6.Требования к проектированию противопожарных водопроводов. Устройство обычных, автоматических и полуавтоматических противопожарных водопроводов.

Рассто­яние между стояками в плане зависит от длины пожарного рукава (10, 15 или 20м), высоты компактной струи и количества струй, необходи­мых для орошения каждой точки помещения. При этом учитывается сле­дующее:

• в жилых зданиях с коридорами свыше 10 м, а также в производствен­ных и общественных зданиях с расчетным количеством струй, две и более, каждая точка помещения должна орошаться двумя струями, по одной струе от двух соседних стояков;

• в производственных зданиях с расчетным количеством струй 3 и более и в жилых зданиях не менее двух на стояках допускается устанавливать спаренные пожарные краны, от которых обеспечивается расчетное ко­личество пожарных струй, количество струй подаваемых из каждого сто­яка, должно приниматься не более двух;

• в жилых домах с коридорами длиной до 10 м при числе струй две, оро­шение каждой точки помещения допускается производить двумя пожарны­ми струями, от одного стояка.

П ри необходимости орошения каждой точки помеще­ния одной струёй (Рис.22. 1), расстояние между стояками должно быть не более вычисленного по формуле

L_пс=2L_рук+L_кс, м, (22. 1)

При необходимости орошения двумя струями от двух разных стояков (Рис. 22. 2) по формуле

L_пс=L_рук+0,5L_кс, м, (22. 2)

где L_рук - стандартная длина рукава (10,15,20) м;

L_кс - высота компактной части струи, принимается равной высоте помещения считая от пола, но не менее :

• 6 м в жилых, общественных производственных зданиях высотой до 50м;

• 8 м в жилых зданиях высотой более 50 м;

• 16 м для общественных и производственных зданий вы­сотой более 50 м.

П ри гидравлическом расчете противопожарного водопровода за дик­тующий принимается самый удаленный и высоко расположенный по отноше­ние к вводу пожарный кран в случае тушения пожара одной струей, или необходимое количество самых высоко расположенных кранов на наиболее удаленных от ввода стояках при необходимости тушения пожара несколь­кими струями.

В объединенных противопожарных и хозяйственно-питьевых или про­изводственных системах расчетные расходы на общих участках системы определяются по формуле

q^общ= q^хол + q^пож ,л/с, (22. 3)

где q^хол - расход воды на хозяйственно - питьевые или производственные нужды (формула 19. 3);

q^пож - расчётный расход воды на пожаротушение, принимается по рекомендациям табл.1 и 2 СНиП.

Зная расход на каждом участке и задаваясь экономичными скорос­тями (1,5 - 2,0, но не более 3м) по таблицам Шевелева подбираются ди­аметры труб и вычисляются потери напора в них.

Требуемый напор на вводе объединенного противопожарного водо­провода определяется по формуле

H_тр^пож =H_г + H_вн^пож+ H_сч+ h_пк+ h_пр, м , (22. 4)

где H_г - геометрическая высота подъема воды, определяется как разность геодезических отметок оси диктующего пожарного крана и оси ввода в месте подключения;

h_пк - рабочий напор у диктующего пожарного крана, принимает­ся по данным табл.3 СНиП в зависимости от длины рукава, диаметра спрыска и высоты компактной части струи. Например, при высоте помещения 6м (минимальная высота компактной струи) необходимой производительности 2,5л/с длине пожарного рукава 10м, диаметр спрыска 16мм, на­пор у пожарного крана должен быть не менее 9,2 м;

 H_сч - потери напора в водомере, вычисляются по формуле (9. 2) если счетчик рассчитан на пропуск пожарного расхода. При этом  H_сч не должны превышать 10м. Для отдельных противопожарных систем, спринклерных и дренчерных систем, которые присоединяются непосредственно к вводу, а также в случаях, когда водомер не рассчитан на про­пуск пожарного расхода,  H_сч принимается равным нулю;

 H_вн^пож -потери напора в трубопроводах от ввода до диктующего пожарного крана;

 h_пр - потери напора в пожарном рукаве, определяются по фор­муле

 h_пр = k_р  q_стр^пожL_рук ,м, (22. 5)

где k_р - коэффициент сопротивления рукава, при диаметре рукава 50мм k_р = 0,012; при диаметре 65мм k_р =0,00385. Диаметр 50 мм применяют при расходе пожарных струй до 4,5 л/с, при большей производительности диаметр –65 мм;

q_стр^пож производительность пожарной струи, л/с.

Требуемый напор H_тр^пож , необходимый для обеспечения водой дик­тующего пожарного крана, сравнивается с напором, который гарантируется в наружной водопроводной сети H_гар. При этом сравнении могут иметь место случаи:

1. H_гар  H_тр^пож и H_гар  H_тр^хол - повысительных насосов не требуется;

2. H_гар  H_тр^пож и H_гар  H_тр^хол - требуется установка только противо­пожарных насосов,

3. H_гар  H_тр^пож и H_гар  H_тр^хол - требуется установка противопожарных и хозяйственно-питьевых повысительных насосов.

