Author: Кузнецова А.Е.
Tags: санитарно-техническое оборудование зданий и его монтаж общественное здоровье и гигиена санитария защита от несчастных случаев и их предупреждение здания вообще проектирование планирование дизайн части зданий, предназначенные для определенных целей помещения пожарное дело пожарная охрана
Year: 1980
Text
A. E. Кузнецова
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ
ВОДОСНАБЖЕНИЕ
МНОГОЭТАЖНЫХ
ЗДАНИЙ
A. E. КУЗНЕЦОВА
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ
ВОДОСНАБЖЕНИЕ
МНОГОЭТАЖНЫХ
ЗДАНИЙ
МОСКВА
СТРОКИ3ДАТ
1980
ББК 38.96
К «9
УДК 696.11:614 84:721.011.25
Печатается по решению секции литературы по противопожарной
технике редакционного совета Строй издата.
Рецензент канд. техн, наук А. Ф. Иванов, зам. начальника ка-
федры пожарной автоматики Высшей инженерной пожарно-техни-
ческой школы МВД СССР.
Кузнецова А. Е.
К 89 Противопожарное водоснабжение многоэтаж-
ных зданий. — М.: Стройиздат, 1980. — 79 с., ил.
Рассмотрены вопросы проектирования, устройства и эксплуатации
противопожарных водопроводов многоэтажных зданий. Приведены тре-
бования, предъявляемые к этим водопроводам. Описаны устройства,
применяемые для автоматизации работы противопожарных водопрово-
дов.
Книга предназначена для инженерно-технических работников по*
жаркой охраны и проектных организаций
32003—461
К ----------- 234-80.
047(01)—80
3405000000
ЬБК ЗЯ.Н
© Стройиздат, IIM0
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последнее время в нашей стране широко ведется строитель*
ство многоэтажных зданий высотой 10 этажей и более. Строитель-
ство таких зданий характерно не только для крупных, но и для не-
больших, особенно курортных городов.
При пожаре в многоэтажных зданиях происходит сильное за-
дымление лестничных клеток и помещений, быстрое распростране-
ние огня. В этих условиях тушение пожара и эвакуация людей с
верхних этажей вызывают большие трудности. Вследствие этого
строительными нормами и правилами к зданиям высотой 10 эта-
жей и более предъявляются повышенные противопожарные требо-
вания.
Здания высотой 10 этажей и более должны строиться I и II сте-
пени огнестойкости, иметь несгораемую отделку стен и потолков,
путей эвакуации, помещений, а также незадымляемые лестничные
клетки и безотказные в работе внутренние противопожарные водо-
проводы.
Чем выше здание, тем труднее тушить пожар от привозных
пожарных насосов, поэтому основное пожаротушение обеспечивают
внутренние противопожарные водопроводы. В зданиях высотой
10 этажей и более они имеют свои особенности.
В зданиях высотой до 50 м предусматривают кольцевые внут-
ренние водопроводные сети с двумя вводами. Для создания необ-
ходимого напора у пожарных кранов при тушении пожара устанав-
ливают пожарные насосы. Особые требования предъявляются и к
противопожарным водопроводам зданий высотой более 50 м (17 и
более этажей). Их работа должна быть полностью автоматизиро-
вана.
Анализ статистических данных показывает, что пожар может
возникнуть в любом помещении и развиваться с большой скоро-
стью. Предотвратить или своевременно потушить пожар позволяют
автоматические системы обнаружения и тушения пожаров. Их при-
меняют согласно «Перечню зданий и помещений объектов народ-
ного хозяйства СССР, подлежащих оборудованию автоматическими
средствами пожаротушения и автоматической сигнализацией».
Спринклерные и дренчерные установки являются наиболее эффек-
тивными средствами защиты зданий от пожаров.
В настоящее время автоматические системы пожаротушения
приобретают все более важное значение в борьбе с пожарами,
В книге обобщен опыт проектных и эксплуатационных органи-
заций в области противопожарного водоснабжения многоэтажных
зданий высотой 10 этажей и более.
Глава I. УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДОВ
МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ ВЫСОТОЙ 10 ЭТАЖЕЙ
И БОЛЕЕ
1. СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В зависимости от санитарно-гигиенических, технико-экономиче-
ских и противопожарных требований и особенностей наружных си-
стем водоснабжения в многоэтажных зданиях предусматривают
раздельные хозяйственно-питьевые, противопожарные и производст-
венные или объединенные водопроводы. Противопожарный водопро-
вод может быть объединен как с хозяйственно-питьевым, так и с
производственным водопроводом.
Объединенные сети выгоднее с гигиенической и экономической
точки зрения (дешевле при строительстве), а также удобнее в экс-
плуатации. В самостоятельных противопожарных водопроводах вода
застаивается, часто за сетями, насосами и арматурой не ведется
постоянного наблюдения, в то время как в объединенных сетях
любую утечку воды или аварию немедленно устраняют. Правда, при
отключении аварийного участка возможно отключение части пожар-
ных кранов, но это может быть и в самостоятельных сетях. В этом
случае в многоэтажных зданиях предусматривают орошение каждой
точки помещения от двух пожарных кранов и установку задвижек
из расчета отключения нс менее пяти пожарных кранов.
При постоянном достаточном напоре в наружной водопровод-
ной сети в зданиях высотой 10 этажей и более могут применяться
схемы подачи воды с нижней (рис. 1) и верхней разводкой маги-
стральных трубопроводов (рис. 2). Чем выше здание, тем больший
напор потребуется на вводе в него для работы внутренних пожар-
ных кранов. Например, для тушения пожара в 10-этажном здании
при высоте этажа 3 м напор на вводе во внутренний водопровод
должен быть
/ТВф3д = ЯкР + ft-|-z = 10 4-5 + (3 • 10) = 45 м,
где //«р — свободный напор у крана при радиусе действия ком-
пактной части струи 6 м, диаметре спрыска ствола 16 мм. длине
пожарного непрорезиненного рукава 20 м и диаметре 66 мм (см.
табл. 6 СНиП П-30-76), м; h — потери напора во внутреннем во-
допроводе от расчетных пожарных крапов до ввода (определяют
расчетом), м; г — геометрическая высота подъема воды, м.
Такой напор не всегда может быть обеспечен наружной водо-
проводной сетью. При недостаточном напоре в наружной водопро-
водной сети в схеме внутреннего водопровода многоэтажного здания
предусматривают насосы-повысители, водонапорные или пневматиче-
ские баки.
Внутреннюю водопроводную сеть с водонапорным баком приме
няют при недостаточном напоре в наружной водопроводной сет и
часы максимального водопотребления и при достаточном uniiopr в
часы минимального водопотребления. Водонапорные баки устная
ливают в специальных башнях, а также в наиболее высоким никах
4
Рис. 1. Водопроводная сеть с нижней разводкой, закольцованная
вводами
1 — наружная водопроводная сеть; 2 — ввод; 3 — водомерный узел; 4 —
магистральная линия; 5 — хозяйственно-питьевой стояк с подачей воды к ду-
шевым сеткам и водоразборным кранам; 6 — стояки с пожарными кранами
здания (на чердаках или в пристройках над зданиями) на высоте,
обеспечивающей нормальную работу верхних пожарных кранов.
Если конструкция здания не. позволяет установить водонапорный
бак, то применяют пневматическую установку.
Схема с насосами-повысителями используется при постоянном
недостаточном напоре воды в наружной водопроводной сети. В за-
висимости от гарантийного (минимального) напора в наружном во-
допроводе назначение насосов-ловыснтелей л режим пх работы мо-
гут быть различными:
если гарантийный напор в наружной водопроводной сети доста-
точен для хозяйственно-питьевых и производственных нужд, но не-
достаточен для работы внутренних пожарных кранов, устанавливают
' пожарный насос, повышающий давление во внутреннем водопроводе
во время пожара;
если в наружной водопроводной сети постоянно недостаточный
напор как для пожаротушения, так и для хозяйственно-питьевых
Рис. 2. Кольцевая внутренняя водопроводная сеть с верхней раз-
водкой
1 — наружная водопроводная сеть; 2 — ввод; 3 — водомерный узел; 4 —
стояки с пожарными кранами; 5 — магистральное кольцо; 6 — стояки с хозяй-
ственно-питьевыми кранами
(производственных) нужд, то в здании устанавливают либо насос,
обеспечивающий хозяйственно-питьевые (производственные) нужды,
и пожарный насос, либо один насос (и к нему резервный), обеспе-
чивающий необходимый расход воды для пожара и максимальный
расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.
Работа насосов может сочетаться с работой водонапорных или
пневматических баков. При этом хозяйственно-питьевые насосы ра-
ботают только периодически на наполнение баков. Таким образом,
при постоянном недостаточном напоре в наружной водопроводной
сети наиболее эффективными и целесообразными являются автома-
тические насосные установки с регулирующей емкостью, работаю-
щие в повторно-кратковременном режиме и позволяющие при отно-
сительно высоких значениях КПД насоса (0,85—0,95) проектировать
типовые установки с простыми, надежными и сравнительно недоро-
гими средствами автоматики (электроконтактными манометрами, ре-
ле уровня, струйными реле и т. д.). При этом в большинстве слу-
чаев следует применять установки с гидропневматическими баками,
так как они просты по конструкции, удобны и гигиеничны в экс-
плуатации, а также не требуют больших капитальных затрат.
В многоэтажных зданиях высотой до 50 м, где, согласно СНиП,
не требуется поддерживать постоянный напор у внутренних пожар-
ных кранов, чаще всего предусматривают схемы подачи воды с насо-
сами, включающимися при пожаре. В многоэтажных зданиях высо-
той более 50 м, где у внутренних пожарных кранов необходим
постоянный напор, применяют схему с водонапорными или пневма-
6
тическими баками, постоянно работающими насосами и нередко за-
пасными резервуарами.
Схему внутренней водопроводной сети с запасным резервуаром,
насосом-повысптелем и водонапорным или пневматическим баком
применяют в зданиях при постоянно недостаточном напоре (менее
5 м) и расходе воды в наружной водопроводной сети. В этом слу-
чае вода от наружной водопроводной сети поступает в запасном ре-
зервуар. откуда забирается насосом и подается либо непосредствен-
но во внутреннюю водопроводную сеть здания, либо на наполнение
водонапорного пли пневматического бака.
2. СХЕМЫ ВНУТРЕННИХ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ
Здания высотой до 50 м. В зависимости от этажности и высоты
зданий предусматривают различные схемы внутренних противопо-
жарных водопроводов.
В зданиях высотой не более 50 м (до 1G этажей включительно)
развившийся пожар тушат привозными насосами (автонасосами, ав-
тоцистернами. мотопомпами) от наружных водопроводных сетей.
Внутренний противопожарный водопровод в таких зданиях в
большинстве случаев используют только в первоначальный период
возникновения пожара до прибытия пожарных частей, а также как
дополнительное средство при тушении от привозных автонасосов.
Поэтому в зданиях до 16 этажей включительно проектируют объе-
диненные хозяйственно-питьевые и противопожарные водопроводы с
минимальным расходом воды и минимальным напором у пожарных
кранов (одна-две струи по 2,5 л/с каждая и напором у кранов око-
ло 10 м). * 4 .
Во всех случаях внутренний противопожарный водопровод 10—
16-этажных зданий имеет кольцевую сеть с двумя вводами.
В 10—12-этажных зданиях может быть кольцевая внутренняя
водопроводная сеть с тупиковыми стояками (см. рис. 1, 2). Соглас-
но СНиП, тупиковые внутренние противопожарные сети предусмат-
ривают в случае, если пожарных кранов 12 и менее. Это требование
полностью относится и к пожарным стоякам. В зданиях высотой до
12 этажей в тупиковых пожарных стояках (см. рис. 1) вода застаи-
вается, а при уменьшении напора в сети поступает к хозяйственно-
питьевым водоразборным кранам. Поэтому в объединенных хозяй-
ственно-питьевых противопожарных водопроводах таких зданий це-
лесообразно кольцевать сети по вертикали.
На пожарных стояках 13—16-этажных зданий устанавливают
13—16 пожарных кранов, все они также должны быть закольцованы
по вертикали.
В жилых многосекционных домах, где нет чердачных или тех-
нических этажей, выполняют попарное кольцевание пожарных стоя-
ков, установленных в секции и присоединенных к разным участкам
горизонтального кольца (рис. 3). Возможно также кольцевание
пожарных стояков с ближайшими хозяйственно-питьевыми стояками.
Для подачи воды при ттожпре в зданиях высотой 10 и более
этажей потребуется напор 45 м и более. Такой напор не всегда
может быть обеспечен непосредственно от наружной водопроводной
сети. Поэтому в зависимости от напора в наружной водопроводной
сети используют водопроводы с насосами-повысителями, а также с
водонапорными или пневматическими баками. Для повышения по-
7
Рис. 3. Схема хозяйственно-питьевого и противопожарного водо-
провода с посекционным кольцеванием пожарных стояков
/ — хозяйственно-питьевые стояки: 2 — стояки с внутренними пожарными кра-
нами; 3 — задвижки: 4 — кольцевая магистральная сеть; 5 — хозяЛственно-
питьевой насос; 6 — пожарный насос; 7 — резервный насос
стоянно или периодически недостаточного напора в наружной во-
допроводной сети всего квартала, микрорайона во внутренних сетях
зданий предусматривают общие квартальные насосные станции. При
этом могут быть применены периодически и постоянно действующие
Рис. 4. Схема объединенного водопровода квартала
1 — кольцевая наружная водопроводная сеть города; 2 — 11ТГ1 или кварталь-
ная насосная станция; 3 — кольцевая наружная водопроводная сеть квартала
(микрорайона); 4 — внутренние водопроводные сети многоэтажных зданий
высотой 10. 12, 14, 16 этажей
8
Рис. 5. Объединенный квартальный хозяйственно-питьевой и про-
тивопожарный водопровод 9—16-этажных зданий
1 — наружная городская водопроводная сеть; 2 — пожарные насосы; 3 — водо-
проводная сеть квартала; 4 — ЦТП
насосы, периодически действующие насосы, работающие совместно
с напорным баком, а также пожарные насосы с дистанционным или
автоматическим управлением.
Часто насосы и гидропневмобаки устанавливают не в насосной
станции, а в здании центрального теплового пункта (ЦТП). Вода
от наружной городской водопроводной сети по двум вводам посту-
пает в ЦТП или в насосную станцию, а затем в наружную водопро-
водную сеть квартала или микрорайона (рис. 4). Как правило,
квартальная сеть обеспечивает подачу воды к нескольким много-
этажным зданиям, где могут быть установлены внутренние пожар-
ные краны. Поэтому при наличии в системе 13 пожарных кранов и
более кольцевание такой сети обязательно. Если невозможно осу-
ществить кольцевание квартальной сети, то предусматривают схему,
закольцованную вводами, на которых устанавливают пожарные на-
сосы (рис. 5). От наружной водопроводной сети квартала (микро-
района) вода поступает во внутренние водопроводные сети, кото-
рые в зависимости от числа пожарных кранов также могут быть
тупиковыми или кольцевыми. Если в квартале или микрорайоне есть
здания, требующие для тушения пожара больший напор, чем тот,
который создают насосы, размещенные в ЦТП или в квартальной
насосной станции, то в них также устанавливают насосы. Вода к
этим насосам должна подаваться непосредственно от городской, се-
ти, а не зависеть от работы насосов ЦТП или квартальной насосной
станции. Это относится и к водопроводам многоэтажных зданий,
расположенных на территории завода. Их работа не должна зави-
сеть от работы насосной станции, повышающей давление в водо-
проводной сети завода.
Если при пожарах в многоэтажных зданиях-башнях требуется
орошение каждой точки помещения двумя струями, устанавливают
нс менее двух пожарных стояков, которые кольцуются по вертика-
ли между собой и с хозяйственно-питьевыми стояками. В 12-этаж-
ных жилых зданиях-башнях, имеющих небольшую площадь этажа,
внутренний противопожарный водопровод устраивают из одного
стояка со спаренными пожарными кранами по два крана на каждом
этаже (рис. 6, а, б). Пожарный стояк может быть закольцован с
ближайшим хозяйственно-питьевым стояком. Если в здании уста-
новлено до 12 пожарных кранов, то принимают тупиковую систему
водопровода с устройством одного ввода.
2—1161
9
Рис. 6. Установка спаренных пожарных кранов
а — один над другим: б — на одноП высоте: ! — чугунная задвижка типа
«Москва» с невыдвижным шпинделем и ручным приводом; 2 — корзинка для
укладки пожарного рукава: 3 —пеньковый пожарный рукав длиной 20 м.
диаметром 66 мм; 4 — пожарный ствол ручного типа ПС-А с соединительной
головкой IV-70, диаметром спрыска 19 мм; 5 — бронзовый пожарный вентиль
диаметром 70 мм; 6 — универсальный сигнализатор давления СДУ; 7 соеди-
нительная головка; 8 — угольник ковкого чугуна диаметром 70 мм; 9 — дере-
вянный шкаф в нише
Для жилых зданий высотой 17 этажей и более при зонном во-
доснабжении кольцевание по вертикали хозяйственно-питьевого во-
допровода может не предусматриваться.
Здания высотой 50 м и более. В зданиях высотой более 50 м
тушение пожара привозными автонасосамн неосуществимо из-за
большой геометрической высоты подъема воды. Кроле того, авто-
насосы должны создать дополнительный напор, так как при дви-
жении воды по рукавам напор теряется (например, при движении
воды по непрорезнненным пожарным рукавам диаметром 66 мм
потери напора составляют 10 м на каждые 100 м рукава). Для по-
лучения рабочих пожарных струн с радиусом действия компактной
10
части 16 м необходим напор у спрыска ствола 30—40 м. Таким
образом, для подачи воды на тушение пожара в зданиях высотой
более 50 м потребуется напор на насосе минимум 90—100 м.
Для тушения пожара в многоэтажных зданиях, согласно
табл. 5 СНиП 11-30-76, требуется расход воды 15—40 л/с. Пожар-
ные автонасосы и автоцистерны могут создавать (при высоте вса-
сывания 3,5 м и максимальном расходе воды 20—40 л/с) напор на
насосе примерно 90 м.
Надежность подачи воды к месту пожара зависит также от чис-
ла и качества пожарных рукавов. Пожарные рукава, бывшие в
употреблении, выдерживают давление около 7—9 кгс/см2 (70—90 м).
Кроме того, на прокладку рукавных линий на высоту 50 м и более
потребуется не менее 10—20 мин (приблизительно по 1 мин на
каждый этаж). Поэтому в зданиях высотой 50 м и более, согласно
СНиП 11-30-76, необходимо предусматривать противопожарный во-
допровод с большим, чем в обычных зданиях, напором и расходом
воды. Он должен работать не только как внутренний противопо-
жарный водопровод, обеспечивающий тушение пожара до прибытия
пожарных частей, но и как наружный противопожарный, от кото-
рого можно осуществлять основное пожаротушение без привозных
насосов.
Этот водопровод должен иметь кольцевую сеть большого диа-
метра (100—150 мм) с постоянным давлением для подачи двух
струй с расходом воды 2,5 л/с каждая до включения стационарных
насосов и 15—40 л/с (3—8 струй по 5 л/с каждая) при работе этих
насосов. Поскольку в зданиях высотой более 50 м (свыше 17 этажей)
на стояке устанавливают 13 и более пожарных кранов, кольцевание
сети производят по вертикали.
При расчете внутреннего противопожарного водопровода напор,
требуемый для тушения, определяют по пожарным кранам, распо-
ложенным на самом высоком и удаленном от насосной станции
месте. Краны, расположенные ниже, будут находиться под большим
давлением. Чем сильнее напор в сети, тем больше повреждений се-
ти и арматуры. Кроме того, увеличиваются непроизвольные расходы
воды и утечки. В зданиях повышенной этажности гидростатический
и тем более гидродинамический напор в системах внутренних водо-
проводов может значительно превышать предел, при котором обе-
спечивается удобство и безопасность пользования водопроводной
арматурой.
Для уменьшения напора во внутренних водопроводных сетях
таких зданий единую централизованную систему водоснабжения
разделяют на две или несколько высотных зон. Водопроводы, рас-
положенные в зоне, называются зонными, или зональными. При
зонном водоснабжении подачу воды для тушения пожара осущест-
вляют по двум основным схемам. По первой схеме (рис. 7, а) во-
ду подают по параллельной системе трубопроводов насосами, ус-
тановленными внизу здания. По второй схеме (рис. 7, б) воду по-
дают из зоны в зону насосами, размещенными на этажах по после-
довательной системе.
