Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ КОМАНДНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ ПОЖАРНАЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

(кафедра)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«СПЕЦИАЛЬНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ»

«Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта»

МИНСК 2009

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

2 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

5 РАСЧЕТ НАПОРНО — РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

6 РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Населенный пункт имеет жилую застройку зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми.

· численность населения — 26 тыс. человек;

· преобладающая этажность застройки — 5 этажей;

· в населенном пункте расположено здание:

— класс по функциональной пожарной опасности — Ф1.2;

— этажность — 4;

— строительный объем — 20 000 м³

Промышленное предприятие расположено вне населенного пункта в узле № 5:

· площадь территории — 145 га;

· расход воды на нужды предприятия — 50 л/с

· на территории предприятия расположено два здания с наибольшей пожарной опасностью.

· Первое здание:

— объем здания — 50 000 м³

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

· Второе здание:

— объем здания — 18 000 м³

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

· здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Длина участков водопроводной сети

2. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

2.1 Определение расхода на хозяйственно — питьевые нужды

Объединенный водопровод должен обеспечить максимальный расход воды на хозяйственно — питьевые и производственные нужды в сутки наибольшего водопотребления.

2.1.1 Определение среднесуточного расхода воды на хозяйственно — питьевые нужды

Q^х.п._сут.ср. = q_ж•N_ж/1000,

где, q_ж — проектная норма суточного водопотребления (средняя за год) на одного жителя, л/сут; N_ж — расчетное количество жителей в населенном пункте, чел; 1000 — постоянная для перевода литров в кубические метры.

Проектная норма водопотребления суточная (средняя за год) при жилой застройке населенного пункта зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми, на одного жителя составит 180 л/сут (1, с.71). Расчетное количество жителей в населенном пункте составляет 26 тыс. человек.

Q^х.п._сут.ср. = q_ж•N_ж/1000 = 180•26 000/ 1000 = 4680 (м³/сут)

2.1.2 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Q^х.п._{сут.мах.} = к _{сут.мах.}• Q^х.п._сут.ср.,

где, Q^х.п._сут.ср. — средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к_{сут.мах.} — коэффициент суточной неравномерности водопотребления. Значение коэффициента находится в пределах от 1,1 до 1,3 (2, п. 6.2). Принимаем к _{сут.мах.} = 1,3.

Q^х.п._{сут.мах.} = к _{сут.мах.}• Q^х.п._сут.ср = 1,3 • 4680 = 6084 (м³/сут)

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Q^х.п._{час.мах.} = к _{час.мах.}• Q^х.п._{сут.мах}/24_.,

где, Q^х.п._{сут.мах.} — максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения; к^._{час.мах.}— коэффициент часовой неравномерности водопотребления.

к_{час.мах.} = б_мах• в_мах,

где, б_мах— коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы и другие местные условия (обычно принимается равным от 1,2 до 1,4) (2, п. 2.11); в_мах— коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. Значение коэффициента в_мах = 1,15 (2, п. 2.2 табл. 2).

к_{час.мах.} = б_мах• в_мах = 1,4 • 1,15 = 1,61

Q^х.п._{час.мах.} = к _{час.мах.}• Q^х.п._{сут.мах}/24 = 1,61 • 6084/24 = 408 (м³/ч)

2.1.4 Определение максимального секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Предположить, что в течение часа вода отбирается равномерно.

Q^х.п._{сек.мах.} = Q^х.п._{час.мах}• 1000/3600_.,

где, Q^х.п._{час.мах} — максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/ч; 1000 — постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 — постоянная для перевода из часов в минуты.

Q^х.п._{сек.мах.} = Q^х.п._{час.мах}• 1000/3600 = 408 • 1000/3600 = 113 (л/с)

2.2 Определение расхода на производственные и хозяйственные нужды

2.2.1 Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Q_{сек.мах.} = Q^х.п._{сек.мах} + Q^пр._сек.,

где, Q^х.п._{сек.мах} — максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с; Q^пр._сек — секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию).