Насосные установки могут быть размещены в первых или подваль­ных этажах в отапливаемых помещениях высотой не менее 2,2 м, имеющих выход наружу, или в отдельно стоящих зданиях в ЦТП. Повысительные пожарные насосы подбирают на расчетную производительность пожарных струй и на напор, недостающий до тре­буемого, т.е.

H_нас^пож = H_тр^пож - H_гар, м, (22. 6)

Если гарантийный напор в наружной водопроводной сети состав­ляет 5 м. вод. ст. и менее, то перед насосами проектируют приемный ре­зервуар на трехчасовой расход воды, необходимый для тушения пожара.

Насосные установки могут быть запроектированы без резервных агрега­тов и звукоизолирующих приспособлений;

• во вспомогательных зданиях промышленных предприятий и зданиях складов, не оборудованных сред­ствами автоматического пожаротушения;

• при пожаротушении одной стру­ей;

• при установке нескольких пожарных насосов на двух и бо­лее вводах, рассчитанных на подачу по каждому вводу полного расхода воды при пожаротушении.

Насосные установки для противопожарных целей проектируются с ручным и дистанционным управлением, а для зданий высотой более 50м, зданий кинотеатров, клубов, домов культуры, конференц и актовых за­лов, а также для зданий, оборудованных спринклерными и дренчерными

установками с ручным, автоматическим и дистанционным управлением. При дистанционном пуске противопожарных насосов пусковые кнопки устанавливаются у пожарных кранов, не обеспеченных требуемым напором от наружной сети водопровода.

При автоматическом включении пожарных насосов должен одновре­менно подаваться сигнал (световой и звуковой) в помещение пожарного поста или другое помещение с круглосуточным пребыванием в нем обслуживающего персонала.

Электродвигатели пожарных насосов должны бесперебойно снабжаться электроэнергией от двух независимых друг от друга источников.

В системах водопровода с напорными баками хранение неприкосновенного противопожарного запаса воды предусматривается при ручном и автоматическом включении пожарных насосов из расчета 10-ти минутной продолжительности тушения пожара внутренними пожарными кранами при одновременном наибольшем расходе воды на производительные и хозяйственно - питьевые нужды.

Высота расположения бака должна обеспечивать получение в любое время суток компактной струи высотой не менее 4м на верхнем эта­же или этаже, расположенном непосредственно под баком и не менее 6м на остальных этажах.

Гидравлический расчет раздельного противопожарного водопровод да производится аналогично объединенному, но без учета расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды.

Противопожарный кран состоит из вентиля диаметром 50 мм или 65 мм установленного на ответвлении от стояка с ввернутой в него быстросмыкающейся полугайкой пенькового рукава (пожарного шланга) длиной 10, 15 или 20 м, на одном конце которого закреплена полугайка, а на другом - металлический пожарный ствол (брандспойт).

Внутренний противопожарный водопровод предназначен для тушения пожаров внутри зданий и сооружений.

Противопожарный водопровод проектируется отдельно от других систем, но чаще объединяется с хозяйственно-питьевым и производственным водопроводом.

Необходимость устройства внутреннего противопожарного водопро­вода в зданиях и помещениях, а также расходы воды на пожаротушение определяются по данным табл.1 СНиП. Например, внутренний противопо­жарный водопровод должен предусматриваться для жилых зданий высотой 12 этажей и более. При этом, для зданий 12-16 этажей тушение пожара предусматривается одной струей 2,5л/с, а для зданий высотой 17-25 этажей - 2 струями по 2,5л/с каждая.

Одновременно в СНиПе приводится перечень зданий, для которых внутренний противопожарный водопровод не предусматривается. Напри­мер, внутренний противопожарный водопровод не предусматривают для зданий общеобразовательных школ и бань, в зданиях кинотеатров сезон­ного действия, в производственных зданиях, в которых применение воды может вызвать взрыв, пожар, распространение огня и т.д.

Системы внутреннего противопожарного водопровода проектируют: раздельные - из стальных не оцинкованных труб; объединенные - из труб основной системы. Пластмассовые трубы для противопожарных водопроводов не применяют.

Противопожарные водопроводы бывают:

1. Обычные или простые с противопожарными кранами на сети трубо­проводов;

2. Автоматические - спринклерные установки;

3. Полуавтоматические - дренчерные установки.

Н аибольшее распространение имеет обычный противопожарный во­допровод (Рис. 21. 1). Он состоит из сети магистральных трубопроводов и стояков (распределительных линий) пожарных кранов и при необходимости водо­напорных установок.

Противопожарный водопровод оборудованный 12 и более пожарными крана­ми, присоединяется к наружному водопроводу не менее чем двумя ввода­ми.

Вводы закольцовываются между собой либо вся сеть делается коль­цевой. Сети проектируют открыто с прокладкой магистральных трубопро­водов в подвальных или технических этажах, в технических подпольях и чердаках, в подпольных каналах. Стояки прокладывают в нежилых по­мещениях по стенам лестничных клеток, коридоров тоже открыто, а при повышенных требованиях к отделке помещений - со скрытой прокладкой труб в бороздах, шахтах и др.