От наружной водопроводной сети вода поступает во внутреннюю
зонную систему к насосам по двум вводам. Если в наружной водо-
проводной сети расход воды недостаточен, то у здания предусмат-
ривают устройство запасного резервуара.
При строительстве последовательной системы водоснабжения
требуется меньшее число труб, чем при параллельной, поэтому та-
2* 11
Рис. 7. Зонные системы подачи воды в многоэтажных зданиях по
схемам
а — параллельной; б — последовательной; в — общей; / — запасной резервуар;
2 — насосы I зоны; 3 — насосы II зоны; 4 — водонапорный бак; 5 — трубопро-
вод для подачи воды в кольцо II зоны; 6 — трубопровод для подачи воды в
кольцо I зоны
кая сеть дешевле. В то же время при последовательной системе в
каждой зоне необходимы самостоятельные помещения для насосной
станции, в которых должны быть усиленные перекрытия под насосы,
специальная звукоизоляция, подводка электроэнергии, пусковые
устройства автоматики и т. и. Поэтому выделить для насосов па-
раллельной системы одно помещение в подвале, на цокольном или
первом этаже легче, чем два-три помещения на верхних этажах для
установки насосов последовательной системы.
Как при параллельной, так и при последовательной системах
в водонапорных баках предусматривают неприкосновенный запас
воды для пожаротушения, а также объем воды, регулирующий не-
равномерность водопотребления в здании.
В последовательной системе водонапорные баки всех зон, кро-
ме верхней, служат не только регулирующим резервуаром своей
зоны, но и источником питания вышележащей.
Последовательная система менее надежна, чем параллельная,
так как при аварии какого-либо одного из ее элементов все выше-
расположенные этажи могут остаться без воды. Поэтому последо-
вательная система должна быть обязательно дополнена запасной
(общей) системой со своим насосом, который может подавать воду
в любой бак (рис. 7, в). Преимущество параллельной системы со-
стоит в том, что все насосы расположены в одном месте, это удоб-
12
но при обслуживании. Кроме того, каждая зона работает незави-
симо одна от другой.
При последовательной и параллельной системах в каждой зоне,
кроме хозяйственно-питьевых насосов, устанавливают пожарные
насосы.
При зонном водоснабжении в здании чаще всего предусматри-
вают две сети: хозяйственно-питьевую и противопожарную внутрен-
нюю водопроводную сеть. Это деление обусловлено разностью напо-
ров, необходимых для подачи воды на хозяйственно-питьевые и по-
жарные нужды.
Для тушения пожаров минимальный напор у кранов, располо-
женных на самом высоком месте, должен быть равен 25—30 м при
радиусе действия компактной части струн 16 м и расходе воды на
каждую струю не менее 5 л/с. Необходимые напоры и расходы воды
для работы внутренних пожарных кранов приведены в табл. 1.
Для хозяйственно-питьевых нужд минимальный напор у водо-
разборных кранов 2—4 м. Но так как на тушение пожара чаще
всего требуется больший расход воды, чем на хозяйственно-питье-
вые нужды, то при объединении внутренних водопроводных сетей
резко увеличиваются потери напора, а следовательно, и общий на-
пор в системе. Таким образом, при объединенной внутренней водо-
проводной сети в случае включения пожарных насосов водоразбор-
ные хозяйственно-питьевые точки могут выйти из .строя. Чтобы это-
го не произошло, водопроводные сети целесообразно строить раз-
дельными.
Для поддержания постоянного напора в зонных водопроводах
устанавливают водонапорные или гидропневматические баки, кото-
рые работают до включения насосов. Водонапорные баки в зонных
системах служат как для хозяйственно-питьевых, так и для пожар-
ных внутренних водопроводных сетей (рис. 8).
Высота расположения водонапорных баков, как правило, опре-
деляется из расчета обеспечения напора у хозяйственно-питьевых
водоразборов. Так как под баком (в нижерасположенных этажах)
напор недостаточен для работы внутренних пожарных кранов, вода
к ним подается от баков вышерасположенной зоны. Таким образом,
зоны хозяйственно-питьевой водопроводной сети не совпадают с
зонами противопожарной сети, которая сдвинута вниз (по расчету)
на несколько этажей.
Вода в водонапорные баки поступает от хозяйственно-питьевых
насосов, которые включаются периодически от реле уровней, установ-
ленных в баках на отметке неприкосновенного запаса, и выключа-
ются от верхнего реле. Вода из водонапорных баков в противопо-
жарную сеть поступает через трубопроводы, на которых установле-
ны обратные клапаны, струйные реле и задвижки. При включении
пожарных кранов вода* некоторое время поступает из водонапор-
ного бака через струйное реле, которое срабатывает и включает в
работу пожарный насос.
В водопроводах многоэтажных зданий трудно создать необхо-
димый напор для тушения пожара (до включения пожарных насо-
сов) на последних этажах верхней зоны. Поэтому на самой высо-
кой точке здания устанавливают водонапорный бак. При этом не-
обходимо иметь в виду, что пожарные краны помещений, находя-
щихся непосредственно под баком, могут полностью не обеспечи-
ваться требуемым напором, поэтому все оборудование и конструк-
тивные элементы таких помещений должны быть несгораемыми с
13
14
Рис. 9. Насосная станция высотного здания с пневматическими
установками
1 — пожарные насосы I зоны; 2 — трубопроводы подачи воды в противопожар-
ную сеть I зоны; 3 — струйное реле; 4 — трубопроводы подачи воды в хозяй-
ственно-питьевую сеть I зоны; 5—пневмобаки 1 зоны; 6 — хозяйственно-пить-
евые насосы I зоны; 7 — компрессоры, подающие воздух в пневмобаки I зоны:
£— трубопроводы подачи воды в хозяйственно-питьевую сеть 11 зоны; 9 —
струйное реле; 10 — трубопроводы подачи воды в противопожарную сеть II зо-
ны; II — пневматические баки II зоны; 12 — хозяйственно-питьевые насосы
II зоны; 13 — пожарные насосы 11 зоны; 14 — компрессоры, подающие воздух
в пневмобаки II зоны; /5 —водомеры; /tf — электрозадвижки на вводах
соответствующим пределом огнестойкости. Несгораемой должна быть
отделка степ и потолков не только путей эвакуации (коридоров,
проходов, холлов), но и помещений.
Если водонапорные баки (чаще всего для верхней зоны) нель-
зя установить на самом высоком месте здания, например по архи-
тектурным соображениям, то вместо них размещают пневматические
баки в помещении насосной станции (рис. 9) или на этажах. Для
бесперебойной подачи воды предусматривают два пневматических
бака и два компрессора. Каждый бак заполнен водой от хозяйст-
венно-питьевого насоса и воздухом от компрессоров.
Рис. 8. Схема двухзонного внутреннего противопожарного водо-
провода
/ — трубопроводы подачи воды от хозяйственно-питьевых насосов в баки II зо-
ны; 2 — баки II зоныГЗ — обратные клапаны; -/ — струйные реле; 5 — задвиж-
ки; 6 — трубопроводы подачи воды из баков в хозяйственно-питьевую сеть (на
рисунке нс показана!; 7 — водопроводная сеть с пожарными кранами II зоны;
8 — трубопроводы для подачи воды от хозяйственно-питьевых насосов в баки
I зоны; 9 -баки I зоны; 10 — трубопроводы для подачи воды из баков в хо-
зяйственно питьевую сеть; 11 — водопроводная сеть с пожарными кранами
I зоны; /2 — трубопровод для подачи воды от пожарных насосов II зоны: 13.
11 — трубопроводы с соединительными головками па конце для подачи воды
автонасосами в противопожарные сети зон; 15 — трубопроводы подачи воды от
пожарных насосов I зоны
15
СП
Т аблица 1
Высота компакт- ной час- ти струи, высота помеще- ния, м Расход воды, л/с Напор у пожарно- го крана, м, при рукавах длиной, м Расход воды, л/с Напор у пожарно- го крана, м, при рукавах длиной, м Расход воды, л/с Напор у пожар- ного крана, м, при рукавах дли- ной, м Расход воды, л/с Напор у пожар- ного крана, м, при рукавах дли- ной, м
10 20 10 20 10 20 10 20
Подача струи при Диаметре спрыска наконечника пожарного ствола, мм
13 16 19 22
Пожарные краны, D — 50 мм
6 —— — — 2,6 9,2 10 3,4 8,8 10,4 — -
8 — — 2,9 12 13 4,1 12,9 14,8 — —- —
10 — — —— 3,3 15,1 14,4 4,6 16 18,5 — — ——
12 2,6 20,2 21 3,7 19,2 21 5,2 20,6 24 — —
14 2,8 23,6 24,6 4,2 24,8 26,3 — — —— — —
16 3,2 31,6 32,8 4,6 29,3 31,8 — мм — — —>
18 3,6 39 40,6 5,1 36 40 — — — — — —
Пожарные краны, D = 65 мм
6 — — — 2,6 8,8 9 3,4 7,8 8,3 4,5 7,8 8,6
8 — — — 2,9 11 И,4 4,1 И,4 12,1 5,4 11,3 12,4
10 — — — 8,3 14 14,6 4,6 14,3 15,1 6,1 14,4 15,8
12 2,6 19,8 20,2 3,7 18 18,6 5,2 18,2 19,9 6,8 18 19,8
14 2,8 23 23,3 4,2 23 23,5 5,7 21,8 23 7,4 21,4 23,5
16 3,2 31 31,5 4,6 27,6 28,4 6,3 26,6 28 8,3 27 29,7
18 3,6 38 38,5 5,1 33,8 34,6 7 32,9 34,8 9 31,7 • 34,8
20 4 46,4 47 5,6 41,2 42,4 7,5 37,2 39,7 9,7 36,7 40,6
Примечание. Напоры у пожарных кранов определены с учетом потерь напора в непрорезиненных рукавах
Рис. 10. Схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопо-
жарного водопровода многоэтажного жилого здания с постоянно
работающими насосами
1 — пожарные насосы зоны; 2 — хозяйственно-питьевые насосы зоны; 3 — струй-
ное реле; 4 — электроконтактные манометры; 5 — трубопровод с обратным
клапаном, задвижкой и соединительной головкой для автонасосов; 6 — хозяй-
ственно-питьевые стояки; 7 — регулятор давления; 8 — кольцевая противопо-
жарная сеть зоны
Когда хозяйственно-питьевые насосы не работают, вода из пнев-
мобаков под давлением воздуха поступает в хозяйственно-питьевую
сеть, а также в противопожарную сеть при тушении пожара в пер-
вые 10 мин. На трубопроводах, соединяющих пневмобаки с проти-
вопожарным водопроводом, установлены задвижки, обратные кла-
паны и струйные реле. Как только пожарные краны будут открыты,
вода пойдет от пневмобаков через струйные реле, которые включат
пожарные насосы зоны.
При включении насосов хозяйственно-питьевая сеть и пневмо-
баки отключаются обратными клапанами от противопожарной сети.
Чтобы подача воды была гарантирована, в насосной станции пре-
дусмотрено магистральное кольцо, соединенное с наружной водо-
проводной сетью двумя вводами.
В жилых зданиях и гостиницах, где возможна круглосуточная
работа хозяйственно-питьевых насосов, для поддержания постоян-
ного напора в противопожарной сети ее соединяют с внутренней
хозяйственно-питьевой сетью (рис. 10). В обычное время вода по-
ступает от хозяйственно-питьевых насосов во внутреннюю противо-
пожарную сеть, а затем в хозяйственно-питьевую сеть. В случае воз-
никновения пожара автоматически или дистанционно включаются
пожарные насосы. Но в связи с тем, что пожарные насосы создают
у водоразборных кранов хозяйственно-питьевого водопровода давле-
17
Рис. 11. Противопожарный водо-
провод с насосами, обеспечиваю-
щими подачу воды в две зоны
/ — противопожарная сеть II зоны; 2
струйное реле РКПЖ; <3 — местное со-
противление; 4 — хозяйственно-питьевая
сеть II зоны; 5 — хозяйственно-питье-
вая сеть I зоны; 6' — трубопровод, по-
дающий воду во II зону; 7 — противо-
пожарная сеть I зоны; 8 — регуляторы
давления; 9 — пожарные насосы; 10 —
электрозадвижки; // — водомер; 12 —
трубопроводы для подачи воды к хо-
зяйственно-питьевым насосам
ние большее, чем обычно,
на линии, соединяющей хо-
зяйственно-питьевую и про-
тивопожарную сети данной
зоны, устанавливают регу-
ляторы давления «после
себя», которые снижают
давление до необходимого
для нормальной работы хо-
зяйственно-питьевой сети.
В объединенной схеме
пожарные насосы могут
включаться также автома-
тически от реле давления
(электроконтактных мано-
метров), установленных на
напорных линиях хозяйст-
венно-питьевых насосов в
насосной станции, и дистан-
ционно от кнопок около
внутренних пожарных кра-
нов.
При параллельном зони-
ровании расходы воды
отдельных зон одинаковые,
напоры разные. Чем выше
зона, тем больше напор
насосов. При необходимо-
сти насосы с большим на-
пором могут подавать воду
в нижние зоны, для чего
устанавливают понижаю-
щие давление регуляторы.
Поэтому в жилых зданиях-
башнях высотой 17—20 эта-
жей может быть применена
упрощенная схема подачи
воды (рис. 11). Пожарные
насосы забирают воду из
наружной водопроводной
сети или запасных резер-
вуаров и подают ее как в
I, так и во II зону. При
этом напор воды опреде-
ляется для II зоны (верх-
ней). Для снижения напора
в I зоне до расчетного установлен регулятор давления «после себя».
От водомерного узла вода поступает к постоянно работающим
хозяйственно-питьевым насосам I и II зон и далее направляется в
хозяйственно-питьевые сети зон. Для поддержания постоянного дав-
ления хозяйственно-питьевые и противопожарные сети зон соедине-
ны между собой трубопроводами. На трубопроводах установлены
обратный клапан и струйное реле контроля протекания жидкости
(РКПЖ-1). При тушении пожара, как только начинается движение
воды, реле срабатывает и включает пожарный насос и электроза-
18
Рис. 12. Схема водопровода с подачей воды в 1 зону от городской
водопроводной сети
1—хозяйственно-питьевые стояки 11 зоны; 2 — реле давления; 3 — противопо-
жарное кольцо 11 зоны с пожарными кранами на стояках; 4 — хозяйственно-
питьевые стояки 1 зоны; 5 — трубопровод для присоединения автонасосов;
6 — противопожарное кольцо I зоны; 7 — трубопроводы подачи воды от наруж-
ной водопроводной сети в I зону; 8 — пожарные насосы I зоны; 9 — пожарные
насосы II зоны; 10 — постоянно работающие хозяйственно-питьевые насосы
11 зоны
движки на вводах. Все остальные задвижки в системе водопровода
постоянно открыты. Пожарные насосы и электрозадвижкн должны
включаться также дистанционно от кнопок около внутренних по-
жарных крапов.
Недостатком схем, имеющих давление в противопожарной сети
за счет постоянно работающих хозяйственно-питьевых насосов, яв-
ляется то, что при обычном соединении электродвигателя с насосом
потребляется лишняя электроэнергия на создание напора у внутрен-
них кранов и подачу воды (5 л/с), необходимую для тушения по-
жара до включения пожарных насосов. В насосах с регулируемой
скоростью вращения рабочего колеса создается необходимый напор
и расход воды. Чтобы не было лишнего напора и расхода воды,
19
Рис. 13. Схема двухзонного объединенного противопожарного водо-
проводах трех зданий
/ — водонапорные баки; 2 — противопожарные сети II зоны; 3 — водонапорный
бак I зоны; 4 — противопожарные сети I зоны зданий; 5 — насосная станция
между насосом и электродвигателем устанавливают регулируемый
электропривод с индукторной муфтой скольжения. Работа муфты
скольжения зависит от величины тока возбуждения. Регулируя ток
возбуждения, можно плавно изменять скорость вращения вала на-
соса при неизменном вращении приводного электродвигателя. Пи-
тание цепи возбуждения осуществляется от сети 220 В переменного
тока через селеновый выпрямитель. Для регулирования тока воз-
буждения может быть установлен вариатор напряжения с автомати-
ческим воздействием (например, реле давления). Регулирование
числа оборотов вала насоса возможно также гидромуфтой, которая
устанавливается между насосом и двигателем.
Если напор в наружной водопроводной сети значительный, по-
дача воды на хозяйственно-питьевые нужды в нижние этажи может
осуществляться непосредственно от наружной сети без насосов и во-
донапорных баков (рис. 12). Пожарные краны нижних этажей мо-
гут находиться под напором наружной водопроводной сети только
в первые 10 мин пожара, а затем в связи с большими расходами
и напорами воды включаются пожарные насосы. В схеме на рис. 12
зона II противопожарного водопровода обеспечивается напором от
постоянно работающих хозяйственно-питьевых насосов, которые по-
дают воду непосредственно в кольцо противопожарной сети, а отту-
да вода поступает в хозяйственно-питьевую сеть. При включении
пожарных насосов II зоны давление в хозяйственно-питьевой сети
понижается регулятором давления «после себя» до расчетного.
Если многоэтажные здания расположены недалеко друг от дру-
га, их внутренние водопроводы могут быть объединенными (рис. 13).
Для поддержания постоянного давления во внутренней сети предус-
20
Рис. 14. Двухзонный водопровод 26-этажного здания
/ — водопроводная сеть II зоны; 2 — трубопровод, соединяющий хозяйственно-
питьевую сеть с противопожарной сетью II зоны; 3 —пожарные крапы; 4 —
задвижки; 5 — противопожарная сеть 1 зоны; 6 регуляторы давления; 7 — на-
сосы; 8 — гидрорезервуары; 9 — регуляторы давления на всасывающих трубо-
проводах; 10 — водомер; // — электрозадвижка
матривают водонапорные баки или пневматические установки. Для
высоте, обеспечивающей подачу воды в самое отдаленное здание,
для 1 зоны может быть предусмотрен один водонапорный бак на
высоте, обеспечивающей подачу воды в самое отдаленное здание.
В верхней зоне при наличии одного бака на несколько зданий необ-
ходимо разместить его на большой высоте, что не всегда осуществи-
мо, поэтому в каждом здании строят кольцевые внутренние проти-
вопожарные водопроводы с двумя вводами от центральной насосной
станции. Включение пожарных насосов должно быть автоматическим,
дистанционным и местным. Вода в водонапорные баки подается от
хозяйственно-питьевого водопровода зон (на рис. 13 хозяйственно-
питьевой водопровод не показан).
21
Рис. 15. Схема противопожарного водопровода 30-этажного здания
1 — насосы, 2 — водопроводная сеть с пожарными кранами; 3 — нижний водо-
напорный бак; '/ — сухие патрубки на крыше; 5 — верхний водонапорный бак;
6 — трубопровод подачи воды в верхний бак; 7, 8 — хозяйствено-литьевые сети
За рубежом в многоэтажных зданиях так же, как и в СССР,
строят зонные системы водоснабжения с установкой хозяйственно-
питьевых и пожарных насосов, водонапорных баков, раздельных хо-
22
зяйственно-питьевых и противопожарных водопроводных сетей. Ча-
сто вместо водонапорных баков используют импульсные гидрорезер-
вуары (баки) небольшого объема.
На рис. 14 приведена схема противопожарного водопровода 26-
этажного здания. Противопожарный водопровод имеет две зоны:
1 — с 1-го по G-й этаж, II — с 7-го по 26-й этаж. Два пожарных
насоса обеспечивают подачу воды в I и во 11 зоны. Два гидроре-
зервуара поддерживают в них давление до включения пожарных
насосов. В случае выхода из строя гидрорезервуаров подача воды
во II зону некоторое время осуществляется от хозяйственно-питьево-
го водопровода, для чего на 26-м этаже хозяйстьенно-питьевую сеть
соединяют с противопожарным водопроводом трубопроводом, на
котором установлена задвижка и обратный клапан.
Напоры, создаваемые насосами и пневмобаками, рассчитаны на
подачу воды во- II зону. Для снижения этих напоров до необходи-
мых в I зоне применены редукторы давления. Для стабилизации
давления на каждой всасывающей линии и на линиях, подающих
воду во II зону, также устанавливают редукторы давления. В схеме
30-этажного здания вода от городской сети или запасного резерву-
ара подается насосами в верхний бак, расположенный на высоте
10,5 м над 30-м этажом (рис. 15). Из верхнего бака вода поступа-
ет к пожарным кранам. Напор у верхних пожарных кранов 10,5-|-4—
—1,35^13,15 м. При переполнении верхнего бака вода переливается
в нижний бак, а из него поступает к пожарным кранам нижних
этажей. Из баков вода подается также в раздельные хозяйственно-
питьевые сети. Для тушения пожара на крыше и верхних этажах
сверху, на стояках (на крыше и на техническом этаже) установле-
ны патрубки с соединительными головками для пожарных рукавов.
