حصر مرشّات الحريق

تُقرأ منظومة الأنابيب المملوءة الشجرية كهيكل هرمي. يغذّي الصاعد الرأسي المنظومة من الخط الرئيسي للحريق ويحمل صمام الإنذار أو صمام عدم الرجوع، والمقاييس، والمصرف الرئيسي. تمتد الخطوط الرئيسية المغذِّية إلى الخطوط الرئيسية العرضية، وتغذّي الخطوط العرضية الخطوط الفرعية، وتخدم الخطوط الفرعية الرؤوس عبر الأذرع العلوية والمنزلقات النازلة.

تنتج عن هذا الهيكل الهرمي خمس مجموعات كميات: رؤوس المرشّات تُعدّ بالعدد؛ والأنبوب يُقاس بطول خط المركز المنبسط، مقسّمًا حسب المقاس الاسمي والمنظومة؛ والوصلات والصمامات تُعدّ بالعدد أو تُؤخذ زيادةً على الأنبوب، ولا تُخصم أبدًا؛ والحمّالات تُشتق من طول الأنبوب؛ والملحقات الخاصة مثل الصاعد ووصلة إدارة الإطفاء ومانع التدفق العكسي تُعدّ بمفردها.

عدد الرؤوس هو العمود الفقري للتقدير. عندما تكون الرؤوس مرسومة على المخطط، عُدّ كل واحد منها وقسّم العدد حسب النوع (المتدلي، والقائم، والجداري، والمخفي، والجاف، ورؤوس ESFR)، والتصنيف الحراري، ومعامل K، والتشطيب.

عندما لا تكون الرؤوس مرسومة، يُشتق العدد من مساحة الأرضية المحمية مقسومة على أقصى مساحة تغطية لكل رأس حسب خطورة الإشغال. يحدد كود NFPA 13 هذه القيم القصوى: حتى 225 قدمًا مربعة (نحو 20.9 مترًا مربعًا) لكل رأس في الخطورة المنخفضة مع إنشاء غير قابل للاحتراق وغير معاق، تنخفض نحو 200 و130 قدمًا مربعة للإنشاء القابل للاحتراق أو المعاق؛ و130 قدمًا مربعة (نحو 12.1 مترًا مربعًا) للخطورة العادية؛ ونحو 130 قدمًا مربعة بتباعد 12 قدمًا للخطورة الإضافية، التي يجب حسابها هيدروليكيًا. وهذه قيم قصوى، لذا فالعدد المشتق حدّ أدنى: قرّبه للأعلى، لأن المخطط الفعلي يضمّ مزيدًا من الرؤوس للالتفاف حول الكمرات والجدران.

مساحة التغطية ليست العامل الوحيد الذي يحدد العدد. تنطبق أربعة حدود من كود NFPA 13 في آن واحد، وفي الغرف الطويلة أو الضيقة يحكم أحدها غالبًا. أقصى تباعد بين رؤوس الرذاذ القياسية هو 15 قدمًا (4.6 أمتار) للخطورة المنخفضة والعادية، ينخفض إلى 12 قدمًا (3.7 أمتار) للخطورة الإضافية والتخزين عالي الكثافة. وأدنى تباعد هو 6 أقدام (1.8 مترًا). ويجب أن يقع الصف الأقصى ضمن نصف التباعد المسموح به من كل جدار، أي 7.5 قدم لمخطط بتباعد 15 قدمًا، وبحد أدنى 4 بوصات عن الجدار. وفي غرفة صغيرة منخفضة الخطورة مساحتها 800 قدم مربعة أو أقل بإنشاء غير معاق، يمكن أن يقع الرأس على بُعد يصل إلى 9 أقدام عن جدار واحد. ومع تفعيل جميع الحدود، يكون العدد على طول كل محور هو المسافة مقسومة على أقصى تباعد، مقرّبًا للأعلى، ويُؤخذ على أنه الأكبر بين الرقم المشتق من المساحة والرقم المشتق من التباعد.