Q_{сек.мах.} = Q^х.п._{сек.мах} + Q^пр._сек. = 113 + 50 = 163 (л/с)

2.2.2 Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

Предположим, что предприятие работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное.

Q^пр_сут = m • t_смена • Q^пр_{сек.мах} • 3600/1000,

где, m — количество рабочих смен; t_смена — продолжительность смены, час;

Q^пр_{сек.мах} — секундный расход воды на производственном предприятии, равный 50 л/с (по условию); 1000 — постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 — постоянная для перевода из часов в минуты.

Q^пр_сут = m•t_смена •Q^пр_{сек.мах}•3600/1000 = 3•8•50•3600/1000 = 4320 (м³/сут)

2.2.3 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно — питьевые нужды

Q^._{сут.мах.} = Q^х.п._{сут.мах.} + Q^пр_сут.,

где, Q^х.п._{сут.мах} — максимальный суточный расход на хозяйственно — питьевые нужды, м³/сут; Q^пр_сут — суточный расход воды на производственном предприятии, м³/сут.

Q^._{сут.мах.} = Q^х.п._{сут.мах.} + Q^пр_сут. = 6084 + 4320 = 10 404 (м³/сут).

3 РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВА ОДНОВРЕМЕННЫХ ПОЖАРОВ

3.1 Расчет расхода воды на один пожар в населенном пункте

Для расчета магистральных (кольцевых) линий водопроводной сети расчетный расход воды на один пожар в населенном пункте определяем по численности населения и этажности застройки. При численности населения 26 тыс. человек и застройке зданиями высотой 5 этажей, расход воды на пожаротушение составит Q^нп_нар = 25 л/с (6, п. 5.1. табл. 1).

Расход воды на наружное пожаротушение находящегося в населенном пункте четырехэтажного здания класса Ф1.2 объемом 20 тыс. м³ составит Q^ф1.2_нар = 20 л/с (6, п. 5.5. табл. 2).

Кроме того, необходимо учитывать расходы воды на внутреннее пожаротушение. Для данного типа здания они составляют 2,5 л/с (6, табл. 1).

3.2 Расчет расхода воды на один пожар на предприятии

Расчетный расход воды на один наружный пожар на производственном предприятии определяется по степени огнестойкости, категории помещений по пожарной опасности и объему этого здания, в котором для тушения пожара требуется наибольший расход.

По заданию наибольшую опасность представляют:

Первое здание:

— объем здания — 50 000 м³

— степень огнестойкости, категория — V, B2;

Второе здание:

— объем здания — 18 000 м³

— степень огнестойкости, категория — VII, B1;

здания без фонарей и шириной — менее 60 м.

Расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет Q^пр_нар.1 = 30 (л/с); Q^пр_нар.2 = 25 (л/с) (2, таблица 3).

Расходы на внутреннее пожаротушение составят: Q^пр_вн.1 = 2 • 5 = 10 (л/с); Q^пр_вн.2 = 2 • 5 = 10 (л/с) (2, таблица 7).

3.3 Расчет расхода воды на пожаротушение

1. При числе жителей свыше 25 и до 50 тыс. человек расчетное количество одновременных пожаров принимаем равное двум. Учитывая, что площадь предприятия составляет менее 150 га, то на территории предприятия возможен только один пожар (2, п. 5.20−5.21). При этом, согласно количеству одновременных пожаров, расход воды следует определять как сумму необходимого большего расхода в населенном пункте и 50% потребного меньшего расхода на предприятии;

Вычислим, где требуется наибольший расход воды: Q^нп_пож.1 = 25 л/с, Q^нп_пож.2 = 20 + 2,5 = 22,5 л/с; Q^пр_пож.1 = 30 + 10 = 40 (л/с), Q^пр_пож.1 = 25 + 10 = 35 (л/с). Сравнивая полученные данные получаем, что общий расход равен:

Q_пож. = Q^нп_пож.1 • 2 + Q^пр_пож.1 • 0,5 = 25 • 2 + 40 • 0,5 = 70 (л/с)

3.4 Определение точек отбора воды на пожаротушение

Расход воды на пожаротушение Q_пож. будем отбирать в диктующей точке — узел № 4 и в месте расположения предприятия — узел № 5.

