Расчет пожарного водопровода

РАСЧЕТ ВНУТРЕННЕГО И НАРУЖНОГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОПРОВОДА

Расчет расхода воды на внутреннее пожаротушение

Расчет внутреннего противопожарного водопровода административно-бытового комплекса, здания IIIа степени огнестойкости, высотой 7,2 м и размерами в плане (объем 6048 м3).

Нормативный расход воды и число пожарных струй определяем по табл. 1 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Количество струй и расход воды одной струи для административно-бытовых зданий промышленных предприятий объемом от 5000 до 25 000 м3 — одна струя с расходом не менее 2,5 л/с. Следовательно, расход воды на внутреннее пожаротушение составит

Так как расход пожарной струи менее 4л/с, то водопроводная сеть оборудуется пожарными кранами диаметром 50мм (см. пункт 6.8 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий») со стволами, имеющими насадки 16мм, и рукавами длиной 20м (табл.3 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»).

По экономическим соображениям принимаем высоту компактной части струи равную 10 м, при этом в соответствии с таблицей действительный расход струи будет равен 3,3л/с, напор у пожарного крана 16,4м,. Таким образом, расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение составит:

Определим требуемый радиус компактной части струи при угле наклона струи

Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения одной струей:

При таком расстоянии требуется установить по 3 пожарных крана на каждом этаже.

Рис.5.1 Расстановка пожарных кранов в здании.

Расчет расхода воды на наружное пожаротушение

Согласно ВНТП 03/170/567-87 расчётный расход воды на наружное пожаротушение составляет 80 л/сек. (производительность УКПГ по газу составляет 12,0 млрд.м3/год).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода двухэтажного здания административного комплекса

Здание IIIа степени огнестойкости, высотой 7,2 м и размерами в плане (объем 6048 м3).

На хозяйственно-питьевые и производственные нужды вода подается по двум стоякам с расходом q = 3 л/с.

1. Определяем нормативный расход и число пожарных струй по табл. 1 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Количество струй и расход воды одной струи для общественных зданий при числе этажей до 10 и объемом от 5000 до 25 000 м3 — одна струя с расходом не менее 2,5 л/с. Следовательно, расход воды на внутреннее пожаротушение в двухэтажном здании составит

Так как расход пожарной струи менее 4л/с, то водопроводная сеть оборудуется пожарными кранами диаметром 50мм (см. пункт 6.8 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий») со стволами, имеющими насадки 16мм, и рукавами длиной 20м (табл.3 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»).

По экономическим соображениям принимаем высоту компактной части струи равную 10 м, при этом в соответствии с таблицей действительный расход струи будет равен 3,3л/с, напор у пожарного крана 16,4м. Таким образом, расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение составит:

2. Составим аксонометрическую схему водопроводной сети (рис. 6.1), наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-4.

3. Сосредоточиваем полученные величины расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 1 и 3, q1=q4=q/2=3/2=1,5 л/с.

Рис.6.1 Расчетная схема внутреннего водопровода здания.

4. Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, как показано на рис.6.1, принимая за точку схода точку 2.

5. Определим диаметры труб. Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой:

где = 1,5 м/с. Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 8,710-3м3/с.

Диаметр труб для вводов:

Приняты пластмассовые трубы диаметром 75 мм для магистральной сети и диаметром 110 мм для вводов.

6. Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле:

где — поправочный коэффициент, учитывающий не квадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (табл. 1 и 2 приложения 2 СНиП 2.04.01-85*); A — удельное сопротивление труб (с/м3)2; l — длина участка водопровода, м; Q — расход воды, м3/с.

Проектирование и расчет хозяйствено-противопожарного водопровода.

Общие положения.

Для жилых зданий необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода, а также минимальные расходы на пожаротушение следует определять по табл. 1.1. [1].

— при числе этажей от 1 до 16 – 1 струя с расходом 2,5 л/с;

— то же при общей длине коридора св. 10м – 2 струи по 2,5 л/с;

— при числе этажей св. 16 до 25 – 2 струи по 2,5л/с;

— то же при общей длине коридора св. 10 м – 3 струи по 2,5 л/с.

Для зданий управлений, клубов и т.д. – согласно указанной таблице. Пожарные нужды производственных зданий в зависимости от их огнестойкости и категории опасности определяются по табл. 2 и 3 [1]. Требования к необходимым напорам в зависимости от высоты помещения даны в табл. 3 [1] и в приложении 8 данных указаний.

Необходимость устройства систем автоматического пожаротушения принимается согласно требований соответствующих СНиП и перечней зданий и сооружений, подлежащих оборудованию этими системами.

Внутренний противопожарный водопровод НЕ СЛЕДУЕТ принимать в случаях, приведенных в п. 6.5 [1]. Для комплекса зданий различной этажности и помещений различной пожарной опасности расходы воды принимаются из расчета наиболее опасной категории потребителей.

Гидростатический напор в системе хозяйственно-противопожарного водопровода на отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора не должен превышать 60м.

Гидростатический напор в системе раздельного противопожарного водопровода на отметке наиболее низко расположенного крана не должен превышать 90м (п. 6.7. [1]).

