Dans un calcul hydraulique selon NFPA 13, les vannes et les raccords sont comptés comme une longueur de tuyau supplémentaire. La norme les exprime en pieds de tuyau d’acier Schedule 40 avec un coefficient Hazen-Williams C de 120; le concepteur corrige ces valeurs pour le tuyau réel, les ajoute à la longueur réelle et applique la perte par frottement par pied du tuyau. À 4 po, le tableau compte un robinet-vanne OS&Y pour 2 pi, une vanne papillon pour 12 pi et un clapet anti-retour oscillant pour 22 pi. Les clapets d’alarme, les vannes sous air et les vannes de déluge, les dispositifs antirefoulement et les réducteurs de pression ne figurent pas dans ce tableau; leurs pertes proviennent des données du fabricant.
Les valves font également partie du calcul qui change lorsqu'une valve est remplacée lors de l'approvisionnement.
Comment le calcul traite une vanne
La norme NFPA 13 utilise la formule Hazen-Williams. En unités américaines :
p = 4,52 × Q1.85 / (C1.85 × d4.87)
Ici, p représente la perte de charge en psi par pied, Q le débit en gpm et d le diamètre intérieur réel en pouces. L'unité SI est : p (bar/m) = 6,05 × 10⁻⁵5 × Q1.85 / (C1.85 × d4.87), avec Q en L/min et d en mm. Pour l'acier noir, C vaut 120 dans les systèmes à voie humide et à déluge et 100 dans les systèmes à voie sèche et à préaction ; pour les tubes en cuivre, l'acier inoxydable et les tuyaux en plastique homologués, on utilise 150. Les projets EN 12845 au Royaume-Uni et dans la zone EMEA utilisent la même formule avec les valeurs de C propres à cette norme.
Un raccord en T ou en croix n'est facturé que lorsque le flux effectue un virage à 90° ; le flux direct ne génère aucune perte de charge. Selon les éditions 2019 et 2022, les détecteurs de débit sur les tuyaux de 50 mm (2 po) ou moins et les filtres doivent également être installés.
D'où provient le numéro de chaque vanne ?
| Appareil | Valeur de perte utilisée dans le calcul | valeur de table de 4 pouces |
|---|---|---|
| vanne à opercule OS&Y | Tableau des longueurs équivalentes NFPA 13 | 2 pieds |
| vanne papillon | tableau NFPA 13 ou données de test propres à la vanne | 12 pieds |
| Clapet anti-retour à battant | tableau NFPA 13 ou données de test propres à la vanne | 22 pieds |
| Vérification d'alarme, vanne sous air ou vanne de déluge | Données de perte publiées par le fabricant | Non présent dans le tableau |
| Dispositif anti-refoulement (DCDA, RPDA) | Courbe de perte de charge du fabricant au débit nominal | Non présent dans le tableau |
| soupape de réduction de pression | Données de perte du fabricant | Non présent dans le tableau |
Lorsque le concepteur a utilisé les données de test d'une vanne spécifique au lieu du tableau, c'est précisément cette vanne qui doit être installée.
Exemple pratique : colonne montante humide de 4 pouces à 400 gpm
Une colonne montante pour système humide en acier noir Schedule 10 de 4 pouces (diamètre intérieur 4,260 pouces, C = 120) transporte 400 gpm et s'élève à 35 pieds. Elle contient la vanne de contrôle papillon du système et un clapet anti-retour à battant ; les coudes et les tés aux deux extrémités sont omis pour se concentrer sur les vannes.
- Perte par frottement unitaire : p = 4,52 × 4001.85 / (1201.85 × 4.2604.87) = 4,52 × 65 134 / (7 022 × 1 162) = 0,0361 psi/ft (0,0082 bar/m).
- Longueurs des tableaux : papillon 12 pi + vérification de balancement 22 pi = 34 pi.
- Correction du diamètre : Le tableau suppose un tuyau de calibre 40 avec un diamètre intérieur de 4,026 pouces. Facteur = (4,260 / 4,026)4.87 = 1,317, donc 34 pieds deviennent 44,8 pieds.
- Longueur totale : 35 pieds de tuyau + 44,8 pieds = 79,8 pieds.
- Pertes par frottement : 79,8 pi × 0,0361 psi/pi = 2,9 psi (0,20 bar). Les vannes représentent 1,6 psi et la conduite 1,3 psi.
- Élévation: 35 pi × 0,433 psi/pi = 15,2 psi (1,04 bar), portant le total de la colonne montante à 18,0 psi.