Расход воды на пожаротушение в диктующей точке Q^д.т._пож составит:

Q^д.т._пож = 2 • (Q^нп_нар + Q^нп_вн),

где, Q^нп_нар — расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара в населенном пункте; Q^нп_вн — расчетный расход воды на внутреннее тушение одного пожара в населенном пункте.

Q^д.т._пож = 2 • (Q^нп_нар + Q^нп_вн) = 2 • (25 + 0) = 50 (л/с) Расход воды Q^уз.пр_пож в месте расположения предприятия составит:

Q^уз.пр_пож = Q_пож — Q^д.т._пож

Q^уз.пр_пож = Q_пож — Q^д.т._пож = 70 — 50 = 20 (л/с)

4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

4.1 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды

Основной задачей расчета проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором. Расчет водопроводной сети ведется из условия минимизации затрат на строительство и эксплуатацию. Расчет водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов, определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водопроводной сети при подаче расчетных расходов к местам отбора.

4.1.1 Определение удельного расхода воды

q_уд = Q^х.п._{сек.мах}/L

где, Q^х.п._{сек.мах} — максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта, л/с; L — длина магистральной линии, м.

L = l₁₋₂ + l₂₋₃ + l₃₋₄ + l₄₋₅ + l₅₋₆ + l₆₋₇ + l₇₋₁+ l_6-2

где, l_i — длина i-го участка водопроводной сети, м.

L = l₁₋₂ + l₂₋₃ + l₃₋₄ + l₄₋₅ + l₅₋₆ + l₆₋₇ + l₇₋₁+ l₆₋₂ = 300 + 275 + 215 + 195 + 295 + 200 + 210 + 150 = 1840 (м).

q_уд = Q^х.п._{сек.мах}/L = 113/1840 = 0,061(л/с)

4.1.2 Определение путевого расхода воды

q_{пут i} = q_уд • l_i

где, q_уд — удельный расход воды, л/с; l_i — длина i-го участка водопроводной сети, м.

q_{пут 1−2} = q_уд • l₁₋₂ = 0,0614 • 300 = 18,4 (л/с)

q_{пут 2−3} = q_уд • l₂₋₃ = 0,0614 • 275 = 16,9 (л/с)

q_{пут 3−4} = q_уд • l₃₋₄ = 0,0614 • 215 = 13,2 (л/с)

q_{пут 4−5} = q_уд • l₄₋₅ = 0,0614 • 195 = 12,0 (л/с)

q_{пут 5−6} = q_уд • l₅₋₆ = 0,0614 • 295 = 18,1 (л/с)

q_{пут 6−7} = q_уд • l₆₋₇ = 0,0614 • 200 = 12,3 (л/с)

q_{пут 7−1} = q_уд • l₇₋₁ = 0,0614 • 210 = 12,9 (л/с)

q_{пут 6−2} = q_уд • l₂₋₆ = 0,0614 • 150 = 9,2 (л/с) Проверим правильность выполненных вычислений:

Q^х.п._{сек.мах} =? q_{пут i}=18,4+16,9+13,2+12,0+18,1+12,3+12,9+9,2=113 (л/с)

Путевые расходы по участкам сети.

4.1.3 Определение узлового расхода воды

q^._{узл n} = 0,5 •? q_{пут i}

где, q_{пут i} — сумма путевых расходов на участках прилегающих к n — му узлу, л/с.

q₁ = (q₁₋₇ + q₁₋₂)/2 = (12,9 + 18,4)/2 = 15,65

q₂ = (q₁₋₂ + q₂₋₃ + q₂₋₆)/2 = (18,4 + 16,9 + 9,2)/2 = 22,25

q₃ = (q₂₋₃ + q₃₋₄)/2 = (16,9 + 13,2)/2 = 15,05

q₄ = (q₄₋₅ + q₃₋₄)/2 = (12,0 + 13,2)/2 = 12,6

q₅ = (q₄₋₅ + q₅₋₆)/2 = (12,0 + 18,1)/2 = 15,05

q₆ = (q₅₋₆+ q₆₋₇ + q₂₋₆)/2 = (18,1 + 12,3 + 9,2)/2 = 19,8

q₇ = (q₁₋₇ + q₆₋₇)/2 = (12,9 + 12,3)/2 = 12,6

Узловые расходы

4.1.4 Подобрать диаметры труб водопроводных линий

Для объединенного противопожарного водопровода в населенных пунктах и на промышленных предприятиях применяются трубы стандартного диаметра от 100 мм и более (2, п. 8.4.6).