Свободные напоры у внутренних пожарных кранов должны обеспечивать получение компактных струй высотой, необходимой для тушения пожара в самой высокой и удаленной части здания. Наименьшую высоту и радиус действия компактной части пожарной струи следует принимать равными высоте помещения, считая от пола до наивысшей точки перекрытия (покрытия), но не менее:

6м – в жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий высотой 50м;

8м – в жилых зданиях высотой свыше 50м;

16м – в общественных и прочих зданиях высотой св. 50м (п. 6.8. [1]).

Условия установки водонапорных баков указаны в п. 6.9 [1].

В зданиях 6 и более этажей при объединенной системе хозяйственно-противопожарного водопровода пожарные стояки следует закольцовывать поверху. При этом предусматривается кольцевание пожарных стояков с одним или несколькими водоразборными стояками с установкой запорной арматуры. Стояки раздельной системы противопожарного водопровода рекомендуется соединять перемычками с другими системами водопровода при условии допустимых напоров (п. 6.11 [1]).

Каждую точку помещения следует орошать двумя струями из двух пожарных стояков. При длине коридора до 10м для жилых зданий в этих условиях допускается орошение двумя струями из двух кранов одного стояка. Минимальный радиус орошения таким образом для пожарного шланга длиной 10м составляет 16м, а 20м – 26м.

По требованиям п. 6.11-6.13 пожарные стояки устанавливаются в вестибюлях, на лестничных площадках, проходах и др. отапливаемых помещениях. Пожарные краны располагаются на высоте 1,35м от пола в шкафчиках, комплектуются пожарными шлангами-рукавами одинакового с краном диаметра длиной 10, 15 или 20 м и пожарным стволом. Число струй, подаваемых из каждого стояка предусматривается не более двух (при установке кранов по одному или по два).

Минимальный диаметр пожарного стояка или ответвления – 50мм.

Для зданий с числом пожарных кранов более 12 предусматривается устройство двух вводов водопровода, питаемых из различных участков внешней сети.

4.2. Порядок проектирования и расчета.

С учетом вышеуказанных требований и по ориентировочному расчетному напору (см. раздел 2 данных мет. указаний) определяются с системой водоснабжения — объединенной хозяйственно-противопожарной или раздельной (расчетный напор до 60м – объединенная, до 90м — раздельная).

Составляется аксонометрическая схема с учетом пожарных стояков, аналогично схеме хозяйственно-питьевого водопровода, как описано в разделе 2 данных мет. указаний.

После составления аксонометрической схемы производится гидравлический расчет диаметров ее трубопроводов аналогично разделу 2 с учетом расходов пожарных стояков. Пожарный расход здания определяется с учетом принятого количества условных пожарных струй (по п.6.1. [1] ), Потом он делится на все количество пожарных кранов, определяя расход каждого пожарного крана. Участки между пожарных кранов на стояках – это расчетные участки пожарного водопровода. Для участков, пропускающих расходы хозяйственно-противопожарные (на магистрали хозяйственно-противопожарного водопровода) рассчитываются суммарные расходы хозяйственного и противопожарного:

В табл. 1.1. для учета общих расходов добавляется еще две графы: для «q_пож» и «q_общ». По ним и определяются диаметры трубопровода соответствующих участков. Причем пожарные трубопроводы и участки хозяйственно-противопожарных трубопроводов, пропускающие пожарные расходы, должны приниматься только из стальных труб.

При определении потерь напора: H_l=(1+K_l)il, где К определяют согласно п. 7.7[1]:

— для объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода – 0,2

— для объединенного производственно-противопожарного водопровода – 0,15

— для отдельного противопожарного водопровода – 0,1.

После гидравлического расчета определяют требуемый пожарный напор с учетом свободных напоров (H_f ) (прил.8) пожарной сети. Если полученное значение Н_п превышает допустимые значения, приведенные выше, то делается вывод о необходимости зонирования системы, установке регуляторов давления, гасительных диафрагм. Расчет диафрагмы дан в п.8.6 [1].

Пример расчета хозяйственно-противопожарного водопровода.

Объемно-планировочное решение водопровода и канализации здания автомойки на три рабочих места в г. Мариуполе.

Запроектированы хозяйственно-противопожарный водопровод В1, В8 и канализация К1 — промышленногоздания автомойки, совмещенного с магазином.

Хозяйственно-питьевое и противопожарное водоснабжение здания предусматривается от внешнего водопровода В1. Промышленные нужды автомойки удовлетворяются специальным водопроводом В3, который должен проектироваться по специальным техническим условиям и здесь не рассматривается.

Запроектирован хозяйственно-противопожарный водопровод из расчета объема в 2 пожарных струи по 2,5 л/с условного пожарного расхода по п. 6.табл. 2 [1] для категории пожарной опасности IV и степени огнестойкости конструкций – В при объеме до 5 тыс. м 3 .

Согласно п. 6[1], при числе пожарных кранов до 12 (в данном случае – 4), хозяйственно-противопожарный водопровод устроен по тупиковой схеме разводки (без кольцевания), с одним вводом.

