Принятые аббревиатуры и сокращения
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка дипломной работы содержит 85 листов, 22 рисунка, 10 таблиц, __ использованных источников.
Ключевые слова: ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ЗДАНИЕ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ, РАСХОД ВОДЫ, ПОЖАРНЫЙ ГИДРАНТ, НАРУЖНЫЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД, ВОДОПРОВОДНЫЕ СЕТИ, СУХОТРУБ, ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ.
Актуальность, выбранной нами темы определяется, прежде всего, интенсивным ростом городов в высоту, и участившимися случаями возникновения пожаров в зданиях повышенной этажности.
Цель дипломной работы: расчетно-практическое обоснование технических решений по совершенствованию системы противопожарного водоснабжения зданий повышенной этажности.
В дипломной работе представлена характеристика объекта и анализ пожарной опасности, дается характеристика системы противопожарного водоснабжения. В проекте отражена экспертиза системы наружного и внутреннего противопожарного водоснабжения, дано расчётно-практическое обоснование мероприятий по модернизации.
Разработанные в дипломной работе мероприятия по оптимизации противопожарного водоснабжения экономически обоснованы.
Принятые аббревиатуры и сокращения
ВПВ – внутренний противопожарный водопровод;
ГУ МЧС по СО – Главное управление Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по Свердловской области;
НС – насосная станция;
ППВ – противопожарное водоснабжение;
ППЗ – противопожарная защита;
РТП – руководитель тушения пожаров.
Содержание
РЕФЕРАТ. 2
Содержание. 4
ВВЕДЕНИЕ. 6
1. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЗДАНИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ.. 9
1.1 Статистика возникновения пожаров в жилых зданиях. 9
1.2 Тушение пожаров в зданиях повышенной этажности. 13
1.2.1 Действия по тушению пожаров. 17
1.2.2 Спасание людей. 18
2. ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА.. 27
2.1 Общие сведения об объекте. 27
2.2 Пожарная нагрузка в здании. 28
2.3 Система противопожарной защиты.. 28
2.4 Противопожарное водоснабжение объекта. 28
2.4.1 Наружное противопожарное водоснабжение. 28
2.4.2 Внутреннее противопожарное водоснабжение здания. 29
3. ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД.. 30
3.1 Классификация и основные элементы внутреннего водопровода. 30
3.2 Схемы внутренних водопроводов. 32
3.3 Напоры и пожарные расходы воды для внутренних водопроводов. 40
3.4 Размещение пожарных кранов. 42
3.5 Насосные станции и водонапорные баки. 44
3.6 Противопожарные водопроводы зданий повышенной этажности. 47
3.6.1 Схемы противопожарных водопроводов. 47
4. РАБОТА ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ВНУТРЕННЕГО ПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ.. 67
4.1 Пожаротушение зданий повышенной этажности. 67
4.2 Гидравлический расчет по обоснованию использования переносной мотопомпы и емкости. 68
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.. 71
6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 79
6.1 Экологичность проекта. 79
6.2 Безопасность жизнедеятельности. 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 85
ВВЕДЕНИЕ
Одной из составляющих общей безопасности в мире является пожарная безопасность. Под ней понимают такое состояние объекта, при котором минимизируется вероятность возникновения пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
В настоящее время новые технологии строительства и опыт строительных организаций позволяют возводить здания повышенной этажности с современными условиями для комфортного проживания в них людей. Однако на сегодняшний день во многих случаях вопросы обеспечения пожарной безопасности являются не полностью решенными.
Архитектурный облик почти каждого крупного города меняется с регулярным постоянством: еще двадцать лет назад деревянные хибары, вчера - классические пятиэтажки, сегодня - радующие глаз и благоустроенные высотные новостройки. Показательно, но эта тенденция имеет актуальность не только для Москвы, но и для городов расположенных за пределами столицы, в которых наблюдается нехватка жилья из-за увеличения числа населения. Опыт свидетельствует, что оперативно решить озвученную проблему можно только при помощи строительства многоэтажных домов.
Многоэтажные жилые дома являются основным типом жилища в городах нашей страны. Строительство таких домов позволяет рационально использовать территорию, сокращает протяженность инженерных сетей, улиц, сооружений городского транспорта, а так же обеспечивает жильем огромное количество людей.
