Comment dimensionner une borne-fontaine

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Lorsque vous devez dimensionner une borne-fontaine, commencez par suivre les règles de la NFPA 14 et vos codes locaux. Vous devez choisir le bon type de système, vérifier les besoins en débit et en pression, choisir la bonne taille de tuyau et tenir compte de la friction et de l'élévation. Chaque étape vous aide à maintenir la sécurité et la fiabilité du système. Utilisez une planification minutieuse pour vous assurer que votre borne-fontaine fonctionne lorsque vous en avez le plus besoin.

Points clés à retenir

• Découvrez les types de bornes-fontaines. La classe I est destinée aux pompiers. La classe II est réservée aux personnes formées. La classe III est pour les deux groupes. Choisissez la classe qui correspond à votre bâtiment.

• Découvrez les débits les plus bas nécessaires. La première borne-fontaine doit débiter au moins 500 gpm. Chaque colonne montante supplémentaire ajoute 250 gpm de plus.

• Déterminez la bonne taille de tuyau. La NFPA 14 donne les plus petites tailles. Les contremarches doivent mesurer au moins 4 pouces de largeur. Des tuyaux plus petits peuvent entraîner un faible débit d’eau. Ils peuvent également causer des problèmes de pression.

• Pensez à la perte de friction et à la hauteur. La pression de l’eau chute à mesure qu’elle se déplace dans les tuyaux. La pression chute également à mesure que l’eau monte dans les immeubles de grande hauteur. Changez vos calculs pour maintenir une pression forte à chaque sortie.

• Regardez toujours d’abord la NFPA 14 et les règles locales. Les codes locaux peuvent être différents des règles de la NFPA. Parlez aux pompiers pour éviter des erreurs coûteuses.

Identifier le type de borne-fontaine

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Cours de borne-fontaine

Il est important de connaître les classes de bornes-fontaines avant de dimensionner une borne-fontaine. Chaque classe a un travail particulier en matière de protection incendie. La NFPA 14 répertorie trois classes principales. Ces classes ont différentes tailles de raccords de tuyaux. Ils sont conçus pour être utilisés par différentes personnes. Le tableau ci-dessous présente les principales différences :

Les systèmes de classe I utilisent de gros tuyaux pour les pompiers. Les systèmes de classe II utilisent des tuyaux plus petits pour les personnes qui travaillent dans le bâtiment ou qui sont formées. Les systèmes de classe III ont les deux tailles de tuyaux. De cette façon, les pompiers et les personnes formées peuvent les utiliser.

Astuce : vérifiez toujours de quelle classe votre bâtiment a besoin avant de faire des calculs.

Application et utilisation du bâtiment

Le type de bâtiment et la manière dont les gens l'utilisent vous aident à choisir la classe de borne-fontaine. Vous devez regarder combien d’étages le bâtiment compte. Vous devez également vérifier la hauteur ou la hauteur du bâtiment par rapport au sol. Vous devriez voir si le bâtiment dispose d’un système de gicleurs. Le tableau ci-dessous vous aide à faire correspondre le bâtiment à la bonne classe de borne-fontaine :

Si votre bâtiment compte quatre étages ou plus, vous avez généralement besoin d’un système de classe III. Si l’étage le plus haut ou le plus bas se trouve à plus de 30 pieds de l’accès des pompiers, vous avez également besoin de classe III. S’il existe un système de gicleurs automatiques, vous pouvez plutôt utiliser la classe I. Connaître ces règles vous aide à dimensionner une borne-fontaine de la bonne manière pour des raisons de sécurité et à suivre les règles.

Exigences de débit et de pression

Débits minimaux

Vous devez connaître les débits minimaux avant de dimensionner une borne-fontaine. La NFPA 14 établit des règles claires quant à la quantité d'eau qui doit s'écouler dans chaque borne-fontaine. Le débit dépend du nombre de bornes-fontaines et de la hauteur du bâtiment. Le tableau ci-dessous présente les débits minimaux pour les différentes gammes de sols :

Vous pouvez également voir les exigences de débit dans ce tableau :

Lorsque vous vérifiez les débits, rappelez-vous ces points :

• La première borne-fontaine doit débiter 500 gpm.