Ввод водопровода В1,8—из стальных водогазопроводных труб ГОСТ 3262—75 диаметром условного прохода 80 мм. Пожарная часть водопровода стояк В8 — из стальных труб диаметром 50 мм . Хозяйственно-питьевой участок водопровода—из полипропиленовых труб РРRС типа3 диаметром 16,20 и 25 мм условного прохода. Предусмотрен один стояк В1. Водомер подобран на хозяйственно-питьевой участок внутренней сети—марки ВКМ-5 с диаметром условного прохода 20 мм. Для включения пожарного водовода предусмотрен проходной автоматический клапан на соответствующее давление на обводной линии водомера – диаметром 80 мм условного прохода. Для мыться рук горячей водой предусмотрен местный водонагреватель с подачей горячей воды на смесители умывальников.

Предусмотрен один поливочный кран, согласно рекомендациям [1] п.10.7.

Даны рекомендации об устройстве резервного бака емкостью м 3 и пожарного насоса для повышения надежности системы пожаротушения, без ее зависимости от перерывов в подаче воды от внешней сети.

Хозяйственно-бытовая система канализации принята вентилируемого типа. Она обслуживает 3 умывальника, 2 унитаза и душ. Имеется один стояк и один выпуск. Трубопровод от умывальников, принят из полипропиленовых труб РРRС типа 3 — 50 мм., участков с унитазами и стояка К1-110 мм. Выпуск предусмотрен из труб ПНД-75-С по ГОСТ 18599-83. d =110 мм, при уклоне 0,02 ( минимальном стандартном). Отметки заглубления ввода (-1,45) и выхода выпуска (-0,85 ) определены из условия промерзания грунта для Донецкой области -1 м.

2. Гидравлический расчет сети хозяйственно-противопожарного водопровода автомойки

Цель гидравлического расчета – определение экономичных диаметров и требуемого напора на вводе в здание.

Расчет производится в следующем порядке.

По п.6 [1] табл. 2 для здания степенью огнестойкости –«IV» при категории пожарной опасности производства «Б» и объеме около 2,4 м 3 выбирается противопожарный расход – две условных пожарных струи по 2,5 л/с каждая с общим пожарным расходом 5 л/с. Назначаем требуемое количество пожарных стояков 2 и кранов (по два на каждом стояке), из расчета охвата всех точек помещения двумя соседними пожарными струями. Помещаем по пожарных краны на один стояк В8. При условиях радиуса охвата помещения одной струей: 20 м длины пожарного рукава плюс высоту помещения −6 м, получается 26 м. Принято по 2 пожарных крана на одном этаже на пожарном стояке – всего 8. Расход одного пожарного крана – 0,125 л/с. Пожарная часть водопровода и ввод до ответвления на пожарный стояк предусматривается из стальных труб ГОСТ 3262-75Б остальной хозяйственной сети—из полипропиленовых туб РРRС тип 3.

Хозяйственно-питьевую часть сети –В1 разбиваем на участки постоянных

расходов, начиная от самой высоко расположенной и удаленной точки от ввода. Участком постоянного расхода считается трубопровод, заключенный между точками присоединения водоразборной арматуры или ответвлений. Таких участков на основном расчетном направлении — 7.

Определяем расчетные расходы по прил. 3[1]. Находим максимальный расчетный секундный расход на участке:

,

где q tot — секундный общий расход воды, определяемый по приложению 3 [1].

— коэффициент, данный в прил. 4[1], в зависимости от общего числа приборов на расчетном участке и вероятности их действия P tot :

;

где q tot _hru — норма расхода воды в час наибольшего водопотребления , л / ч , по прил.3 [1].

u — общее число работников в здании − 8 чел.

N — число водоразборных приборов в здании – 6 приборов.

Выбираем диаметры труб по известным расходам участков и рекомендуемым скоростям: в подводках к приборам – не более 2,5м/с (на первом расчетном участке), в магистралях и стояках – 0,9-1,2 м/с;

Потери напора определяем по формуле:

Не = il(l+Kl) , м для пластмассовых труб.

где i – потери напора на 1 м длины трубопровода по [4].

l – длина расчетного участка, м;

K_l – поправочный коэффициент, равный 0,2 для хозяйственно-противопожарного водопровода по п. 7.7 [1].

По приложению 3 СНиП [1] нормы водопотребления холодной воды выбираются для по п. 34:

Результаты сводим в ведомость гидравлического расчета – табл. 1.

Ведомость гидравлического расчета хозяйственно-противопожарного водопровода.

Подбор устройства для измерения расхода воды.

Выбираем водомер для хозяйственно-питьевого расхода q tot =0,33 л/с. Ориентировочно минимальный диаметр условного прохода водомера принят равным 20 мм. Потери напора на водомере определяем по формуле:

, м, где

q tot – расход на участке с водомером по табл. 6.1;

S – удельное сопротивление водомера с выбранным диаметром условного прохода по приложению 4 [1].

Пусть d_у=20 мм; S=0,4м/(м 3 /с) 3 — на хозяйственно-питьевой расход 0,33 л/с.

Н_m= 0,4*(0,33*3,6) 2 =1,41 3 =3х3х2,2м. Его можно расположить под полом здания. Тогда обязателен пожарный насос К20.