При возведении многоэтажных домов активно применяются на практике современные строительно-отделочные материалы и технологии, снижающие себестоимость строительства.
Екатеринбург очень перспективный и привлекательный город. Он лидирует по количеству квадратных метров введённого в эксплуатацию нового жилья.
В столице Урала на 1 января 2016 года построено 96 зданий от 25 этажей и выше, ещё более семидесяти строится и строительство более полутора сотен зданий запланировано.
Актуальность, выбранной нами темы определяется, прежде всего, интенсивным ростом городов в высоту, и участившимися случаями возникновения пожаров в зданиях повышенной этажности.
Пожары в зданиях повышенной этажности возникают чаще всего по вине человека, которая заключается в несоблюдении им правил пожарной безопасности и неосторожном обращении с огнем.
Непростая ситуация складывается и на внутридворовых проездах, которые зачастую становятся местом для парковок автомобилей, и тем самым препятствуют проезду не только автотранспорта жильцов, но и проезду машин скорой помощи, аварийных служб, противопожарной службы МЧС и других спецслужб. Поэтому чтобы помощь подоспела вовремя, проезды должны быть свободны от машин, как в дневное, так и в ночное время.
Объект исследования - система наружного и внутреннего противопожарного водоснабжения зданий повышенной этажности на примере жилого 25 этажного здания расположенного по адресу: г. Екатеринбург, ул. Белореченская, 21.
Предмет исследования - модернизация системы противопожарного водоснабжения зданий повышенной этажности.
Цель исследования - расчетно-практическое обоснование технических решений по модернизации системы противопожарного водоснабжения зданий повышенной этажности.
Задачи исследования:
- провести анализ тушения пожаров в зданиях повышенной этажности;
- разработать инженерно-техническое обоснование мероприятий по модернизации системы противопожарного водоснабжения здания повышенной этажности;
- обосновать экономическую целесообразность принятых проектных решений.
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ЗДАНИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ
Действия по тушению пожаров
Во многом зависят от места возникновения пожара. Если пожар произошел в нижних этажах, то пожарные подразделения могут быстро ввести огнетушащие средства в очаг горения и на путях его распространения. Но при этих условиях в опасной зоне может оказаться большое число людей, для эвакуации которых потребуется значительное количество пожарных подразделений и специальных средств. При возникновении пожаров в верхних этажах огонь создает меньшую угрозу распространения по зданию, но при этом затрудняет введение средств тушения на значительные высоты, а также усложняет условия проведения спасательных работ с горящих и вышерасположенных этажей.
В многоэтажных зданиях по решению РТП разведку пожара могут осуществлять разведывательно-спасательными группами, которые могут состоять не менее чем из 4-5 человек. Это обуславливается тем, что при проведении разведки одновременно осуществляют поисково-спасательные работы и тушение пожара. В зависимости от планировки зданий, наличия лестничных клеток и обстановки на пожаре разведку организуют в нескольких направлениях. Разведывательно-поисковые группы должны иметь при себе средства индивидуальной защиты, переносные радиостанции, переговорные устройства, спасательную веревку длиной 50-60 м или 30 м из расчета одна веревка на 5 этажей, приборы освещения. Во всех случаях у входа в здание выставляют пост с радиостанцией для передачи приказаний РТП прибывающим на пожар подразделениям и других его распоряжений. Основной задачей разведывательно-спасательных групп в первую очередь является определение угрозы людям на горящих и вышерасположенных этажах зданий.
В процессе разведки РТП должен выяснить у представителей администрации число людей, оставшихся в здании, какие меры приняты по их эвакуации. Используя системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией, он должен предупредить панику среди людей, оставшихся в здании. При отсутствии указанных систем применяют электромегафоны и громкоговорящие устройства.