Для выключения отдельных участков сети, водонапорных баков и
насосов предусмотрены задвижки.
Как видно, схема водопровода 30-этажного здания имеет неко-
торые особенности:
насосы подают воду только в верхний бак, а уже из него вода
поступает в нижний бак;
в противопожарную сеть вода поступает только от водонапор-
ных баков;
сверху стояки имеют патрубки для присоединения пожарных ру-
кавов;
расчетный расход воды при напоре у верхнего пожарного крана
13 м равен 2,5—3 л/с.
Рассмотренная схема не гарантирует подачи воды, так как по-
строена по последовательной системе без дублирующих линий.
3. ВВОДЫ И ВОДОМЕРНЫЕ УЗЛЫ
Согласно требованиям СНиП 11-30-76, внутренние сети много-
этажных зданий должны быть кольцевыми с подачей воды от на-
ружной водопроводной сети не менее чем по двум вводам. На вво-
дах для учета проходящего количества воды устанавливают счетчики-
водомеры. При расчете вводов, а следовательно и воломсров, учи-
тывают, что один из вводов может находиться на ремонте. Остальные
лводы и водомеры должны пропустить максимальный расчетный
расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, а также на пожаро-
тушение. На случай ремонта водомера прокладывают обводную ли-
23
11-и—IC^IKXJh-T-ll
ч
Рис. 16. Устройство ввода
1 — ввод от наружной водопроводной сети; 2 — задвижки; 3 — водомер; 4 — об-
ратный клапан; 5 — трубопровод для подачи воды во внутреннюю водопро-
водную сеть; 6 — постоянно запломбированная задвижка на обводной линии
J
Рис. 17. Устройство двух объединенных вводов с водомером, рас-
считанным на пропуск максимального количества воды
/ — вводы от наружной водопроводной сети; 2 — задвижки; 3 — постоянно за-
пломбированная задвижка; 4 — водомер; 5—манометр; 6 — переходы
нию с запломбированной в обычное время задвижкой (рис. 16),
открывающейся вручную. Все остальные задвижки нормально откры-
ты. При объединении вводов на одном из них устанавливают водо-
мер (рис. 17), на другом — задвижку. Как водомер, так и задвиж-
ка должны быть рассчитаны на пропуск максимального расхода во-
ды, необходимого на хозяйственно-питьевые Qx.n и пожарные Quo»
нужды. Если водомер не рассчитан на суммарный пропуск расхода
воды (Qx.nH-Qnow), то на вводе предусматривают электрозадвижки,
открывающиеся автоматически одновременно с пуском пожарных
насосов.
В многоэтажных зданиях высотой более 50 м подача воды долж-
на быть гарантирована, для чего устанавливают два насоса, два
водонапорных бака, два ввода и т. д. Это требование полностью
24
Рис. 18. Устройство двух вво-
дов с водомером, рассчитан-
ным на пропуск только хозяй-
ственно-питьевого расхода во-
ды
/ — ведомеп; 2 — постоянно откры-
тые задвижки; 3 — электрозадвиж-
ки, открывающиеся при пожаре;
4 — постоянно закрытые задвижки
Рис. 19. Парциальный
водомер
/ — шайба, зажатая между
фланцами; 2 — основной тру-
бопровод; 3 — обводной тру-
бопровод; 4 — водомер
относится к вводам и арматуре на вводах (задвижкам, обратным
клапанам, водомерам и т. п.). При выходе из строя одного из вво,-
дов или электрозадвижки должен работать другой ввод со своей
электрозадвижкой (рис. 18).
По принципу действия водомеры подразделяются на скоростные,
дроссельные, парциальные и др. Чаще всего для измерения количе-
ства воды, поступающей во внутреннюю водопроводную сеть, уста-
навливают скоростные водомеры (счетчики): крыльчатые для малых
и турбинные для больших расходов воды. Для измерения расходов
воды в многоэтажных зданиях используют турбинные водомеры с
винтовыми вертушками диаметром 50—200 мм.
Для измерения больших расходов воды в водопроводных сетях
диаметром более 50 мм, а также для передачи показаний водомера
па расстояние могут применяться дроссельные водомеры. В основу
работы дроссельных водомеров положен принцип измерения разно-
сти давлений, возникающей вследствие сужения поперечного сече-
ния потока сужающим устройством (соплом, трубой Вентури или
диафрагмой, представляющей собой диск с центральным круглым
отверстием). Для измерения разности давлений с одной и другой
стороны сужающего устройства присоединяют измерительные прибо-
ры — дифференциальные манометры. Перепад давления является
мерой скорости потока в сужающем устройстве и, следовательно,
мерой расхода воды: С дифманометром жестко связан показываю-
щий или самопишущий механизм.
Парциальные водомеры применяют при любых диаметрах водо-
проводных сетей (рис. 19). В этом случае обычный крыльчатый во-
домер устанавливают на обводной трубке небольшого диаметра,
которая присоединяется с той и другой стороны сужающего устрой-
ства магистрального трубопровода. Между количеством воды Q,
прошедшим через трубу Вентури или шайбу с отверстием, и расхо-
дом воды q, прошедшим через трубку малого диаметра, существует
следующее соотношение: n = Qlq. Если определить количество воды,
прошедшее через трубку малого диаметра, то, зная это соотноше-
3-1 Гб 1
25
ние, можно легко рассчитать количество воды, прошедшее через
трубу Вентури или диафрагму..
Водомерные узлы устанавливают в здании насосной станции,
центрального теплового пункта, котельной, проходной и т. п. в удоб-
ном помещении, имеющем искусственное или естественное освеще-
ние и температуру не ниже 2 °C. Подача воды для автоматических
систем пожаротушения (спринклерных или 'дренчерных), а также
для раздельных (самостоятельных) противопожарных водопроводов
многоэтажных зданий осуществляется непосредственно от ввода без
установки водомеров. Количество воды, поступающей для пожаро-
тушения, зависит от того, насколько правильно выполнен водомер-
ный узел и вводы в целом.
Представитель пожарной охраны должен знать место располо-
жения вводов и водомерного узла, а также его устройство. Места
вводов должны обозначаться на стенах здания на высоте 2—2,5 м.
Это необходимо для того, чтобы в случае разрушения внутренней
сети во время пожара или выхода из строя одного из вводов мож-
но было произвести необходимые отключения.
Глава II. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ПОЖАРОТУШЕНИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Пожары, возникающие в многоэтажных зданиях, часто носят
катастрофический характер. Из-за большой высоты зданий трудно
эвакуировать людей и тушить пожар, который распространяется с
большой скоростью как по горизонтали в пределах этаЖа, так и по
вертикали через оконные проемы, неплотности в заделке коммуни-
каций, шахты лифтов. Для подачи воды от внутреннего противопо-
жарного водопровода и особенно от привозных средств пожароту-
шения требуется много времени и усилий. Сильное задымление эта-
жей и высокая температура вызывают дополнительные трудности
при его тушении. Все это заставляет применять автоматические сис-
темы пожаротушения, которые срабатывают сразу же после воз-
никновения пожара, сами тушат его и подают сигнал тревоги.
Статистические данные показывают, что с помощью автомати-
ческих спринклерных или дренчерных систем тушится до 80—90%
пожаров.
Спринклерные системы пожаротушения применяют во многих
странах. В Австралии спринклерные системы обязательны в зданиях
высотой 45 м и более. В Японии спринклерные системы устраивают
во всех зданиях высотой 11 и более этажей. В США и Канаде
спринклерные системы предусматривают в* многоэтажных обществен-
ных зданиях, рассчитанных на большое число людей, имеющих сго-
раемую отделку помещений и значительные расстояния до путей эва-
куации.
В Советском Союзе применение автоматических систем пожаро-
26
Рис. 20. Принципиальная схема спринклерной системы
/ — воздушный компрессор; 2 — элсктроконтактиыЛ манометр; 3 — гидролнев-
мобак; 4 — обратный клапан; 5 — задвижки; 6 — насос; 7—манометр, установ-
ленный до узла управления; 8 — задвижка для отключения КСК на ремонт;
9 — вентиль для спуска воды в канализацию; 10 — вентиль для проверки си-
стемы; //— контрольно-сигнальный клапан; 12 — СДУ; 10—манометр, уста-
новленный после узла управления; // — магистральный трубопровод; 15 —
распределительные трубопроводы; 16 — спринклеры
тушения в отдельных пожароопасных помещениях зданий высотой
10 этажей и более определено «Перечнями зданий и помещений
объектов народного хозяйства СССР, подлежащих оборудованию
автоматическими средствами пожаротушения и автоматической по-
жарной сигнализацией». Эти системы могут быть самостоятельными
или объединенными с внутренним противопожарным водопроводом.
В последнее время автоматические системы пожаротушения
3*
27
предусматривают не только в производственных, но и в обществен-
ных зданиях. Так, ими оборудовали строящиеся в Москве здания
гостиниц высотой от 16 до 30 этажей (гостиница в Тропарево, на
Ленинском проспекте, Центральный дом туристов, гостиничный
комплекс в Измайлове и т. д.). Все олимпийские объекты также
подлежали оборудованию автоматическими средствами обнаружения
и тушения пожаров. ВНИИПО, УПО г. Москвы и СПКБ Спецавто-
матики выпустило в 1978 г. в развитие действующих нормативных
указаний «Руководство по проектированию спринклерных установок
в зданиях многоэтажных гостиниц в 10 этажей и более».
В многоэтажных зданиях спринклерными установками должны
быть оборудованы все пожароопасные помещения, за исключением
горячего и холодного цехов предприятий общественного питания,
моечных, санузлов, вентиляционных камер, электрощитовых, бойлер-
ных и холодильных камер. Помещения многоэтажных общественных
зданий отапливаются, поэтому в них для пожаротушения применяют
водяные автоматические системы.
Любая спринклерная система состоит из водопптателей, маги-
стральных и распределительных трубопроводов, узла управления и
спринклерных головок (рис. 20).
Основным водопитателем является насос, который может заби-
рать воду из наружной водопроводной сети при достаточной ее
мощности и из резервуаров или водоемов. Автоматическим водопи-
тателем, поддерживающим постоянное давление в спринклерной сис-
теме, может быть водопроводная сеть, гидропневматический или
водонапорный бак.
Узел управления состоит из контрольно-сигнального клапана
(КСК) марки ВС-100, ВС-150, двух манометров, один из которых
контролирует давление до КСК, другой — после КСК, постоянно
открытой задвижки, установленной до КСК, прибора для подачи
сигнала тревоги СДУ, трубопровода с вентилем для спуска воды в
канализацию и вентиля для проверки системы, рассчитанного на
пропуск воды (в канализацию) одной спринклерной головки.
При пожаре под действием температуры разрушается легкоплав-
кий сплав замка, поддерживающего клапан спринклерной головки.
Клапан выпадает, и вода из спринклерной головки выливается на
очаг пожара. Давление в системе до КСК падает, КСК вскрывает-
ся, и вода от водопитателя одновременно поступает к вскрывшимся
спринклерам и к прибору СДУ, который подает сигнал тревоги. От
СДУ могут включаться пожарные насосы, а также системы дымо-
удаления и подпора воздуха.
Чтобы быстрее обнаружить загорание и вовремя его ликвидиро-
вать, сигнал тревоги должен поступать с этажа, на котором возник
пожар. Каждый КСК узла управления обеспечивает подачу воды нс
более чем к 800 спринклерам одного или двух этажей.
Для предотвращения самопроизвольных открываний контрольно-
сигнального клапана и подачи ложного сигнала тревоги, возможно-
го при колебании давления в городском водопроводе (если он ис-
пользуется в качестве водоисточника), в спринклерной системе ре-
комендуется поддерживать давление, превышающее максимальное
давление в трубопроводе, за счет применения гидропневматических
устройств.
Трассировка распределительных трубопроводов и размещение
спринклеров внутри помещений должны осуществляться с учетом
архитектурно-эстетических требований.
28
Спринклеры типа СП
рекомендуется устанавли-
вать на потолке в соответ-
ствии с ГОСТ 14630—69
«Оросители водяные спринк-
лерные и дренчерные розе-
точного типа». Кроме того,
используют спринклеры на-
стенного типа.
Площадь, защищаемая
одним настенным спринкле-
ром, должна быть не более
16 м2, для спринклеров ти-
па СП-12 — не более 12 м2.
М и ни м а л ьное расстояние
между спринклерами всех
типов должно быть не ме-
нее 1,5 м. Максимальное
расстояние между спринк-
лерами СП-12 принимается
согласно СН 75-76 «Инст-
рукции по проектированию
установок автоматического
пожаротушения» в зависи-
мости от группы зданий и
помещений. Максимальное
расстояние между спринк-
лерами настенного типа не
должно превышать 4 м.
Эти спринклеры поме-
щают на расстоянии не бо-
лее 150 мм и не менее
70 мм от потолка (подвес-
ного потолка) защищаемого
помещения. При этом отра-
жатель спринклера распо-
лагают параллельно поверх-
ности потолка. Расстояние
от розетки спринклера
СП-12 до плоскости пере-
крытия (покрытия) должно
быть не более 0,4 и не ме-
нее 0,08 м. Температура
срабатывания спринклеров,
устанавливаемых для защи-
ты помещений гостиниц и
других общественных мно-
гоэтажных зданий, не долж-
на превышать 72СС.
Воду при проверке работы
стемы многоэтажного здания
1 — вводы;; 2 — задвижки; 3 — узлы уп-
равления; 4 — магистральные трубопро-
воды; 5 — распределительные трубо-
проводы; 6 — спринклерная сеть.
узла управления и ремонте всей
спринклерной системы рекомендуется спускать в канализацию.
При гидравлическом расчете спринклерных установок интенсив-
ность орошения помещений должна быть не менее 0,04 л/(с-м2), а
для путей эвакуации (коридоров, холлов, вестибюлей) и размещае-
мых в многоэтажном здании бытовых помещений, магазинов, биб-
29
_J 4
X 7 X
Рис. 22. Схема спринклерной системы и внутренних пожарных
кранов в многоэтажном здании
/ — водонапорные баки; 2 — высоконапорное кольцо; 3 — узел управления, со-
стоящий из задвижки, контрольно-сигнального клапана с универсальным
сигнализатором (СДУ); 4 — спаренные внутренние пожарные краны; 5 —
спринклерная сеть; 6 — регулятор давления; 7 — насосы
лиотек и т. п. — не менее 0,08 л/(с-м2). Расчетное время подачи
воды па пожар 60 млн, расчетная площадь орошения 120 м2. Для
тушения пожара в мастерских, на складах и в других производст-
венных помещениях интенсивность орошения, расчетная площадь и
время тушения пожара определяются по табл. 1 и 2 СИ 75-76.
30
Рис. 23. Схема внутреннего водопровода и спринклерной системы
/ — сухотрубы на крыше для подключения пожарных рукавов; 2 — пожарные
краны; 3—пневмобак вместимостью 19 м1; 4— задвижки; .5 — стояки диамет-
ром 150 мм для иодачи воды к внутренним пожарным кранам и в спринклер-
ные системы; 6 — стояки диаметром 32 мм для спуска воды и канализацию;
7 — трубопроводы в систему от насосов
31
Если автоматические системы пожаротушения объединены с
внутренним противопожарным водопроводом, то расчетный расход
воды составляет сумму расходов воды на эти системы и внутрен-
ние пожарные краны.
Узлы управления спринклерных установок с контрольно-сигналь-
ными клапанами ВС и автоматических дренчерных установок с кла-
панами группового действия ГД размещают в подвальном, цоколь-
ном, первом этажах здания в помещении пожарного теплового пунк-
та, диспетчерской или вблизи выходов из других помещений. Тем-
пература воздуха там должна быть не менее 4 °C. От каждого узла
управления вода по магистральному трубопроводу (рис. 21) подает-
Рис. 24. Схема узла А (см. рис.
33)
7 —задвижка; 2 — обратный клапан:
3 — «индикатор» (реле) расхода воды;
4 — трубопровод подачи воды в спринк-
лерную систему; 5 — вентиль; 6 — смот-
ровое стекло; 7 — пожарные краны;
8 — пожарный стояк диаметром 150 мм;
9 — стояк диаметром 32 мм для спуска
воды в канализацию
ся вверх в распределительную сеть защищаемых помещений. Кроме
того, узлы управления могут быть установлены в коридорах, отап-
ливаемых лестничных клетках, холлах этажей, на которых находят-
ся оборудованные спринклерами помещения. В этом случае вода от
водопитателя по магистральному трубопроводу подается к узлу
управления, размещенному наверху, а затем в распределительную
сеть, на которой установлены спринклеры.
Таким образом, чем больше этажей, тем больше узлов управле-
ния и магистральных трубопроводов. Для уменьшения магистраль-
ных спринклерных и дренчерных сетей в здании целесообразно
смонтировать вертикальное напорное кольцо (рис. 22), от которого
вода будет подаваться в автоматические системы пожаротушения
и внутренние пожарные краны каждого этажа. Для снижения на-
пора в нижних этажах необходимо устанавливать регуляторы дав-
ления или дисковые диафрагмы.
При пожаре спринклеры срабатывают или же в работу вклю-
чаются внутренние пожарные краны, давление в распределительных
линиях падает, за счет давления воды от напорного магистрального
кольца вскрывается КСК, и вода поступает в спринклерную систему
и одновременно к универсальному сигнализатору давления СДУ,
который включает пожарный насос и подает сигнал тревоги.
Чтобы гарантировать подачу воды, распределительная сеть на
каждом этаже может быть закольцована через два КСК. Постоян-
ное давление во всей объединенной системе поддерживается водо-
напорными или гидропневматическими баками. Минимальный сво-
бодный напор у наиболее невыгодно расположенного спринклера
должен быть не менее 6 м. Максимальный гидростатический напор
у КСК должен быть не более 90 м. Если по расчету напор больше
32
ЭО м, необходимо всю систему автоматического пожаротушения раз-
бить на две-три зоны В каждой зоне должно быть магистральное
кольцо с подачей воды в распределительную сеть через узел управ-
ления. На рис. 23 приведена схема объединенного противопожарно-
го водопровода спринклерной системы многоэтажного здания. В зда-
нии предусмотрена двухзонная система (на рис. 23 показана прин-
ципиальная схема водопровода только верхней зовы). Постоянное
давление н сети поддерживается давлением воздуха пневмобака.
Вода в спринклерные системы каждого этажа подается от стояков
пожарных кранов через «индикатор» (реле) расхода воды, который
включает пожарный насос и подает сигнал тревоги при понижении
давления в спринклерной сети (рис. 24).
При проверке или ремонте спринклерной системы вода спускает-
ся в канализацию по специальным стоякам. Контроль за движением
воды осуществляется через смотровое стекло. Для отключения
спринклерной системы от стояков пожарных кранов и канализации
установлены задвижки. Вода на крышу здания подается по сухим
стоякам с головками для присоединения пожарных рукавов.
Во всех автоматических системах водопитатель, трубопроводы
спринклерных установок, гидравлический расчет и электроуправление
насосных станции должны соответствовать требованиям СП 75-76.
Глава III. ВОДОПРОВОДНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ВНУТРЕННЕГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
1. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Насосные станции предназначены для подачи воды в водопро-
водную сеть в необходимом количестве и под определенным напором.
Тип насосной установки и режим ее работы выбирают на основании
технико-экономического сравнения разработанных вариантов. Су-
ществуют следующие типы насосов:
непрерывно или периодически действующие насосы при отсут-
ствии регулирующих емкостей;
насосы, обеспечивающие подачу, равную максимальному часо-
вому расходу воды или превышающую его и работающие в пов-
торно-кратковременном режиме совместно с гидропневматическпми
или водонапорными баками;
непрерывно или периодически действующие насосы с подачей
воды менее максимального часового расхода, работающие совместно
с регулирующей емкостью.
В зависимости от схемы водопровода и его назначения в поме-
щении насосной станции устанавливают хозяйственно-питьевые и
пожарные насосы как I, так и II зоны. Схемы переключения всасы-
вающих и напорных трубопроводов зависят от числа насосов, их
назначения и расположения.
33
Каждый насос оборудуют необходимым числом задвижек на
всасывающей и напорной линиях, обратным клапаном на напорной
линии, манометрами для измерения создаваемого насосом давления,
мановакуумметром, показывающим разрежение во всасывающей ли-
нии при заборе воды из резервуара или водоема.