Полученные значения сводим в таблицу 4.

4.1.5 Определим потери на участках

h_i = 1000i • l_i/1000,

где 1000i — коэффициент Шевелева

h_i = A_i • l_i • q² • K_n.

A — удельное сопротивление труб;

K_n — поправочный коэффициент При V > 1.2 м/с K_n = 1.

V = 1,03 м/с K_n = 1,03.

V = 1,19 м/с K_n = 1.

Диаметры труб на участках сети подбираем в зависимости от расхода воды на этом участке с использованием «Таблиц для гидравлического расчета водопроводных труб» Ф. А. Шевелева. Принимаем, что трубы выполнены из чугуна.

Полученные значения указаны в таблице 4.

Гидравлический расчет на пропуск воды в обычное время

4.1.6 Увязка сети

Для каждого кольца выберем условно — положительное направление — по часовой стрелке (приложение 1). Т.к. оба кольца сети удовлетворяют условию — 0,5 < Дh < 0,5, Следовательно сеть увязана.

4.1.7 Определить потери напора в сети по наиболее вероятным направлениям

Из точки ввода — узел № 1 — в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям: I — 1−2-3−4; II — 1−7-6−5-4; III — 1−2-6−5-4:

I: h_I = h₁₋₂ + h₂₋₃ + h₃₋₄ = 1,74+1,06+2,28 = 5,08 (м)

II: h_II = h₁₋₇ + h₇₋₆ + h₆₋₅ + h₅₋₄ = 0,94+1,47+1,49+1,06 = 4,96 (м)

III: h_III = h₁₋₂ + h₂₋₆ + h₆₋₅ + h₅₋₄ = 1,74+0,90+1,49+1,06 = 5,19 (м) Определяем средние потери напора сети в обычное время:

h_сети =(h_I+ h_II+ h_III)/3 = (5,08+4,96+5,19)/3 = 5,08 (м)

4.2 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск расхода воды во время пожара

4.2.1 Определить общий расход воды в час максимального водопотребления при пожаре

Q_У = Q_{сек. макс.} + Q_{пожара.}

Q_У = 163 + 70 = 233 л/с

4.2.2 Проверочный расчет сети

Определить диаметр труб и скорость движения воды по ним.

Скорость движения воды по трубам не должно превышать 2,5 м/с Полученные значения сводим в таблицу 5.

Гидравлический расчет на пропуск воды во время пожара

Т.к. оба кольца сети удовлетворяют условию -1 < Дh < 1, следовательно сеть увязана.

4.2.3 Сделать вывод

Рассчитываемая водопроводная сеть обеспечит пропуск необходимых расходов воды для целей пожаротушения. Скорость воды на всех участках удовлетворяет требованию: V_i< V_доп^макс = 2,5 м/с.

Определим потери напора в сети во время пожара по наиболее вероятным направлениям:

I: h_I = h₁₋₂ + h₂₋₃ + h₃₋₄ = 1,39+2,94+1,45 = 5,78 (м)

II: h_II = h₁₋₇ + h₇₋₆ + h₆₋₅ + h₅₋₄ = 1,24+0,96+1,27+1,23 = 4,7 (м)

III: h_III = h₁₋₂ + h₂₋₆ + h₆₋₅ + h₅₋₄ = 1,39+1,17+1,27+1,23 = 5,06 (м)

h_сети =(h_I+ h_II+ h_III)/3 = (5,78+4,7+5,06)/3 = 5,18 (м)

Вывод:

Материал труб — чугун (2,п.8.21), принимает кольцевую сеть, длину ремонтных участков при двух линиях водопровода следует принимать не более 5 км (2, п. 8.10), глубина заложения труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания почвы (2, п. 8.42). ПГ надлежит устанавливать вдоль автодороги на растояниине более 2,5 м от края проезжей части (2, п. 8.16), но не ближе 5 м от стен здания, допускается располагать ПГ на проезжей части (2, п. 8.16), при этом установка ПГ на ответвлении не допускается (2, п. 8.16); при определении размеров колодцев минимальное расстояние до внутренних поверхностей колодца следует принимать по ГОСТ (2, п. 8.63).