Кратчайшие пути эвакуации людей с горящих, выше- и нижерасположенных этажей по незадымляемым лестничным клеткам, в смежные незадымляемые помещения через балконы и лоджии, на покрытия здания с последующим переходом в безопасные места и т.п. Выясняют возможность использования автолестниц, коленчатых подъемников и других спасательных средств и места их установки, основные пути распространения огня и продуктов сгорания по зданию. Уточняют, включены ли пожарные насосы внутренних противопожарных водопроводов, можно ли использовать стационарные средства тушения пожаров, удаления дыма и снижения температуры, приведены ли в действие системы противопожарной защиты и какова их эффективность. Определяют возможность использования лифтов для подъема личного состава и пожарно-технического вооружения на верхние этажи.
Спасание людей
Эвакуационные и спасательные работы проводят с учетом обстановки на пожаре, наличия сил и средств и психологического состояния людей. Определяя количество дополнительных сил и средств, РТП должен оценить, какая обстановка на пожаре может сложиться к моменту прибытия и включения их в боевую работу.
Спасательные работы в случае угрозы жизни людей следует начинать немедленно и привлекать для этого максимально возможное количество сил и средств. Эвакуацию и спасание людей организуют и проводят следующими способами: вывод (вынос) людей в безопасные места из зданий или внутри зданий; эвакуация людей по лестничным клеткам и наружным эвакуационным лестницам, а также через наружные переходы (лоджии, балконы) из секции в секцию, через балконные лестницы на ниже- и вышерасположенные этажи; спасание людей с применением автолестниц, коленчатых подъемников, штурмовых и выдвижных лестниц, спасательных веревок, индивидуальных спасательных устройств, спасательных рукавов.
Для спасания людей используют крыши соседних зданий с последующим переводом людей в лестничные клетки и из здания.
При массовой эвакуации по лестничным клеткам и переходам на путях эвакуации выставляют пожарных, которые должны обеспечить быстрое и организованное продвижение людей к выходам и не допустить паники.
При спасании людей из зданий повышенной этажности можно использовать массовое применение пожарных автолестниц, коленчатых автоподъемников, выдвижных и штурмовых лестниц, спасательных рукавов, веревок и одновременно вывод и вынос пострадавших по коридорам и маршевым лестницам звеньями и отделениями ГДЗС.
Выдвижные пожарные лестницы устанавливают со стилобатов и перепадов крыши сблокированных корпусов зданий, примыкающих к горящему, а штурмовые лестницы при необходимости подвешивают последовательно одна за другой по «цепочке», начиная с вершины выдвижной лестницы или автолестницы. Для большей устойчивости используют штурмовые лестницы с двумя крюками. При этом каждой штурмовой лестницы на «цепочке» выставляют пожарного, который удерживает лестницу и оказывает помощь спасаемым в передвижении и переходе с лестницы на лестницу. Спасаемых обязательно страхуют веревками.
При отыскании людей тщательно проверяют все помещения, особенно на горящих и вышерасположенных этажах, и заблокированные кабины лифтов. Чтобы избежать повторного осмотра помещений, на их входных дверях делают пометки.
Одновременно с проведением эвакуационно-спасательных работ РТП принимает меры по предотвращению распространения огня и дыма на пути эвакуации, а также по удалению дыма и снижению температуры в лестничных клетках и шахтах лифтов, по которым производятся спасательные работы. Для этих целей в первую очередь, используют противопожарный водопровод и стационарные системы тушения пожаров, а также систем дымоудаления. При удалении дыма клапаны дымоудаления должны быть открыты только на горящем этаже, т.к. одновременное открытие клапанов на других этажах приводит к задымлению вышерасположенных этажей. В ряде зданий из лестничных клеток дым удаляют через дымовые люки, устроенные в их покрытии.
При отсутствии в здании систем противодымной защиты или отказе их работы РТП должен принять меры по удалению дыма и ограничению распространения огня на пути эвакуации с помощью передвижных средств:
- пожарные автомобили дымоудаления;
- прицепные и переносные дымососы;
- путем вскрытия окон и дверей.
При помощи автомобилей дымоудаления или дымососов дым удаляют нагнетанием воздуха в лестничную клетку, лифтовые шахты и лифтовые холлы через вестибюль здания. Одновременно осуществляют выпуск дыма в верхней части лестнично-лифтового узла через дымовые люки и оконные проемы. Варианты подачи воздуха в вестибюли зданий повышенной этажности; автомобилем дымоудаления приведены на (рис. 2).