• Chaque colonne montante supplémentaire ajoute 250 gpm.

• Le débit total ne doit pas dépasser 1 000 gpm pour les bâtiments équipés de gicleurs ou 1 250 gpm pour les bâtiments non équipés de gicleurs.

• Vous devez vérifier le débit de toutes les bornes-fontaines en même temps.

Pression pour la hauteur du bâtiment

Vous avez besoin de suffisamment de pression pour déplacer l’eau vers le raccord de tuyau le plus élevé. La NFPA 14 indique que vous devez avoir au moins 100 psi à la sortie du tuyau la plus éloignée. Dans certains bâtiments dotés de gicleurs, le minimum est de 65 psi. À mesure que les bâtiments deviennent plus hauts, vous avez besoin de plus de pression pour faire monter l’eau. Pour chaque pied d’élévation, vous avez besoin de 0,433 psi supplémentaire. Par exemple, un bâtiment de 150 pieds a besoin d’environ 65 psi rien que pour atteindre le dernier étage. Un bâtiment de 400 pieds peut avoir besoin de plus de 273 psi à la base. Vérifiez toujours ces chiffres lorsque vous dimensionnez une borne-fontaine pour vous assurer que l'eau atteindra tous les étages lors d'un incendie.

Comment dimensionner une colonne montante

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Calculs du diamètre des tuyaux

Lorsque vous dimensionnez une borne-fontaine, vous devez commencer par le bon diamètre de tuyau. La NFPA 14 établit des règles claires pour les tailles minimales. Vous devez vérifier le type de système et les besoins du bâtiment. Le tableau ci-dessous indique les diamètres minimaux de tuyaux pour les différents composants de la borne-fontaine :

Vous pouvez voir ces tailles dans le tableau ci-dessous :

Si vous avez un embranchement, vous devez utiliser un tuyau d'au moins 2,5 pouces de largeur. Si l'embranchement mesure plus de 40 pieds, vous avez besoin d'une vanne de régulation. Cela facilite la maintenance et les tests. Vérifiez toujours le diamètre minimum avant de passer à l’étape suivante.

Astuce : L’utilisation de tuyaux plus petits que la taille minimale peut entraîner des problèmes de faible débit d’eau et de pression. Suivez toujours les règles NFPA 14.

Calculs hydrauliques

Vous devez utiliser des calculs hydrauliques pour dimensionner correctement une borne-fontaine. Ces calculs vous aident à choisir la taille de tuyau adaptée au débit et à la pression nécessaires dans votre bâtiment. Vous devez examiner l’alimentation en eau, la disposition des tuyaux et la perte par frottement.

Voici les principales étapes à suivre :

• Découvrez la quantité d’eau dont vous avez besoin pour combattre un incendie. Pour la plupart des systèmes, vous avez besoin de 500 gallons par minute (gpm) pour la première borne-fontaine. Chaque colonne montante supplémentaire ajoute 250 gpm.

• Vérifiez si votre alimentation en eau peut fournir un débit et une pression suffisants.

• Dessinez la disposition de votre système de tuyauterie. Marquez tous les raccords de tuyaux et les dérivations.

• Calculez la perte de friction pour chaque section de tuyau. Utilisez la formule Hazen-Williams ou une méthode similaire.

• Ajoutez une pression supplémentaire pour l’élévation. Pour chaque pied de hauteur, vous avez besoin d’environ 0,433 psi de plus.

• Assurez-vous d'avoir au moins 100 psi à la sortie du tuyau la plus éloignée.

Vous pouvez utiliser le tableau ci-dessous pour connaître les débits des raccordements des pompiers (FDC) dans les systèmes de bornes-fontaines de grande hauteur :

Si votre bâtiment est très grand ou comporte de nombreuses colonnes montantes, vous devez dimensionner l'entrée FDC pour gérer des débits élevés. Cela aide les pompiers à se connecter rapidement et à obtenir suffisamment d’eau en cas d’urgence.

