzétett – ami egyre fontosabb hitelesítő adat a fenntartható építési projektek számára. 

Megbízható automata öntözőberendezés — M336 modell (K-33,6 / 480 metrikus) 

A megbízható M336 (SIN R610) K-tényezője 33,6 (480 metrikus), így ugyanolyan szintű tárolási védelmet biztosít alacsonyabb tervezési nyomáson vagy nagyobb vízszállítás esetén, ahol a veszélyességi szintek megkövetelik. FM jóváhagyással és CE tanúsítvánnyal rendelkezik, így kiváló választás a nemzetközi biztosítási követelményekkel rendelkező projektek számára. Figyelemre méltó tulajdonsága a csatlakozási rugalmassága: az M336 1-1/4″ NPT menetes, ISO7 BSPT menetes és 1-1/4″ hornyolt (AWWA C606) konfigurációban kapható. A hornyolt opció leegyszerűsítheti a telepítést nagy alapterületű létesítményekben, ahol már hornyolt csőrendszereket használnak. 

Tyco (Johnson Controls) — ESFR-34 modell (K-33.6 / 480 metrikus) 

A Tyco ESFR-34 modell (SIN TY9286) egy jól bevált K-33.6 (480 metrikus) ESFR függő automatikus tűzoltó sprinkler, FM jóváhagyással és CE tanúsítvánnyal. Műszaki adatlapja kifejezetten kimondja, hogy 16,8 méteres belmagasság alatt 15,2 méteres (50 láb) tárolórendszert képes megvédeni rackszekrénybe épített sprinklerek nélkül – ez a jellegzetes 17B táblázat szerinti alkalmazás. 1-1/4 hüvelykes NPT vagy ISO 7-R 1 1/4 menetes csatlakozást használ, 12,1 bar (175 psi) nyomásig. A Tyco ESFR-34 terméke hosszú múltra tekint vissza FM-biztosítással rendelkező létesítményekben, és világszerte elismert forgalmazói hálózatok támogatják. 

Viking Corporation — VK514 modell (K-28.0 / 404 metrikus) 

A Viking VK514 (SIN VK514) szelepe UL listán szerepel, mint speciális alkalmazású ESFR sprinkler, és FM jóváhagyással rendelkezik, mint gyors reagálású tároló sprinkler, valamint CE tanúsítvánnyal. Az FM jóváhagyása két belmagassági forgatókönyvet fed le a 17B táblázat szerint: tárolási magasságig 13,5 méter (45 láb) 15,2 méter (50 láb) belmagasság alatt, és tárolási magasságig 15,2 méter (50 láb) 16,8 méter (55 láb) belmagasság alatt – mindegyik eltérő hidraulikai tervezési kritériumokkal. A VK514 1 hüvelykes NPT vagy 25 mm-es BSPT menetet és egyedi Belleville rugós tömítő szerelvényt használ. A Viking a VK514-et InstaSeal-kompatibilis konfigurációban is kínálja hornyolt kimeneti szerelvényeket használó telepítésekhez. 

Az ügy bemutatása az AHJ-nek 

A 17B. táblázat szerinti kérelemhez benyújtott sikeres PBD jellemzően a következő elemeket tartalmazza: 

• A projekt világos leírása: épületmagasság, tárolási magasság, áruosztály és tárolási elrendezés. 

• Dokumentáció arról, hogy az előírt útvonal (NFPA 13 rackbe épített sprinklerekkel vagy NFPA 13 csak mennyezetre vonatkozó korlátozásokkal) miért nem illik a projekthez. 

• Az FM 8-9 17B. táblázatának és az alkalmazandó tervezési kritériumoknak egy másolata, amely bemutatja, hogy a javasolt terv hogyan felel meg ezeknek a kritériumoknak, vagy hogyan haladja meg azokat. 

• FM jóváhagyási dokumentáció a kiválasztott automatikus tűzoltó sprinkler termékhez. 

• A rendszert igazoló hidraulikai számítások megfelelnek a 17B. táblázatban foglalt tervezési nyomás- és áramlási kritériumoknak. 

• Írásos beszámoló, amely hivatkozik az alternatív megközelítést engedélyező alkalmazandó NFPA 13 és IBC rendelkezésekre. 

A benyújtás előtt erősen ajánlott a hatósági tisztviselővel (Ahj) folytatott megbeszélés. Sok hatósági tisztviselő nyitott a jól dokumentált projektalapú tervezési (PBD) benyújtásokra, különösen akkor, ha az alternatívát az FM Approvals – egy globálisan elismert harmadik fél által végzett vizsgálatokat végző szervezet – is támogatja. 

A nagyobb kép: Miért fontos ez az iparág számára? 

A teljesítményalapú tervezés nem kiskapu. Ez egy mérnöki tudományág, dokumentált módszertannal, lektorált tűzvédelmi adatokkal a háttérben, és világszerte egyre növekvő elfogadottsággal az épületgépészek körében. Magas raktárak védelmére alkalmazva meggyőző értékajánlatot teremt: az épület tulajdonosa elkerüli az állványzatba épített sprinklerberendezések költségeit és üzemeltetési bonyolultságát. A biztosító – jellemzően az FM – egy a saját jóváhagyott kritériumai szerint tervezett rendszert kap. A tűzvédelmi mérnök pedig egy olyan megoldást kínál, amely műszakilag szigorú és kereskedelmileg versenyképes is. 

A raktárpiac nem lassul. Az épületek egyre magasabbak, az áruk összetettebbek, és az állványszerkezeteken belüli utólagos sprinklerrendszerek költsége valódi terhet ró a működésre. A tűzvédelmi iparág rendelkezik az eszközökkel – az FM által jóváhagyott termékekkel, a szabványügyi keretrendszerrel és a mérnöki módszertannal – e probléma megoldásához. 

Az előíró előírások mindig is az alapot jelentik. De ha az alapnak van egy mennyezete, akkor a teljesítményalapú tervezés a lift. 

 Az IFSA-ról 

A Nemzetközi Tűzoltási Szövetség (IFSA) egy globális nonprofit szervezet, amely a víz alapú tűzvédelmi rendszerek népszerűsítésének szenteli magát. Az IFSA támogatja az aktív tűzvédelmi szabványok kidolgozását és bevezetését világszerte, a műszakilag megfelelő tűzoltási megoldások mellett érvel, és hat kontinensen gyártókból, forgalmazókból, telepítőkből, mérnökökből és végfelhasználókból álló tagsági hálózatot szolgál ki. További információkért látogasson el az ifsa.global weboldalra, vagy vegye fel a kapcsolatot...mfessenden@ifsa.global .