В режиме максимального водопотребления (нормальной работы), требуемый напор составит:

3,55 +1,7+1,41 + 3 = 9,66 м‹ 10 м. ( без потерь на участке 7-8, как очень малых, плюс потери на водомере -1,41, плюс свободный напор − 3 м для душа по прил. 2 [1]). То есть гарантирована работа при минимальном допустимом гарантийном напоре −10 м во внешней сети В1.

Горячую воду, необходимое количество которой предусмотрено нормами [1], предусмотрено приготавливать в местных водонагревателях проточного или стационарного типов. Горячая вода подается к смесительной арматуре умывальников.

Расчет пожарного водопровода

Отталкиваясь от основных положений Технического регламента и здравого смысла скажем, что:

а) Количество подаваемой воды должно быть достаточным для целей пожаротушения. Это количество обычно устанавливается нормами;

б) Вода на пожар должна подводиться с определенным давлением, в зависимости от того, как производится тушение пожара и какими средствами достигается создание необходимого напора;

в) Качество воды обычно не играет никакой роли, за исключению большой загрязнённости песком и примесями;

г) Для целей пожаротушения всегда должен иметься неприкосновенный запас воды на случай аварии водопроводных сооружений и транспортирующих устройств подачи воды. Этот запас должен рассчитываться на определенный отрезок времени, в течении которого он может быть использован;

д) Подача воды для тушения пожара может осуществляться или при помощи передвижных насосов или посредством стационарного насоса;

е) Подача воды для тушения пожара того или иного здания должна осуществляться с момента развертывания боевых сил пожарных команд и зависит от размера пожара;

ж) при наличии в здании внутреннего противопожарного водопровода напор во внутренней сети в любое время дня и ночи должен быть достаточным для создания струй, необходимых для целей внутреннего пожаротушения;

Очевидно что для расчета необходимого количества воды, расходов на тушение, параметров пожарных стволов, насосных установок и т.п. необходимы элементарные знания гидравлики, знание нормативных документов в области пожарной безопасности, наличия необходимых сведений об объекте, в том числе и специальных технических условий.

СП 8.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности».

СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности».

Для специальных объектов промышленности:

СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности»

ВУПП-88 «Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности»

РД 39-138-95 «Нормы технологического проектирования резервуарных парков сжиженных углеводородных газов»

ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса»

ВУП СНЭ-87 «Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо-наливных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и сжиженных углеводородов»

Для объектов спроектированных и построенных до вступления в силу Технического регламента:

СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»

СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение . Наружные сети и сооружения»

К исходным данным при расчете систем внутреннего противопожарного водопровода следует отнести:

1. Технические условия на подключение к сети

2. Класс функциональной пожарной опасности здания

3. Строительный объем здания

4. Степень огнестойкости

5. Класс конструктивной пожарной опасности

6. Категория здания по взрывопожарной и пожарной опасности для категорируемых зданий

7. Архитектурно-строительные чертежи.

Перечень исходных данных для разработки системы наружного противопожарного водоснабжения гораздо шире, в том числе климатические условия, сведения об инженерно-геологических изысканиях и т.д.

Гидравический расчеты противопожарных систем схожи с расчетами фонтанов. Расчету основных параметров систем противопожарного водоснабжения посвящено большое количество работ, в том числе и в нашей стране. Основные постулаты по результатам исследований были сформулированы профессором В.Г. Лобачевым «Противопожарное водоснабжение» 1950 г. В данной книге помимо формул можно найти табличные результаты исследований (испытаний), а именно:

1. Зависимоть радиуса действия компактной части струи, напора у спрыска и расхода из него;

2. Радиус действия струи в зависимости от угла её наклона;

и многие другие полезные сведения, которые сегодня не встретишь.

В качестве современных рекомендаций рекомендуется использовать Учебно-методическое пособие (Л.М. Мешман, В.А. Былинкин, Р.Ю. Губин, Е.Ю. Романова) «Внутренний противопожарный водопровод» Москва, 2010 г, ВНИИПО.

Предлагаемый в данном пособии алгоритм следующий:

1. Определени количества расчетных струй и минимальный расход;

2. Выбор диаметра выходного отверстия пожарного ствола (т.е. спрыска);

3. Выбор номинального диаметра пожарного клапана;

4. Выбор длины пожарных рукавов;

5. Расстановка пожарных с помощью графоаналитического метода;

6. Построение аксонометрической схема;

7. Расчет требуемого давления водоисточника;

8. Выбор диафрагмы, регуляторов давления;

9. Расчет диаметров трубопроводов;

10. Расчет фактического расхода воды в системе;

11. Выбор насосного агрегата.

Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение зависят:

а) от пожарной опасности зданий различного назначений (в особенности это относится к промышленным объектам, пожарная опасность которых может значительно отличаться);

б) от степени огнестойкости зданий и пожарной опасности их строительных конструкций;

в) объема пожарной нагрузки и количества пожаоопасных строительных конструкций;

Сегодня нормами установлены минимальные требуемые расходы воды на наружное или внутренее пожаротушения, но к сожалению не для всех случаев.

*Пример: 1. Для помещения высотой более 20 метров в таблице № 3 в СП 10.13130.2009 необходимые расходы, напоры не предусмотрены.

