Вопрос 1. Наружное водоснабжение

Введение

Системой водоснабжения- называют комплекс инженерно- технических сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъёма на высоту, очистки, хранения запасов воды и подачи её к местам потребления.

По назначению системы водоснабжения подразделяются на хозяйственно- питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожара. Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно- пожарные, производственно- пожарные.

Противопожарные водопроводы (отдельные или объединенные) бывают низкого давления и высокого давления. В водопроводах низкого давления минимальный свободный напор на уровне земли должен составлять 10м (100 КПа), а требуемый для пожаротушения напор воды создаётся передвижными пожарными насосами, устанавливаемые на гидранты. В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается от гидрантов по пожарным рукавам. Последние устраивают очень редко, поскольку требуют дополнительных затрат на устройство специальной насосной системы и применение повышенной прочности трубопроводов. Системы высокого давления на промышленных предприятиях удаленных от пожарного депо на 2 км, а также в населенных пунктах числом жителей до 50 тыс. человек.

Кроме того, противопожарное водоснабжение подразделяют на систему наружного (снаружи зданий) и внутреннего (внутри зданий) пожаротушения.

Вопрос 1. Наружное водоснабжение.

На рис. приведена общая схема водоснабжения города. Речная вода поступает в водоприемник 1 и по самотечным трубам 2 перетекает в береговой колодец 3, а из него насосами I подъема 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки от загрязнений и обеззараживания. Пройдя очистную станцию, вода поступает в запасные резервуары чистой воды 7, из которых она насосами II подъема 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (наземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, водонапорную башню или пневматическую установку), а также магистральные трубы 11 водопроводной сети города, по которым вода транспортируется в различные районы города и по сети распределительных труб 12 и домовым вводам 13 – к отдельным потребителям 14.

Систему водоснабжения при изучении обычно разделяют на две части: наружную и внутреннюю. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки и распределения воды водопроводной сетью. Внутренние водопроводы забирают воду от наружной сети и подают ее к потребителям.

Работа очистных сооружений наиболее эффективна при равномерном поступлении воды. Поэтому воду из источника насосная станция подъема I должна подавать более или менее равномерно по часам суток. В то же время режим работы насосной станции должен строиться с учетом водопотребления, которое не является постоянным: оно наибольшее в дневное время и наименьшее ночью. Регулирование работы насосных станций подъемов I и II достигается благодаря устройству запасных резервуаров чистой воды.

Общая схема водоснабжения города:

а – план; б – разрез

Устройство водонапорной башни или других напорно-регулирующих сооружений часто бывает необходимо в том случае, если наблюдается значительная неравномерность потребления воды городом по часам суток и подачи ее насосами подъема II. Поэтому в те часы, когда насосы подают воды больше, чем ее расходуется, излишек воды поступает в водонапорную башню. В те часы, когда воды расходуется больше, чем подается насосами, вода, напротив, идет из башни. Кроме того, напорно-регулирующие сооружения предназначаются для хранения запаса воды на тушение пожара.

На рис. водонапорная башня расположена в начале водопроводной сети. Предположим, что здесь имеется естественная возвышенность. Но могут быть случаи, когда такая возвышенность находится в другом месте города, в частности, даже в противоположной стороне от водовода. В последнем случае водонапорная башня называется контррезервуаром.

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение следует принимать для каждого населенного пункта в зависимости от численности населения в нем

табл.1

Число жителей в населенном пункте	Расчетное количество одновременных пожаров	Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте на один пожар, л/с, независимо от степени огнестойкости
зданий высотой до 2 этажей включительно	зданий высотой 3 этажа и выше
До 1
Свыше 1 до 5
5-10
10-25
25-50
50-100
100-200		-
200-300		-
300-400
400-500		-
500-600		-
600-700		-
700-800		-
800-1000		-

Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) жилых и общественных зданий для расчета соединительных и распределительных линий водопроводной сети, а также водопроводной сети внутри микрорайона следует принимать для здания, требующего наибольшего расхода воды в зависимости от величины его объема и степени огнестойкости.

В городах с населением более 1 млн человек расход воды на пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров устанавливают в каждом конкретном случае по согласованию с местными органами управления и подразделениями Государственной противопожарной службы.

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты на один пожар для промышленных и сельскохозяйственных предприятий (производственные здания с фонарями, а также без фонарей шириной до 60 м) определяется согласно действующим нормам (СНиП) и приведен в табл. 2 Величина его зависит от степени огнестойкости здания, объема и категории здания. В случае, если здание разделено противопожарными стенами на отдельные противопожарные отсеки, пожарный расход принимается по тому отсеку, для которого он является наибольшим.

Учитывая трудность тушения пожаров в бесфонарных зданиях больших объемов (ширина l = 60 м) в связи с возможным задымлением и высокой температурой, нормативные расходы воды для них принимаются несколько большими (табл 3). Для предприятий с помещениями категорий В, Г и Д при расходе воды на наружное пожаротушение 10 л/с допускается осуществлять противопожарное водоснабжение из водоемов и резервуаров.

При двух пожарах на предприятии расчетный расход воды на пожаротушение принимается по двум зданиям, требующим наибольшего расхода воды.

