1. Перед початком проектування системи внутрішнього протипожежного водопроводу (ВПВ), потрібно визначити необхідність його влаштування та мінімальну витрату води на пожежогасіння.
В залежності від типу будівлі, необхідність проектування ВПВ, а також мінімальні витрати води на пожежогасіння та кількість струменів на кожну точку приміщення визначається за допомогою п. 6.1. СНиП 2.04.01-85*. Для будівлі житлового або громадського призначення кількість струменів на кожну точку приміщення (n) та витрату кожного струменя (q) визначають за допомогою таблиці 1. Для будівлі виробничого призначення кількість струменів на кожну точку приміщення (n) та витрату кожного струменя (q) визначають в залежності від категорії будівлі за пожежовибухонебезпекою, ступеня вогнестійкості та об’єму будівлі за допомогою таблиці 2 (табл. 1 СНиП 2.04.01-85* - табл. 11.4; табл.2 СНиП 2.04.01-85* - табл. 11.5 ).
Таблиця 11.4 - Витрати води на пожежогасіння та кількість струменів для житлових та громадських будівель
|
Житлові, громадські та допоміжні будівлі та приміщення |
Кількість струменів |
Мінімальні витрати води на внутрішнє пожежогасіння, л/с на один струмінь |
|
1. Житлові будівлі: |
||
|
– при кількості поверхів від 12 до 16; |
1 |
2,5 |
|
- те ж при загальній довжині коридорів понад 10 м; |
2 |
2,5 |
|
- при кількості поверхів понад 16 до 25; |
2 |
2,5 |
|
- теж при загальній довжині коридорів понад 10 м |
3 |
2,5 |
|
2. Будівлі управлінь: |
||
|
- висотою від 6 до 10 поверхів та об’ємом до 25000 м3; |
1 |
2,5 |
|
- теж об’ємом понад 25000 м3; |
2 |
2,5 |
|
- висотою понад 10 поверхів та об’ємом до 25000 м3; |
2 |
2,5 |
|
- теж об’ємом понад 25000 м3 |
3 |
2,5 |
|
3. Клуби з естрадою, театри, кінотеатри, актові та конференц–зали, що обладнані кіноапаратурою. |
Згідно ДБН В.2.2.16-2005 | |
|
4. Гуртожитки та громадські будівлі, що не зазначені в п. 2: |
||
|
- при кількості поверхів до 10 та об’ємом від 5000 до 25000 м3; |
1 |
2,5 |
|
- теж об’ємом понад 25000 м3; |
2 |
2,5 |
|
- при кількості поверхів понад 10 та об’ємом до 25000 м3; |
2 |
2.5 |
|
- те ж об’ємом понад 25000 м3 |
3 |
2,5 |
|
5. Допоміжні будівлі промислових підприємств об’ємом, м3: |
||
|
- від 5000 до 25000; |
1 |
2,5 |
|
- понад 25000 |
2 |
2,5 |
Таблиця 11.5 - Витрати води на пожежогасіння та кількість струменів для виробничих будівель
|
Ступінь вогнестійкості |
Категорія будівель за пожежною небезпекою |
Кількість струменів та мінімальні витрати води, л/с, на один струмінь, на внутрішнє пожежогасіння у виробничих будівлях та сховищах висотою до 50 м та об’ємом, тис. м3 | ||||
|
від 0,5 до 5 |
понад 5 до 50 |
понад 50 до 200 |
понад 200 до 400 |
понад 400 до 800 | ||
|
I, II |
А, Б, В |
2× 2,5 |
2×5 |
2×5 |
3× 5 |
4× 5 |
|
III |
В |
2× 2,5 |
2×5 |
2×5 |
— |
— |
|
III |
Г, Д |
— |
2×2,5 |
2× 2,5 |
— |
— |
|
IV, V |
В |
2× 2,5 |
2× 5 |
— |
— |
— |
|
IV, V |
Г, Д |
– |
2× 2,5 |
– |
– |
– |
2. Визначаються характеристики обладнання пожежних кранів, тобто:
-
діаметр пожежного крану,
-
діаметр пожежного рукава,
-
довжина пожежного рукава,
-
діаметр насадка ствола.
Визначення діаметру пожежного крану виконується згідно п. 6.8 прим.2 СНиП 2.04.01-85*.
СНиП 2.04.01-85* примечание 2 к п. 6.8: ... Для получения пожарных струй с расходом воды до 4 л/с следует применять пожарные краны и рукава диаметром 50 мм, для получения пожарных струй большей производительности — диаметром 65 мм. При технико-экономическом обосновании допускается применять пожарные краны диаметром 50 мм, производительностью свыше 4 л/с.