2. Для производства требуется строительство последовательно расположенных зданий и сооружений, между которыми устройство каких либо преград невозможно в таблиц № 3 не предумотрены расходы для зданий Iобъемом более 200 м.куб. II-IV степени огнестойкости, принятой в соответствие с требованиями.

Что же делать рядовому проектировщику в такой ситуации? Ряд норм прямо указывает на разработку Специальных техничских условий (СТУ).

В письме ФГУ «Главгосэкспертиза России» от 9 декабря 2008 года № 14-2/2507 «О разработке и согласовании специальных технических условий для подготовки проектной документации на объект капитального строительства» отмечает случаи предоставления в составе проектной документации для проведения государственной экспертизы специальных технических условий без основания их необходимости разработки и разъясняет, что необходимость разработки и утверждения СТУ необходима только в случае если для разработки проектной документации на объек недостаточно требований по надеждности, установленных нормативными документами.

В тоже время в соответствие с частью 6 статьи 15 Технического регламента о безопасности зданий и сооружений соответствие проектных значений и характеристик требованиям безопасности могут быть обоснованы одним из нескольких следующих способов:

1) результаты исследованний;

2) расчеты и (или) испытания, выполненные по сертифицированным или апробированным иным способом методикам;

3) моделирование сценариев возникновения пожара;

4) оценка риска возникновения пожара;

Иными словами в помещении высотой 20 метров и более расход из пожарного ствола, давление на клапане пожарного крана определяется на основании стандартного гидравлического расчета, а расходы на наружное пожаротушение зданий определяется на основании расчета боевых действий пожарного подразделения в соответствие с основными положениями дисциплины «Пожарная тактика».

Курсовая работа: Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

ПОЖАРНАЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«СПЕЦИАЛЬНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ»

«Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта»

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

2 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

5 РАСЧЕТ НАПОРНО – РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

6 РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Населенный пункт имеет жилую застройку зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми.

· численность населения — 26 тыс. человек;

· преобладающая этажность застройки — 5 этажей;

· в населенном пункте расположено здание:

— класс по функциональной пожарной опасности — Ф1.2;

— строительный объем — 20 000 м 3

Промышленное предприятие расположено вне населенного пункта в узле № 5:

· площадь территории — 145 га;

· расход воды на нужды предприятия — 50 л/с

· на территории предприятия расположено два здания с наибольшей пожарной опасностью.

— объем здания — 50 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

— объем здания — 18 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

· здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Длина участков водопроводной сети

2. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

2.1 Определение расхода на хозяйственно – питьевые нужды

Объединенный водопровод должен обеспечить максимальный расход воды на хозяйственно – питьевые и производственные нужды в сутки наибольшего водопотребления.

2.1.1 Определение среднесуточного расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды

где, q_ж – проектная норма суточного водопотребления (средняя за год) на одного жителя, л/сут; N_ж – расчетное количество жителей в населенном пункте, чел; 1000 – постоянная для перевода литров в кубические метры.

Проектная норма водопотребления суточная (средняя за год) при жилой застройке населенного пункта зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми, на одного жителя составит 180 л/сут (1, с.71). Расчетное количество жителей в населенном пункте составляет 26 тыс. человек.

Q х.п. _сут.ср. = q_ж ∙N_ж /1000 = 180∙26000/ 1000 = 4680 (м 3 /сут)

2.1.2 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

где, Q х.п. _сут.ср. – средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к_{сут.мах.} – коэффициент суточной неравномерности водопотребления. Значение коэффициента находится в пределах от 1,1 до 1,3 (2, п. 6.2). Принимаем к _{сут.мах.} = 1,3.

Q х.п. _{сут.мах.} = к _{сут.мах.} ∙ Q х.п. _сут.ср = 1,3 ∙ 4680 = 6084 (м 3 /сут)

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

где, Q х.п. _{сут.мах.} – максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к . _{час.мах.} — коэффициент часовой неравномерности водопотребления.

где, α_мах — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы и другие местные условия (обычно принимается равным от 1,2 до 1,4) (2, п. 2.11); β_мах — коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. Значение коэффициента β_мах = 1,15 (2, п. 2.2 табл. 2).

Q х.п. _{час.мах.} = к _{час.мах.} ∙ Q х.п. _{сут.мах} /24 = 1,61 ∙ 6084/24 = 408 (м 3 /ч)

2.1.4 Определение максимального секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Предположить, что в течение часа вода отбирается равномерно.

где, Q х.п. _{час.мах} – максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м 3 /ч; 1000 – постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 – постоянная для перевода из часов в минуты.

Q х.п. _{сек.мах.} = Q х.п. _{час.мах} ∙ 1000/3600 = 408 ∙ 1000/3600 = 113 (л/с)

2.2 Определение расхода на производственные и хозяйственные нужды

2.2.1 Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

где, Q х.п. _{сек.мах} – максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с; Q пр. _сек – секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию).

Q_{сек.мах.} = Q х.п. _{сек.мах} + Q пр. _сек. = 113 + 50 = 163 (л/с)

2.2.2 Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

Предположим, что предприятие работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное.

