אומדן כמויות לספרינקלרים לכיבוי אש

מערכת עץ עם צנרת רטובה נקראת כהיררכיה. בירה אנכית (riser) מזינה את המערכת מקו הכיבוי הראשי ונושאת את מגוף האזעקה או המגוף החד-כיווני, את המדים ואת ניקוז הראשי. קווי הזנה ראשיים מובילים לקווים רוחביים, הקווים הרוחביים מזינים קווי ענפים, וקווי הענפים מגישים מים לראשים דרך זרועות עיליות וירידות.

מההיררכיה הזו עולות חמש קבוצות כמות: ראשי ספרינקלרים נספרים ביחידות; צנרת נמדדת לפי אורך קו המרכז המפותח, מפוצלת לפי קוטר נומינלי ומערכת; אבזרים ומגופים נספרים ביחידות או נמדדים בתוספת על הצנרת (extra over), ולעולם אינם מנוכים; תליות נגזרות מאורך הצנרת; ופריטים מיוחדים כגון הבירה, חיבור מכבי האש ומונע הזרימה החוזרת נספרים בנפרד.

ספירת הראשים היא עמוד השדרה של האומדן. כאשר הראשים משורטטים בתכנית הפריסה, ספרו כל אחד מהם ופצלו את הספירה לפי סוג (תלוי, זקוף, צדי, סמוי, יבש, ESFR), דירוג טמפרטורה, מקדם K וגימור.

כאשר הראשים אינם משורטטים, הספירה נגזרת משטח הרצפה המוגן מחולק בשטח הכיסוי המרבי לראש עבור דרגת סיכון התפוסה. NFPA 13 קובע את הערכים המרביים האלה: עד 225 רגל רבועה (כ-20.9 מ"ר) לראש בסיכון קל בבנייה לא דליקה ולא חסומה, מצטמצם לכיוון 200 ו-130 רגל רבועה בבנייה דליקה או חסומה; 130 רגל רבועה (כ-12.1 מ"ר) לסיכון רגיל; וכ-130 רגל רבועה במרווח של 12 רגל לסיכון מוגבר, החייב חישוב הידראולי. אלה ערכים מרביים, ולכן הספירה הנגזרת היא רצפה: עגלו כלפי מעלה, מכיוון שפריסה אמיתית כוללת יותר ראשים כדי לעקוף קורות וקירות.

שטח הכיסוי אינו הדבר היחיד שקובע את הספירה. ארבע מגבלות של NFPA 13 חלות בו-זמנית, ובחדרים ארוכים או צרים אחת מהן לרוב גוברת. המרווח המרבי בין ראשי התזה סטנדרטיים הוא 15 רגל (4.6 מטר) לסיכון קל ורגיל, ויורד ל-12 רגל (3.7 מטר) בסיכון מוגבר ובאחסון בצפיפות גבוהה. המרווח המזערי הוא 6 רגל (1.8 מטר). השורה החיצונית ביותר חייבת להימצא בתחום מחצית המרווח המותר מכל קיר, כלומר 7.5 רגל בפריסה של 15 רגל, עם מינימום של 4 אינץ' מהקיר. בחדר קטן בסיכון קל בשטח 800 רגל רבועה או פחות בבנייה לא חסומה, ראש יכול להימצא במרחק של עד 9 רגל מקיר יחיד. כשכל המגבלות פעילות, הספירה לאורך כל ציר היא המוטה מחולק במרווח המרבי, מעוגלת כלפי מעלה, ונלקחת כגדולה מבין הערך הנגזר משטח לזה הנגזר ממרווח.

