Planungsdienstleistungen Löschanlagen
Am Anfang war es Handarbeit
Seit Anbeginn der Firma HanseNebel GmbH arbeite ich immer wieder handwerklich mit am Bau von Löschanlagen. Beim letzten großen Auftrag für einen Flughafen durfte ich dann – coronabedingt – auch die technischen Zeichnungen anfertigen und mich darin weiterbilden, wie man Druckverluste bei Löschanlagen berechnet. Anfangs habe ich noch aufwändig alles per Tabelle von Hand berechnet. Da können sich leicht Fehler einschleichen – man ändert eine Zelle und schon bricht die Verlinkung und das Ergebnis wird nicht mehr in die andere Tabelle übertragen. Deswegen bin ich inzwischen auf eine professionelle Software umgestiegen.
Wenn man solche Berechnungen in Rechentabellen macht, eignet sich die Taballenkalkulation Numbers (Apple) ganz gut dafür. Sie ist die einzige mir bekannte Tabellenkalkulation, bei der man mehrere Tabellen über ein Blatt verteilen und mit Pfeilen ihre Relationen zueinander darstellen kann. Jede Tabelle ist ein Strang mit einem oder mehreren Abzweigen oder Düsen, welche ja auch irgendwie Abzweige sind.
Wenn ein Stich aus dem Strang abzweigt, ist der Stich eine neue Tabelle und die Relation wird mit einem Pfeil dargestellt. Zwischen Stichen, die aus beiden Richtungen versorgt werden (z.B. Ring), werden Ausgleichströmungen berechnet. Inzwischen habe ich mehrere meiner Tabellen mit einer professionellen Software nachgerechnet, und sie waren alle korrekt.
\begin{aligned}
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 20} && = && 3,297 \cdot 10^{-5} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 25} &&= && 8,98 \cdot 10^{-6} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 32} &&= && 3,029 \cdot 10^{-6} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 40} &&= && 1,156 \cdot 10^{-6} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 50} &&= && 3,13 \cdot 10^{-7} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 65} &&= && 8,37 \cdot 10^{-8} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 80} &&= && 4,02 \cdot 10^{-8} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\Delta p_\mathrm{DN \thinspace 100} &&= && 1,41 \cdot 10^{-8} \cdot \Sigma Q^{1,85} \cdot l_\mathrm{Rohr}\\
\end{aligned}Diese Formeln nach Hazen-Williams werden für Rohrleitung verwendet. p = Druck, Q = Volumenstrom, l = Länge
Der Druckverlust wird übrigens nach der Hazen-Williams-Formel berechnet. Ich habe in meiner Tabelle immer ein Stück Rohr berechnet, dann einen Abfluss, dann wieder Rohrleitung, dann wieder einen Abfluss usw.
Die Schwierigkeit allerdings ist, dass man das rekursiv berechnen muss, denn der Druckverlust bestimmt die Wassermenge an der Düse und die Wassermenge an der Düse bestimmt den Druckverlust. Da Numbers leider nicht rekursiv rechnen kann, habe ich dafür ein AppleScript geschrieben, welches mir diese rekursive Berechnung durchführt. Inzwischen verwende ich eine Software für die Berechnung, mit der ich direkt im CAD-Programm die Berechnung ausführen kann.
Jetzt ist es professionelle Software
Seit etwa einem Jahr verwende ich nun eine Software, die beim Zeichnen und berechnen hilft. Man zeigt der Software die Raumgrenzen und sie setzt nach Vorgaben die Düsen gleichmäßig in den Raum. Anschließend gibt man die Position der Leitungen an und die Software erzeugt alle Leitungen und Verbindungen automatisch.
Am Ende kann man alle Fließgeschwindigkeiten, Wassermengen und Druckverluste für beliebige Teile der Löschanlage berechnen. Das Programm beschriftet dann Leitungen und Düsen mit den errechneten Zahlen, wie man im nachstehenden Beispiel seien kann.