По прибытии на пожар работники службы пожаротушения или руководства гарнизона пожарной охраны сразу создают оперативный штаб пожаротушения, организуют связь с боевыми участками и отдельными разведывательно-спасательными группами. Участки тушения пожара можно создавать со стороны каждой лестничной клетки. Участки одновременно обеспечивают тушение пожара и спасание пострадавших. Для организации и проведения спасательных работ по периметру здания, особенно по пожарным лестницам, с разных сторон создают участки тушения пожара и придают им необходимое количество спасательных средств. В отдельных случаях при развившихся пожарах в зданиях с коридорной планировкой участки тушения пожара создают в нескольких этажах со стороны одной лестничной клетки, а для координации их работы назначают одного опытного работника — начальника сектора.
Из лиц начальствующего состава, прибывших на пожар, назначают ответственных за проведение спасательных работ, организацию работы газодымозащитной службы, соблюдение правил техники безопасности, обеспечение бесперебойной работы пожарной техники и др.
Рисунок 2. Схема удаления дыма и варианты подачи воздуха в коммуникационные узлы многоэтажных зданий с помощью автомобиля АДУ.
В процессе тушения пожара РТП должен постоянно поддерживать связь с ЦУС, а старший диспетчер ЦУС при получении сведений с места пожара должен немедленно сообщить РТП место нахождения людей, которым необходима помощь, их состояние и количество.
Представляют сложность в тушении пожары, происходящие в верхней зоне зданий повышенной этажности. В первую очередь включают насосы-повысители и вводят стволы от внутреннего противопожарного водопровода. Одновременно производят прокладку магистральных и рабочих линий от пожарных машин, установленных у места пожара.
Для подачи стволов в верхние этажи рукавные линии прокладывают внутри зданий между маршами, а также с наружной стороны зданий. Наиболее целесообразно рукавные линии собирать из скаток, поднятых на высоту с помощью лифтов или по маршевым лестницам и спускать их вниз или поднимать по автолестницам, коленчатым автоподъемникам и по спасательным веревкам. Для подъема рукавов используют спасательные веревки длиной 50-60 м, специальные кронштейны с блоками, которые закрепляют за подоконники в верхних этажах зданий и другие приспособления.
Подача воды к стволам при тушении пожаров в верхней зоне зданий может осуществляться пожарными насосами по различным схемам, приведенным на (рис. 3). На высоту до 15-го этажа включительно при расположении водоисточников на расстоянии 60-80 м от здания воду к стволам можно подавать одним автонасосом. Воду к стволам, расположенным до 20-го этажа включительно, подают перекачкой из насоса в насос, при этом один из насосов устанавливают непосредственно у здания, а второй на водоисточник. Напоры на насосах пожарных автомобилей указаны в (табл. 5).
Рисунок 3. Схемы подачи огнетушащих средств на верхние этажи зданий повышенной этажности.
Рабочие линии при подаче стволов в верхнюю зону зданий повышенной этажности присоединяют к разветвлениям, которые устанавливают у зданий, а также на горящем этаже или нижерасположенном.
От кранов, установленных у зданий, подают не более двух рабочих линий, а один патрубок всегда оставляют свободным для выпуска воды из рукавных линий при их уборке. При расположении разветвлений в верхних этажах на этой же магистральной линии у здания устанавливают второе разветвление для спуска воды или для этих целей оставляют свободным один напорный патрубок пожарных насосов (рис. 4).
Рисунок 4. Подача средств тушения в верхнюю зону зданий повышенной этажности.
Таблица 5
Напоры на насосах пожарных автомобилей
Примечания:
1. Над чертой указан требуемый напор на автомобиле, установленном на водоисточник, под чертой - на головном автомобиле.
2. Первое разветвление устанавливается у здания, второе - на этаже.
3. Подачу пены по рукавам d = 66 мм в схемах 4 и 5 следует производить в исключительных случаях, т.к. напор насосов превышает допустимый.
Воду в верхние этажи подают пожарными машинами по сухотрубам с последующей подачей стволов через внутренние пожарные краны.
