Гідростатичний тиск у зовнішній водопровідній мережі встановлюють із урахування того, що найчастіше системи водопостачання влаштовуються об'єднаними, тобто вони забезпечують одночасну подачу води на господарчо-питні, виробничі та протипожежні потреби, також забезпечується одночасна подача води до житлових, громадських будівель та на промислові підприємства (рис.6.1).
Мінімальний вільний тиск у водопровідній мережі населеного пункту при господарчо-питному водоспоживанні на вводі до будівлі над поверхнею землі повинен прийматися при одноповерховій забудові не менш 10 метрів водного стовпа, при більшій поверховості на кожний поверх додається по 4 м. У години мінімального водоспоживання тиск на кожний поверх дозволяється приймати рівним 3 метрам.
Рис. 6.1 – Схема подачі води до споживачів протипожежного водопостачання
Для окремих будівель підвищеної поверховості доцільно використовувати схеми зонних систем водопостачання.
У протипожежних водопроводах низького тиску вільний напір при пожежогасінні повинний бути достатнім для забору води від гідрантів пожежними насосами. Згідно СНиП 2.04.02-84* мінімальний вільний тиск на рівні поверхні землі приймається рівним 10 метрам.
Цей тиск повинен перевищувати втрати тиску у пожежному гідранті hг, пожежній колонці hк та у пожежних рукавах hр, що з’єднують колонку із насосом, тобто:
,
де Sг – опір гідранта – 0,0016;
Sк – опір пожежної колонки – 0,0035;
Sp – опір рукавних патрубків при діаметрі 77 мм – 0,0033;
Q» 35¸ 39 л/с – середня пропускна здатність пожежного гідранта;
тоді
Таким чином, можливо визначити витрати води, які забезпечує пожежний гідрант при гасінні пожежі при вільному тиску у мережі у 10 м:
Як бачимо, витрати у даному разі не перевищують подачі сучасних пересувних пожежних насосів, тобто вони є мінімально допустимими.
У протипожежних водопроводах високого тиску вільний тиск у мережі повинний забезпечити висоту компактної частини струменю не менш 10 м при повних пожежних витратах води, розміщені ствола на рівні найвищої точки найвищої будівлі та постачанні води по непрогумованим рукавам діаметром 66 мм довжиною 120 м, з насадком пожежного ствола діаметром 19 мм, при розрахункових витратах води із одного ствола – 5 л/с. З урахуванням цього, визначимо мінімальний тиск у водопровідній мережі високого тиску:
Н = hг
+ hк + hр + НСТ + z,де hг , hк , hр – втрати напору у гідранті, пожежній колонці, рукавній лінії;
НСТ – тиск біля ствола;
z – висота розміщення ствола на рівні найвищої точки найвищої будівлі (рис.6.2).
Рис. 6.2 – Розрахункова схема визначення вільного тиску у зовнішній мережі високого тиску
Підставляючи значення опорів для гідранта Sг = 0,0016, колонки Sк = 0,0035, 6 рукавів Sp = 0,077 та ствола SСТ = 0,634 при витратах через гідрант та колонку – 10 л/с (на зовнішнє пожежогасіння об’єкта), із стволів – 5 л/с, отримуємо формулу для визначення необхідного тиску
Максимальний гідростатичний тиск у мережах зовнішнього та внутрішнього господарчо-питного, або господарчо-протипожежного водопроводів не повинен перевищувати 60 м. Такий максимальний тиск забезпечує надійність експлуатації приладів системи водопостачання та трубопроводів. При зонному водоспоживанні будівель підвищеної поверховості тиск біля найбільш низько розташованих пожежних кранів у зоні повинний бути не більше 90 м.
Максимальна величина гідростатичного напору у зовнішніх протипожежних водопровідних мережах високого тиску із лафетними стволами на об’єктах підвищеної пожежної небезпеки (підприємства нафтопереробної та хімічної промисловості, лісобіржах та складах для зберігання паливно-мастильних матеріалів та інше) може досягати 150 м.
Вільний тиск у зовнішніх протипожежних водопроводах залежить від характеристик технологічного процесу та обладнання.
Таким чином, мінімальний та максимальний тиск у зовнішньому водопроводі можна визначити з наступного:
а) для мереж низького тиску
|
режим роботи мережі |
мінімальний вільний напір, м |
максимальний вільний напір, м |
|
до пожежі |
10 + 4 ( n - 1 ) |
60 |
|
при пожежі |
10 |
60 |
де n - поверховість забудови.
б) для мереж високого тиску
|
режим роботи мережі |
мінімальний вільний напір, м |
максимальний вільний напір(для об'єднаного водопроводу) |
|
до пожежі |
10 + 4 ( n - 1 ) |
60 м |
|
при пожежі |
Rк>10м при встановленні ствола на zmax |
60 м |
де zmax - висота найвищої будівлі, м.