يسمح كود NFPA 13 بطريقتين لتحديد مقاس أنبوب المرشّات، والاختيار يغيّر كيفية تقسيم طول الأنبوب عبر المقاسات الاسمية. تحدد المنظومات المحسوبة هيدروليكيًا مقاس الأنبوب من حساب للتدفق والضغط مقابل مساحة تصميم ومنحنى كثافة؛ وهذه هي القيمة الافتراضية الحديثة وهي مطلوبة للخطورة الإضافية والتخزين. أما جدول الأنابيب فيقرأ مقاس الأنبوب من جدول حسب عدد المرشّات أسفل التيار، ولا يُسمح به إلا للمنظومات الجديدة منخفضة أو عادية الخطورة بمساحة 5,000 قدم مربعة أو أقل (أو الإضافات إلى المنظومات القائمة)، مع تقييد الخطوط الفرعية بـ 8 مرشّات لكل جانب من الخط الرئيسي العرضي، قابلة للتمديد إلى 9. وفي المملكة المتحدة وأوروبا، يضع المعيار BS EN 12845 المسار المكافئ.

يُقاس الأنبوب بطول خط المركز المنبسط، وهو المحور الذي يمرّ عبر كل كوع وتيّ وانحراف، ولا يكون قطريًا عبر وصلة أبدًا ولا يُقصَّر بسبب الوصلات. ويتبع ذلك تعريف الطول المنبسط في كود السباكة الدولي وأساس خط المركز المستخدم في RICS NRM2 وPOMI. أضِف الأجزاء الرأسية من مخطط الصاعد: الصاعد المغذّي لكل طابق، والأذرع العلوية، والمنزلق النازل إلى كل رأس. والمنزلقات النازلة هي أكثر كمية مرشّات يُغفل حصرها، إذ لا يُظهر المخطط سوى الفرع الأفقي. ولا يُخصم شيء من المسار؛ إذ يمرّ خط المركز مباشرةً عبر كل وصلة وصمام واختراق.

افصِل الأنبوب حسب المنظومة (المملوءة، والجافة، والمسبقة التشغيل، وأنبوب الإطفاء العمودي)، والمقاس الاسمي، والمادة (الصلب الأسود من فئة 10 أو 40، وCPVC، والنحاس). يجب إمالة الخطوط الفرعية للأنابيب الجافة والمسبقة التشغيل لكي تُصرَّف المنظومة، بمقدار نصف بوصة على الأقل لكل 10 أقدام على الخطوط الفرعية وربع بوصة لكل 10 أقدام على الخطوط الرئيسية؛ وفي المسارات الجافة الطويلة يضيف الهبوط المتراكم أنبوبًا رأسيًا ويستلزم مصارف برميلية مساعدة عند النقاط المنخفضة. أما منظومات الأنابيب المملوءة فلا تحمل أي ميل وتُقاس بطول المخطط المستوي.

تُشتق الحمّالات من طول الأنبوب، ولا تُقاس مباشرةً. يحدد جدول NFPA 13 رقم 17.4.2.1 أقصى مسافة بين الحمّالات حسب مقاس الأنبوب ومادته: الصلب عادةً 12 قدمًا للأنبوب مقاس 1 بوصة و1.25 بوصة، و15 قدمًا للمقاس 1.5 بوصة وما فوق، مع تقارب أكبر للنحاس وCPVC. والعدد الأساسي هو الطول المنبسط مقسومًا على أقصى تباعد، مقرّبًا للأعلى، لكل مسار، إضافةً إلى زيادات لحمّالة واحدة على الأقل لكل طول أنبوب، وحمّالة قرب كل صاعد، والحد على الطول غير المدعوم من آخر حمّالة إلى الرأس الطرفي (36 بوصة عند مقاس 1 بوصة، و48 بوصة عند 1.25 بوصة، و60 بوصة عند 1.5 بوصة وما فوق للصلب؛ ونحو النصف للنحاس).

حيث تقتضي فئة التصميم الزلزالي ذلك، يضيف الفصل 18 من كود NFPA 13 تدعيم التأرجح، وهو مجموعة منفصلة عن حمّالات الجاذبية. تقع الدعامات الجانبية على الخطوط الرئيسية المغذِّية والعرضية بحدٍ أقصى نحو 40 قدمًا، والدعامات الطولية نحو 80 قدمًا، مع تدعيم رباعي الاتجاهات عند الصواعد ووصلات مرنة عند الفواصل الزلزالية للمبنى. وفي المواقع غير الزلزالية يكون هذا العدد صفرًا.