Для подачи воды на тушение пожаров в зданиях выше 20-го этажа используют промежуточные эластичные емкости объемом 2-3 м3, а в качестве насосов - переносные пожарные мотопомпы.
Все рукавные линии, основные и резервные, проложенные в верхние этажи, надежно закрепляют через каждые 20 м (одна задержка на рукав), а для контроля за их работой в местах крепления выставляют посты с резервными рукавами в скатках.
Для оказания помощи РТП на все здания повышенной этажности разрабатывают карточки, а на гостиницы и административные здания - планы тушения пожаров, в которых указывают: наличие систем дымоудаления и порядок их приведения в действие; наличие и расположение в здании незадымляемых лестничных клеток, межквартирных переходов, специальных лифтов для подъема пожарных, характеристику внутреннего противопожарного водопровода, порядок включения насосов-повысителей, расположение внутренних пожарных кранов и кнопок для включения насосов, диаметр и вид соединительных головок, наличие и места подключения рукавных линий к сухотрубам; возможные места установки автолестниц, коленчатых автоподъемников, порядок эвакуации людей из этажей, превышающих длину лестниц и автоподъемников; расчет количества разведывательно-спасательных групп; наиболее целесообразные схемы боевого развертывания; наличие систем оповещения о пожаре и управления эвакуацией и др.
Необходимо в расписании выезда на пожар в зданиях повышенной этажности по первому сообщению предусматривать выезд пожарных автолестниц, коленчатых автоподъемников, автомобилей дымоудаления и дымососов большой производительности, автомобилей связи и освещения, ГДЗС, аварийных служб города, а также сообщать о выезде на пожары в диспетчерскую службу ДЭУ, РЭУ.
Общие сведения об объекте
Жилое 25-этажное здание, расположенное по адресу: ул. Белореченская, 21, высотой 70 м, 2-ой степени огнестойкости.
В здании находится 187 квартир, из них:
- 62 однокомнатные квартиры;
- 77 двухкомнатных квартир;
- 43 трёхкомнатные квартиры.
С 21 по 25 этаж находится по одной четырёхкомнатной квартире. Также в доме имеется двух уровневая подземная парковка. Первый уровень расположен на отметке (-4,5 м), второй уровень расположен на отметке (-7,5 м). Каждый уровень рассчитан на шестьдесят четыре парковочных места. На втором уровне парковки имеется насосная станция.
В здание имеется 4 лифта. На первом этаже находится 4 помещения под офисы.
Таблица 6
Оперативно-тактическая характеристика здания
| Общая площадь (м2) | 17 797,5 м2 |
| Стены, перекрытия, перегородки | железобетонные |
| Предел огнестойкости, строительных конструкций (час) | |
| Количество выходов | |
| Характеристика лестничных клеток | Железобетонные не задымляемые |
| Напряжение в сети | Электрощитовая на 1 этаже - 220 вольт |
| Системы извещения и тушения пожара | На каждом этаже установлены дымовые датчики выведенные на С2000-БИ |
Пожарная нагрузка в здании
В 25-этажном здании располагаются жилые квартиры, в которых пожарную нагрузку составляют в основном домашние вещи, оргтехника. В помещении подземной парковки пожарную нагрузку составляют автомобили, которые там находятся.
ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД
Размещение пожарных кранов
Внутренние пожарные краны устанавливаются на высоте 1,35 м над полом помещения у выходов; на площадках отапливаемых лестничных клеток, в вестибюлях, коридорах, проходах и других легкодоступных местах. Каждый пожарный кран оборудуется рукавом длиной 10,15 или 20 м, пожарным стволом с насадком, диаметр которого определяется расчетом и размещается в опломбированных шкафчиках. В одном здании следует применять стволы с насадками одного диаметра и пожарные рукава одинаковой длины. Если расход пожарной струи 4·10-3 м3/с, принимают пожарные краны диаметром 50 мм, при расходе более 4·10-3 м3/с - 65 мм.