Напорные и всасывающие линии объединяют трубопроводами,
на которых смонтированы разделительные задвижки (см. рис. 25—
27). Это дает возможность использовать любой из насосов при ава-
рии одного из вводов или напорных линий. Расположение насосов,
арматуры и трубопроводов должно обеспечивать надежность дейст-
вия, удобство, простоту и безопасность обслуживания, а также воз-
можность расширения помещения станции. Для уменьшения потерь
напора всасывающие и напорные трубопроводы выполняют как
можно короче с наименьшим числом местных сопротивлений (колен,
отводов, тройников и т. д.).
При заборе воды из запасных резервуаров всасывающие трубы
должны иметь непрерывный подъем к насосу (уклон не менее
0,005), для того чтобы воздух, выделяющийся из воды, мог свобод-
но двигаться к насосу и не создавать воздушные мешки. При пере-
ходе воды с одного диаметра трубы на другой на горизонтальных
участках следует применять только косые переходы с горизонталь-
ной верхней образующей. s
Для всасывающих линий необходимо применять только стальные
трубы на сварных соединениях. При укладке труб в землю они
должны быть покрыты антикоррозионной изоляцией. В лессовидных
грунтах всасывающие трубы укладывают по методу «труба в трубе».
Во избежание попадания воздуха во всасывающую трубу (что при-
водит к срыву работы центробежного насоса), засасывания отложив-
шегося на дне резервуара осадка, а также для обеспечения благо-
приятных условий подвода воды к вертикальным всасывающим тру-
бам необходимо, чтобы отверстие всасывающей трубы располагалось
на высоте не менее 0,8£)вх от дна колодца (Овх — диаметр расши-
ренной части всасывающей трубы — обычно принимается 1,3—1,5
диаметра всасывающей трубы). Кроме того, расстояние от трубы
до стен колодца должно быть 0,75—1£>вх. Для того чтобы не про-
изошло образования воронок вокруг труб и попадания в них возду-
ха, при наличии двух труб и более расстояние между ними должно
быть не менее 1,5—2£)Вх.
Стальные сварные трубы применяют как для всасывающих тру-
бопроводов, так и для напорных линий. Фланцы на трубах прива-
ривают только для присоединения арматуры и насосов. Внутри на-
сосной станции трубы могут быть уложены в каналах (кирпичных,
бетонных, железобетонных) подвального помещения, под полом
машинного зала с выводом маховиков задвижек в помещение на-
сосной, а также на полу насосной станции и вверху над агрегатами
(в исключительных случаях). Для прокладки в каналах рекоменду-
ется применять трубы диаметром до 500 мм. Нельзя размещать
трубы под полом станции непосредственно в грунте. В заглубленных
насосных станциях трубы укладывают на полу, но при этом обяза-
тельно устраивают мостики и лестницы для перехода через них.
Запорную арматуру на напорных и всасывающих трубопроводах
размещают так, чтобы обеспечить возможность замены или ремонта
любого из насосов, обратных клапанов, основной запорной армату-
ры без перерыва подачи воды на хозяйственно-питьевые (не менее
70%) и пожарные нужды.
34
Рис. 25. Схема установки трех насосов, подающих воду во внут-
реннюю объединенную хозяйственно-питьевую и противопожарную
сеть
/ — водомер; 2 — постоянно запломбированная задвижка; Л — обратные клапа-
ны и задвижки, через которые вода поступает только во внутреннюю водопро-
водную сеть; 4— напорные трубопроводы от наеосов; 5—пасосы; 6 — обрат-
ные клапаны у насосов
В 10— 16-этажных зданиях высотой до 50 м могут быть объеди-
ненные хозяйственно-питьевые и противопожарные водопроводы,
имеющие общие насосы. На рис. 25 изображена схема установки
трех насосов, из них два рабочих и один резервный. К насосам во-
да от городской сети поступает через водомерный узел по двум
всасывающим линиям и от этих насосов по двум напорным трубо-
проводам подается во внутреннюю сеть.
Если напор в наружной водопроводной сети достаточен для ра-
боты хозяйственно-питьевых водоразборов, но недостаточен для ра-
Рис. 26. Схема установки двух пожарных и двух хозяйственно-
питьевых насосов
/ — пожарные насосы, забирающие воду до водомера; 2 — водомер; 3 — об-
ратные клапаны и задвижки, через которые вода поступает только во внутрен-
нюю водопроводную сеть; 4 — хозяйственно-питьевые насосы
35
1
Рис. 27. Установка двух хозяйственно-питьевых насосов с вибро*
вставками
1 — водомер; 2— пожарные насосы; 3 — задвижки для отключения хозяйствен-
но-питьевых насосов и вибровставок; 4 — вибровставки на всасывающей и на-
порной линиях хозяйственно-питьевых насосов; 5 — хозяйственно-питьевые на-
сосы; 6 — обратные клапаны
боты пожарных кранов, могут устанавливаться только пожарные
насосы (основной и резервный). В случае когда хозяйственно-питье-
вые расходы и напоры намного отличаются от пожарных, в объеди-
ненных водопроводах монтируют хозяйственно-питьевые насосы и
Рис. 28. Схема установки насосов двухзонного водоснабжения в
зданиях высотой 50 м и более
/ — вводы с водомерами и электрозадвижками; 2 — магистральное всасыва-
ющее кольцо в насосной; 3, 4— пожарные насосы 1 и II зон; 5, 6—хозяйст-
венно-питьевые насосы I и II зон
36
Рис. 29. Схема размещения насосов совместно с пневматической
установкой
/ — компрессоры; 2 — пневмобаки; 3 — хозяйственно-питьевые насосы; 4 — по-
жарные насосы; 5 — обратный клапан; 6' — напорные линии
специальные насосы, включающиеся при пожаре (рис. 26). Раздель-
ные насосные агрегаты предусматривают также для раздельных во-
допроводных сетей (противопожарных и хозяйственно-питьевых).
На всасывающих и напорных линиях между группой насосов долж-
на быть установлена задвижка. От наружной водопроводной сети
к хозяйственно-питьевым насосам вода поступает через водомерный
узел. Пожарные насосы могут забирать воду до водомера.
Если насосная станция размещена в здании, то для уменьшения
шума от постоянно работающих хозяйственно-питьевых насосов на
всасывающих и напорных линиях применяют вибровставки (рис. 27).
На линиях пожарных насосов вибровставки делать не допускается,
так как они изготовлены из гофрированных рукавов и поэтому не
надежны в работе.
Схема обвязки насосов должна быть выполнена так, чтобы
работа противопожарных насосов не зависела от работы хозяйствен-
но-питьевых насосов, задвижек и внбровставок, которые при аварии
немедленно отключаются.
При заборе воды от городской сети предусматривается возмож-
ность подачи воды непосредственно во внутреннюю водопроводную
сеть, минуя насосы. При этом на линии устанавливают обратный
клапан и задвижку. При размещении насосов в центральном тепло-
вом пункте квартала или микрорайона схема коммуникаций трубо-
проводов, количество арматуры и места се расположения такие же,
как и для самостоятельных насосных станций (см. рис. 25—28).
При пожарах в многоэтажных зданиях высотой более 50 м при-
возные насосы (автонасосы, автоцистерны, мотопомпы) не могут обе-
спечить достаточной подачи воды, особенно на верхние этажи, по-
этому ее должны гарантировать стационарные насосные станции.
В связи с этим в схеме насосной станции (рис. 28) предусматри-
вают возможность забора воды с разных участков городской сети,
а также устройство всасывающего кольца, необходимость забора
37
воды каждым насосом из каждого полукольца и подачу воды по
двум напорным линиям, объединенным между собой. Число задви-
жек должно быть таким, чтобы можно было переключать любые
линии и насосы без нарушения подачи воды для пожаротушения
В насосной станции могут также устанавливаться гидроппев-
матические баки. На рис. 29 приведена схема насосной станции с
четырьмя пневматическими баками, двумя компрессорами, двумя
хозяйственно-питьевыми и двумя пожарными насосами. При вклю-
чении пожарных насосов пневмобаки и хозяйственно-питьевые насо-
сы обратным клапаном отключаются от напорных линий подачи
воды во внутреннюю водопроводную сеть. Насосы и двигатели долж-
ны устанавливаться на одном валу. Если насосы забирают иоду из
наружной водопроводной сети, они постоянно находятся пол напо-
ром, а следовательно, под заливом водой. При заборе воды из ре-
зервуаров, водоемов и других емкостей насосы могу г находиться
выше уровня воды. В этом случае они должны быть залиты водой
перед пуском в работу. Заливка насоса может быть произведена из
напорного трубопровода или специальною бака, установленного в
насосной станции, отсасыванием воздуха эжектором, вакуум-насо-
сом (водокольцевым) или вихревым насосом. Второй способ приме-
няют при диаметре всасывающих линий не более 250 мм. Вмести-
мость бака должна быть равна вместимости всасывающих труб it
самого насоса из расчета двухкратной заливки Для удержания
столба воды в системе «всасывающие трубопроводы—насос» в на-
чале всасывающей линии, находящейся в резервуаре, устанавлива-
ют обратный клапан. При наличии вакуум-насосов обратный клапан
на всасывающей линии ставить нет необходимости. Продолжитель-
ность заполнения насосов водой не должна превышать 3 мин.
2. ВОДОНАПОРНЫЕ И ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ БАКИ.
ЗАПАСНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ
Водонапорные и гидропневматические баки предназначены для
поддержания постоянного давления во внутренней водопроводной се-
ти здания, регулирования неравномерности недопотребления и работы
Рис. 30. Схемы подачи воды водонапорными баками
I— трубопровод для подачи воды в бак; 2 — электрозадвижка, включающаяся
при пожаре; 3 — трубопровод для подачи воды из бака; 4 — обратный клапан;
5 — переливная труба; 6—грязевая труба; 7 — объединенная (хозяйственно-
питьевая и противопожарная) сеть; S — струйное реле; 9— противопожарная
сеть; 10 — хозяйственно-питьевая сеть; II поплавковое реле; 12 отверстие
в трубе
38
хозяиственно-пптьевых насосов, а также для сохранения неприкосно-
венного запаса воды, необходимого для тушения пожара.
Водонапорные баки устанавливают в вентилируемых и
освещенных помещениях с положительной температурой. Под баком
размещают поддон на расстоянии не менее 0,5 м от дна, которое
должно быть доступно для осмотра и ремонта. Несущие конструк-
ции таких помещений выполняют из несгораемых материалов.
В объединенных системах водоснабжения подача воды в баки
(рис. 30, а) производится хозяйственно-питьевыми насосами по по-
дающему трубопроводу на верхний уровень. Подача воды из бака
в сеть осуществляется с уровня неприкосновенного противопожар-
ного запаса воды по разводящему трубопроводу, на котором уста-
новлен обратный клапан. На пожарные нужды вода подается с
нижнего уровня воды в баке по трубопроводу, на котором имеется
электрозадвижка, включающаяся автоматически от реле уровня и
дистанционно от кнопок около внутренних пожарных кранов. Такое
расположение подающего и разводящего трубопроводов дает воз-
можность сохранить неприкосновенный противопожарный запас воды
в баке, но не обеспечивает ее циркуляцию. Поэтому чаще всего во-
ду на хозяйственно-питьевые и пожарные нужды подают по одному
трубопроводу (рис. 30, б) с обратным клапаном и задвижкой, а
неприкосновенный запас воды сохраняется при помощи автоматиче-
ских реле уровня.
Сохранение неприкосновенного уровня воды в баке может быть
достигнуто также за счет забора воды на хозяйственно-питьевые
нужды снизу по трубопроводу, в котором на уровне неприкосновен-
ного запаса воды предусмотрено отверстие (рис. 30, в). Как только
уровень воды понизится до отверстия, подача воды в сеть прекра-
тится. Поскольку вода подается на верхний уровень бака, а забор
воды осуществляется снизу, будет постоянно происходить движение
воды, и она не будет застаиваться.
В раздельных системах водопроводов (хозяйственно-питьевом и
самостоятельном пожарном) вода в водонапорный бак поступает
также от хозяйственно-питьевых насосов но подающему трубопро-
воду (рис. 30, г), а забирается по разным трубопроводам в хозяй-
ственно-питьевую и в противопожарную сеть. Неприкосновенный
запас воды сохраняется разным расположением разводящих трубо-
проводов или автоматически при помощи реле уровня.
Кроме подающих и разводящих трубопроводов водонапорные
баки оборудуют спускной (грязевой) и переливной трубами с за-
движкой, а также датчиками уровня воды в баках для включения
и выключения насосных агрегатов, указателями уровня воды в ба-
ках и устройствами для подачи их показаний на пульт управления.
Поддон бака соединен трубопроводом диаметром 38 мм с перелив-
ной трубой.
Гидропневматическая установка может состоять
из одного герметичного бака, наполненного водой и воздухом, или
из двух герметичных баков, из которых один наполнен воздухом,
а другой — воздухом и водой. При больших расчетных объемах во-
ды пневматическая установка может состоять из трех баков и более.
Гидропнсвматические установки с компрессором и насосами мо-
гут размещаться в подвале или на первом этаже (см. рис. 29). При
устройстве пневматических установок на чердаке, на верхнем техни-
ческом этаже (рис. 31) давление воздуха принимается меньше рас-
четного па величину геометрической высоты подъема воды, т. е.
39
9 8
Рис. 31. Схема внутреннего водо-
провода с насосами и пневмоба-
ками, установленными на верхнем
этаже
1 — пневмобак: 2 — компрессор: 3 — об-
ратный клапан: 4 — задвижки; 5 — хо-
зяйствснно-пнтьевые стояки; 6 — стояки
внутренних пожарных кранов; 7—тру-
бопровод с обратным клапаном, за-
движкой и соединительной головкой
для автонасосов; 8 — пожарные насосы;
.9 — хозяйственно-питьевые насосы
давление в водопроводной се-
ти Нс поддерживается заснет
давления воздуха Нъоз и гео-
метрической высоты располо-
жения бака (//с = //воз4-2).
Если чердачное помещение не-
большое, в нем помещают
только водяной бак, а воздуш-
ный бак располагают в подва-
ле или па первом этаже вме-
сте с компрессором и насосами.
Принцип работы гидропиев-
матической установки заклю-
чается в следующем. Из воз-
душного бака А (рис. 32, а,б)
воздух по трубопроводу по-
ступает в водяной бак Б. Воз-
дух в бак А подается комп-
рессором, а вода в бак
Б — насосами. Из бака Б вода
по разводящей трубе направ-
ляется в водопроводную сеть.
Приемное отверстие разводя-
щей трубы снабжено поплав-
ковым клапаном, не позво-
ляющим сжатому воздуху
выйти из бака при значитель-
ном уменьшении уровня воды.
Воздушный трубопровод обо-
рудован поплавковым клапа-
ном, препятствующим поступлению воды в бак А при его
переполнении. Поплавок и клапан (рис. 33) жестко связаны между
собой. При наполнении бака Б водой поплавок вместе с ней подни-
мается, и клапан закрывает отверстие воздушной трубы. При
переполнении водой бака Б открывается предохранительный клапан,
который выпускает воду в переливную трубу. ПРИ увеличении
Рис. 32. Схемы пневматических установок
а — переменного давления; б — постоянного давления; 1 — воздушный трубо-
провод; 2— предохранительный клапан; 3, 6—поплавковые клапаны; 4 — элек-
троконтактный манометр; 5 — водомерное стекло: 7 — трубопровод подачи во-
ды в сеть; 8 — насосы; 9 — компрессор; 10 — редукционный клапан
40
Рис, 33. Поплавковый кла-
пан для воздушной трубы
/ — труба к воздушному баку:
2 — место предохранительного
клапана
Рис. 34. Редукционный кла-
пан
/ — ключ; 2 — пружина; 3. 4 —
поршни; 5 — шток; 6 — диск
давления срабатывает предохранительный клапан, выпускающий
воздух из системы. Гидропневматические установки могут быть
двух типов: с переменным и постоянным давлением.
В пневматической установке переменного давления (см. рис. 32,
а) при разборе воды из пневмобака сжатый воздух, поступая из
воздушного бака в водяной, вытесняет воду в сеть. При этом
объем воды уменьшается, а объем воздуха увеличивается, давление
в пневматической установке надает и при дальнейшем заборе воды
достигает минимума //мин. При наполнении бака Б водой от насо-
сов воздух поступает в бак А. Объем воды увеличивается, объем
воздуха во всей пневматической установке уменьшается, а следова-
тельно, увеличивается давление и при полном заполнении бака Б
водой достигает максимума //макс. Включение и выключение насоса
происходит от реле давления (электроконтактного манометра).
В пневматической установке переменного давления воздух, по-
данный в бак при первоначальном его заполнении, все время оста-
ется в нем, то расширяясь, то сжимаясь, поэтому компрессор рабо-
тает редко (один-два раза в неделю). Во время включения компрес-
сора пополняется объем воздуха, утечка которого происходит через
неплотности в системе и из-за растворения его в воде при повыше-
нии давления. Пневматические установки переменного давления бо-
лее надежны в работе, так как смена воздуха в них не происходит.
В связи с этим для противопожарных водопроводов их применяют
чаще, чем пневматические установки постоянного давления.
В пневматической установке постоянного давления (см. рис. 32,
б) на воздушном трубопроводе устанавливают редукционный
клапан (рис. 34), который срабатывает при понижении давле-
ния в баке Б, пропуская из бака Л воздух, необходимый для соз-
дания расчетного давления. Редукционный клапан состоит из диска
и двух поршней: одни регулирует давление воды со стороны водя-
ного резервуара, другой служит для уравновешивания давления
41
сжатого воздуха на диск. На поршни и шток нажимает пружина,
давление которой регулируют ключом. При понижении давления в
камере Б поршень опустится и диск откроется, пропуская воздух.
При увеличении давления в камере Б поршни поднимутся и диск
закроется.
При включении насосов (от реле давления) уровень воды в ба-
ке, а следовательно, и давление на предохранительный клапан уве-
личиваются. Вследствие этого предохранительный клапан откроется
и выпустит из бака часть воздуха, давление понизится до расчетного.
Таким образом, редукционный и предохранительный клапаны под-
держивают постоянное давление в водяном баке пневматической
установки.
Давление воздуха в баке Л поддерживает компрессор, который
включается, и выключается реле давления (например, электрокон-
тактпым манометром). Для контроля за уровнем воды в баке пре-
дусмотрено водомерное стекло. Контроль давления в системе осу-
ществляется манометром. Гидропнсвматические баки кроме подаю-
щей и разводящей труб должны быть оборудованы спускной тру-
бой, трубой, подающей воздух от компрессора, а также предохрани-
тельными клапанами, манометрами и датчиками уровня.
При напоре в наружной водопроводной сети менее 5 м возле
многоэтажного здания предусматривают запасные резервуары (см.
рис. 7). Вода в резервуары поступает от наружной водопроводной
сети и забирается насосами, находящимися в здании.
Запасные резервуары делают из железобетона круглой или пря-
моугольной формы и оборудуют подводящим, отводящим, перелив-
ным и спускным трубопроводами. Расположение трубопроводов и
запорной арматуры на них должно обеспечивать независимое вы-
ключение и опорожнение каждого резервуара. Резервуары оборуду-
ют указателями уровня воды и устройствами длля передачи показа-
ний в насосную станцию или диспетчерский пункт.
Глава IV. АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ВНУТРЕННИХ
СИСТЕМ ПОЖАРОТУШЕНИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Хозяйственно-противопожарное и самостоятельное противопо-
жарное водоснабжение многоэтажных зданий должно быть надеж-
ным и бесперебойным. При выходе из строя какого-либо агрегата
немедленно должен включаться резервный агрегат. Для нормальной
работы водопроводных сооружений необходим автоматический конт-
роль за основными технологическими параметрами: уровнем воды
в резервуарах и баках, давлением, расходом воды и скоростью ее
движения в водопроводной сети и вводах. Кроме того, автоматиче-
ские устройства должны осуществлять контроль за температурой
подшипников и сальников насосов, напряжением на электровводных
шинах насосной станции и шинах автоматических приборов, а так-
же обеспечивать защиту агрегатов от короткого замыкания, пере-
42
грузки и т. п. Автоматикой следует оснащать все основные соору-
жения: резервуары, водонапорные и пневматические баки, насос-
ные станции, вводы и водопроводные сети.