NFPA 13 מתיר שתי שיטות לקביעת קוטר צנרת הספרינקלרים, והבחירה משנה את אופן פיצול אורך הצנרת בין הקטרים הנומינליים. מערכות מחושבות הידראולית קובעות את קוטר הצנרת מתוך חישוב ספיקה ולחץ אל מול שטח התכן ועקומת צפיפות; זוהי ברירת המחדל המודרנית והיא נדרשת בסיכון מוגבר ובאחסון. לוח הצנרת (pipe schedule) קורא את קוטר הצנרת מטבלה לפי מספר הספרינקלרים במורד הזרם, ומותר רק למערכות חדשות בסיכון קל או רגיל בשטח 5,000 רגל רבועה או פחות (או לתוספות לקיימות), כאשר קווי הענפים מוגבלים ל-8 ספרינקלרים בכל צד של קו רוחבי, וניתן להרחבה ל-9. בבריטניה ובאירופה, BS EN 12845 קובע את המסלול המקביל.

הצנרת נמדדת לפי אורך קו המרכז המפותח, הציר העובר דרך כל מרפק, T וסטייה (offset), לעולם לא באלכסון לרוחב אבזר ולעולם לא מקוצר עבור האבזרים. זה תואם להגדרת האורך המפותח של ה-International Plumbing Code ולבסיס קו המרכז שבו משתמשים RICS NRM2 ו-POMI. הוסיפו את הקטעים האנכיים מתרשים הבירה: בירת ההזנה במעלה כל קומה, הזרועות העיליות, והירידה לכל ראש. הירידות הן הכמות הנשכחת ביותר בספרינקלרים, מכיוון שהתכנית מציגה רק את הענף האופקי. דבר אינו מנוכה מהקטע; קו המרכז עובר ישר דרך כל אבזר, מגוף ומעבר (penetration).

הפרידו את הצנרת לפי מערכת (רטובה, יבשה, פעולה מקדימה, עמודה יבשה), קוטר נומינלי וחומר (פלדה שחורה דרגה 10 או 40, CPVC, נחושת). קווי ענפים של צנרת יבשה ושל פעולה מקדימה חייבים שיפוע כדי שהמערכת תתנקז, לפחות חצי אינץ' לכל 10 רגל בקווי ענפים ורבע אינץ' לכל 10 רגל בקווים ראשיים; בקטעים יבשים ארוכים הירידה המצטברת מוסיפה צנרת אנכית ומחייבת מצברי ניקוז (drum drips) עזר בנקודות נמוכות. מערכות צנרת רטובה אינן בעלות שיפוע ונמדדות לפי אורך התכנית במישור.

התליות נגזרות מאורך הצנרת ואינן נמדדות ישירות. טבלה 17.4.2.1 של NFPA 13 קובעת את המרחק המרבי בין תליות לפי קוטר הצנרת והחומר: בפלדה זה בדרך כלל 12 רגל לצנרת בקוטר אינץ' ואינץ' ורבע, ו-15 רגל לקוטר אינץ' וחצי ומעלה, ובנחושת וב-CPVC המרווח צפוף יותר. ספירת הבסיס היא האורך המפותח מחולק במרווח המרבי, מעוגל כלפי מעלה, לכל קטע, בתוספת תוספות עבור לפחות תלייה אחת לכל אורך צנרת, תלייה ליד כל בירה, והמגבלה על האורך הלא נתמך מהתלייה האחרונה ועד הספרינקלר הקצה (36 אינץ' בקוטר אינץ', 48 אינץ' בקוטר אינץ' ורבע, 60 אינץ' בקוטר אינץ' וחצי ומעלה בפלדה; כמחצית מכך בנחושת).

במקום שבו קטגוריית התכן הסיסמי מחייבת זאת, פרק 18 של NFPA 13 מוסיף חיזוק נדנוד (sway bracing), קבוצה נפרדת מתליות הכבידה. חיזוקים רוחביים ממוקמים על קווי הזנה וקווים רוחביים במרווח מרבי של כ-40 רגל, חיזוקים אורכיים בכ-80 רגל, עם חיזוק ארבעה-כיווני בבירות ומצמדים גמישים בתפרים הסיסמיים של המבנה. באתרים שאינם סיסמיים ספירה זו שווה לאפס.

