Пожежі в будівлях висотою більше 16 поверхів - підвищеної поверховості - характеризуються швидким розповсюдженням вогню та диму до вищерозташованих поверхів:
-
по горючих речах та обладнанню;
-
через коридори, вестибюлі, холи;
-
через віконні отвори;
-
через сходові клітини;
-
через шахти ліфтів;
-
через канали та короби, де прокладені інженерні комунікації;
-
через сміттєпроводи;
-
через нещільності у перекриттях.
Аналіз пожеж та проведені дослідження показують, що під час виникнення пожеж на перших поверхах будівлі (1 – 3 поверхи) вже через 5 – 6 хвилин задимлення розповсюджується по всій сходовій клітині та ліфтовому вузлу, а рівень задимлення такий, що перебувати там без використання засобів індивідуального захисту неможливо. Швидкість руху продуктів згоряння на сходових клітинах без включення систем протипожежного захисту під час початкового періоду розвитку пожежі становить 7 – 8 м/хв.
Одночасно зі сходовими клітинами відбувається задимлення приміщень поверхів над тими, що горять, особливо над розташованими з підвітряного боку. В цих умовах погіршення видимості, токсична дія продуктів згоряння, паніка, що виникає, можуть призвести до загибелі людей.
Таким чином, для успішного гасіння пожежі на початковій стадії її виникнення доцільно застосування внутрішнього протипожежного водопроводу, а для житлових будівель підвищеної поверховості (БПП) - кранів квартирного пожежогасіння (до того ж вони встановлюються разом з оптико – електронними сповіщувачами).
В залежності від поверховості будівель та їх висоти, приймають різні схеми внутрішніх протипожежних водопроводів. В будівлях до 16 поверхів включно, незалежно від їх призначення, рекомендується проектувати об`єднані господарчо - питні та протипожежні водопроводи з витратою води 2,5 л/с з забезпеченням зрошення одним - двома струменями кожної точки приміщення та тиском (напором) у пожежних кранів близько 10 м.
При розрахунку внутрішнього протипожежного водопроводу напір, необхідний для гасіння, визначають для пожежних кранів, що розташовані на самому високому та віддаленому місці від насосної станції. Крани, що розташовані на нижніх поверхах, будуть знаходитися під великим тиском. Для зменшення напору у внутрішніх мережах будівель підвищеної поверховості систему водопостачання розділяють на декілька «висотних» зон. Водопроводи, що розташовані в такій зоні, мають назву – "зонні". Подачу води для гасіння пожежі при зонному водопостачанні здійснюють за двома основними схемами.
При послідовному зонуванні (рис. 12.1) кожна насосна станція подає кількість води, яка необхідна всім верхнім зонам (насосна станція першої зони подає кількість води, що дорівнює сумі QІ+QІІ , де QІ- витрати води першої зони, QІІ - витрати води другої зони). При цьому вода для верхніх зон подається насосами другої зони за допомогою мережі нижніх зон для господарчо - питних та протипожежних потреб.
Особливість паралельної системи полягає в тому, що всі насоси встановлені в одному місці - в підвальному приміщенні, зручному для обслуговування. Кожна зона працює незалежно одна від одної, але паралельна система потребує більше труб, ніж послідовна. Як при послідовній, так само й при паралельній системі для кожної зони, крім господарчо - питних насосів, передбачаються пожежні насоси.
Рис.12. 1 - Подача води в багатоповерхових будівлях по системах:
а) паралельній; б) послідовній; 1 - насосна станція першої зони; 2 - насосна станція другої зони
Послідовна система менш надійна, ніж паралельна, тому що при аварії будь-якого елементу системи всі вищерозташовані поверхи залишаються без води. Тому послідовна система повинна бути обов`язково доповнена запасною (загальною) системою з насосом, який може подавати воду в бак будь – якої зони (рис. 12.2). Ця схема має назву – змішана (об’єднана)
Рис.12. 2 - Змішана (об`єднана) схема подачі води в БПП:
1 - насосна станція першої зони; 2 - насосна станція другої зони.
Кількість зон повинна бути такою, щоб гідростатичний напір у системі господарчо-питного або господарчо-протипожежного водопроводу на найнизько розташованому санітарно-технічному приладі не перевищував 45 м, а гідростатичний напір у системі роздільного протипожежного водопроводу на найнизько розташованому пожежному крані - не перевищував 90 м.
При зонному водопостачанні водопровідна мережа кожної зони повинна бути закільцьована по вертикалі та з кожної зони назовні повинні бути виведені патрубки діаметром 77 мм для приєднання пожежної техніки. Патрубки обладнуються зворотними клапанами та засувками, що мають управління ззовні.
Приклад влаштування системи зонного (паралельного) водопостачання житлової будівлі
До елементів внутрішнього протипожежного водопроводу будівель підвищеної поверховості пред’являються такі самі вимоги, що й до звичайних протипожежних мереж, але деякі особливості є.
Кількість вводів в будівлю повинна бути не менше двох та конфігурація магістрального трубопроводу приймається обов’язково кільцевою.
Водомірний вузол влаштовується з обвідною лінією, яка має електрозасувку, що запломбована в звичайний час у закритому положенні та відкривається автоматично одночасно з пуском пожежних насосів.
Насоси, що забезпечують необхідний напір в мережі під час пожежогасіння, як правило, встановлюються паралельно, але можливо їх послідовне включення.
Для БПП кількість резервних насосів у насосній станції приймається не менше двох, в залежності від кількості робочих агрегатів та категорії надійності насосної станції. Управління насосами передбачається ручне, дистанційне та (або) автоматичне.