При значительной высоте здания, когда напор у нижних приборов превышает: для объединенных хозяйственно-питьевых и противопожарных систем 60м, а для раздельных противопожарных 90 м сети зонируют. При этом сети каждой зоны кольцуют по вертикали и по горизонтали с устройством не менее двух вводов от наружного водопровода. От внутренней сети наружу здания выводятся два патрубка диаметром 85 мм с запорной арматурой, обратными клапанами, спусками и быстросмыкающимися полу­гайками для присоединения рукавов пожарных машин снаружи здания.

Запорная арматура на сети противопожарного водопровода устанав­ливается:

• на каждом вводе;

• у основания стояков, оборудованных 5 по­жарными кранами и более, а при вертикальном кольцевании и на верх­них концах стояков, на участках кольцевой сети для отключения не болee одного стояка (в зданиях высотой более 50м) или не более 5 пожарных кранов на одном этаже.

При прокладке противопожарного водопровода в не отапливаемых зданиях (сухого водопровода) предусматривается установка арматуры для включения и отключения подачи и для спуска воды из труб, которая размещается в помещениях с положительной температурой.

Сеть противопожарного водопровода должна иметь уклон на гори­зонтальных участках к спусковым устройствам. В жилых и общественных зданиях стояки размещается на лестничных клетках или коридорах. В промышленных зданиях около входных дверей, ворот и окон, для свободного доступа к ним во время пожара.

В помещениях повышенной пожарной опасности (склады, сцены те­атров, клубов, производственные цехи с повышенной огнеопасностью, универсальные магазины, кино и телестудии и т.п.) проектирует сприн­клерные автоматически действующие и дренчерные стационарные проти­вопожарные установки.

Необходимость устройства автоматических си­стем пожаротушения устанавливается по специальным перечням зданий и помещений, подлежащих оборудованию автоматическими средствами по­жаротушения, утвержденными соответствующими министерствами.

Спринклерные установки представляют собой смонтированную под перекрытием помещения распределительную сеть труб 1 (рис.23.1) с вмон­тированными в нее спринклерными головками (разбрызгивателями) 2, срабатывающими при повышении температуры выше расчетной. Сеть распределительных трубопроводов питается водой от магистрали через главный стояк 3. Каждый разбрызгиватель может орошать 6 - 9м пло­щади пола при давлении перед разбрызгивателем 0,5-1м.

Спринклер (рис.23. 2) имеет бронзовый корпус 1 со штуцером с конической резьбой для соединения с распределительным трубо­проводом. В корпусе имеется диафрагма 2 с отверстием 13 мм, которое перекрывает полусферический клапан 3. Клапан поддерживается замком 4. Замок состоит из пластинок спаянных легкоплавким металлом. Поскольку спринклерные системы постоянно находятся под давлением, то при пожаре сплав плавится, замок распадается и давлением воды клапан оттесняется, вода устремляется через отверстие в диафрагме, разбрызгивается о розетку 5 и образует водяной факел.

Сплав спая разбрызгивателя изготавливает с различной температурой плавления. Обычная неокрашенная головка имеет температуру плав­ления +72°С. Для помещений сушилок применяют головки с температурой плавления +93°С (окрашен в белый цвет), изготавливаются головки на +141°С (синяя) и +182°С (красная). А втоматические системы пожаротушения выполняют водяными, воз­душными и водо-воздушными.

Водяные системы, т.е. заполненные круглосуточно водой, приме­няют в отапливаемых помещениях. Воздушные системы заполняют сжатым воздухом до контрольно-сигнального клапана 4 (рис.23 1). После срабатывания разбрызгивателей, вначале выходит воздух, затем следует вода, создавая водяную завесу. Такие системы применяют в помещениях с отрицательными температурами при отопительном периоде более 240 дней.

При меньшем отопительном периоде применяют водо-воздушные сис­темы, которые заполняют летом водой, а на зиму воздухом. Широкого распространения они не получили т.к. ежегодно требуют двух переза­рядок. Наибольшее распространение получили водяные системы.

Для удобства эксплуатации автоматические сети разбивают на сек­ции не более чем с 800 разбрызгивателями в водяной и 600 - в воз­душной. Если система обслуживает два помещения разделенных несгора­емой стеной, число разбрызгивателей в секции можно увеличить в 1,5 раза. Может быть произведено кольцевание системы трубопроводов в пределах одной секции.

Спринклеры устанавливают друг от друга на расстоянии 2,4-3,7 м, от стен 1,2-1,85 м, от сгораемых перекрытий или перегородок - 0,6 - 1,5м. На каждую секцию устанавливается контрольно-сигнальный клапан 4. Его назначение - автоматически пропускать воду в сеть при вскры­тии головок и подавать сигнал о пожаре. Подача сигнала дается колоколом 5, по которому ударяет молоточек, действующий от турбинки клапана. Вода поступает при снижении давления за контрольно-сигналь­ным клапаном (КСК) после вскрытия хотя бы одной спринклерной голов­ки. Кроме того, к клапану присоединяют электрическую сигнализацию, которая одновременно со звуковым подает и световой сигнал. Отрабо­танная вода от турбинки сбрасывается в канализацию.