На полностью автоматизированных станциях процессы, связан-
ные с пуском, остановкой и контролем за состоянием насосно-сило-
вого оборудования, осуществляют автоматы в строго установленной
последовательности. Кроме того, на автоматических насосных стан-
циях существует ручное управление и дистанционный пуск агрега-
тов. Работа обслуживающего персонала сводится к налаживанию
системы, ее пуску, периодическому осмотру автоматической аппа-
ратуры и оборудования. При полуавтоматическом пуске импульс на
включение и остановку агрегатов подает оператор, а затем процесс
осуществляется автоматически.
При проектировании станций используют типовые проекты,
например «Насосные станции производительностью 100, 135, 150, 200
и 300 м3/ч» (шифр 901-2-53/75), «Насосная станция с двумя пожар-
ными насосами 6МС-7 с электродвигателем» (шифр 901 -2-51), «Ав-
томатическая насосная станция противопожарного водоснабжения
производительностью 600, 800, 1000 м3/ч» (шифр 901-2-54/77). Это
позволило в последние годы наладить серийный выпуск станций ав-
томатического управления насосами и облегчить получение необхо-
димого для них оборудования, его монтаж и эксплуатацию.
При разработке автоматизации противопожарных водопроводов
предусматривают:
автоматический пуск пожарных насосов устройствами, срабаты-
вающими при понижении уровня воды в запасных резервуарах или
водонапорных баках, а также при понижении давления в пневмати-
ческих установках. Пуск насосов, подающих воду для тушения
пожара, может осуществляться также дистанционно от кнопок око-
ло внутренних пожарных кранов пли из помещений пожарной
части;
автоматическое открывание электрозадвижек на всасывающих
трубопроводах (вводах), подающих воду к пожарным насосам. При
выходе из строя одной электрозадвижкн питание пожарного насоса
должно происходить через другую электрозадвижку (см. рис. 18).
Задвижки на напорных линиях насосов могут быть нормально от-
крыты или закрыты. Наиболее проста и экономична система авто-
матизации насоса при открытых задвижках, так как при этом учи-
тывается возможность перегрузки двигателей и возникновения гид-
равлических ударов. При заклинивании задвижки должны
автоматически включаться резервный насос и элсктрозадвижка;
автоматическое включение резервного насоса при аварийном
отключении рабочего насоса или при падении давления в напорном
трубопроводе;
автоматическое отключение агрегатов при перегрузке двигателя,
перегреве подшипников;
сохранение воды на пожарные нужды в запасных резервуарах и
водонапорных баках с помощью различных автоматических уст-
ройств. С подачей команды на включение пожарного насоса авто-
матически снимается блокировка, предупреждающая расходование
противопожарного запаса воды;
автоматическое отключение хозяйственно-питьевых насосов, во-
донапорных и гидропневматических баков при включении в работу
пожарных насосов. Водонапорный и гидропиевматический баки от-
43
ключаются обратным клапаном (см. рис. 29) или элсктрозадвиж-
кой;
автоматизацию агрегата, заливающего насос водой перед пус-
ком. Для более надежной работы системы автоматического управ-
ления целесообразно устанавливать насосы, постоянно залитые во-
дой. При поагрегатной заливке насосов важно проследить как за
самой заливкой, так и за включением (отключением) вакуум-насоса.
Кроме того, если залив насосов осуществляется от общей вакуум-
установки, то необходимо обеспечить открывание и закрывание со-
леноидных вентилей.
Для автоматического отключения систем вентиляции, кондицио-
нирования воздуха и воздушного отопления при пожаре необходи-
мо их блокировать с автоматическими системами обнаружения или
тушения пожаров.
На насосной станции автоматические системы выполняют сле-
дующие функции:
вырабатывают и передают импульсы на пуск и остановку агре-
гатов;
осуществляют выдержки времени перед пуском агрегатов и
между отдельными операциями;
обеспечивают пуск насосных агрегатов в установленной после-
довательности. Пуск может быть производен на полное напряжение
сразу (прямой пуск) или после установленной выдержки времени
(ступенчатый пуск);
создают и поддерживают необходимое разрежение во всасыва-
ющем трубопроводе и насосе, если последний не залит водой;
открывают и закрывают электрозадвижки на трубопроводах при
пуске и остановке насоса. Начало открытия задвижки должно сов-
падать по времени с началом пуска насоса;
следят за выполнением установленного режима пуска и работы
агрегата;
отключают работающий агрегат при нарушении им режима ра-
боты и включают резервный агрегат:
передают сигналы о работе агрегатов на диспетчерский пункт;
осуществляют защиту агрегатов от повреждений при перегреве
подшипников, работе насосов без залива и перегрузке электродви-
гателей;
регулируют напор и производительность насосных агрегатов.
Регулировка осуществляется изменением потерь напора при входе
воды в насос или при выходе из пего путем дросселирования (на-
пример, при помощи реле давления «после себя»), а также измене-
нием скорости вращения насоса. Комплексная автоматизация на-
сосной станции включает в себя: автоматизацию залива насосов,
электроприводов насосов и электрозадвижек, взаимную блокировку
схем, обеспечивающую последовательность действия устройств и ав-
томатическую защиту агрегатов, а также автоматизацию схемы сиг-
нализации.
Схемы автоматических устройств должны быть просты и на-
дежны в работе. При их выборе необходимо учитывать технико-
экономическую эффективность их использования, первоначальные и
эксплуатационные затраты, а также результаты регулирования не-
прерывных процессов.
В систему автоматического управления входят:
силовая (главная) цепь, включающая в себя электропривод к
насосам и электрифицированным задвижкам, провода силовой линии
44
и рабочие контакты управляющей аппаратуры, замыкающие и раз-
мыкающие силовую цепь;
цепь управления, состоящая из рабочих катушек аппаратуры
управления (контакторов, реле), проводов линий управления, кнопок
и контактов, замыкающих и размыкающих цепь управления;
сигнальная цепь, состоящая из сигнальных контактов, проводов
линий связи и сигнальных устройств.
Система сигнализации может быть контрольной, аварийной и
рабочей.
Контрольная сигнализация зажиганием ламп или цветных блин-
керов подаст сигнал о состоянии агрегатов при нормальных усло-
виях работы (о напоре в водопроводной сети и гидропневматическом
баке, уровне воды в резервуаре или водонапорном баке, напряжении
электрической сети).
Аварийная сигнализация подает сигнал при нарушении нор-
мального эксплуатационного режима или при аварии (исчезнове-
нии напряжения в цепях управления и отключении силового рубиль-
ника, понижении уровня воды в баках или резервуарах). При этом
одновременно подаются звуковые (сирена, звонок) и световые сиг-
налы.
Рабочая сигнализация оповещает о возникновении пожара,
включении в работу электродвигателя насоса, агрегата по заливке
насоса водой, компрессора подачи воздуха в гидропневхматическую
систему. Звуковые сигналы о пожаре должны отличаться тональ-
ностью (ревуны, сирены) от сигналов о неисправности.
Все сигналы поступают в диспетчерскую, на пожарный пост или
в другое помещение обслуживающему персоналу, дежурящему круг-
лосуточно.
Аппаратуру управления автоматическими и телемеханическими
установками можно условно разделить на воспринимающую, проме-
жуточную (усиливающую и преобразующую) и исполнительную.
К наиболее распространенным воспринимающим («чувстви-
тельным») аппаратам, реагирующим па изменение той или иной фи-
зической величины (параметра), относят реле и датчики. Реле от-
личается от датчика тем, что начинает реагировать на изменение
параметров только при достижении ими заданного значения, датчик
же отображает все изменения контролируемого показателя.
К промежуточной аппаратуре относят усилители, преобразова-
тели, стабилизаторы и т. д. Усилители предназначены для увеличе-
ния контролируемой физической величины при помощи энергии от
постоянного источника. В устройствах автоматики широко приме-
няется электрическое измерение неэлектрических величин: давления
воды, ее расхода, скорости и т. д. Измерение неэлектрнческнх ве-
личин достигается при помощи специальных преобразователей.
Исполнительные механизмы в системах автоматики и телемеха-
ники подразделяют на следующие основные виды: указывающие
(стрелочные со шкалой или циферблатом), сигнальные (электричес-
кие лампы различного цвета, звонки, сирены и т. п.), регистрирую-
щие, исполнительные (выключатели, двигатели, вентили, задвижки
и т. п.). Исполнительные устройства приводятся в действие либо
непосредственно от приемных (первичных) элементов — реле и дат-
чиков, либо от усилителей, если мощность первичных элементов не-
достаточна для воздействия на управляемые или регулируемые ор-
ганы.
45
Рис. 35. Поплавковое реле
/ — поплавок; 2 — блок; 3, 4 —
переключающие щайбы; 5 — ко-
ромысло; 6 — контактное устрой-
ство; 7 — груз
Иногда в качестве усилителей
используют реле, которое управляет
электрической цепью при помощи
механических, гидравлических, элект-
рических и других систем. Сущест-
вует несколько типов реле: пусковые,
максимальные, минимальные и реле
времени. Пусковые реле (контакто-
ры, магнитные пускатели) служат
для включения и выключения раз-
личных агрегатов. Максимальные и
минимальные реле отключают конт-
ролируемый участок электрической
цепи, если значение параметра (на-
пряжение, ток, температура, давле-
ние, скорость и т. д.) становится
больше или меньше установленного. К ним относятся реле напря-
жения, термическое реле, реле давления, струйное реле, реле уров-
ня и т. и. Реле времени служат для отсчета времени протекания
определенных процессов при работе агрегатов.
Рассмотрим назначение и принцип действия реле различных ти-
пов.
Электромагнитные реле применяют для включения катушек
контакторов и магнитных пускателей и изготовляют с питанием от
постоянного и переменного тока.
Электромагнитные реле могут иметь различное число кон-
тактных пластин. Контакты бывают:
замыкающие или нормально разомкнутые (разомкнуты при от-
сутствии тока и замыкаются при срабатывании реле);
размыкающие или нормально замкнутые (замкнуты при отсут-
ствии тока и размыкаются при срабатывании реле);
переключающие (т. е. управляющие двумя электрическими це-
пями, одна из которых замыкается при срабатывании реле, дру-
гая— при его выключении).
Кроме того, существуют сильноточные и слаботочные реле.
Реле такого типа применяют для включения катушек контакторов
и магнитных пускателей и изготовляют с питанием обмотки от
постоянного и переменного тока.
Реле уровня подразделяются на показывающие, регистрирую-
щие и сигнализирующие. Они подают импульс на включение и оста-
новку насосов при изменении уровня воды в баках и резервуарах.
Реле уровня могут быть поплавковые, электрические и гидростати-
ческие.
Поплавковые уровнемеры получили широкое распростране-
ние благодаря простоте их устройства. В резервуар (водонапорный
бак) погружают поплавок (рис. 35), подвешенный на перекинутом
через блок гибком тросе и уравновешенный грузом. На разных уров-
нях троса закреплены две переключающие шайбы, которые при пре-
дельных уровнях жидкости в резервуаре поворачивают коромысло
контактного устройства и замыкают соответствующие контакты. Эти
контакты в свою очередь замыкают или размыкают исполнительные
цепи управления насосного агрегата, а также подают сигнал (зву-
ковой или световой) о количестве воды в резервуаре (баке).
В реле типа РМ-51 поплавок, погруженный в воду, соединен
с ртутным переключателем (рис. 36). Ртутный переключатель пред-
46
Рис. 36. Автомати-
ческое регулиро-
вание уровня жид-
кости поплавковым
устройством и рту-
тным переключате-
лем
J — баллончик с рту-
тью; 2, 3 — контакты;
4 ~ электродвига-
тель; 5 — насос
ставляет собой стеклянный баллончик, имеющий два углубления и
заполненный ртутью. В каждом углублении закреплены металличе-
ские проволочки — контакты, которые соединяют электрическую цепь
(например, электродвигателя насоса). При горизонтальном положе-
нии ртутного переключателя цепь замыкается, при наклонном —
размыкается. Расстояние между верхним и нижним контролируемым
положением 0,5—10 м.
Рис. 37. Поплавковое реле для
закрытых резервуаров
/, 2 — контакты; 3 — контактный
мост; 4 - поплавок; 5 — корпус; 6 —>
соединительная труба; 7 резерву-
ар
Рис. 38. Сигнализатор уровня
ЭСУ-4
/ ~ бак (резервуар); 2—электроды;
3 — электромагнитное реле; 4 — лам-
пы; 5 — соединительный кабель
47
Для закрытых резервуаров (например, пневматических баков)
применяют поплавковое реле, корпус которого присоединяется к
стенке резервуаров трубкой (рис. 37). Уровень воды в корпусе реле
такой же, как и в резервуаре. Реле имеет две пары контактов,
замыкающихся под действием подвижного контактного мостика, со-
единенного с поплавком. При повышении или понижении уровня
воды в резервуаре поплавок соответственно поднимается или опу-
скается, а вместе с ним и мостик, замыкающий контакты. При замы-
кании одних контактов электродвигатели насосов, пополняющих
резервуар водой, автоматически останавливаются, при замыкании
других — включаются. При включении и выключении насосов одно-
временно включаются или выключаются световые или звуковые сиг-
налы.
В качестве указателей уровня воды в резервуарах, баках и ем-
костях чаще всего применяют поплавковое реле типа РМ-51, двух-
познционнын датчик (реле уровня) типа ДРУ-1, сигнализатор уров-
ня типа СУ-1 и СУ-3, поплавковый сигнализатор СП-2.
Электрические уровнемеры — это приборы, принцип
действия которых основан на использовании электропроводности во-
ды (рис. 38). Наиболее широко применяются электродные уст-
ройства, например ЭСУ-4. Основными элементами этих устройств
являются обычное телефонное электромагнитное реле и электроды.
Электрод представляет собой стальной или латунный стержень,
погруженный в воду на глубину, при которой должно включиться
реле. При достижении верхнего уровня воды загорается сигналь-
ная лампа «верхний предел», а при достижении нижнего — лампа
«нижний предел». Третья сигнальная лампа — контрольная — зажи-
гается при включении прибора в сеть. Реле питается постоянным то-
ком от обмотки трансформатора через выпрямитель с конденсато-
ром, выполняющим роль фильтра.
Гидростатические уровнемеры показывают уровень
воды, зависящий от изменения статического давления. Уровнемеры
бывают мембранного и сильфонного типа. Если уровнемер можно
расположить ниже измеряемого уровня воды, то пользуются дифма-
нометром.
Реле давления предназначены для управления цепями автома-
тики при изменении давления в трубопроводе. К таким приборам
относят электроконтактные манометры ЭКМ, фиксирующие избыточ-
ное давление, вакуумметры ЭКВ, фиксирующие отрицательное из-
быточное давление (разрежение) и мановакуумметры ЭКВМ, фик-
сирующие как положительное избыточное давление, так и отрица-
тельное.
На рис. 39 приведена схема электроконтактного манометра.
Гибкая полая трубка так же, как и в обычных манометрах, при-из-
менении давления воды в трубопроводе деформируется и поворачи-
вает соединенную с ней стрелку указательного прибора и подвиж-
ный контакт, расположенный иа одной оси со стрелкой. Кроме это-
го, имеется два неподвижных контакта — левый, замыкающийся при
давлении ниже величины, на' которую он установлен, и правый, за-
мыкающийся при давлении, превышающем установленную для него
величину. Контактная система допускает возможность включения ее
в цепь управления напряжением до 380 В переменного тока или
220 В постоянного тока.
Универсальный сигнализатор давления СДУ (рис. 40) приме-
няют в автоматических системах пожаротушения для подачи сиг-
48
Рис. 40. Универсальный сигнализатор давления СДУ
/—корпус; 2 — крышка; 3 колпак; 4 — микропереключатель; 5 — толкатель
б — мембрана
49
Рис. 41. Схема измерения перепада давления (расхода) с помо-
щью дифманометра и сужающего устройства
а — труба Вентури; б — дифманометр; 1 — входной патрубок; 2 — сопло; 3 —
конус; 4 — патрубки отбора давления; 5 — запорные вентили; 6 — уравнитель-
ный вентиль; 7 — сменный сосуд дифманометра; 8 — сердечник; 9 — катушка
индукционного моста; 10— пружина; 11—отверстие для заливания ртути;
12—поплавок; 13— балансировочные группы; 14 — коромысла; /5 —рычаги;
16 — тяги; /7 — сердечник вторичных приборов; 18 — зубчатый сектор; ТР —
трансформатор; В — двухполюсный выключатель; П — предохранитель; Di —
датчик с ходом сердечника вниз; D2 — датчик с ходом сердечника вверх;
ВПП — вторичный прибор показывающий; ВПС — вторичный прибор самопи-
шущий
пала о работе системы и импульса для включения насосов подкач-
ки. СДУ выпускается взамен снятых с производства РДУ, ЭВС-61
и ЭВС-62. Рабочее давление сигнализатора до 100 кгс/см2, давле-
ние срабатывания 0,5—1 кгс/см2.
Сигнализатор давления состоит из корпуса, крышки, колпака,
микропереключателя МПЗ-1, толкателя, мембраны и клемм. При
пожаре включается в действие стационарная автоматическая уста-
новка пожаротушения (см. рис. 20). Огнетушащее средство (напри-
мер, вода) поступает к контрольно-сигнальному клапану маги-
стрального трубопровода, к которому присоединен сигнализатор
давления, а оттуда в корпус реле под диафрагму. Под давлением
огнетушащего средства диафрагма прогибается и перемещает шток,
который включает микропереключатель и замыкает цепь электричес-
кого сигнала пожарной сигнализации.
Универсальный сигнализатор давления может быть применен
также в системе внутренних противопожарных водопроводов много-
50
дифманометров
жидкостных: а — по-
плавковый дифмано-
метр; б — дифмано
метр — кольцевые ве-
сы; 8 —• КОЛОКОЛЬНЫЙ
дифманометр; пру
хинных: е — мем-
бранный дифмано-
метр; I — пружина
колокола; 2—коло-
кол; 3 — сердечник
индукционной катуш-
ки; 4 — винт нулевого
положения; 5 — силь-
фон; 6 — уравновеши-
вающая пружина; 7 —
плоская пружина
этажных зданий: СДУ устанавливают после вентиля пожарного кра-
на перед соединительной головкой (см. рис. 20). При пожаре, как
только будет открыт пожарный кран, вода пойдет в пожарный ру-
кав и одновременно к СДУ, который, мгновенно срабатывая, вклю-
чает пожарный насос и подает сигнал тревоги.
Дифференциальные манометры — псрепадомеры — используют
для измерения перепада давления, возникающего из-за сужения
поперечного сечения потока сужающим устройством (диафрагмой,
соплом или трубой Вентури). К трубопроводу дифференциальные
манометры (рис. 41) присоединяют с одной и другой стороны су-
жающего устройства.
Диг' юметры бывают жидкостные (поплавковые, кольцевые,
колокол е) и пружинные (мсбранные и сильфонные).
В поплавковом дифманометре (рис. 42, а) два сосуда со-
единены между, собой и заполнены жидкостью. Поплавок, разме-
щенный в одном из сосудов, связан с сердечником индуктивной
катушки. При различных давлениях pi и р2 уровень жидкости в
сосудах будет разным.
Кольцевой дифманометр представляет собой кольцевую ка-
меру, заполненную примерно наполовину жидкостью и разделенную
на две полости перегородкой, к которой подвешен груз G, позволя-
ющий изменять пределы измерений (рис. 42, б). Разность давлений
в полостях вызывает перемещение рабочей жидкости в кольцевой
камере и создает вращающий момент, благодаря которому кольцо
поворачивается до тех пор, пока его не уравновесит груз. Синус
угла поворота а пропорционален перепаду давления. Для передачи
51
синусного выражения на равнолинейную шкалу прибор снабжен
выравнивающим лекалом.
Колокольный дифманометр типа ДКО (рис. 42, в) пред-
ставляет собой прибор, в котором измеряемая разность давлений
воспринимается колоколом и уравновешивается упругой винтовой
пружиной растяжения. Колокол, подвешенный на пружине, плавает
в жидкости (трансформаторном масле), которая разделяет минусо-
вую камеру (над колоколом) и плюсовую (под колоколом). Под
воздействием перепада давления (Р1>Рг) колокол перемещается и
деформирует пружину. С колоколом жестко связан сердечник вы-
ходного дифтрансформаторного преобразователя. Измеряемая ве-
личина, преобразованная в электрический сигнал, передается на вто-
ричный прибор.
В мембранном дифманометре типа ДМ под действием разности
Pi и р2 происходит перемещение мягкой мембраны, которое пере-
дается на сердечник индукционной катушки. Сигнал от катушки пе-
редается на вторичный прибор (рис. 42, а).
В сильфонном дифманометре под действием разности дав-
лений pi и р2 происходит перемещение сильфона (гармониковой мем-
браны), которое передается уравновешивающей и плоской пружи-
нам. Па последнюю наклеены четыре тензодатчика, соединенные в
мостовую электрическую схему (рис. 42, д).