إلى جانب الأنابيب والرؤوس، تضم منظومة المرشّات مجموعة محددة من الملحقات الخاصة المنفصلة، يُعدّ كلٌّ منها حسب المقاس والنوع: مجموعة الصاعد (أنبوب الصاعد، وصمام الإنذار أو عدم الرجوع أو صمام الأنبوب الجاف، والمقاييس، والمصرف الرئيسي)، وصمامات التحكم والعزل، ووصلة اختبار المفتّش، ووصلة إدارة الإطفاء، ومانع التدفق العكسي، ولوحات التعريف.

ينبع عدد الصواعد من مساحة الأرضية التي يمكن لصاعد واحد حمايتها. يحدّ كود NFPA 13 ذلك بـ 52,000 قدم مربعة لكل طابق للخطورة المنخفضة والعادية، و40,000 قدم مربعة للخطورة الإضافية والتخزين؛ وترفع إصدار 2025 حدّ الأنابيب المملوءة منخفضة الخطورة إلى 78,000 قدم مربعة. وعدد الصواعد هو المساحة المحمية لكل طابق مقسومة على ذلك الحد، مقرّبًا للأعلى. ويُعدّ نطاقان مرتبطان مجموعتين قائمتين بذاتهما: أنابيب الإطفاء العمودية وفق NFPA 14 لها صواعدها وصمامات خراطيمها الخاصة، حيث يأتي عدد صمامات الخراطيم من المواقع التي يفرضها الكود مثل أدراج المخارج لا من المساحة؛ ومضخة الحريق وفق NFPA 20 تُعدّ مع محرّكها، ولوحة تحكمها، ومضخة الموازنة، وترويسة الاختبار كمجموعة بنود واحدة.

الحدّ المقيس هو الطول المنبسط الصافي، وإضافة بدل الهدر من عدمها تتوقف على الغرض. كمية المشتريات تضيف الهدر لشراء ما يكفي من الأنبوب؛ والكمية الصافية للعطاء هي الطول المقيس مع تحميل الهدر في سعر الوحدة؛ وكمية فوترة الإنجاز هي الطول الصافي المركّب دون هدر. وتتراوح بدلات القَصّ الشائعة بين 5 و10 بالمائة على الخطوط الرئيسية الطويلة وأعلى من ذلك على أعمال الفروع والمنزلقات صغيرة القطر، لكن لا تنشر أي جهة معايير رقمًا لهدر أنابيب المرشّات، لذا عايره وفق الخردة الفعلية.

الهندسة الشكلية واحدة في كل مكان؛ ما يتغير هو معيار التصميم، والوحدة، وطريقة معالجة الوصلات. في الولايات المتحدة وكندا، يحكم كود NFPA 13 التصميم، ويكون طول الأنبوب بالأقدام الطولية، والتغطية بالأقدام المربعة، وتُعدّ كل وصلة وصمام كقطعة منفصلة. وفي المملكة المتحدة وأوروبا، يتبع التصميم BS EN 12845 بينما يتبع القياس RICS NRM2 أو POMI: الأنابيب بالأمتار الطولية على طول خط المركز، والوصلات تُؤخذ زيادةً، والوصلات للأنابيب الصغيرة (قطر داخلي 60 ملّيمترًا أو أقل بموجب POMI) تُعتبر مشمولة. وتصمّم أستراليا ونيوزيلندا وفق AS 2118 وNZS 4541 وتقيس وفق معيار ANZSMM الصادر عن AIQS وNZIQS، وهو متري كذلك مع الوصلات زيادةً. وبموجب هذه المعايير المترية، تحمل فئات الخطورة قيمها الخاصة للمساحة لكل رأس وللكثافة بدلًا من أرقام NFPA الواردة أعلاه.

ولأن هندسة الأنابيب متسقة ولا ينقلب سوى الوحدة وآلية الوصلات، يمكن قياس المخطط نفسه وفق أي معيار يعتمده المشروع. يقرأ Exayard المخططات ويطبّق قواعد القياس هذه، محافظًا على توافق عدد الرؤوس وفصل الأنابيب والبنود المشتقة مع المعيار المعمول به.