Діаметр рукава приймається рівним діаметру пожежного крана.
Довжина пожежного рукава може бути 10, 15 або 20 м (п. 6.14 СНиП 2.04.01-85*). Вибір довжини пожежного рукава для пожежного крану виконується в залежності від конфігурації будівлі та особливостей приміщень в яких проектується ВПВ.
Діаметр насадка ствола для ВПВ може бути 13 або 19 мм. Рекомендується приймати діаметр насадка в відповідності до діаметра пожежного крану.
3. Визначається мінімальний радіус компактної частини струменя за допомогою п. 6.8 СНиП 2.04.01-85*.
СНиП 2.04.01-85* п. 6.8 ... 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:
4. За допомогою табл.3 СНиП 2.04.01-85* (табл.11.6) визначаються фактичні параметри розрахункових величин (фактичний радіус компактної частини струменю, фактичні витрати води з пожежного крану, напір на пожежному крані) в залежності від прийнятого обладнання пожежних кранів.
Таблиця 11.6 - Визначення дійсної витрати води з пожежного крана
|
Радіус дії компактного струменя, м |
Діаметр насадки пожежного ствола, мм | |||||||||||
|
13 |
16 |
19 | ||||||||||
|
Витрата води з ПК, л/с |
Напір у ПК при довжині рукава, м |
Витрата води з ПК, л/с |
Напір у ПК при довжині рукава, м |
Витрата води з ПК, л/с |
Напір у ПК при довжині рукава, м | |||||||
|
10 |
15 |
10 |
10 |
15 |
20 |
10 |
15 |
20 | ||||
|
Пожежні крани діаметром 50 мм | ||||||||||||
|
6 |
- |
- |
- |
- |
2,6 |
9,2 |
9,6 |
10 |
3,4 |
8,8 |
9,6 |
10,4 |
|
8 |
- |
- |
- |
- |
2,9 |
12 |
12,5 |
13 |
4,1 |
12,9 |
13,8 |
14,8 |
|
10 |
- |
- |
- |
- |
3,3 |
15,1 |
15,7 |
16,4 |
4,6 |
18 |
17,3 |
18,5 |
|
12 |
2,6 |
20,2 |
20,6 |
21 |
3,7 |
19,2 |
19,6 |
21 |
5,2 |
20,6 |
22,3 |
24 |
|
14 |
2,8 |
23,6 |
24,1 |
24,5 |
4,2 |
24,8 |
25,5 |
26,3 |
- |
- |
- |
- |
|
16 |
3,2 |
31,6 |
32,2 |
32,8 |
4,6 |
29,3 |
30 |
31,8 |
- |
- |
- |
- |
|
18 |
3,6 |
39 |
39,8 |
40,6 |
5,1 |
36 |
38 |
40 |
- |
- |
- |
- |
|
Пожежні крани діаметром 65 мм | ||||||||||||
|
6 |
- |
- |
- |
- |
2,6 |
8,8 |
8,9 |
9 |
3,4 |
7,8 |
8 |
8,3 |
|
8 |
- |
- |
- |
- |
2,9 |
11 |
11,2 |
11,4 |
4,1 |
11,4 |
11,7 |
12,1 |
|
10 |
- |
- |
- |
- |
3,3 |
14 |
14,3 |
14,6 |
4,6 |
14,3 |
14,7 |
15,1 |
|
12 |
2,6 |
19,8 |
19,9 |
20,1 |
3,7 |
18 |
18,3 |
18,6 |
5,2 |
18,2 |
19 |
19,9 |
|
14 |
2,8 |
23 |
23,1 |
23,3 |
4,2 |
23 |
23,3 |
23,5 |
5,7 |
21,8 |
22,4 |
23 |
|
16 |
3,2 |
31 |
31,3 |
31,5 |
4,6 |
27,6 |
28 |
28,4 |
6,3 |
26,6 |
27,3 |
28 |
|
18 |
3,6 |
38 |
38,3 |
38,5 |
5,1 |
33,8 |
34,2 |
34,6 |
7 |
32,9 |
33,8 |
34,8 |
|
20 |
4 |
46,4 |
46,7 |
47 |
5,6 |
41,2 |
41,8 |
42,4 |
7,5 |
37,2 |
38,5 |
39,7 |
5. Для забезпечення умов зрошення приміщення необхідною кількістю струменів, пожежні крани (ПК) повинні встановлюватися один від одного на відстані не більше:
,
(11.5)
де k=1 – при зрошенні кожної точки приміщення двома струменями;
k=2 при зрошенні кожної точки приміщення одним струменем;
lр - довжина пожежного рукава, м;
В - ширина будівлі, м;
Rпр.к- проекція радіуса компактної частини струменя, м; визначається за формулою:
,
де Rк - висота компактної частини струменю (таблиця 11.6 з урахуванням висоти та типу будівель), м;
z – висота приміщення, м;
1,35 – висота встановлення ПК над підлогою (СНиП 2.04.01-85* п.6.13), м.