Q пр _сут = m ∙ t_смена ∙ Q пр _{сек.мах} ∙ 3600/1000,

где, m – количество рабочих смен; t_смена – продолжительность смены, час;

Q пр _{сек.мах} — секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию); 1000 – постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 – постоянная для перевода из часов в минуты.

Q пр _сут = m∙t_смена ∙Q пр _{сек.мах} ∙3600/1000 = 3∙8∙50∙3600/1000 = 4320 (м 3 /сут)

2.2.3 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно – питьевые нужды

где, Q х.п. _{сут.мах} – максимальный суточный расход на хозяйственно – питьевые нужды, м 3 /сут; Q пр _сут – суточный расход воды на производственном предприятии, м 3 /сут.

Q . _{сут.мах.} = Q х.п. _{сут.мах.} + Q пр _сут. = 6084 + 4320 = 10404 (м 3 /сут).

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

3.1 Расчет расхода воды на один пожар в населенном пункте

Для расчета магистральных (кольцевых) линий водопроводной сети расчетный расход воды на один пожар в населенном пункте определяем по численности населения и этажности застройки. При численности населения 26 тыс. человек и застройке зданиями высотой 5 этажей, расход воды на пожаротушение составит Q нп _нар = 25 л/с (6, п.5.1. табл. 1).

Расход воды на наружное пожаротушение находящегося в населенном пункте четырехэтажного здания класса Ф1.2 объемом 20 тыс. м 3 составит Q ф1.2 _нар = 20 л/с (6, п. 5.5. табл. 2).

Кроме того, необходимо учитывать расходы воды на внутреннее пожаротушение. Для данного типа здания они составляют 2,5 л/с (6, табл. 1).

3.2 Расчет расхода воды на один пожар на предприятии

Расчетный расход воды на один наружный пожар на производственном предприятии определяется по степени огнестойкости, категории помещений по пожарной опасности и объему этого здания, в котором для тушения пожара требуется наибольший расход.

По заданию наибольшую опасность представляют:

— объем здания — 50 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

— объем здания — 18 000 м 3

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет Q пр _нар.1 = 30 (л/с); Q пр _нар.2 = 25 (л/с) (2, таблица 3).

Расходы на внутреннее пожаротушение составят: Q пр _вн.1 = 2 ∙ 5 = 10 (л/с); Q пр _вн.2 = 2 ∙ 5 = 10 (л/с) (2, таблица 7).

3.3 Расчет расхода воды на пожаротушение

1. При числе жителей свыше 25 и до 50 тыс. человек расчетное количество одновременных пожаров принимаем равное двум. Учитывая, что площадь предприятия составляет менее 150 га, то на территории предприятия возможен только один пожар (2, п.5.20-5.21). При этом, согласно количеству одновременных пожаров, расход воды следует определять как сумму необходимого большего расхода в населенном пункте и 50 % потребного меньшего расхода на предприятии;

Вычислим, где требуется наибольший расход воды: Q нп _пож.1 = 25 л/с, Q нп _пож.2 = 20 + 2,5 = 22,5 л/с; Q пр _пож.1 = 30 + 10 = 40 (л/с), Q пр _пож.1 = 25 + 10 = 35 (л/с). Сравнивая полученные данные получаем, что общий расход равен:

Q_пож. = Q нп _пож.1 ∙ 2 + Q пр _пож.1 ∙ 0,5 = 25 ∙ 2 + 40 ∙ 0,5 = 70 (л/с)

3.4 Определение точек отбора воды на пожаротушение

Расход воды на пожаротушение Q_пож. будем отбирать в диктующей точке – узел № 4 и в месте расположения предприятия – узел № 5.

Расход воды на пожаротушение в диктующей точке Q д.т. _пож составит:

где, Q нп _нар – расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара в населенном пункте; Q нп _вн — расчетный расход воды на внутреннее тушение одного пожара в населенном пункте.

Q д.т. _пож = 2 ∙ (Q нп _нар + Q нп _вн ) = 2 ∙ (25 + 0) = 50 (л/с)

Расход воды Q уз.пр _пож в месте расположения предприятия составит:

Q уз.пр _пож = Q_пож — Q д.т. _пож = 70 – 50 = 20 (л/с)

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

4.1 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды

Основной задачей расчета проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором. Расчет водопроводной сети ведется из условия минимизации затрат на строительство и эксплуатацию. Расчет водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов, определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водопроводной сети при подаче расчетных расходов к местам отбора.

4.1.1 Определение удельного расхода воды

где, Q х.п. _{сек.мах} – максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта, л/с; L – длина магистральной линии, м.

где, l_i – длина i-го участка водопроводной сети, м.

L = l_1-2 + l_2-3 + l_3-4 + l_4-5 + l_5-6 + l_6-7 + l_7-1 + l_6-2 = 300 + 275 + 215 + 195 + 295 + 200 + 210 + 150 = 1840 (м).

q_уд = Q х.п. _{сек.мах} /L = 113/1840 = 0,061(л/с)

4.1.2 Определение путевого расхода воды

где, q_уд – удельный расход воды, л/с; l_i – длина i-го участка водопроводной сети, м.