מעבר לצנרת ולראשים, למערכת ספרינקלרים יש מערכת מוגדרת של פריטים מיוחדים בדידים, שכל אחד נספר לפי קוטר וסוג: מכלול הבירה (צינור הבירה, מגוף אזעקה או מגוף חד-כיווני או מגוף צנרת יבשה, מדים וניקוז ראשי), מגופי בקרה ובידוד, חיבור הבדיקה של הבודק, חיבור מכבי האש, מונע הזרימה החוזרת ושלטי זיהוי.

מספר הבירות נובע משטח הרצפה שבירה יחידה רשאית להגן עליו. NFPA 13 מגביל זאת ל-52,000 רגל רבועה לקומה בסיכון קל ורגיל ו-40,000 רגל רבועה בסיכון מוגבר ובאחסון; מהדורת 2025 מעלה את מגבלת הצנרת הרטובה בסיכון קל ל-78,000 רגל רבועה. ספירת הבירות היא השטח המוגן לקומה מחולק במגבלה זו, מעוגל כלפי מעלה. שני תחומים נלווים מהווים קבוצות בפני עצמן: עמודות יבשות לפי NFPA 14 נושאות בירות ומגופי זרנוק משלהן, כאשר ספירת מגופי הזרנוק נובעת ממיקומים הנדרשים בתקן כגון חדרי מדרגות מילוט ולא משטח; ומשאבת כיבוי לפי NFPA 20 נמנית יחד עם המנוע שלה, הבקר, משאבת ה-jockey וקולקטור הבדיקה כמערך פריטים יחיד.

הגבול הנמדד הוא האורך המפותח נטו, והאם מוסיפים תוספת פחת תלוי במטרה. כמות לרכש מוסיפה פחת כדי שיירכש מספיק צנרת; כמות נטו להצעת מחיר היא האורך הנמדד כשהפחת מגולם במחיר ליחידה; וכמות לחיוב לפי התקדמות היא האורך נטו המותקן ללא פחת. תוספות חיתוך מקובלות נעות בין 5 ל-10 אחוזים בקווים ראשיים ארוכים וגבוהות יותר בעבודות ענפים וירידות בקוטר קטן, אך אף גוף תקינה אינו מפרסם ערך פחת לצנרת ספרינקלרים, ולכן יש לכייל אותו לפי הפסולת בפועל.

הגאומטריה זהה בכל מקום; מה שמשתנה הוא תקן התכן, היחידה ואופן הטיפול באבזרים. בארצות הברית ובקנדה, NFPA 13 שולט בתכן, אורך הצנרת נמדד ברגל אורך, הכיסוי ברגל רבועה, וכל אבזר ומגוף נספרים כפריט נפרד. בבריטניה ובאירופה, התכן נעשה לפי BS EN 12845 בעוד המדידה נעשית לפי RICS NRM2 או POMI: צנרת במטרים לאורך קו המרכז, אבזרים נמדדים בתוספת (extra over), ואבזרים לצנרת קטנה (קוטר פנימי של 60 מילימטר או פחות לפי POMI) נחשבים ככלולים. אוסטרליה וניו זילנד מתכננות לפי AS 2118 ו-NZS 4541 ומודדות לפי תקן ANZSMM של AIQS ו-NZIQS, שוב מטרית עם אבזרים בתוספת. לפי תקנים מטריים אלה, קטגוריות הסיכון נושאות ערכי שטח-לראש וצפיפות משלהן ולא את ערכי ה-NFPA לעיל.

מכיוון שגאומטריית הצנרת עקבית ורק היחידה ומנגנון האבזרים מתחלפים, ניתן למדוד את אותו שרטוט אל מול כל תקן שהפרויקט מאמץ. Exayard קורא את התכניות ומיישם את כללי המדידה האלה, ושומר על ספירת הראשים, הפרדת הצנרת והפריטים הנגזרים תואמים לתקן התקף.