Автоматичне включення насосів повинно передбачати:
-
автоматичний пуск робочого насоса;
-
автоматичне вмикання резервного насоса при аварійному відключенні робочого насоса;
-
відкриття електрозасувок на вводі;
-
одночасну подачу сигналу (звукового та світлового) в приміщення пожежного поста або інше приміщення, де цілодобово перебуває обслуговуючий персонал.
Насосні установки повинні мати два незалежних джерела енергопостачання. При одному джерелі енергопостачання можливе встановлення резервних насосів із приводами від двигунів внутрішнього згоряння.
За роботою насосних станцій повинен здійснюватися контроль:
-
за технологічними параметрами (тиск, витрата);
-
за електричними параметрами (струм, напруга, потужність).
Витрати води на трубопроводі пожежних насосів дозволяється не контролювати.
Приміщення насосних станцій повинні бути обладнані первинними засобами пожежогасіння (ПК, вогнегасниками). В насосних станціях із високовольтним обладнанням необхідно зберігати два вуглекислотних вогнегасника, бак з водою об’ємом 250 л, два азбестових полотна розмірами 2×2 м.
Заповнення мережі водою та створення напору для роботи пожежних кранів до пуску насосів забезпечується водонапірними баками або гідропневмобаками.
Об`єм води у водонапірних баках визначається як сума регулюючого об`єму та недоторканого протипожежного запасу (НПЗ) води.
Для зберігання НПЗ в баку повинно бути встановлено реле рівня, що повинно подавати сигнал на пожежний пост та на включення господарчих насосів при зниженні рівня води в них до рівня НПЗ.
НПЗ варто приймати з розрахунку 10-хвилинної тривалості гасіння пожежі від внутрішніх ПК при одночасній найбільшій витраті води на господарчо-питні потреби.
Висота розташування та об`єм водонапірного бака (ВБ) повинні забезпечувати отримання в будь-який час доби компактних струменів висотою не менше 4 м на верхньому поверсі або поверсі, розташованому безпосередньо під ВБ, та не менше 6 м на інших поверхах.
На трубопроводах, що з'єднують ВБ із магістральною внутрішньою водопровідною мережею, для відключення ВБ при роботі пожежних насосів повинні бути встановлені зворотний клапан та електрозасувка.
В тих випадках, коли водонапірні баки не можливо встановити на самому високому місці, наприклад, через архітектурні особливості, необхідно встановлювати пневмоустановки, прості за конструкцією, зручні та гігієнічні в експлуатації, такі, що не потребують великих капітальних затрат.
Пневматичні установки розміщуються в підвалі або на першому поверсі разом з компресором та насосами. При влаштуванні пневматичних установок в горищі або на верхньому технічному поверсі тиск повітря приймається менше потрібного за розрахунком на величину геометричної висоти підйому, тобто тиск у водопровідній мережі Нм буде підтримуватися тиском повітря Нпов та геометричною висотою розташування бака z:
Нм = Нпов + z
Якщо розміри горищного приміщення не дозволяють розмістити в ньому ГПУ повністю, тоді в ньому розміщують водяний бак, а повітряний бак розташовують в підвальному або першому поверхах разом з компресором та насосом.
В будівлях підвищеної поверховості найчастіше використовують пневмоустановку зі змінним тиском, тому що вона більш надійна в роботі. При тиску у водяному баці нижче Н мін пов, автоматично вмикається компресор. Пожежні насоси повинні вмикатися автоматично при тиску в протипожежній внутрішній водопровідній мережі нижче розрахункового.
Об’єм водяного бака пневматичної установки WГПУ розраховують так само, як і об’єм водонапірного бака:
WГПУ =Wрег + Wн.з.
де Wрег - регулюючий запас води;
Wн.з. - десятихвилинний недоторканний запас води.
При використанні пневматичних установок (які, як правило, встановлюються в приміщеннях насосної та знаходяться під постійним наглядом обслуговуючого персоналу) простіше вирішується питання автоматизації роботи пожежних насосів, тому за узгодженням з пожежною охороною, об’єм водяної частини пневмобака може бути зменшеним. В такому випадку пневматичний бак буде працювати, як “імпульсний бак”, тільки для вмикання пожежних насосів. На рис.12.3 наведена схема насосної станції з пневматичною установкою об’єднаного господарчо – питного та протипожежного водопроводу.
Рис.12.3 – Насосна станція з гідропневматичною установкою
Господарчі насоси поповнюють водою баки гідропневматичної установки. Для створення тиску в баках використовуються компресори. При виникненні пожежі вмикають пожежні насоси, що подають воду до внутрішньої протипожежної водопровідної мережі. Господарчо–питні насоси та пневмоустановка при цьому автоматично зворотним клапаном відключається від водопровідної мережі.
У будівлях підвищеної поверховості встановлюються при необхідності спарені пожежні крани, при цьому необхідно передбачати у шафах пожежних кранів можливість розміщення двох ручних вогнегасників.
При напорах у ПК понад 40 м між ПК і з`єднувальною головкою необхідно передбачати установку діафрагм, що знижують надлишковий тиск. Діаметр діафрагм визначається за допомогою номограми (рис. 12.4).
Рис.12.4 - Номограма для визначення діаметрів отворів діафрагм, що встановлюються між з`єднувальними головками та пожежними кранами: d50 – діаметр отвору діафрагми, що встановлюється у пожежного крану діаметром 50 мм; d70 — те ж, діаметром 70 мм.