Для обеспечения условий орошения помещения внутренние пожарные краны должны устанавливаться на расстоянии (рис. 11), равном
, (3.3)
где LКР - расстояние между пожарными кранами, м; k - коэффициент, учитывающий условия орошения и принимаемый равным: к = 1 - при орошении каждой точки помещения двумя струями; к = 2 - при орошении каждой точки помещения одной струей; RК - радиус действия компактной части струи, м; lp - длина пожарного рукава, м; B - ширина здания, м; T - высота помещения, м; 1,35 м - высота расположения пожарного ствола над полом.
Рисунок 11. Определение расстояния между пожарными кранами: при установке ПК-2 выполняются условия орошения каждой точки помещения двумя струями, при отсутствии ПК-2 - одной струей.
Как видно из формулы (3.3), с увеличением радиуса компактной части струи RК расстояние между пожарными кранами увеличивается, что ведет к уменьшению строительных затрат на трубопроводы и монтаж пожарных кранов. Однако при этом несколько возрастают эксплуатационные затраты в связи с установкой более мощных пожарных насосов, необходимых для создания больших напоров у кранов. При проектировании внутренних пожарных водопроводов можно радиус компактной части струи определять при угле наклона a = 30-60о.
С достаточной для практических расчетов степенью точности можно принять a = 60о. Тогда, учитывая, что при a = 60о
,
Формула (3.3) примет вид
,
Зная необходимое расстояние между пожарными кранами, определяют их количество.
Зонное водоснабжение
Зонное водоснабжение осуществляется по двум основным схемам: параллельной и последовательной. При параллельной схеме (рис. 12, а) вода подается в каждую зону насосами, установленными внизу здания, при последовательной схеме (рис. 12, б) вода подается из зоны в зону.
Рисунок 7.13. Схемы подачи воды в зданиях повышенной этажности: а – параллельная; б – последовательная; в – общая; 1 – насосы зоны I; 2 – насосы зоны II; 3 – резервуары.
Как при последовательной, так и при параллельной схемах каждая зона имеет свои хозяйственные и пожарные насосы и водонапорные баки (или пневмобаки).
При понижении уровня воды в водонапорном баке от реле уровня включаются хозяйственно-питьевые насосы, которые дополняют запас воды.
При работе пожарных кранов уровень воды в водонапорном баке резко падает, и тогда от реле уровня (неприкосновенного запаса) или струйного реле включается пожарный насос зоны, в которой произошел пожар.
От наружной водопроводной сети воду подают во внутреннюю зонную систему по двум вводам. Если в наружной водопроводной сети недостаточен расход воды, то у здания предусматривают устройство запасного резервуара.
В водонапорные баки вода подается хозяйственными насосами, а из них - к водоразборным устройствам хозяйственной сети данной зоны. Кроме того, водонапорный бак через специальный трубопровод питает сеть зонного пожарного водопровода, т.е. пожарный водопровод каждой зоны находится постоянно под давлением водонапорного бака.
Вполне очевидно, что при последовательном зонировании насосы одной зоны должны подать такое количество воды, чтобы обеспечить водопотребление во всех зонах, расположенных выше. Следовательно, при аварии одного из элементов системы вышележащие этажи могут остаться без воды. Поэтому последовательная схема менее надежна, чем параллельная, и значительно реже применяется в практике строительства внутренних водопроводов.
В случае устройства водопровода по принципу последовательного зонирования последовательная система должна быть дополнена общей системой (рис. 12, в), при которой вода может подаваться в любой бак дополнительным насосом.
К преимуществам параллельной системы следует отнести и удобство обслуживания насосной станции, так как все насосы расположены в одном (подвальном) помещении.
Каждая зона работает независимо друг от друга. Но параллельная система требует больше труб, чем последовательная.
В дальнейшем рассмотрим наиболее часто применяемые схемы внутренних водопроводов зданий повышенной этажности. На рисунке 13 представлена схема двухзонного внутреннего противопожарного водопровода.