5 РАСЧЕТ НАПОРНО — РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

5.1 Расчет резервуаров чистой воды

Резервуар чистой воды (РЧВ) выполняет роль регулирующей и запасной емкости и располагается между НС-I и НС-II подъема.

5.1.1 Определить объем РЧВ

W _РЧВ = W_рег^РЧВ + W_н.з^РЧВ — W_вост^РЧВ

5.1.2 Определить регулирующий объем

Регулирующий объем предназначен для регулирования несоответствия водоподачи

5.1.3 Определить неприкосновенный объем

W_н.з = W_пожара + W_х.п. + W_пр.

1). Пожарный запас.

Принимаем t_туш =3 часа (2, п. 2.24)

2). Хозяйственно-питьевой запас.

Неприкосновенный запас на хозяйственно-питьевые нужды может быть подсчитан по количеству потребляемой воды во время максимального водопотребления за пириуд равному ращетному времени тушения пожара. Если t_туш =3 часа и К_{час. макс.} =1,7, то три часа наибольшего расхода с 11⁰⁰ до 14⁰⁰. В это время на хозяйственно-питьевые нужды н.п. пасходуется 5,5+7+7=19,5% от суточного водопотребления

3) Производственный запас.

W_н.з = W_пожара + W_х.п. + W_пр. = 756,0 + 1186,4 + 540 = 2482,4 м³

5.1.4 Определить восстановленный объем воды W_вост^РЧВ

5.1.5 Определить суммарный объем резервуаров чистой воды

W _РЧВ = W_рег^РЧВ + W_н.з^РЧВ — W_вост^РЧВ = 2077,7+2482,4−1300,5 = 3260 м³

5.1.6 Определить общее количество РЧВ и объем одного из них

W ¹_РЧВ? W _РЧВ • 1/n,

Принимаем n=3 (1, п. 9.21)

5.1.7 Выбрать стандартные резервуары

Выбираю 3 резервуара объемом 1200 м³

Марки и основные параметры резервуаров

5.1.8 Сделать вывод

Количество пожарных резервуаров должно быть не менее двух (2, п. 9.29), при этом в каждом из них должно хранится 50% объема воды на пожаротушения (2, п. 9.29). Резервуары следует принимать железобетонные (4, стр.275). Резервуары должны быть оборудованы сливным трубопроводом для подачи и отбора воды, слива избытка воды, сброса грязной воды при ремонте (4, стр.275).

5.2 Рассчитать Водонапорную башню

Водонапорные башни (ВБ) предназначены для:

— регулирования неравномерности водопотребления;

— хранения противопожарного запаса воды;

— создания необходимого напора в сети.

Емкость бака ВБ:

W_бака = W_рег. + W_н.з.

5.2.1 Определить регулирующий объем бака ВБ

Регулирующий объем бака ВБ служит для выравнивания неравномерного водопотребления в течении суток:

А — разность между максимальным и минимальным значениями остатка воды в ВБ. При К_{час. макс.} = 1,7 А = 5,0% (таблица 7).

Определение регулирующего объема бака водонапорной башни

5.2.2 Определить объем неприкосновенного запаса воды в ВБ.

Продолжительность тушения пожара принимаем 10 мин (2, п. 9.5).

W_н.з= W_пож^нар + W_пож^вн_. + W_х.п +W_пред.

а) Определить объем на наружное пожаротушение:

б) Определить объем на внутреннее пожаротушения.

в) Определить объем воды на хозяйственно-питьевые нужды.

г) Определить объем воды на производственные нужды.