Широке распространение получили сильфонные датчики — реле
давления типа РД, предназначенные для замыкания и размыкания
электрической цени сигнализации или для управления двигателями
насосов при достижении ими заданного давления. Датчики РД-2М
специально разработаны для автоматического управления работой
насосов многоэтажных зданий. Принцип действия этих датчиков
основан на уравновешивании давления, действующего на сильфон,
силами упругих деформаций цилиндрической винтовой пружины и
сильфона. Перемещение свободного конца сильфона за счет изме-
нения давления вызывает переключение контактов приборов. Диа-
пазон давлений, контролируемых прибором РД-2М, 5—11 кгс/см2.
Все дифманометры работают в комплекте со вторичными авто-
матическими показывающими и самопишущими приборами диффе-
ренциально-трансформаторной системы типа ЭПИД, ДС, ДСР1,
ДПР, ЭИВ и др. (см. рис. 41).
Струйное реле служит для управления цепями автоматики в
зависимости от направления движения воды в контролируемом тру-
бопроводе.
Рабочим органом струйного роле (РС-14, 50 и 150 мм) является
заслонка, расположенная на пути жидкости, в корпусе реле и за-
крепленная винтами на валу. При отсутствии движения воды за-
слонка прижата к штифту спиральной пружиной. При протекании
воды через струйное реле заслонка • поворачивается, преодолевая
сопротивление спиральной пружины. С заслонкой магнитной муф-
той связан кулачок, который, воздействуя на рычаг микропереклю-
чателя, включает или выключает электрическую цепь. Струйные
реле указанного типа просты в изготовлении, надежны при экс-
плуатации и применяются во многих внутренних противопожарных
водопроводах. Однако серийное производство этих реле еще не на-
лажено.
Струйное реле РКПЖ-1 (реле контроля протекания жидкости)
работает по принципу дифференциального манометра, состоит из
двух сильфонных камер и корпуса (рис. 43). Камеры образованы
52
фланцами и крышками сильфонов
(нижних и верхних). Каждый силь-
фон имеет дно, в которое впрессо-
вана пята. Внутри нижнего сильфона
находится настроечная пружина,
сжатая между дном сильфона н
упором, ввернутым под фланец. К
крышкам сильфонов привернуты
штуцера для присоединения импульс-
ных трубопроводов. В корпусе "рас-
положен рычаг, стержни которого
конусными концами упираются в дно
сильфона. Внутри корпуса на при-
ливе укреплен микропереключатель с
клеммной колодкой. Клеммные вы-
воды микропереключателя и пласти-
ны клеммной колодки соединены
проводниками. Под штоком микро-
переключателя расположен регулиро-
вочный болт, ввернутый в стержень
рычага.
Принцип действия реле основан
на использовании перепада давления,
возникающего на контролируемом
участке трубопровода длиной не
менее (5—10) Д по обе стороны
местного сопротивления в жидкости.
Кроме диафрагм в качестве местного
сопротивления могут быть использо-
ваны изгибы трубопроводов. При
этом в полость нижнего сильфона
подводится большее давление (со
знаком «плюс» на крышке), а в по-
лость верхнего сильфона — меньшее
(со знаком «минус» на крышке).
При заданном расходе жидкости
Рис. 43. Схема реле контро-
ля протекания жидкости
РКПЖ-1
1 — сильфон; 2, 3 — штуцера;
4 — регулировочный болт; 5 —
фланец; 6 — дно; 7 — сильфон;
8 — пята; 9 — настроечная пру-
жина; 10 — крышка нижнего
сильфона; 11 — упор; 12 — ры-
чаг; 13 — микропереключатель с
клеммной колодкой; 14 — крыш-
ка верхнего сильфона
и соответствующем перепаде давле-
ния рычаг под воздействием разности усилии, развиваемых силь-
фонами, перемещается вверх и головкой регулировочного болта
нажимает на шток микропереключателя. При этом подается элект-
рический сигнал, свидетельствующий о наличии заданного расхода
жидкости. Настройка реле на срабатывание при заданном перепаде
давления (расходе) осуществляется изменением сжатия пружины.
Реле РКПЖ-1 устанавливают около водонапорного бака на
трубопроводе, подающем воду во внутреннюю противопожарную
водопроводную сеть. Если давление в противопожарной сети поддер-
живается постоянно работающими хозяйственно-питьевыми насо-
сами, реле РКПЖ-1 может быть установлено на трубопроводе, сое-
диняющем хозяйственно-питьевую и противопожарную сети (см.
рис. 11). Такая установка возможна при раздельных сетях хозяй-
ственно-питьевого и противопожарного водопроводов. До пожара
движение воды во внутреннем противопожарном водопроводе от-
сутствует. При пожаре вода поступает из водонапорного бака или
хозяйственно-питьевого водопровода по трубопроводу, на котором
53
Рис. 44. Регулятор давления
/ — двухседельный клапан; 2 — шток; 3 — головка регулятора; 4 — мембрана;
5 — импульсная трубка; 6, 7 — грузы; 8 — трубопровод подачи воды в сеть
установлено реле. При этом реле подает импульс, на включение
пожарного насоса.
Реле времени служит для отсчета времени, необходимого для
протекания определенных операций при автоматическом управле-
нии агрегатами. Для получения значительных выдержек времени
(от нескольких секунд до нескольких минут) применяют термиче-
ское реле (термогруппы). Реле состоит из двух неподвижных пру-
жинных контактов и двух биметаллических пластин. На одной
пластине намотана нагревательная обмотка. Ток, проходящий через
обмотку, нагревает пластину, которая, изгибаясь, замыкает или
размыкает контакты в цели управления. Каждая биметаллическая
пластина состоит из двух частей, выполненных из различных ме-
таллов. Части пластины плотно соединены между собой. При на-
гревании одна из частей пластины расширяется (удлиняется) боль-
ше, чем другая, так как коэффициент расширения металлов различ-
ный, поэтому и происходит изгиб пластины.
Для увеличения выдержки времени используют реле с меха-
ническим замедлением срабатывания, например моторное реле.
Кроме того, на насосных станциях применяют вакуум-реле, ре-
ле напряжения, аварийное реле и магнитные контакторы.
При помощи вакуум-реле поддерживают определенное разре-
жение во всасывающем трубопроводе насоса. Промежуточное реле
служит для переключения отдельных цепей в установленной после-
довательности. Реле напряжения обеспечивает работу агрегатов
только при определенном напряжении электросети. Аварийное реле
отключает агрегаты в случае нарушения установленного режима
работы. Магнитные пускатели применяют для автоматического,
дистанционного и ручного включения короткозамкнутых электро-
двигателей низкого напряжения.
Регулятор давления прямого действия с разгруженным клапа-
ном (рис. 44) снижает напор в сети. Он состоит из корпуса, двух-
54
седельного клапана, головки регулятора, в которой размещается
эластичная мембрана, соединенная со штоком, :< рычага с грузами.
Сеть соединена с головкой регулятора импульсной трубкой. При
повышении напора в сети (за регулятором) всзрастает напор и в
камере над мембраной, вследствие чего последняя прогибается.
Вместе с ней перемещается вниз шток, прикрыьая клапан и увели-
чивая гидравлическое сопротивление регулятора. При этом вос-
станавливается первоначальный напор. Снижение напора в сети
за регулятором вызывает его обратное действие
Диаметр условного прохода выпускаемых регуляторов давле-
ния 50, 80, 100 и 150 мм. Регуляторы давления применяют при
переменных напорах для снижения напора в хозяйственно-питье-
вой сети при включении пожарных насосов (см. рис. 24). Их уста-
навливают на вводах водопровода и на ответвлениях к точкам
разбора воды. После регулятора давления устанавливают задвиж-
ку. Для контроля работы и наладки до регулятора давления и
после него устанавливают манометры.
Для снижения напора у водоразборных точек нижних этажей
(пожарных, хозяйственно-питьевых кранов) применяют дисковые
диафрагмы с центральным отверстие.м.
Глава V. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К ВНУТРЕННИМ ПРОТИВОПОЖАРНЫМ
ВОДОПРОВОДАМ
1. ТРЕБОВАНИЯ СНиП, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К УСТРОЙСТВУ
ВНУТРЕННИХ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ
Кроме указанных выше, к внутренним противопожарным водо-
проводам многоэтажных зданий предъявляют следующие требова-
ния.
Необходимость устройства внутреннего противопожарного во-
допровода в многоэтажных зданиях, а также число струй и мини-
мальные расходы воды на • пожаротушение определяют по табл. 2.
В производственных многоэтажных’ зданиях высотой до 50 м Г
и II степени огнестойкости с категорией производства А, В и В
число струй и расход воды на одну струю для внутреннего пожа-
ротушения определяется в зависимости от объема здания.
Объем здания, тыс. мг
от 5 до 50 .....................
более 50 до 200 ................
более 200 до 400 ...............
более 400 ......................
Число струИ и расход
воды, л/с
2X5
2x5
3X5
4X5
55
Таблица 2
Здания и помещения На внутреннее пожаротушение
число струй расход воды на одну струю, л/с
Здания управлений высотой 6—12 этажей и объемом до 25 000 м2 включительно 1 2,5
Гостиницы и общежития высотой 4 этажа и бо- лее и объемом до 25 000 м® включительно 1 2,5
Здания санаториев, пансионатов, домов отдыха, конструкторских и проектных организаций объе- мом до 25 000 м3 включительно 1 2,5
Вспомогательные здания промышленных пред- приятий объемом до 25 000 м3 1 2,5
Жилые односекционные и многосекционные здания высотой 12—16 этажей 2 2,5
Здания управлений высотой от 6 до 12 этажей (до 50 м) и объемом более 25 000 м3 2 2,5
Общежития, гостиницы, пансионаты, санато- рии, дома отдыха, мотели, здания конструктор- ских и проектных организаций, учебные заве- дения высотой до 12 этажей объемом более 25 000 м3 2 2,5
Вспомогательные здания промышленных пред- приятий объемом более 25 000 м3 2 2,5
Жилые здания высотой 17—25 этажей 3 5
Здания управлений высотой более 50 м и объе- мом бояее 50 000 м3 4 5
Жилые здания высотой более 25 этажей 6 5
Здания управлений высотой более 50 и объемом более 50 000 м3 8 5
Гостиницы, пансионаты, санатории и дома от- дыха высотой более 50 м 8 5
Производственные здания высотой более 50 м 8 5
Внутренние водопроводные сети (противопожарные или объе-
диненные хозяйственно-питьевые и противопожарные) должны
быть кольцевыми (см. гл. I) с двумя вводами. При устройстве
двух и более вводов их присоединяют, как правило, к различным
участкам наружной кольцевой сети водопровода. В зданиях вы-
сотой 50 м и более это требование должно выполняться обяза-
тельно.
Между вводами на наружной водопроводной сети устанавли-
вают задвижки для подачи воды в здание при аварии на одном
из участков наружной сети или отключении одного из вводов. При
устройстве двух и более вводов, а также при наличии в здании
<55
насосов для повышения давления во внутренней водопроводной
сети вводы должны быть объединены перед насосами, на соедини-
тельном трубопроводе устанавливают задвижку. Это обеспечивает
забор воды каждым насосом из любого ввода. При устройстве на
вводах самостоятельных насосных установок их объединение не
требуется. В зданиях высотой 50 и и более вода от вводов по-
ступает во всасывающий кольцевой коллектор, расположенный в
насосной станции (см. рис. 28).
Задвижки на вводах и коллекторе должны быть размещены
так, чтобы в случае выключения одного ввода вода могла посту-
пать по другому к обоим насосам данной зоны. Если в много-
этажных зданиях расход воды на пожаротушение намного превы-
шает расход на хозяйственно-питьевые нужды, водомеры в них
могут быть подобраны только на хозяйственно-питьевой расход.
В этом случае водомеры устанавливают на обводных линиях каж-
дого ввода. На вводах (см. рис. 18) между точками присоедине-
ния обводной линии (на прямую) предусматривают электрозадвиж-
ки, открывающиеся автоматически одновременно с пуском пожар-
ных насосов. В случае выхода из строя одной из них автоматиче-
ски должна включаться вторая.
Если водомер (счетчик) не обеспечивает пропуск общего рас-
хода воды (на хозяйственно-питьевые, производственные и противо-
пожарные нужды) подача воды для спринклерных и дренчерных
установок, а также внутренних пожарных кранов может осуществ-
ляться от ввода, минуя счетчики.
В многоэтажных зданиях, расположенных в одном квартале
или микрорайоне, пр^г подаче воды от одной насосной станции хо-
зяйственно-питьевой расход намного больше, чем пожарный, по-
этому водомер подбирают на общий расход воды. На одном вводе
устанавливают водомер, на другом — электрозадвижку. Вводы
между собой (до водомера и после него) должны быть объеди-
нены.
Запорную арматуру устанавливают на внутренних водопровод-
ных сетях:
на каждом вводе (возле места присоединения ввода к внут-
ренней сети);
у основания пожарных стояков с числом пожарных кранов
пять и более;
у основания и на верхних концах закольцованных по вертикали
пожарных стояков;
на кольцевой разводящей сети для обеспечения возможности
выключения на ремонт отдельных ее участков (не более чем полу-
кольца);
у основания стояков хозяйственно-питьевой или производствен-
ной сети в зданиях высотой три этажа и более;*
на ответвлениях, питающих пять и более водоразборных точек;
на ответвлениях от магистральных линий водопровода.
При расположении маховика запоркой арматуры на высоте
более 1,6 м от пола следует предусматривать площадки или мос-
тики для ее обслуживания.
На кольцевых участках должна быть арматура, обеспечиваю-
щая пропуск воды в двух направлениях. Конструкция водоразбор-
ной и запорной арматуры должна обеспечивать плавное закрытие
и открытие потока воды. Задвижки устанавливают на трубах диа-
метром 50 мм и более.
57
На вводах внутри здания монтируют обратные клапаны, если
на внутренней водопроводной сети устанавливаются водонапорные
баки или имеется несколько вводов, соединенных внутри здания
трубопроводами.
Участки вводов, прокладываемые в грунте, должны быть за-
щищены от почвенной коррозии и коррозии блуждающих токов.
При выборе средств защиты учитывают условия прокладки трубо-
проводов и данные о коррозионной активности (агрессивности)
среды по отношению к металлу защищаемого трубопровода. От
грунтовой коррозии подземные стальные трубопроводы защищают
изоляционным покрытием, битумом или другим равноценным по
изоляционным свойствам материалом.
При прокладке стальных трубопроводов в зонах воздействия
блуждающих токов противокоррозионная изоляция должна быть
усилена. Для предохранения трубопроводов от блуждающих токов
применяют катодную и анодную защиту, защиту электрическим
дренажем и дополнительное заземление трубопроводов.
Внутренние противопожарные или объединенные водопровод-
ные сети, обеспечивающие противопожарные нужды, проектируются
из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704—76 диаметром
65—500 мм и давлением 10—16 кгс/см2 и 16—25 кгс/см2 (за ис-
ключением диаметров 100 и 125 мм, которые принимаются по ГОСТ
8732—78). Для объединенных производственно-пожарных сетей при
напоре до 16 кгс/см2 и диаметре труб 50 мм могут применяться
стальные водогазопроводные (газовые) неоцинкованные (черные)
трубы по ГОСТ 3262—75. Для вводов используют чугунные напор-
ные трубы по ГОСТ 9583—75 с давлением до 10 кгс/см2, диамет-
ром 05—500 мм. Пластмассовые трубы для внутреннего противо-
пожарного водопровода не должны применяться.
Водопроводные трубы в многоэтажных зданиях монтируют по
принципу скрытой проводки с соблюдением доступности труб по
возможности на всем их протяжении. Для этого водопроводные
трубы (совместно с трубопроводами других технически^ • систем,
обслуживающих здание) устанавливают в специальных несгорае-
мых шахтах, проходящих через все этажи здания и имеющих
входную дверь и перекрытие на каждом этаже. Отдельные стояки
можно также монтировать в штрабах, несгораемых обшивках ко-
лонн. Поэтажные линии водопровода монтируют в специальных
стенных шкафах, бороздах со съемными панелями и т. п. Доступ
к трубам в гостиницах и административных зданиях предусматри-
вают со стороны коридоров и вспомогательных помещений.
Магистральные и разводящие сети внутреннего водопровода
прокладывают в подпольях, подвалах и технических этажах, а в
случае их отсутствия в подпольных каналах первого этажа сов-
местйо с трубопроводами отопления и горячего водоснабжения
пли под полом с устройством съемного фриза. Водопроводные
трубы, прокладываемые по вспомогательным помещениям (котель-
ным, техническим подпольям и этажам, бойлерам, тепловым пунк-
там, помещениям для насосов и баков), а также небольшие участ-
ки трубопроводов в здании монтируют открытым способом.
Внутренние водопроводные сети без движения в них воды в
зимнее время (например, в раздельных противопожарных водопро-
водах) прокладывают только в отапливаемых помещениях, имею-
щих температуру не ниже 2°С. При возможном кратковременном
снижении температуры до 0°С и ниже, а также при прокладке
58
труб в зоне влияния наружного холодного воздуха (например,
около наружных входных дверей и ворот) необходимо производить
теплоизоляцию труб.
При прокладке водопроводной сети в неотапливаемых помеще-
ниях следует предусматривать кран для спуска воды из сети на
зимний период. Кран должен быть установлен в колодце или отап-
ливаемом помещении. Для спуска воды из внутренней водопровод-
ной сети магистральные и разводящие трубопроводы проклады-
вают в сторону ввода с уклоном 0,002—0,005. Уклон разводящих
участков водопроводной сети должен быть в сторону стояков или
водоразборных точек. В нижних точках сети должны быть сде-
ланы спускные устройства (тройники или приварные муфты с
пробками для спуска воды).
Любые отклонения трубопроводов в горизонтальной плоскости
не нарушают нормальной работы системы. Отклонения же трубо-
провода в вертикальной плоскости, особенно в виде скоб (петель),
направленных вверх, опасны при эксплуатации, так как возможно
образование воздушных пробок, которые могут полностью или час-
тично нарушить нормальную работу сети. Поэтому для выпуска
воздуха при вертикальных изгибах труб устанавливают открытые
пьезометры, вантузы или краны (например, в противопожарных
водопроводах, имеющих попарно соединенные поверху пожарные
стояки, присоединенные к магистральному кольцу). Чтобы не про-
исходило образования воздушных пробок или мешков, скорость
движения воды в трубах должна быть не менее 0,5 м/с.
Повороты, ответвления, а также соединения труб внутреннего
водопровода осуществляются при помощи фасонных частей — фи-
тингов (крестовин, угольников, тройников, переходов, муфт и т. д.).
При креплении стояков учитывают массу соответствующего участка
трубопровода.
Пожарные краны устанавливают в коридорах, вестибюлях и
холлах в удобном для обслуживания месте на высоте 1,35 м над
полом в шкафах, имеющих отверстия для проветривания и приспо-
собления для опломбирования. Спаренные пожарные краны могуг
размещаться в одном шкафу рядом или один над другим (см.
рнс. 6, а, б). В последнем случае второй кран должен находиться
на высоте не менее 1 м от пола. При размещении кранов ниже
1 м или выше 1,35 м затрудняется соединение головок крана и
пожарного рукава.
Согласно ГОСТ 12.4.009—75, в комплект пожарного крана, как
минимум, должны входить запорный вентиль с соединительной
головкой, напорный пожарный рукав длиной 10 или 20 м с присое-
диненным к нему пожарным стволом, а также рычаг для откры-
вания запорного вентиля. Рукав должен быть присоединен к по-
жарному крану. Направление патрубка вентиля и соединительной
головки должно исключать резкий «излом» рукава в месте его
присоединения, для этого вентиль пожарного крана соединяют с
пожарным стояком косым тройником, наклоненным вниз. Комплект
оборудования пожарных кранов должен размещаться во встроен-
ных или в навесных шкафах. На дверце шкафа указывают бук-
венный индекс «ПК», порядковый номер пожарного крана, номер
телефона ближайшей пожарной части. Дверца шкафа должна быть
красного цвета.
При размещении соединительных головок пожарного крана
перпендикулярно к стене ширина шкафа должна быть не менее
59
330 мм. Чтобы ширина шкафа была меньше, соединительную го-
ловку направляют вниз. Изгиб пожарного рукава при этом устра-
няется.