По трубопроводам 1 вода хозяйственно-питьевыми насосами подается в баки 2 зоны II, а по трубопроводам 8 - в баки 9 зоны I. Вода из баков в хозяйственно-питьевую сеть поступает по трубопроводам 6 и 10. Каждая зона имеет свои водопроводные сети 7 и 11 с пожарными кранами, в которые пожарными насосами вода подается по трубопроводам 12 и 15. Сеть противопожарного водопровода оборудована спаренными пожарными кранами (показано по одному пожарному крану). Включение пожарных насосов производится от струйных реле 4, установленных на питательных трубопроводах с обратными клапанами 3 и задвижками 5, которые соединяют водонапорные баки и сети зоны противопожарного водопровода. Для подачи воды автонасосами противопожарные сети каждой зоны оборудованы двумя патрубками диаметром 77 мм, выведенными наружу.
Рисунок 13. Схема двухзонного внутреннего противопожарного водопровода: 1 - трубопроводы подачи воды от хозяйственно-питьевых насосов в баки зоны II; 2 - баки зоны II; 3 - обратные клапаны; 4 - струйные реле; 5 - задвижки; 6 - трубопроводы подачи воды из баков в хозяйственно-питьевую сеть (на рисунке не показана); 7 - водопроводная сеть с пожарными кранами зоны II; 8 - трубопроводы для подачи воды от хозяйственно-питьевых насосов в баки зоны I; 9 - баки зоны I; 10 - трубопроводы для подачи воды из баков в хозяйственно-питьевую сеть; 11 - водопроводная сеть с пожарными кранами I зоны; 12 - трубопровод для подачи воды от пожарных насосов II зоны; 13 - трубопроводы для подачи воды в зону II; 14 - трубопроводы с соединительными головками на конце для подачи воды автонасосами в противопожарные сети зон; 15 - трубопроводы для подачи воды от пожарных насосов зоны I.
На рисунке 14 показана схема трехзонного водоснабжения 38-этажного здания. Внутренний пожарный водопровод имеет три зоны: зона I включает подвал и 1-12-й этажи; зона II – 13-25-й этажи; зона III – 26-38-й этажи.
Рисунок 14. Схема трехзонного водоснабжения 38-этажного здания: 1, 2, 3 - пожарные насосы зон; 4 - трубопроводы, питающие хозяйственные насосы; 5, 6, 7 - водонапорные баки; 8, 9, 10 - трубопроводы, питающие внутреннюю пожарную сеть зон; 11 – вводы.
Сеть пожарного водопровода оборудована спаренными пожарными кранами (на рис. 14) показано по одному пожарному крану). Включение пожарных насосов производится от струйных реле, установленных на выводе сети из бака. Кроме того, автоматическое включение насосов может осуществляться также и от реле уровня при понижении уровня пожарного запаса воды в баке.
Для надежности работы пожарного водопровода вода забирается насосами из магистрального кольца и подается по двум вводам во внутреннюю водопроводную сеть. Магистральное кольцо питается от городской сети также по двум вводам. На вводах и магистральном кольце установлены задвижки таким образом, чтобы при аварии можно было подавать и забирать воду любым насосом и из любого ввода.
В жилых домах и гостиницах, когда водопотребление равномерно и возможна круглосуточная работа хозяйственно-питьевых насосов, для поддержания напора в противопожарной сети ее соединяют с внутренней хозяйственно-питьевой сетью (рис. 15).
Рисунок 15. Схема объединенного водопровода 22-этажного здания.
Хозяйственно-питьевая сеть питается следующим образом: зона I (сеть 1) от городской наружной сети; зона II - (сеть 2) от хозяйственных насосов 4, подающих воду по пожарным стоякам 3. В случае пожара включаются пожарные насосы 5 и подают воду к пожарным кранам. Так как пожарные насосы создают давление гораздо большее, чем хозяйственные, при пожаре при помощи регулятора давления 6 сеть хозяйственно-питьевого водопровода отключается. К недостаткам такой схемы следует отнести трудность устройства автоматики включения пожарных насосов.
Включение пожарных насосов может осуществляться от реле давления (электроконтактных манометров) и дистанционно от кнопок около внутренних пожарных кранов.
Иногда гарантированный напор у ввода значительный. В этом случае пожарные краны нижних этажей могут находиться под напором наружной водопроводной сети (рис. 16).
Рисунок 16. Схема объединенного водопровода 22-этажного здания.