W_н.з = 18 + 6 + 67,8 + 30 = 121,8 м³

5.2.3 Определение объема бака ВБ

W_бака = W_рег. + W_н.з. = 520,2 + 121,8 = 642,0 м³

5.2.4 Выбрать типовой бак

Принимаем 1 стандартный бак емкостью 800 м³.

5.2.5 Определить диаметр и высоту бака

W_бака = р/4•D²_бака • Н_бака,

Н_бака / D_бака = 0,5 … 1,0

Принимаем Н_бака = 0,5 D_бака

Н_бака = 6,35 м.

5.2.6 Определить высоту башни

Н_башни = 1,05 • h_сети + Z_д.т.— Z_башни +Н_св. ,

Н_св = 10+4(n-1)

где, nколичество этажей Н_св =10+4(5−1) = 26 м.

Н_башни =1,05 • 5,08 + 65 — 55 + 26 = 41,3 м Учитывая емкость бака, равную 800 м³, согласно справочным данным принимаем высоту башни равную 40 м.

5.2.7 Сделать вывод

Максимальный уровень воды в ВБ должен обеспечивать свободный напор в сети не более, не более допустимого 60 м (2. п. 2.28):

Н_башни + Н_бака < Н_макс^доп.

41,3+6,35= 47,65 м < 60 м Так как условие выполняется применение местных насосных установок для повышения напора для зданий, расположенных в диктующей точке или на возвышенностях не требуется.

Башня расположена в узле № 1, имеет высоту 40 м, высота бака 6,35 м, диаметр бака12,7 м. Башня выполнена из железобетона. Подача воды из сети в бак и поступления из него осуществляется по разводящему водопроводу.

Для забора неприкосновенного запаса воды используется трубопровод с эл. задвижкой, которая открывается одновременно с пуском ПН.

Водонапорный бак оборудуется грязевой и переливной трубами, которые соединены с канализационным колодцем. Отключает ВБ при пожаре обратный клапан, Эл. задвижка которого в обычное время открыта.

Для подачи воды к месту пожара передвижными ПН из колодца открывают задвижку с помощью вентиля и муфты (4, стр.278).

6 РАСЧЕТ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

Принимаем НС-II Iкатегории (2, п. 7.1. примеч.1).

6.1 Рассчитать режим работы НС-II в обычное время

6.1.1 Определить подачу первой ступени

П_миним< П₁ < 4,17%

При К_{час.макс.} = 1,7 и П_мин = 1,0% выбираем П₁ = 2%:

6.1.2 Определить подачу во время работы 2-х ступеней

4,17< П₂ < П_макс,

При К_{час.макс.} = 1,7 и П_макс. = 7,0% выбираем П₂ = 6%

6.1.3 Определить напор в обычное время

Н_хоз = 1,05 h_вод + Н_бака + Н_башни. +(Z_башни.— Z_н)

1). Определить количество напорных линий НСII.

Для НСII Iкатегории принимаем 2 напорных линии (2, п. 7.6)

2). Определить расход воды через один водовод в аварийном случае.

Q_вод. = Q^п_2ст • 0.7

Q_вод. = 173,4 • 0,7 = 121,4 л/с

3). Определение скорости движения воды в водоводе.

Экономичные скорости движения воды в водоводах при d_вод = 350 мм 0,8—2,0 м/с (2, п. 7.9):

V_вод = 4 Q_вод/ р d²_вод

V_вод = 4 • 0,1214/3,14(0,35)² =1,26 м/с Скорость находится в допустимых границах.

4). Определить максимальные потери напора в водоводе в аварийном случае:

h_вод =А • l_вод • Q_вод.² • К_п

К_п=1 (4, таблица.5) при d = 350 мм, А = 0,437 с²/м⁶

h_вод = 0,437 • 1840(0,1214)² = 11,85 м Н_хоз = 1,05 h_вод + Н_бака + Н_башни. + (Z_башни.— Z_н) = 1,05 • 11,85 + 6,35 +

40,0 + (55,0 — 52,5) = 61 м

6.2 Расчет режима работы НС- II во время пожара

6.2.1 Расчет требуемой подачи насосов НС- II

Q_пож^нас = Q^п_2ст. + Q_пож,

Q_пож^нас = 173,4 + 70 = 243,4 л/с

6.2.2 Расчет напора

Н_пож =1,05 • (h_вод^пож + h_сети^пож) + Н_св + (Z_{д.т .}— Z_н)

1). Определение расхода воды через один водовод во время пожара:

Q_вод^пож = Q_вод + Q_пож.