6. Визначення кількості пожежних кранів виконується в два етапи:
-
визначається кількість ПК на одному поверсі (рекомендується виконувати графічно на плані будівлі).
-
визначається загальна кількість ПК в будівлі.
При розташуванні ПК в плані будівлі, необхідно враховувати наступне:
-
відстань між ПК повинна бути не більше L (формула 11.5),
-
кількість ПК повинна бути такою, щоб кожна точка приміщення зрошувалась кількістю струменів, не менш нормативної.
Загальна кількість ПК в будівлі визначається:
де nпов - кількість поверхів в будівлі,
nПК - кількісті пожежних кранів на одному поверсі будівлі.
7. Визначається конфігурація магістрального трубопроводу та кількість вводів.
Згідно п.9.1 СНиП 2.04.01-85* магістральна мережа, що забезпечує подачу води до ПК, може бути кільцевої або тупикової конфігурації, а також приєднатися до зовнішньої мережі одним або декількома вводами (при цьому кожний ввід розраховується на 100% пропуск води).
Для побудування аксонометричної схеми мережі та виконання її гідравлічного розрахунку необхідно визначити конфігурацію магістрального трубопроводу та кількість вводів в будівлю.
СНиП 2.04.01-85* п.9.1. Системы внутренних водопроводов холодной воды следует принимать:
Кольцевые сети должны быть присоединены к наружной кольцевой сети не менее чем двумя вводами.
Два и более ввода следует предусматривать для:
У розрахунку приймають участь ПК, що розташовані в диктуючій точці, в кількості, яка дорівнює кількості струменів на кожну точку приміщення n.
На аксонометричній схемі намічають розрахункові ділянки та напрямки руху води, які приймаються так, щоб вода рухалась від точки живлення мережі до диктуючої точки найкоротшим шляхом (диктуюча точка – точка найбільш високо та далеко розташована від вводу в будівлю).
8. Гідравлічний розрахунок мережі виконується згідно з СНиП 2.04.01-85* п. 7.2–7.6, з метою:
-
визначення діаметрів труб для пропуску пожежних витрат води;
-
визначення втрат напору в мережі.
СНиП 2.04.01-85* п.7.2 – 7.6
7.2. Сети объединенного хозяйственно-противопожарного и производственно-противопожарного водопроводов должны быть проверены на пропуск расчетного расхода воды на пожаротушение при наибольшем расходе ее на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, при этом расход воды на пользование душами, мытье полов, поливку территории не учитывается.
Не требуется учитывать также выключение (резервирование) участков водопроводной сети, стояков и оборудования.
Примечание. Для районов жилой застройки на время пожаротушения и ликвидации аварии на сети наружного водопровода подачу воды в закрытую систему горячего водоснабжения допускается не предусматривать.
7.3. При расчете сетей хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных водопроводов следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, указанные в обязательном приложении 2, и пожарных кранов, расположенных наиболее высоко и в наибольшем отдаления от ввода, с учетом требований п. 7.5.
7.4. Гидравлический расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, следуют производить с учетом выключения одного из них.
При двух вводах каждый из них должен быть рассчитан на 100 %-ный, а при большем количестве вводов — на 50 %-ный расход воды.
7.5. Диаметры труб внутренних водопроводов сетей надлежит назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети.
Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек следует принимать не менее наибольшего диаметра водоразборного стояка.
7.6. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах — 10 м/с.
При виконанні попереднього розподілу витрат води по ділянках магістральної мережі, розрахунок ведеться від диктуючій точки до точки водоживлення мережі.
Для визначення витрати води розрахункової ділянки використовується перший закон Кірхгофа: сума витрат води для вузла повинна дорівнюватися нулю, з умов, що витрати води, що входять до вузла – умовно позитивні, а що виходять з вузла – умовно негативні; тобто 
.
Діаметр труб магістральної мережі повинен бути:
-
однаковим по всій довжині;
-
не менш діаметру ПК;
-
визначається за формулою:
,м
(11.6)
де v - швидкість руху води в мережі (до пожежі – 1-1,5 м/с, при пожежі – до 3 м/с);
qділ – витрати води найбільше навантаженої ділянки, м3/с.