Проверим правильность выполненных вычислений:

Устройство системы внутреннего пожарного водопровода: расчет, монтаж, обслуживание

Внутренний противопожарный водопровод специально предназначен для тушения огня внутри зданий. Закольцованная или тупиковая водоподающая система из труб и стояков в шкафах с кранами, и пожарными рукавами охватывает помещение, подключается к общему или пожарному водоснабжению, резервуарам.

Общие сведения ВПВ:

Время работы при пожаре

Внутренний пожарный водопровод: что это

Внутреннее противопожарное водоснабжение – сеть из труб и технических средств (насосов, водонапорных емкостей), обеспечивающих совокупно или раздельно подачу воды в здании:

на внутренние стояки (клапаны);

к устройствам первичного тушения;

на лафетные стволы стационарного типа.

многофункциональный (совмещенный) ВПВ – фактически, общий (бытовой) водопровод с противопожарной функцией, где максимум 12 кранов для тушения;

внутренняя магистраль (специальная) – отдельная система со стояками в высоту строения только для противопожарных мер.

Назначение и устройство

Элементы внутреннего водоснабжения системы пожаротушения:

запорная, распределительная (стояки), контрольно-измерительная (на вводе) арматура;

станция с насосом, поддерживающая давление в водопроводе;

пневмобак с резервом от 1 м. куб. для тушения на протяжении от 10 мин. до включения основных насосов. Потребуется, если в противопожарной сети меньше 0,05 Мпа. Не обязательный, если старт главного нагнетателя автоматизированный;

горизонтальная и вертикальная сеть труб, стояки, разводка;

шкафы ПК:

один пожарный клапан или два спаренных;

брандспойт (ствол ручной);

рукава (10, 15 или 20 м);

кнопки для ручного запуска;

источники:

пожарные резервуары;

наружные сети водоснабжения;

пульт управления автоматикой, сигнализация;

ручной запуск.

Где должен размещаться ВПВ

в общежитиях, гостиницах независимо от высоты;

12-этажные комплексы жилья и выше;

офисные (административные) постройки от 6 уровней;

сооружения производственного назначения, склады от 5000 м. куб.;

места скопления людей: кинотеатры, супермаркеты, клубы, залы с аппаратурой.

Знак обозначения ВПВ

Графические обозначения внутреннего пожарного водоснабжения регламентируются ГОСТ 12.4.026-2015 , НПБ 160-97 . Используется знак «пожарный кран» (F02) – схематический рисунок брандспойта с вентилем в квадрате красного фона.

На табличке вписывают литерный индекс ПК с порядковым номером по гидравлической схеме, а также телефонный номер пожарного отделения. Окраска труб и шкафов красная.

На каком этапе строительства объекта должен вводиться в действие

Монтаж внутреннего противопожарного водопровода осуществляется после создания проекта одновременно с возведением объекта.

Когда не требуется предусматривать ВПВ

Система не обязательная:

открытые стадионы и кинотеатры (летние);

для школ, училищ, других средних учебных учреждений. Исключение: интернаты с проживанием;

ангары с категориями огнестойкости 1 — 3;

цеха с технологическим назначением с опасностью химических реакций при использовании воды;

объекты производства, где воду для тушения берут из водоемов.

Нормативные документы

Акты с правилами эксплуатации ВПВ:

ПП N 390 «Противопожарный режим», ФЗ-123 (ст. 86) – общие нормы;

Р 12.4.026-2015;

СП:

10.13130.2009 (основной документ, инструкция по эксплуатации);

СНиП:

• 2.04.01-85 (водопроводы) (СП 30.13330.2016);

Требования к пожарному водопроводу внутреннего типа

Противопожарная внутренняя сеть водоснабжения должна соответствовать ППБ. Требования касаются давления, материала и размещения элементов, насосов, резервных баков, контрольных узлов, разводки.

Источники внутреннего водоснабжения

Вид водоисточника выбирают исходя из возможностей и уместности применения. За чертой города, если отсутствует централизованное водоснабжение, пользуются водоемами.

Куда подключается противопожарная разводка:

водопровод: общий (питьевой, технический), специальный (раздельный). Подключение, как правило, через задвижку на обводке водомера на вводе хозяйственно-питьевой магистрали или наружного противопожарного водовода;

резервуары, водоемы.

Требования к трубам

металл (сталь, чугун);

композитные, полимерные материалы, металлопластик с сертификатами по ППБ:

специальные и многофункциональные сети;

прокладка под землей.

при рабочем давлении магистрали до 1,2 Мпа и выше 1,2 Мпа трубы должны выдерживать пробное давление, соответственно, в 1,5 и 1,25 раза больше;

теплоизоляция:

при температуре ниже -5°C;

при повышенной влажности.

Требования к насосной станции

Наличие насосной повысительной системы обязательное там, где отсутствует, недостаточное или периодически пропадает давление. Должна быть функция всасывания воды с внешнего водоисточника.

Насос(ы) размещают в обособленном отапливаемом помещении снаружи или в защищенном месте внутри охраняемого строения с отдельным выходом (бойлерные, котельные, подвалы).