Q_вод^пож = 121,4+70 = 191,4 л/с Находим скорость движения в водоводе:

V_вод^пож = 4 Q_вод^пож/ р d²_вод

V_вод^пож = 4 • 0,1914/3,14 • (0,35)² = 2,0 м/с

2). Определить потери напора в водоводах во время пожара:

h_вод^пож = А • l_вод • (Q_вод^пож)_.² • К_п

при V= 2 м/с К_п =1

h_вод^пож = 0,437 • 1840 • (0,1914)² = 29,46 м

3). Минимальный свободный напор в диктующей точке принимаем 10 м (2, п. 2.30):

Н_пож = 1,05 • (h_вод^пож + h_сети^пож) + Н_св + (Z_{д.т .}— Z_н) =

= 1,05 • (29,46 + 5,18) + 10 + (65 — 52,5) = 58,9 м.

4). Сделать вывод:

Рассчитываемый максимальный свободный напор в сети объединенного противопожарного водопровода должен быть не более максимально допустимого — 60 м.

Н_пож — 1,05 h_вод^пож -(Z_башни.— Z_н) < Н_макс

58,9 — 1,05 • 29,46 — (55 — 52,5) = 25,5 м < 60 м. — условие выполняется

6.3 Подобрать насосы

6.3.1 Выбрать и обосновать выбор вида НС- II

Выбираем НСII низкого давления.

6.3.2 Выбрать схему подключения насосов

Выбираем параллельную схему подключения.

6.3.3 Подобрать хозяйственно-питьевые и пожарные насосы

Характеристика насосов

6.3.4 Определить выбор количества резервных насосов

Выбираем 2-резервных насоса (2, п. 7.3).

6.3.5 Сделать вывод

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорным и как правило, обратным клапаном. Количество всасывающих и напорных линий к НС независимо от числа и групп установленных насосов, включения пожарных насосов должно быть не менее 2-х (2, п. 7.6).

В НС с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходную емкость с жидким топливом (бензин до 250л, диз. топливо до 500л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2-х часов (2, п. 7.21).

НС противопожарного водоснабжения допускается размещать в производственных зданиях. При этом они должны быть отделены противопожарными перегородками (2, п. 7.3).

1. Специальное водоснабжение: справочник. И. В. Карпенчук, М. Ю. Стриганова, А. И. Красовский — Минск, КИИ МЧС Респ. Беларусь, 2007 г. — 79 с.

2. СНиП 2.04.02−84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

3. СНиП 2.04.01−85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

4. «Гидравлика и противопожарное водоснабжения» Под. Редакцией Ю. А. Кошмарова.

5. «Специальное водоснабжение: курсовое проектирование наружного противопожарного водоснабжения». А. И. Красовский, И. В. Карпенчук — Минск, КИИ МЧС РБ, каф. ПАСТ. 2001 г. — 47 с.

6. СНБ 4.01.02−03 «Противопожарное водоснабжение».

Расчетная схема пропуска расхода воды в обычное время

Приложение 1

50,0 72,1 19,8 87,8 12,6

15,1 100,4

4,1 II

15,7

7,0 I

22,2 47,0

20,7

12,6 5,6 15,1

Из точки ввода — узел № 1 — в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям: I — 1−2-3−4; II — 1−7-6−5-4; III — 1−2-6−5-4

Расчетная схема пропуска расхода воды во время пожара

Приложение 2

50,0 97,7 19,8 103,4 12,6

15,1

20,0 116,0

14,1 II

15,7

12,6 I

22,2 101,4

65,1

12,6 50,0 15,1

Из точки ввода — узел № 1 — в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям: I — 1−2-3−4; II — 1−7-6−5-4; III — 1−2-6−5-4