Діаметр труб вводу повинен бути не менш діаметру труб магістральної мережі та визначається за формулою:
, м
де v - швидкість руху води в трубах вводу, м/с;
qвв – витрати води, які повинні пропустити труби вводу (для окремої системи ВПВ дорівнюють фактичним витратам води на пожежогасіння з урахуванням кількості струменів), м3/с.
9. Визначаються втрати напору в магістральному трубопроводі та трубах вводу.
Втрати напору в магістральному трубопроводі визначаються
, м
де А - питомий опір труб магістрального трубопроводу (табл.11.7);
l - довжина магістрального трубопроводу, м;
qділ – витрати води найбільше навантаженої ділянки, м3/с.
Таблиця 11.7 - Значення опорів труб в залежності від їх діаметру та матеріалу
|
d.мм |
Сталеві труби А (для Q м3/с) |
Чавунні труби А (для Q м3/с) |
|
20 |
1643000 |
- |
|
25 |
436700 |
- |
|
32 |
93860 |
- |
|
40 |
44530 |
- |
|
50 |
11080 |
13360 |
|
70 |
2893 |
- |
|
80 |
1168 |
1044 |
|
100 |
267 |
339,1 |
|
125 |
86,2 |
103,5 |
|
150 |
33,9 |
39,54 |
|
175 |
20,79 |
- |
|
200 |
6,959 |
8,608 |
|
250 |
2,187 |
2,638 |
|
300 |
0,8466 |
0,9863 |
|
350 |
0,3731 |
0,4368 |
|
400 |
0,1859 |
0,2191 |
|
450 |
0,09928 |
0,1187 |
|
500 |
0,05784 |
0,06782 |
|
600 |
0,02262 |
0,02596 |
|
700 |
0,01098 |
0,01154 |
Втрати напору в трубах вводу визначаються:
, м
де А - питомий опір труб вводу (табл.11.7);
lвв - довжина вводу, м;
qвв – витрати води, які повинні пропустити труби вводу, м3/с.
Необхідний напір на вводі в будівлю до пожежі складається з наступних величин:
,м
(11.7)
де hм - втрати напору в частині мережі, що з’єднує точку водоживлення мережі та диктуючу, при роботі мережі до пожежі (визначається в залежності від конфігурації мережі: для тупикової – як сума втрат напору ділянок; для кільцевої – як півсума втрат напору в півкільцях, де втрати напору в півкільцях визначаються як сума втрат напору на розрахункових ділянках, що складають це півкільце, з урахуванням другого закону Кірхгофа);
k - коефіцієнт урахування місцевих опорів (СНиП 2.04.01-85* п.7.7);
hвв - втрати напору в трубах вводу (до пожежі);
hвод = SQ2 - втрати напору на водомірі, S – опір водоміру (див. § 11.1);
Нв - вільний напір біля водорозбірного прибору, що розташований в диктуючій точці;
z - висота розміщення цього прибору у відношенні до вводу в будівлю.
Значення k приймаються наступними (СНиП 2.04.01 - 85* п.7.7):
-
1,3 — в мережах господарчо – питних водопроводів житлових та громадських будівель;
-
1,2 — в мережах об’єднаних господарчо - протипожежних водопроводів житлових та громадських будівель, а також в мережах виробничих водопроводів;
-
1,15 – в мережах об’єднаних виробничо – протипожежних водопроводів;
-
1,1 – в мережах протипожежних водопроводів.
Необхідний напір на вводі в будівлю при пожежі визначається
,м
(11.8)
де hм - втрати напору в мережі при її роботі під час пожежі, м;
hвв- втрати напору в трубах вводу під час пожежі, м;
НПК - напір у ПК, розташованому в диктуючій точці;
- висота розміщення найбільше віддаленого від вводу ПК; nпов - кількість поверхів в будівлі; zпов - висота одного поверху, м; zзаг - глибина залягання вводу, м; 1,35 - висота розташування ПК над підлогою, м.
10. Вибір схеми ВПВ виконується згідно з СНиП 2.04.01-85* п.12.1, 13.1.
Якщо напір у зовнішній мережі менше потрібного напору на вводі в будівлю, тоді необхідно запроектувати підвищення напору у внутрішній мережі за допомогою насосів – підвищувачів, водонапірного баку, гідропневмоустановки або інших споруд.
| « 11.2 Схеми внутрішніх водопроводів | 11.4 Вимоги Правил пожежної безпеки України до внутрішнього протипожежного водопроводу » |