При расходе воды до 4 л/с применяют пожарные краны с
D, = 50 мм, состоящие из запорного вентиля с муфтой и цапфой
латунного или бронзового (на ру = 6 атм — 1Б1Р) либо серого (на
ру = 16 атм — 15кч11р) чугуна. При расходе воды более 4 л/с для
пожарных кранов должны использоваться вентили Dy 65 или 80 мм
(ГОСТ 18722—73*) и соединительные головки на ру 12 атм
(ГОСТ 2217—76). Насадки, стволы, рукава и пожарные краны,
применяемые в одном здании, должны быть одного диаметра, а
пожарные рукава одной длины.
На фасаде здания со стороны улицы, по которой проходит
наружная водопроводная сеть с пожарными гидрантами, должны
быть два пожарных патрубка диаметром 80 мм, оборудованных
быстросмыкающимися головками для присоединения рукавов по-
жарных автомашин. В здании на патрубках устанавливают обрат-
ные клапаны и задвижки, управляемые снаружи (см. рис. 22,
24—26).
Насосные установки, подающие воду на хозяйственно-питьевые
и противопожарные нужды, можно размещать в помещениях теп-
ловых пунктов, бойлерных и котельных.
Противопожарные насосные станции и гидропневматические
баки для внутреннего пожаротушения могут устанавливаться в
первых и подвальных этажах зданий I и II степени огнестойкости.
Они должны иметь отдельный выход наружу или на лестничную
клетку. Помещения, в которых установлены трансформаторы и
электрораспределительные устройства насосных станций должны
также иметь отдельные выходы наружу. Вход в помещение элек-
трораспределительных устройств может быть из машинного зала.
Насосные станции, обеспечивающие пожаротушение, должны
быть оборудованы противопожарным водопроводом и иметь сиг-
нальную или телефонную связь с пожарным депо и диспетчерским
пунктом.
В помещениях насосных станций, оборудованных двигателями
внутреннего сгорания, допускается размещать расходные емкости
с жидким топливом в количестве: бензина до 250 л, дизельного
топлива до 500 л. Емкости устанавливают в помещениях, отделен-
ных от машинного зала несгораемыми ограждающими конструк-
циями с пределом огнестойкости не менее 2 ч. Насосную станцию
оборудуют сигнализацией (световой и звуковой), контролирующей
уровень воды в запасном резервуаре и водонапорном баке. Поме-
щения насосных станций должны отапливаться и иметь темпера-
туру не ниже 5°С, а также отдельный выход наружу или на лест-
ничную клетку. Насосные установки и гидропневматические баки
нельзя размещать в непосредственной близости от помещений, где
возможны большие скопления людей.
По каталогу не всегда удастся подобрать один необходимый
насос, поэтому устанавливают два, три, а иногда и четыре насоса
в зависимости от их расхода, напора и режима работы. Если в
объединенных водопроводах нет специальных пожарных насосов,
то пользуются резервными насосами (табл. 3).
Из табл. 3 видно, что число резервных насосов зависит не
только от числа рабочих агрегатов, но и от категории надежности
водопроводной насосной станции, а следовательно, и всего водо-
60
Таблица 3
Число рабочих агрегатов одной группы насосов Число резервных агрегатов, устанавливае- мых в насосных станциях
I категории надежности II категории надежности
1 2 1
2-3 2 1
4—6 2 2
7—9 3 3
10 и более 4 4
провода. Противопожарные и объединенные противопожарные во-
допроводы выполняются, как правило, I категории надежности, а
при наличии на сети емкостей с необходимым противопожарным
запасом воды, обеспечивающим требуемый напор, — 1Г категории.
При установке в насосной станции только противопожарных насо-
сов предусматривают один резервный противопожарный агрегат.
Запасной резервуар перед насосами ставят в том случае, если
напор в наружной водопроводной сети (вблизи здания) составляет
0,5 кгс/см2 и менее.
Насосные установки для противопожарных целей должны про-
ектироваться с ручным и дистанционным управлением. В зданиях
высотой более 50 м, кинотеатрах, клубах, домах культуры и т. д.,
а также в зданиях, оборудованных спринклерными и дренчерными
установками, должно применяться ручное, автоматическое и ди-
станционное управление.
При дистанционном пуске противопожарных насосных уста-
новок пусковые кнопки устанавливают в -шкафах пожарных кра-
нов, не обеспеченных нужным напором от наружной сети водо-
провода. При установке кнопок в другом месте их следует защи-
щать от случайного пуска и механического повреждения.
Автоматическое управление насосной установки должно обес-
печивать пуск рабочего насоса, включение резервного насоса при
аварийном отключении рабочего, открывание электрозадвижек на
вводах одновременно с пуском противопожарных насосов.
Насосную установку с гидропневматическими баками проекти-
руют с переменным давлением. Пополнение запаса воздуха в баке
осуществлять эжектором, ( компрессорами с автоматическим или
ручным пуском от общезаводской компрессорной станции при ус-
ловии бесперебойной подачи сжатого воздуха.
Помещение гид'ропневматической установки должно быть от-
делено от соседних помещений несгораемыми ограждающими кон-
струкциями и иметь непосредственный выход наружу или на лест-
ничную клетку.
Число запасных резервуаров, обеспечивающих подачу воды в
многоэтажное здание, должно быть не менее двух, при этом в
каждом из них должен храниться половинный объем воды, необ-
ходимый для пожаротушения. Расстояние от резервуаров до зда-
ний I и И степени огнестойкости должно быть не менее 10 м, до
зданий III—V степени огнестойкости не менее 30 м.
61
Насосные установки, подающие воду для пожаротушения,
должны бесперебойно снабжаться электроэнергией по I категории
надежности.
Согласно ПУЭ, электроприемники I категории надежности
должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых
источников питания. Перерыв в их снабжении может быть допу-
щен лишь на время автоматического ввода резервного питания.
При небольшой мощности электроприемников I категории в
качестве второго источника питания могут быть использованы пере-
движные электростанции, аккумуляторные батареи, двигатели внут-
реннего сгорания, паровые двигатели и т. п.
Если автоматическим резервированием электроснабжения нель-
зя обеспечить необходимой непрерывности технологического про-
цесса, то вводят в действие два или несколько совместно действу-
ющих агрегатов одинакового назначения, приводы которых пита-
ются от независимых источников. Дополнительные мероприятия
для повышения надежности снабжения электроприемников или
электроустановок допускаются только как исключение для особых
объектов, причем такое решение может быть принято проектной
организацией лишь по согласованию с энергонадзором.
Для электроприемников II категории допустимы перерывы
электроснабжения на время, необходимое для включения резерв-
ного питания. Допускается питание электропрлемников II катего-
рии по одной воздушной линии напряжением 6 кВ и выше. Пита-
ние электроприемников может осуществляться по одной линии,
расщепленной не менее чем на два кабеля, которые присоединены
через самостоятельные разъединители. При наличии централизован-
ного резерва допускается питание электро-приемников II категории
одним трансформатором.
Питание насосных станций может производиться током высо-
кого (6, 10 и 35 кВ) или низкого (380/220 В) напряжения в за-
висимости от требуемой мощности и удаленности от источника
электроснабжения. Если питание насосной станции осуществляется
током высокого напряжения, а на насосной станции есть потреби-
тели электроэнергии низкого или высокого, но отличного от пита-
ющего напряжения, то сооружается трансформаторная подстан-
ция, преобразующая напряжение питания в необходимое для по-
требителей электроэнергии.
В насосных станциях применяют пристроенные подстанции с
выкаткой трансформаторов и масляных выключателей наружу.
При напряжении 35 кВ применяют открытые трансформаторные
подстанции на расстоянии от здания или с установкой их у глухой
стены насосной станции.
Для насосных станций I и II категории надежности, как пра-
вило, применяются двухтрансформаторные подстанции. Однотранс-
форматорными подстанциями пользуются при нагрузках, допуска-
ющих перерыв питания на время доставки «складского» резерва,
или при возможности необходимого резервирования по перемычкам
на вторичном напряжении. При наличии на насосной станции,
питающейся током высокого напряжения, потребителей энергии
только низкого напряжения, предусматривается помещение для пони-
жающих трансформаторов (при закрытой их установке) и щито-
вое помещение для распределительных устройств низкого напря-
жения. Схемы коммутации в этом случае проектируют без сборных
шин высокого напряжения по схеме блока «линия—трансформатор».
62
При наличии на насосной станции потребителей электроэнергии
высокого напряжения (кроме помещений для трансформаторов и
распределительных устройств низкого напряжения) требуется поме-
щение для распределительного устройства высокого напряжения
(РУ), а иногда и дополнительное помещение для высоковольтных
компенсирующих устройств (статических конденсаторов).
Согласно Правилам устройства электроустановок для насосных
установок, подающих воду на производственные нужды и на пожа-
ротушение зданий и помещений, перечисленных в п. 3.10 СНиП II-
30-76, устанавливают следующие категории надежности в электро-
снабжении:
для насосов с расходом воды 2,5 л/с на внутреннее пожароту-
шение и 5 л/с для тушения пожара в зданиях высотой 12—16 эта-
жей, а также для насосных установок, в работе которых допуска-
ется кратковременный перерыв для ручного включения резервного
питания,— II категорию;
для насосов с расходом воды на внутреннее пожаротушение
более 2,5 л/с, а также для насосных установок, в работе которых
перерыв не допускается — I категорию.
Если невозможно осуществить питание насосных установок
I категории надежности от двух независимых источников электро-
снабжения, применяют питание от одного источника при условии
их подключения к разным линиям с напряжением 0,4 кВ, а также
к разным трансформаторам двухтрансформаторной или трансфор-
маторной подстанций (с устройством АВР). Эту же схему электро-
снабжения следует применять для питания пожарных насосных
установок в жилых зданиях высотой 12—16 этажей.
Для повышения надежности электроснабжения насосных уста-
новок используют резервные насосы с приводом от двигателей
внутреннего сгорания. При этом размещение их в подвальных
помещениях запрещается.
При проектировании встроенных или пристроенных подстан-
ций следует учитывать возможность применения подстанции «заль-
ного» типа с совмещенным расположением в общем помещении
высоковольтного н низковольтного распределительных устройств,
батарей статических конденсаторов и трансформаторов.
Если при насосной станции размещается диспетчерская узла
водоснабжения, из которой производится контроль и управление
рядом сооружений водоснабжения (насосной станцией, водонапор-
ными баками, запасными резервуарами и т. д.), то она должна
быть в специальном помещении. Для небольших установок водо-
снабжения возможно совмещение диспетчерской, аппаратной и щи-
тового помещения.
В водопроводных насосных станциях применяют асинхронные,
реже синхронные электродвигатели переменного тока. Асинхрон-
ные электродвигатели являются простыми в эксплуатации, так как
для их пуска не требуется специальных устройств. В зависимости
от типа обмотки асинхронные электродвигатели бывают с коротко-
замкнутым или фазовым ротором. Короткозамкнутые асинхронные
двигатели применяются чаще, так как их можно включать рубиль-
ником пли магнитным пускателем без каких-либо дополнительных
устройств; пусковой момент у них достаточен для пуска под на-
грузкой. В зависимости от мощности и серии двигателя, величина
пускового тока может быть в 3—7 раз выше номинального тока.
В тех случаях, когда мощность электростанции или подстанции не
63
обеспечивает такой кратковременной нагрузки, применяют электро-
двигатели с фазовым реостатом в цепи ротора, а также различ-
ные способы пуска, позволяющие уменьшить силу пускового тока
короткозамкнутого двигателя. Применение короткозамкнутых
асинхронных двигателей значительно упрощает схему автоматиче-
ского управления насосными агрегатами.
При пуске синхронных электродвигателей требуется разгон ро-
тора, для чего в роторе имеется дополнительная пусковая корот-
козамкнутая обмотка. В насосных агрегатах большой мощности
(от 300 кВт и выше) предпочтительнее устанавливать синхронные
двигатели, работающие с высоким КПД.
В насосных станциях применяются открытые и защищенные
двигатели. Согласно ПУЭ, электродвигатели должны быть зазем-
лены, а также иметь защиту от токов перегрузки минимального
напряжения, повышения температуры смазки и т. п.
2. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ
При расчете внутреннего водопровода, обеспечивающего про-
тивопожарные нужды, необходимо определить напор и расход во-
ды на вводе в здание, напор насоса и пожарного крана, напор,
который должен поддерживаться водонапорным или гндропневма-
тическим баком, вместимость баков и т. д. Все эти величины нахо-
дятся в прямой зависимости от гарантийного напора на вводе в
здание, системы водоснабжения (объединенной или самостоятель-
ной пожарной) и схемы водопровода (размещение пожарных
кранов, задвижек, обратных клапанов, насосов, водонапорных ба-
ков и т. п.).
При размещении пожарных кранов необходимо учитывать:
1 ) длину пожарного рукава, которая принимается равной 10
или 20 м. В многоэтажных зданиях-башнях с небольшой площадью
этажа рекомендуется пользоваться 10-метровымн рукавами;
2 ) радиус действия компактной части струи Наименьшую
высоту и радиус действия компактной части пожарной струи сле-
дует принимать равным высоте помещения, считая от пола до наи-
высшей точки перекрытия, но не менее:
6 м — для жилых зданий, а также в общественных, производ-
ственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий
высотой до 50 м;
16 м — для общественных и производственных зданий промыш-
ленных предприятий высотой более 50 м;
8 м — для жилых зданий высотой более 50 м.
При определении расстояния (по горизонтали) между пожар-
ными кранами за основу расчета принимают проекцию струи на
горизонтальную плоскость, которая равна
3) размещение в здании стен и перегородок, которые затруд-
няют подачу струи к очагу пожара. Следует проверить возмож-
ность подачи пожарных струй в каждое помещение;
4) размещение выходов из помещений, коридоров и т. п. Внут-
ренние пожарные краны должны находиться в наиболее заметных
и доступных местах коридоров и проходов. Нельзя устанавливать
пожарные стояки и краны на лестничных клетках с холодной воз-
душной зоной (в зимний период они могут замерзнуть) или с под-
пором воздуха. При прокладке рукавных линий от кранов, уста-
64
новленных в незадымляемых
лестничных клетках, будут от-
крыты двери, и лестничные
клетки будут задымлены;
5) экономические расчеты
и архитектурно-планировоч-
ное решение здания: чем боль-
ше расстояние между кранами,
тем меньше пожарных стоя-
ков, при этом для получения
наибольшей длины струи
напор у крана должен быть
выше. Иногда стояки и по-
жарные краны устанавливают
в одной нише, однако это нс
гарантирует бесперебойной по-
дачи воды: в случае возник-
новения пожара около этих
кранов пользование ими будет
невозможно;
6) число пожарных струй
(см. табл. 2). Если расчетное
число струй равно четырем и
более, на стояках устанавли-
вают спаренные пожарные
краны. В этом случае каждая
точка помещения должна оро-
шаться двумя струями, т. е.
по одной струе от двух сосед-
них стояков. Вторые струи от
Рис. 45. Размещение пожарных
кранов
1—8 — расчетные пожарные краны: 9 —
пожарный рукав; /0 — компактная
часть струи; // — проекция струн (₽к“
=гпом) на горизонтальную плоскость
М (проекция струи ’/2^к = 3 м)
этих стояков обеспечивают
пожаротушение соседних пло-
щадей (рис. 45).
Таким образом, при /?к==6
и /р = 20 м расстояние между пожарными кранами при двух струях
равно 23 м, при одной струе — 46 м.
Для определения диаметров трубопроводов необходимо знать
расчетные расходы воды. Сети объединенного хозяйственно-про-
тивопожарного и производственно-противопожарного водопроводов
должны быть рассчитаны на подачу расчетного количества воды
для пожаротушения при наибольшем расходе воды на хозяйствен-
но-питьевые и производственные нужды, при этом расход воды на
души, поливку территории и т. п. не учитывается.
В зданиях высотой до 50 м расчетное число струй при пожаре
равно 1—2 с расходом воды каждой не ц,енее 2,5 л/с, а в зданиях
высотой более 50 м число струй составляет от 3 до 8 с расходом
поды каждой не менее 5 л/с (см. табл. 2). В зависимости от
радиуса действия компактной части струи и принятого диаметра
спрыска ствола расход воды может быть больше 2,5 пли 5 л/с
(см. табл. 1).
Водопроводные сети должны быть рассчитаны на действие
расчетного числа струй от пожарных кранов, расположенных на
верхнем этаже и наиболее удаленных от ввода. В зданиях высо-
той более 50 м подача воды к пожарным крапам осуществляется
от двух смежных стояков, двух верхних этажей причем, при по-
65
даче 8 струй по 5 л/с каждый стояк должен быть рассчитан на
20 л/с, а при подаче 3—6 струй — на 15 л/с. В этом случае рас-
ход воды максимальный. При необходимости на одном этаже от
такой сети можно получить все 8 струй, так как по каждому стоя-
ку со спаренными кранами пойдет только 10 л/с. Любой другой
вариант не будет расчетным, так как по стоякам пойдет не ме-
нее 15—20 л/с.
Таблица 4
Диаметр условного прохода трубы, Трубы стальные водо- газопроводные (газовые) по ГОСТ 326 2—75 Трубы сталь- ные электро- газосварочные по ГОСТ 1 0704—76 Трубы чугунные напор- ные по ГОСТ 958 3—75
класс ЛА класс А
Удельное сопротивление при расходах воды
мм №/с л/с м3/с м’/с м8/с
50 0,01108 11080 3686 11540
60 —- —— 2292
70 0,0030009 3009 — <—— —-
75 —— — 929,4 — —
80 0,001167 1167 454,3 953,4 -
90 0,0005294 529,4 — —— ——
100 0,0002813 281,3 172,9 311,7
125 0,00008622 86,22 76,36 96,72 >
150 0,00003394 33,94 30,65 37,11 —
175 — — 20,79 —
200 — — 6,959 8,092
250 1 “ 2,187 2,528 ——
300 — --- • 0,8466 0,9485 —
350 — — * 0,3731 0,4365
400 — 0,1859 » 0,2189
450 — 0,09928 — 0,1186
500 “ — 0,05784 — 0,06778
В зданиях высотой до 50 м в расчет принимают два смежных
стояка только верхнего этажа. Каждый стояк рассчитывают на
подачу одной струи с расходом не менее 2,5 л/с.
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется в
зависимости от числа потребителей в здании и нормы недопотреб-
ления или по числу установленных в здании санитарных приборов
Расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами,
следует производить так, чтобы при выключении одного из них
была обеспечена стопроцентная подача воды оставшимися ввода-
ми. При двух вводах каждый из них должен пропускать необхо-
димый расчетный расход воды.
Внутренние водопроводные сети рассчитывают с учетом гаран-
тийного напора в наружной водопроводной сети. Потери напора
по длине трубопроводов hi определяют по формуле
hi - AIQ\
66
где А — удельное сопротивление, зависящее от диаметра труб и их
материала [(с/л)2, табл. 4]; Q — расход воды, л/с; / — длина рас-
четного участка трубопровода, м.
Диаметр труб зависит от расхода воды и скорости се движе-
ния (табл. 5). В магистралях и стояках скорость движения не
Таблица 5
Скорости движения воды, м/с, при диаметре труб, мм
Расход
воды,
л/с 1 00 125 1 50 200 250 300 350 400
1 0,13 а
2 0,24 5 —— — „ — —. —
3 0,37 0,24 — —— « 1 ч ——— —
4 0,49 0,315 0,22 — — . —
5 0,61 0,39 0,274 —^-*а — - —
6 0,73 0,47 0,33 —— — —— — —
7 0,86 0,55 0,384 0,217 -
8 0,98 0,63 0,41 0,248 »» -
9 1,1 0,71 0,493 0,279 — —— — —
10 1,22 .0,79 0,548 0,31 — —
12 1,47 0,94 0,66 0,37 0,24 — - -
14 1,71 |1,1 0,77 0,434 0,278 - — —
16 1,96 1,26 0,88 0,5 0,32 0,22 "
18 2,2 1,42 0,99 0,56 0.36 0,247 —- .
20 2,45 1,52 1,1 0,62 0,4 0,275 0,205
22 2,69 1,73 1,21 0,68 0,44 0,3 0,226 — .