Remarque : Les calculs hydrauliques peuvent être complexes. Vous aurez peut-être besoin d’un logiciel spécial ou de l’aide d’un ingénieur en protection incendie. Vérifiez toujours vos numéros pour vous assurer que votre borne-fontaine fonctionnera en cas de besoin.

Lorsque vous dimensionnez une borne-fontaine, vous devez suivre attentivement chaque étape. Commencez par le diamètre minimum du tuyau. Utilisez des calculs hydrauliques pour vérifier le débit et la pression. Assurez-vous que votre FDC peut gérer le flux requis. Ce processus vous aide à créer un système sûr et fiable.

Perte de friction et élévation

Calcul de la perte par friction

Vous devez connaître la perte de friction lors du dimensionnement d’une borne-fontaine. L'eau perd de la pression lorsqu'elle se déplace dans les tuyaux en raison du frottement. Le montant des pertes dépend du diamètre, de la longueur et du matériau du tuyau. Des tuyaux plus gros contribuent à réduire les pertes par friction. Des tuyaux plus petits accélèrent le déplacement de l’eau, ce qui entraîne davantage de pertes par friction.

Le matériau du tuyau est également important. Les tuyaux métalliques peuvent rouiller et s’accumuler avec le temps. Cela rend l’intérieur plus rugueux et augmente la perte de friction. Vous aurez peut-être besoin d’un tuyau métallique plus gros pour que le système continue de fonctionner correctement. Les tuyaux en CPVC restent lisses pendant de nombreuses années. Ils ont un facteur C Hazen-Williams élevé, donc l'eau s'écoule avec moins de résistance. Vous pouvez utiliser un tuyau en CPVC plus petit tout en obtenant un bon débit d’eau.

Astuce : regardez toujours le facteur C Hazen-Williams du fabricant. Ce nombre vous aide à mieux comprendre la perte par friction.

Pour trouver la perte de friction, utilisez la formule de Hazen-Williams. De nombreux concepteurs utilisent des graphiques ou des programmes informatiques pour faciliter cette étape. Incluez toujours la perte de friction dans vos calculs hydrauliques. Cela garantit que chaque sortie de tuyau reçoit suffisamment de pression.

Ajustement de l'élévation

Vous devez ajuster l'élévation lors de la conception d'une borne fontaine dans un bâtiment de grande hauteur. La pression de l'eau diminue à mesure qu'elle monte à chaque étage. Pour chaque pied de plus, vous perdez environ 0,433 psi de pression.

Vous pouvez utiliser ces méthodes courantes pour ajuster l’élévation :

• Utilisez uniquement des vannes de tuyau ordinaires dans votre configuration de borne-fontaine.

• Réglez les réducteurs de pression réglables sur site (PRV) à la pression la plus élevée autorisée par le fabricant. Un professionnel du design agréé (RDP) doit vérifier ce paramètre.

• Assurez-vous que les PRV réglés en usine sont réglés pour la bonne pression à chaque étage. Le RDP devrait également vérifier cela.

• Gardez des panneaux clairs aux connexions des pompiers. Changez les panneaux si la pression doit changer pendant les travaux de construction.

Si vous suivez ces étapes, vous aiderez les pompiers à obtenir suffisamment de pression à chaque sortie de tuyau, même au dernier étage.

Codes et erreurs courantes

NFPA 14 et codes locaux

Vous devez suivre des règles lorsque vous dimensionnez une borne-fontaine. La NFPA 14 donne les principales règles de conception et de mise en place. Les codes de prévention des incendies locaux peuvent contenir des choses supplémentaires que vous devez faire. Examinez toujours les deux ensembles de règles avant de commencer.

La NFPA 14 stipule que vous devez :

• Installez des systèmes de bornes-fontaines dans les bâtiments de plus de quatre étages ou à usage spécial.

• Placez les raccords de tuyaux aux sorties et aux escaliers. Ceux-ci doivent s’adapter aux tuyaux des pompiers et être faciles à utiliser.

• Vérifiez et testez souvent les systèmes de bornes-fontaines. Suivez les étapes d'entretien du fabricant.