Требования (по СП 10.13130.2009):

основные элементы:
главный и резервный насос;

подводка;

высота помещения – от 3 м., не ниже первого подземного этажа;

для подземных установок – обязательное оборудование для эвакуации пролитой воды;

автоматический и ручной запуск, манометр;

допускается использовать хозяйственные насосы, погружные агрегаты;

при давлении до 0,05 Мпа перед станцией должен быть резервный бак с 2 или больше всасывающими линиями;

время с включения до подачи воды – до 30 сек;

дублирование сигнала срабатывания на пожарный пост;

наличие не менее 3 электрических фонарей, документации со схемой, прямой телефонной связи с диспетчером.

Автоматический контроль системы

дистанционный пульт управления;

сигнализация (световые, звуковые сигналы);

пневмобаки.

Пример действия автоматики (блока управления):

обводная задвижка открывается (пуск насосов задерживается до этого действия);

о срабатывании оповещается пожарный пост, депо;

на пульте обозначается, в какой зоне сработали датчики;

сигнал активации поступает на станцию после автоматической проверки давления. Нагнетатель запускается при снижении Мпа до заданного уровня. До этого времени работают водонапорные баки, «жокей» насосы;

если в наружной магистрали больше 0,6 Мпа, то краны нижних этажей берут напор из этой сети до 10 мин. – затем включаются пожарные насосы.

Используемые огнетушащие вещества

В обычных противопожарных водопроводах внутреннего типа используется техническая или питьевая вода с водовода (источника), которым обеспечивается помещение.

Правила и нормы монтажа

Для монтажа ВПВ создается исполнительная документация (проекты, отчеты) с данными о противопожарной сети, ее схемой. Работы производят с учетом:

диаметр труб – DN50, при расходе до 4 л/сек. и DN65 – больше 4л/сек.;

ВПВ соединяется с другими водопроводами через перемычки;

запорную арматуру ставят на верхнем и нижнем этаже пожарного столба, предусматривают промежуточные задвижки;

запорные узлы размещают в отапливаемых местах;

для зданий выше 50 м и массового скопления народа, а также, если есть системы противопожарной защиты, предусматривают одновременно дистанционный, ручной и автоматический пуск;

ПК монтируют у входов, на лестничных площадках, вестибюлях, не создавая препятствий эвакуации:

высота размещения ПК – 1,35 м от пола;

количество струй из одного стояка – до 2;

спаренные краны устанавливают друг над другом, нижний располагается не меньше чем на высоте 1 м от пола;

если ВПВ объединен с хозяйственной или питьевой магистралью на вводе устанавливают водомерный узел с электрозадвижкой;

минимальное количество стволов:

1 на здание до 16 этажей, 2 – до 25;

1 дополнительный при длине коридоров больше 10 м.

Расчет системы ВПВ: пример

Определяют количество ПК, стояков по расчетным таблицам сборника правил 10.13130.2009 (основной нормативный документ регламентирует проектирование сети). Каждая точка охраняемой зоны должна орошаться от минимум 2 кранов, разнесенных друг от друга.

Длина компактной струи:

от 6 м – здания высотой до 50 м;

8 м – для сооружений от 50 м;

16 м – для хозяйственных и производственных строений от 50 м.

помещения от 50 м и до 50 тыс. куб. м – 4 струи по 5 л/сек.;

при больших параметрах – 8 струй по 5 л/сек.;

до 5 тыс. м. куб. – 2,5 л/сек;

при малом сечении труб и рукава (38 мм) норма расхода – от 1,5 л/сек.

Отдельно делают гидравлический расчет. Расчеты проводят по самому отдаленному стояку сети. Формула: Н = Нвг (высота подачи) + Нп (расчетные потери в стояке) + Нпп (потери в режиме тушения) + Нпк (требуемая водоотдача).

Исчисления, как и проектировка системы, проводятся специалистами. Пример расчета (ссылки на свод правил 10.13130.2009):

строения от 50 м и до 50 тыс. куб. м.: от 4 струй по 5 л/с каждая (п. 4.1.2);

далее, необходимо рассчитать давление:

гидростатический показатель не должен превышать 0,45 Мпа (п. 4.1.7.), в раздельном ВПВ – 0,9 Мпа;

при превышении 0,45 Мпа магистраль должна быть раздельной.

Проверка работоспособности ВПВ

Методика обследования внутреннего противопожарного водопровода включает применение измерительных приборов и испытания:

1. ежемесячно:
   • проверяются насосы.

раз в квартал:

• визуальный осмотр;

раз в 6 мес. (весной и осенью) тестирование и испытание:

подачи воды (излив). Составляется акт на водоотдачу;

кранов и запорных механизмов;

параметров водной струи;

шкафов с оборудованием;

ежегодно:

• испытание рукавов на устойчивость, перекатка.

Результаты заносят в отчетность, ведомости, протоколы, акт работоспособности. Подробнее о периодичности и методике проверки ВПВ читайте здесь.

Срок службы ВПВ

пластиковые трубы – 50 лет, металлические – до 30 лет;

рукава – от 2 до 5 лет, максимум до 10;

насосы – от 5 до 12 лет.

По результатам проверки период эксплуатации может ограничиваться или продлеваться.