L'altitude est le facteur prépondérant, représentant plus de cinq fois la perte de charge. En cas de faible débit, le choix de la vanne reste crucial : une vanne à opercule OS&Y au lieu d'une vanne papillon permet de gagner 3 m de longueur de table (4 m corrigés), soit environ 0,5 psi ou un sixième de la perte de charge de la colonne montante.
Des corrections faciles à manquer
| Situation | Multiplier les valeurs du tableau par | Conséquences sur le montage et la perte de soupapes en cas d'omission. |
|---|---|---|
| Tuyau de 4 pouces de diamètre Schedule 10 au lieu de Schedule 40 | (pièce d'identité réelle / pièce d'identité de l'annexe 40)4.87 = 1.317 | Sous-estimé par 24% (0,4 psi dans l'exemple) |
| Acier noir sec ou pré-réactionné, C = 100 | 0.713 | Surestimé d'environ 40% |
| Tube en cuivre ou en acier inoxydable, C = 150 | 1.51 | Sous-estimé d'environ un tiers |
Le coefficient multiplicateur C maintient la perte de charge d'un raccord constante malgré les variations de rugosité de la tuyauterie ; ainsi, les tuyaux rugueux utilisés dans les systèmes à sec nécessitent des raccords plus courts, tandis que les tuyaux en cuivre lisse nécessitent des raccords plus longs. Seule l'omission du coefficient multiplicateur pour les systèmes à sec est une mesure de sécurité.
Projets canadiens : consultez l’édition avant les numéros
Le Code national du bâtiment du Canada 2020 fait référence à la norme NFPA 13-2019 pour les systèmes d'extinction automatique à eau (Division B, Tableau 1.3.1.2), et le Association canadienne des arroseurs automatiques Il est à noter que le Code national des impôts (CNI) de 2025 fait toujours référence à l’édition de 2019. Les provinces adoptent le CNI en y apportant leurs propres modifications. Deux différences sont à noter :
- Dans l'édition de 2019, les règles de calcul se trouvent au chapitre 27, Plans et calculs ; l'édition de 2022 les a déplacées au chapitre 28 et l'édition de 2025 les a renumérotées à nouveau, de sorte que les numéros de clause dans un calcul préparé selon une édition américaine plus récente ne correspondront pas.
- L'édition 2022 autorisait C = 120 dans les nouveaux systèmes secs en acier noir ou galvanisé alimentés en azote à partir d'un générateur homologué (résumé du changementL’édition 2025 a étendu cette tolérance aux systèmes d’inhibiteurs de corrosion sous vide et en phase vapeur. Selon l’édition 2019, l’acier sec et l’acier de préaction sont calculés à C = 100, sauf si l’autorité compétente accepte une autre valeur ; par conséquent, un modèle repris d’un projet américain doit être vérifié avant d’être soumis.
Approvisionnement : lorsqu'un changement de vanne rouvre le calcul
Le remplacement d'une vanne à opercule OS&Y par une vanne papillon, ou le changement de modèle d'un clapet anti-retour ou d'un dispositif anti-refoulement, modifie les pertes sur lesquelles le calcul a été établi. Avant la mise sur le marché d'un produit de remplacement, veuillez transmettre au concepteur sa fiche technique indiquant les valeurs de pertes publiées ainsi que la certification UL/ULC ou l'agrément FM. Un calcul révisé sera alors nécessaire si la marge est modifiée. Voir également nos notes sur Exigences relatives aux vannes papillon selon la norme NFPA 13, clapets anti-retour d'alarme et Dispositifs anti-retour DCDA et RPDA.
Liste de vérification avant l'envoi du calculateur
- Diamètre intérieur réel utilisé pour chaque programme, avec les valeurs d'ajustement corrigées en conséquence.
- La valeur C et le multiplicateur C correspondent au type de système et à l'édition NFPA 13 adoptée.
- Les raccords en T sont chargés uniquement aux endroits où le flux tourne à 90°.
- Les vannes hors tableau proviennent des données du fabricant, avec les fiches techniques jointes.
- Filtres et détecteurs de débit inclus conformément à l'édition adoptée.
- Chaque vanne figurant sur le bon de commande correspond à la vanne du calcul.
Approvisionnement en vannes pour un système calculé
ValveAtlas fournit vannes papillon, vannes à opercule OS&Y, clapets anti-retour et Tuyaux en acier de type Schedule 10 et Schedule 40 Pour vos projets de protection incendie, veuillez nous envoyer votre tableau des vannes et votre base de calcul via notre site web. formulaire de demande de devis ou à info@valve-atlas.com.
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