Les codes locaux peuvent modifier la plus petite taille de tuyau, la pression et les débits. Vous devriez comparer la NFPA 14 avec votre code de prévention des incendies local. Le tableau ci-dessous montre en quoi ils peuvent être différents :

Les codes internationaux comme l'IBC comportent également des règles pour les systèmes de bornes-fontaines. Ces codes peuvent utiliser des mots différents ou être moins détaillés. Vérifiez toujours quel code vous devez utiliser pour votre bâtiment.

Conseil : parlez à votre commissaire des incendies local avant de dimensionner une borne-fontaine. Cela peut vous aider à éviter des erreurs coûteuses.

Éviter les erreurs de dimensionnement

Vous pouvez commettre des erreurs si vous ne suivez pas les règles ou si vous sautez des étapes. Certaines erreurs arrivent souvent. Vous devez les connaître afin de pouvoir les éviter.

Les erreurs courantes sont :

• Utiliser des tuyaux trop petits. Cela rend le débit et la pression de l’eau trop faibles.

• Je ne pense pas à la perte par friction. Les tuyaux longs ou fins perdent de la pression à mesure que l’eau se déplace.

• Oublier les changements d'altitude. Les bâtiments situés sur des collines ou comportant plusieurs étages ont besoin de plus de pression pour atteindre le sommet.

• Placer les raccords de tuyaux dans des endroits difficiles d'accès. Les pompiers doivent intervenir rapidement en cas d'urgence.

• Je ne vérifie pas souvent le système. Les tuyaux peuvent rouiller ou se boucher, ce qui aggrave le fonctionnement du système.

Le tableau ci-dessous montre comment l’oubli de la perte de charge et de l’élévation peut causer des problèmes :

Vous devez vérifier chaque partie de votre conception. Utilisez toujours la bonne taille de tuyau et pensez à la friction et à l’élévation. Testez souvent votre système pour le garder prêt en cas d'urgence.

⚠️ Alerte : si vous dimensionnez une borne-fontaine sans vérifier toutes les règles et tous les calculs, vous risquez de construire un système qui ne fonctionnera pas lorsque vous en avez le plus besoin.

Vous devez suivre chaque étape lors du dimensionnement d’une borne-fontaine. Regardez toujours la NFPA 14 et vos codes locaux. Une bonne planification maintient votre système sûr et prêt à être utilisé. Effectuer des contrôles réguliers permet à votre borne-fontaine de durer plus longtemps et de bien fonctionner en cas d'urgence. De nouveaux outils, comme les capteurs intelligents, peuvent vous aider à surveiller votre système plus facilement. Si vous ne savez pas quoi faire, demandez de l’aide à des experts en protection incendie. Ils peuvent vous aider à suivre les règles, à résoudre les problèmes de conception et à partager des mises à jour importantes. Les règles des services d'incendie peuvent changer si votre bâtiment est grand ou s'il y a beaucoup de personnes, alors demandez toujours aux autorités locales.

FAQ

Quelle est la taille minimale d’un tuyau pour une borne-fontaine ?

La NFPA 14 indique que vous devez utiliser au moins un tuyau de 4 pouces pour les colonnes montantes. Les embranchements doivent avoir au moins 2,5 pouces. Vérifiez toujours votre code local pour tout changement.

Comment calculer la perte de charge dans les canalisations verticales ?

Vous utilisez la formule de Hazen-Williams pour trouver la perte par friction. De nombreuses personnes utilisent des graphiques ou des logiciels pour faciliter cette étape. Incluez toujours la perte de friction dans vos calculs hydrauliques.

Pourquoi devez-vous ajuster l’élévation dans les immeubles de grande hauteur ?

L'eau perd de la pression à mesure qu'elle monte. Pour chaque pied de plus, vous perdez environ 0,433 psi. Vous devez ajouter une pression supplémentaire pour atteindre le dernier étage avec suffisamment de force.

Quelles sont les erreurs courantes lors du dimensionnement d’une borne-fontaine ?

Astuce : Faites attention à ces erreurs :

• Utiliser des tuyaux trop petits

• Oublier la perte de friction

• Ignorer les changements d'altitude

• Placer les sorties de tuyaux dans des endroits difficiles d'accès