24 2,94 1,89 1,32 0,74 0,48 0,33 0,246 —
26 — 2,05 1,43 0,81 0,52 0,357 0,267 0,206
28 —- 2,2 1,53 0,87 0,56 0,385 0,287 0,22
30 2,36 1,64 0,93 0,6 0,41 0,308 0,237
32 — 2,52 1,75 0,99 0,64 0,44 0,328 0,253
34 — “ 2,68 1,86 1,05 0,68 0,467 0,349 0,269
36 “ 2,83 1,97 1,12 0,72 0,495 0,369 0,285
38 —- 2,99 2,08 1,18 0,76 0,52 0,39 0,3
40 2,19 1,24 0,84 0,55 0,41 0,316
42 — — 2,3 1,3 0,86 0,58 -0,43 0,33
44 — 2,41 < 1,36 0,88 0,6 0,45 0,35
4G — 1 1 2,52 1,43 0,92 0,63 0,47 0,36
48 — — 2,63 1,49 0,95 0,66 0,49 0,38
50 —— — 2,74 1,55 0,99 0,69 0,51 0,395
должна превышать 1,5—2 м/с, в подводках и пожарных кранах —
2.5 м/с, в спринклерных и дренчерных системах 10 м/с. В табл. 4
в рамки обведены экономически обоснованные скорости движения
поды для труб различного диаметра.
67
При расчете внутренних водопроводных сетей дополнительно
учитывают потери напора на местные сопротивления, которые вы-
ражаются в процентах от потерь напора по длине трубопровода:
в сетях объединенных противопожарных и хозяйственно-питьевых
водопроводов они составляют 20%, в сетях объединенных про-
тивопожарно-производственных водопроводов — 15%. в сетях
противопожарных водопроводов — 10%.
Необходимый напор //в на вводе в здание определяют по
общей формуле
Нв = Нкр 4- h + z,
где /7Ир — необходимый напор у крана, зависящий от радиуса дей-
ствия компактной части струи, диаметра спрыска ствола, диаметра
пожарного непрорезиненного рукава и его длины, м (табл. 1); Л —
потери напора от пожарного крана до ввода в здание по длине и
на местные сопротивления (для проверочного подсчета принимают
—10 м), м; z— геометрическая высота подъема воды, м.
При расчетном расходе воды Qcup напор у крана может быть
подсчитан также по формуле
//кр == #спр + Лр,
где НСпр — напор у спрыска, м; hp — потери напора в рукавах, м.
Необходимый напор у спрыска определяют по формуле
^спр = *"*спрФсп)»*
1де Scrip — сопротивление спрыска (с/л)2м (табл. 6).
Таблица 6
Диаметр спрыска, мм Сопротивление спрыска, S Проводимость спрыска р
13 2,89 0,588
16 1,26 0,891
19 0,634 1,26
22 0,353 1,68
24 0,248 2
Потери напора в пожарном рукаве составляют:
hp ~ SpQcnp*
где Sp—сопротивление рукава (с/л)2, м (табл. 7).
Зная напор у спрыска, можно определить расход воды
Q = р I Я,
где р — проводимость спрыска (см. табл. 6).
Таким образом, подставляя в общую формулу значения Нкр
и А, можно определить необходимые напоры на вводе в здание:
для зданий высотой до 50 м при /?к = 6 м, //Кр=Ю м и h 5 м
HB = 10 + 5 + z±i 15 + z
68
Таблица 7
Тип рукава Сопротивление рукава при диаметре, мм
51 G6 77 89
Прорезиненные Непрорезинен- 0,13 0,034 0,015 0,00385
ные 0,24 0,077 0,03 —
для зданий высотой более 50 м до включения пожарных насо-
сов при /?к=6 м, /7нР=10 м и Яс±г10 м
7/в = ]0.4-10-Ьг~20 4-г
для зданий высотой более 50 м при работе стационарных на-
?осов при /?к= 16 м, //Кр = 27 м и Л~20 м
Яв — 2720 + г 47-f-г.
Полученный по расчету напор необходимо сравнить с мини-
мальным свободным (гарантийным) напором, имеющимся в наруж-
ной сети у ввода в здание в часы максимального водопотребления.
Если гарантийный напор в наружной водопроводной сети меньше
необходимого напора на вводе в здание, то устанавливают пожар-
ные или объединенные насосы. Насосы подбирают по справочникам
(каталогам), при этом исходят из расчетного расхода воды и ее
напора.
При объединенной хозяйственно-питьевой и пожарной внутрен-
ней водопроводной сети расход воды должен быть равен хозяйсг-
w и но-питьевом у и пожарному расходу. При раздельных (специ-
ально пожарных) внутренних водопроводных сетях пожарные на-
сосы обеспечивают расход воды для пожаротушения.
Напор Н, необходимый для подбора насоса, определяется как
разность расчетного напора ЕГВ на вводе в здание и гарантийного
напора //г в наружной водопроводной сети:
я = но - нг.
При проектировании зонного (внутреннего) водопровода опре-
деляют не только диаметры сети, напоры у расчетных кранов, по-
тери напора, но и число зон, а также тип системы зонирования.
Число зон зависит прежде всего от высоты здания: чем боль-
ше высота, тем больше в нем зон внутреннего водопровода. При
определении числа зон исходят из необходимости обеспечения сети
напором, допускаемым техническими условиями эксплуатации. Рас-
четная высота зоны не должна быть больше:
Дг — Н макс — 7Гсв
— Лмакс.
69
Рис. 46. Схема для расчета водопроводной сети здания высотой
более 50 м
а — незоиированная подача воды; б — последовательная подача воды из зоны в
зону; в — параллельная подача воды
Максимально допустимый гидростатический напор НмйКС в
системе хозяйственно-питьевого или хозяйственно-противопожарного
водопровода на отметке наиболее низко расположенного санитар-
но-технического прибора не должен превышать 60 м. Гидростати-
ческий напор на отметке наиболее низко расположенного пожар;
ного крана не должен превышать 90 м. В системах хозяйственно-
противопожарного водопровода на время пожара допускается по-
вышение напора до 90 м на отметке наиболее низко расположен-
ного санитарно-технического прибора. При этом гидравлическое
испытание системы водопровода должно производиться при уста
новленной водоразборной арматуре.
Необходимость зонирования может быть обусловлена также и
экономическими соображениями. Так, увеличение числа зон умень-
шает общую расчетную мощность насосных станций, а следова-
тельно, и количество энергии, расходуемой на подъем воды.
При незонированной системе (рис. 46, а) требуемый расход во-
ды подается насосами под напором, необходимым для подъема
воды в верхнюю расчетную точку. Количество затрачиваемой на
подачу воды энергии, кгс-м:
при этом масса 1 л воды принимается равным 1 кг.
Разделив сеть (рис. 46, б) на две зоны высотой Н/2 с расхо-
дом воды Q/2 в каждой из них, получим количество затраченной
энергии при последовательной системе зонирования:
70
для I насосной станции . • • . Е; = Q/2-H/2 = QH/4
«II » > . . . EU=Q/2H ^QH/2
Итого. . .E~El-\-En=QH/4-{-
-\-QH/2 = 3/4QH.
При параллельном зонировании (рис. 46, с) затраты энергии
составят:
для I насосной станции . . .Ej — Q'H/2
» и » . . . ,E() = Q/W = Q.H/4
Итого. . . £= £/ + Е„ = ЧН/2 +
+ aH/i = 3/4QW.
Таким образом, и при последовательной и при параллельной
системах зонирования количество энергии, затрачиваемой для подъ-
ема воды, уменьшается на 25%.
При разделении системы на п равных зон (по напору и рас-
ходу) общая затрата энергии на подъем воды всеми станциями
выражена формулой
Итак, при увеличении числа зон уменьшается количество за-
трачиваемой энергии, а следовательно, и стоимость подачи воды.
11о вместе с тем зонирование вызывает некоторые дополнительные
расходы. При последовательном зонировании возрастает число на-
сосных станций, их общая строительная стоимость, а также стои-
мость содержания обслуживающего персонала. При параллельном
юпированин увеличивается стоимость магистральных трубопрово-
дов и строительная стоимость насосной станции. Кроме того, при
любой системе увеличивается число резервуаров (баков). Эконо-
мически выгодно такое число зон, при котором материальные за-
траты на их строительство и эксплуатацию минимальны.
Как уже говорилось, требуемый напор воды определяют по
кранам, расположенным на самом высоком и отдаленном от ввода
месте. Крапы, расположенные ниже, находятся под большим дав-
лением, следовательно, длина струи и расход воды будут больше.
Предположим, что напор у верхнего крана, расположенного на вы-
соте 60 м, по расчету 27,7 м, а расход воды 6,2 л/с при диаметре
спрыска 19 мм и радиусе действия компактной части струп 1G м
(см. табл. 1), тогда напор у крана, расположенного на нижнем
лаже (27,7 + 60) —1,35 = 86,35 м.
71
Расход воды из нижнего крана Qa определяют из соотношения
Qu/ — Св/Не-
откуда
. Qh = Св V'' Нн/Нв = 6,2 )/ 86,35/27,7 =10,9 л/с.
При этом расход воды больше допустимого по нормам в 1,7
раза (10,9:6,2).
Зная расходы воды, находят объем водонапорного бака W.
Согласно СНиП, рассчитывается работа двух струй из нижних
кранов в течение 10 мин
Гв = 10,9 • 60 • 10/1000 2 = 13,08 м3;
из верхних кранов
1FH = 6,2 • 60 • 10/1000 -2 = 7,4 м3.
При работе двух нижних кранов объем бака должен быть уве-
личен в (13,08/7,4) 1,7 раза, иначе во время пожара бак опорож-
нится вместо 10 мин за 5,7 мин (7,4-1000/(2-10,9-60).
Таким образом, в многоэтажных зданиях требуемый для туше-
ния пожара напор определяют по крану, расположенному в самой
высокой точке, а расчетный объем водонапорного бака — по кра-
ну, расположенному в самом низком месте.
Объем водонапорного бака можно не увеличивать, если умень-
шить расходы воды из нижних пожарных кранов при помощи
дроссельных приспособлений, которые должны пропускать только
расчетное количество воды.
Чем больше напор у крана, тем больше реактивная сила (сила
отдачи), возникающая при течении воды. При тушении пожара
трудно удержать пожарный ствол, возникает опасность пользова-
ния водопроводной арматурой. Поэтому напоры у водоразборных
хозяйственно-питьевых кранов нижних этажей уменьшают.
Таблица 8
Напор, м Реактивная сила, кгс, при диаметре спрыска, мм
13 16 19 22 25 28 32 38 44 50
10 2,7 4 5,7 7,6 9,8 12,3 16,1 22,6 30,4 39,2
20 5,4 8 11,3 15,2 19,6 24,6 32,2 45,2 60,8 78,4
30 8 12,1 17 23 29 37 48 68 91 117
40 10,6 16,1 22 30 39 49 64 90 121 157
50 13 20 28 38 49 62 80 113 152 196
70 19 20 40 53 68 86 112 158 212 274
80 21 32 45 61 78 98 129 181 240 314
90 24 36 51 68 88 111 145 203 270 352
Значение реактивной силы F можно определить по табл. 8 или
подсчитать по формуле
F = 2(d/7,
72
al d d
//, м. бод. СГЛ Учм
д)
КмМет q /ifс
70
60-
50-
40
М-.
12-г12
П-
14-
15-
16-
17-
73
14
15
16
П
2,5-.
-
3-
26Н
8 -Z
74
б!
Н
-
2 J
27-^78
28-29
‘° -30
131
-32
133
139
1135
-136
-?37
-Т38
33
40
41
42
29-
31
34
35
ЗбтЕ
37-1
38-:.
40
41
44
45
7ffl
60-
58А
А
i
VtV
2^2
10
9 4
3 i
7i
si
5i
4
3 —
2
0,15-
0/5:
t^ofi
^8i
0,095
Рис. 47. Номограммы Л. Д. Шопенского для подбора диафрагм,
устанавливаемых:
о —у пожарных кранов; б —у хозяйственно-питьевой водоразборной арматуры
где Н — напор (давление), кгс/см2; о — площадь спрыска, м2.
В момент включения насосов и задвижек возникают гидрав-
лические удары в сети, напор, а следовательно, и реактивная си-
ла при течении воды увеличивается. Например, при напоре 10 м и
спрыске 19 мм реактивная сила равна 5,7 кгс, при увеличении на-
пора до 90 м реактивная сила возрастает до 51 кгс (см. табл. 7).
Наиболее простой дроссельный прибор — дисковая диафрагма
с центральным отверстием, являющаяся местным сопротивлением
и снижающая избыточный напор. Диаметр отверстия диафрагмы d
определяют по номограммам Л. Д. Шопенского (рис. 47) или рас-
считывают по формуле, предложенной МНИИТЭП:
73
Рис. 48. Схема водоснабжения 24-этажного здания с высоконапор
ними трубопроводами
/ — регулятор давления; 2 — высоконапорный трубопровод; 3 — стояки с пожар
ными кранами; -/ — распределительные магистрали низкого давления; 5 —на
сосы; 6 — водонапорные баки
74
где q — расчетный расход воды, л/с; D — диаметр трубы, мм;
йИЗб — избыточный напор, который необходимо снизить диафраг-
мой, м.
Рекомендуется каждые 3—4 этажа применять одинаковые диа-
фрагмы. Диафрагмы устанавливают после вентиля пожарного кра-
па перед соединительной головкой, наличие их может быть прове-
рено снаружи.
Как было сказано выше, избыточный напор возникает в низу
зоны. Для снижения напора внутренние водопроводы разделяют на
несколько зон.
При однозонной системе на подъем воды затрачивается энер-
гии больше, но зато уменьшаются затраты на строительство насос-
ных станций, баков и водопровода. Однако при однозонной сис-
теме в нижних этажах создаются большие напоры и расходы воды.
Для их снижения применяют поэтажное регулирование при помощи
регуляторов давления прямого действия «после себя» или дрос-
сельных диафрагм.
На рис. 48 предлагается принципиальная схема однотонного
водопровода. Вода от насосной станции подается в высоконапор-
ное кольцо, а от него через регуляторы давления по распредели-
тельным линиям к пожарным стоякам, на которых устанавливают
пожарные краны. Число пожарных кранов на каждом стояке
должно быть таким, чтобы напор у нижних кранов был не более
допустимого (30—40 м). Если напор у верхних пожарных кранов
27 м, то у нижних за счет геометрической высоты он составит
36 м.
На рис. 48 приведена измененная схема двухзонного водопро-
вода 24-эта>кного здания (см. рис. 8). При сравнении этих схем
видно, что при горизонтальном снижении напора число трубо-
проводов и регуляторов давления увеличивается, но зато число
насосоз и водонапорных баков уменьшается. Это экономично как
при строительстве, так и при эксплуатации водопровода.
Запасные и регулирующие емкости в системах внутреннего во-
допровода (водопроводные баки, резервуары, гидропнсвматические
баки и др.) должны содержать определенный запас воды, необ-
ходимый для регулирования неравномерности водопотребления, а
также неприкосновенный противопожарный запас воды.
Регулирующий объем ТГР зависит от наибольшей подачи одного
пли группы поочередно включающихся рабочих насосов
•
‘^р=(?н/4п,
где Qa — подача насосной установки, равная или превышающая
максимальный часовой расход, м3/ч; п — допустимое число вклю-
чений насосной установки в 1 ч.
Для установки с открытым баком п=2—4, для установки с
гидропневматическим баком 6—10. Для установок небольшой мощ-
ности (до 10 кВт) допускают максимальное число включений в 1 ч.
75
Для зданий высотой до 50 м неприкосновенный противопожар-
ный запас воды в баках должен обеспечить при ручном или авто-
матическом включении пожарных насосов 10-минутную продолжи-
тельность тушения пожара внутренними пожарными кранами при
одновременном наибольшем расходе воды на производственные или
хозяйственно-питьевые нужды.
При автоматическом включении насосов для подачи воды в
спринклерные и дренчерные установки запас воды в водонапорных
баках должен быть равен 1,5 м3 при расчетном расходе воды на
пожаротушение 35 л/с и менее 3 м3 при расчетном расходе воды
более 35 л/с.
В баках гидропневматических установок противопожарный объем
воды можно не предусматривать, но минимальный объем воды
должен гарантировать включение противопожарных насосов.
При определении объема неприкосновенного противопожарного
запаса воды расход воды на души и мытье полов не учитывается.
В зданиях с зонным водопроводом в запасных емкостях каж-
дой зоны, включая гидропневматические установки, должен хранить-
ся неприкосновенный противопожарный объем воды, необходимый
для получения двух пожарных компактных струй длиной не менее
6 м с расходом воды не менее 2,5 л/с кажддя в течение 10 мин.
Полный объем водонапорного бака определяют по формуле
У = + №п.
Объем гидропневматического бака определяют по формуле
V = W ,
1 — а
где W — регулирующий объем бака, м3; №п — противопожарный
объем бака, м3; ji — коэффициент запаса бака, равный 1,05—1,4 в
зависимости от режима работы насосных установок, соотношения
подачи воды насосом и секундного расчетного расхода воды; а —
отношение абсолютного минимального давления к максимальному
давлению, значения которого должны быть: 0,8 — для установок,
работающих с подпором; 0,75— для установок с напором до
50 м; 0,7 — для установок с напором выше 50 м.
Высота расположения водонапорного бака На и минимальное
давление в гидропневматическом баке //мин воз в системах противо-
пожарного или объединенного водопровода должны обеспечить не-
обходимый напор у внутренних пожарных кранов, спринклерных или
дренчерных установок до полного израсходования противопожарного
запаса воды
//б — //МИН.ВОЗ = #КР “Ь А “Ь 2 >
где //КР — необходимый напор у расчетного (высоко расположен-
ного) крана, м; h —- потери напора в сети от расчетных пожар-
ных кранов до баков, м.
Максимальное давление в пневматических баках определяют по
формуле
__ //мин.воз 4~ 10 __ . _
//макс.воз — Л
76
Баки гидропневматических установок проектируют в соответ-
ствии с действующими техническими установками сосудов, работаю-
щих под давлением.
Неприкосновенный противопожарный запас воды в резервуарах
должен быть рассчитан на подачу воды на наружное и внутреннее
пожаротушение в течение 3 ч и на спринклерные, дренчерные сис- *
темы в течение 1 ч при максимальном расходе воды на другие нуж-
ды. Противопожарный запас воды должен восстанавливаться за
24 ч. При определении объема резервуаров для противопожарного
запаса учитывают возможность их пополнения водой во время ту-
шения пожара, если при этом гарантируется бесперебойная подача
воды в ник.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проек-
тировщика. М., Стройиздат, 1975, часть I, «Отопление, водопровод,
канализация».
Качалов А. А., Кузнецова А. Е., Богданова II. В. Противопожар-
ное водоснабжение, М., Стройиздат, 1975.
Кузнецова А. Е. Внутреннее противопожарное водоснабжение, М.,
Стройиздат, 1972.
Кузнецова А. Е. Противопожарное водоснабжение промышленных
предприятий, М., Стройиздат, 1975.
Правила устройства электроустановок, М., «Энергия», 1965 г.
Попкович Г. С. Автоматизация и диспетчеризация систем водоснаб-
жения и канализации, М., Стройиздат, 1973.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................... 3
Глава J. Устройство внутренних водопроводов многоэтажных
зданий высотой 10 этажей и более .... 4
1. Системы и схемы водоснабжения .... 4
2. Схемы внутренних противопожарных водопроводов . 7
3. Вводы и водомерные узлы......................23
Глава II. Устройство автоматических систем пожаротушения
многоэтажных зданий..................................26
Глава III. Водопроводные сооружения внутреннего противо-
пожарного водоснабжения зданий .... 33
1. Насосные станции.............................33
2. Водонапорные и гидропневматические баки. Запасные
резервуары......................................38
Глава IV. Автоматизация работы внутренних систем пожаро-
тушения многоэтажных зданий .... 42
Глава V. Требования, предъявляемые к внутренним противо-
пожарным водопроводам.....................................55
1, Требования СНиП, предъявляемые к устройству внут-
ренних противопожарных водопроводов 55
2. Расчет внутренних противопожарных водопроводов . 64
Список литературы ...................................... 78
АНТОНИНА ЕВДОКИМОВНА КУЗНЕЦОВА
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ МНОГОЭТАЖНЫХ
ЗДАНИЙ
Редакция литературы по жилищно-коммунальному хозяйству
Зав. редакцией М. К. Склярова
Редактор Н. Л. Хафизу л ня а
Мл. редактор Г. А. Морозова
Технический редактор Т/ В. Кузнецова
Корректор Г. А. Кравченко
И Б № 2402
Сдано в набор 04.09.80. Подписано в печать 11.11.80. Т-19532.
Формат 84ХЮ8’/з2. Бумага тип? № 2. Гарнитура «Литературная».
Печать высокая. Усл. печ. л. 4,20. Уч.-изд. л. 5.2.
Тираж 10 000 экз. Изд. № AVI—8187. Заказ № 1(61. Цена 25 коп.
Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23а.
Московская типография № 32 Союзполиграфпрома при
Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли.
Москва, 103051, Цветной бульвар, 26.