В жилых зданиях-башнях высотой в 17-20 этажей может быть применена упрощенная схема подачи воды без установки баков (рис. 17). Неравномерность водопотребления при этом регулируется «ступенчатой» работой хозяйственно-питьевых насосов, которые поддерживают также постоянные давления у внутренних пожарных кранов.
Рисунок 17. Схема водоснабжения без установки баков 18-этажного здания.
Вода из городской сети поступает через водомер к хозяйственным насосам и подается ими в хозяйственно-питьевую сеть 7 верхней зоны и 8 нижней зоны. К пожарным насосам 1 вода поступает непосредственно от городской сети.
Напор пожарных насосов определяют для зоны II (верхней). Для снижения давления в нижней зоне до расчетного установлен регулятор давления 2. Пожарные водопроводы каждой зоны постоянно находятся под напором хозяйственно-питьевых водопроводов 7 и 8. При пожаре вследствие подачи воды через пожарные краны вода начинает поступать из хозяйственно-питьевого водопровода через обратные клапаны 4 и 6 и реле контроля протекания жидкости (РКПЖ-1) 3 или 5. При движении жидкости реле срабатывает и включает пожарный насос, а также открывает задвижки 9 и 10 на вводах (остальные задвижки постоянно открыты).
В жилых кварталах, где имеется несколько высотных зданий, расположенных недалеко друг от друга, могут быть предусмотрены объединенные внутренние водопроводы (рис. 18). Каждое здание разбито на две зоны: зона I - включает подвал и 1-12-й этажи; зона II - 13-27-й этажи. В среднем здании на 15-м этаже установлен бак, обеспечивающий первоначальную работу внутренних пожарных кранов I зоны всех зданий. Зона II каждого здания имеет свой водонапорный бак. Пожарные и хозяйственные насосы устанавливаются в помещении центрального насосно-бойлерного пункта. Магистральная сеть, подающая воду к каждому зданию, кольцевая.
В зданиях высотой 10 этажей и более применяют автоматические системы пожаротушения, которые нередко объединяют с внутренним противопожарным водопроводом. Одна из возможных схем такого водоснабжения показана на рис. (19).
Для уменьшения магистральных спринклерных и дренчерных сетей в здании монтируется вертикальное напорное кольцо 2, от которого вода будет подаваться в автоматические системы пожаротушения и внутренние пожарные краны каждого этажа. Для снижения напора в нижних этажах установлены регуляторы давления или дисковые диафрагмы 6.
Рисунок 19. Схема спринклерной системы и внутренних пожарных кранов в здании повышенной этажности: 1 - водонапорные баки; 2 - высоконапорное кольцо; 3 – узел управления, состоящий из задвижки, контрольно-сигнального клапана с универсальным сигнализатором (СДУ); 4 - спаренные внутренние пожарные краны; 5 - спринклерная сеть; 6 - регулятор давления 7 – насосы.
При пожаре спринклеры срабатывают или же в работу включаются 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) 3, который включает пожарный насос и подает сигнал тревоги. Постоянное давление во всей объединенной системе поддерживается водонапорным баком 1 или гидропневматическим баком. Максимальный гидростатический напор у КСК должен быть не более 90 м.
Если по расчету напор больше 90 м, необходимо всю систему автоматического пожаротушения разбить на две-три зоны. В каждой зоне должно быть магистральное кольцо с подачей воды в распределительную сеть через узел управления.
В целях концентрации пожарных струй на пожарных стояках устанавливают спаренные пожарные краны, оборудованные рукавами диаметром 66 мм и стволами с насадками диаметром 19 мм. В том случае, если в высотных зданиях устраивают незадымляемые лестничные клетки (с подпором воздуха или с входом в них через воздушную зону по балконам или лоджиям) устанавливать в них пожарные краны не рекомендуется, так как при прокладке пожарных рукавов лестничные клетки через открытые двери могут быстро задымляться.
На внутренней водопроводной сети должны быть установлены ремонтные задвижки с таким расчетом, чтобы отключалось не более одного пожарного стояка.
Пожарные насосы должны иметь автоматическое, дистанционное и ручное управление. Причем автоматическое включение пожарных насосов должно осуществляться после израсходования 2-минутного пожарного запаса воды в баках. Оставшийся 8-минутный запас воды в