Таблица 2

Степень огнестойкости здания	Категория помещения по пожарной опасности	Расход воды, л/с, для тушения пожара в здании объемом, тыс. м3
До	До5	До	До	До 200	До 400	Более 400 до 600
I и II	Г, Д
I и II	А, Б, В
III	Г, Д
III	В
IV и V	Г, Д					-
IV и V	В					-

Таблица 3

Степень огнестойкости здания	Категория помещения по пожарной опасности	Расход воды, л/с, для тушения пожара в зданиях объемом, тыс. м3
I и II	А, Б и В
I и II	Г и Д

Расход воды на наружное пожаротушение зданий сельскохозяйственных предприятий I и II степени огнестойкости объемом не более 5 тыс. м³ с помещениями категорий Г и Д следует принимать 5 л/с. Для зданий II степени огнестойкости с деревянными конструкциями расход воды следует принимать на 5 л/с больше указанного в табл. 2 или 3, а для одно- и двухэтажных производственных и одноэтажных складских зданий высотой не более 18 м с несущими стальными конструкциями (с пределом огнестойкости не менее 0,25 ч) и ограждающими конструкциями (стены, покрытия) из стальных профилированных или асбестоцементных листов с полимерными утеплителями необходимо увеличить расход на 10 л/с.

На наружное пожаротушение открытых площадок хранения контейнеров с грузом до 5 т установлены нормативные расходы в зависимости от их количества: от 30 до 50 шт. – 15 л/с; до 100 шт. – 20 л/с; до 300шт.
– 25 л/с; до 1000 шт. – 40 л/с.

Расход воды на наружное пожаротушение зданий объемами более указанных в табл. 2,3 устанавливается по согласованию с территориальными органами Государственной противопожарной службы.

Расчетное количество одновременных пожаров на промышленных или сельскохозяйственных предприятиях принимается в зависимости от занимаемой площади F _пр (так как увеличение площади предприятия связано с увеличением количества производственных зданий, а это, в свою очередь, влечет за собой возможность возникновения большего числа пожаров) принимается равным: один пожар – при га; два пожара – при га. Причем в качестве расчетного принимается пожар, требующий наибольшего расхода воды. Например, площадь промышленного предприятия составляет 250 га. На его территории расположены: главный корпус – безфонарное здание шириной до 60 м и объемом W = 400 тыс. м³, II степени огнестойкости с помещением категории Б; вспомогательный корпус объемом W = 45 тыс. м³ и шириной менее 60 м, здание III степени огнестойкости с помещением категории В; склад бумаги объемом W = =5000м³, здание III степени огнестойкости категории В. Из анализа вышесказанного на предприятии принимаются два одновременных пожара. По табл. 1 устанавливают, что для тушения пожара в главном корпусе требуется расход воды 35 л/с, во вспомогательном корпусе – 30 л/с, в складе- 15 л/с. Следовательно, расчетный расход воды на наружное пожаротушение предприятия составит: л/с.

Площадь территории предприятия, га	Число жителей в населенном пункте, тыс. чел.	Расчетное число одновременных пожаров
До 150	До 10	1 пожар (на предприятии или в населенном пункте – по наибольшему расходу)
До 150	От 10 до 25	2 пожара (по одному на предприятии и в населенном пункте)
Более 150	До 25	2 пожара (2 на предприятии или два в населенном пункте – по наибольшему расходу)

При расположении предприятия в самом городе в расчетное число пожаров, определенное по табл. 1, включаются пожары на промышленных предприятиях с расходом воды, принимаемым по табл.2 и 3.

Расчетное число одновременно возможных пожаров при объединенном противопожарном водопроводе (населенного пункта и производственного комплекса вне населенного пункта) приведено в табл. 4.

Если в населенном пункте число жителей свыше 25 тыс., – расчетное число пожаров для населенного пункта определяется по табл. 1, а для предприятия – в зависимости от его площади. При этом пожарный расход воды находят как сумму большего расхода (на предприятии или в населенном пункте) и половины необходимого минимального расхода (на предприятии или в населенном пункте).

При нескольких промышленных предприятиях в одном населенном пункте решение этого вопроса требует согласования с органами Государственной противопожарной службы.

Продолжительность тушения пожара согласно нормам должна приниматься 3 ч; для зданий I и II степени огнестойкости с несгораемыми несущими конструкциями и утеплителями с категориями Г и Д – 2 ч.

Для пожаротушения зданий, оборудованных пожарными кранами, должен учитываться дополнительный расход к расходам, указанным в табл. 1 – 3, который следует принимать для зданий, требующих наибольшего расхода воды. Расход воды на работу пожарных кранов принимается в зависимости от числа одновременно работающих струй и минимального расхода воды на одну струю в соответствии с требованиями действующих СНиПов. При этом учитывается назначение зданий и сооружений, этажность, объем и высота, а для производственных и складских – категория пожарной опасности.

При объединенном водопроводе, обслуживающем не только наружные гидранты и внутренние пожарные краны, но и спринклерные и дренчерные установки, расход воды на тушение пожара в течение 1 ч с момента начала пожаротушения принимается как сумма наибольших расходов, определенных по соответствующим нормам. В остальные 2 ч тушения пожара учитывается работа пожарных кранов и гидрантов. При наличии на промышленном объекте пенных установок, установок с лафетными стволами или установок подачи распыленной воды полный пожарный расход определяется в соответствии с требованиями пожарной безопасности, предусмотренными нормами строительного проектирования предприятий, зданий и сооружений соответствующих отраслей промышленности с учетом дополнительного расхода воды в размере 25 % из гидрантов в соответствии с табл. 2 и 3 (при этом суммарный расход должен быть не менее указанного в этих таблицах).