Системы противопожарного водоснабжения зданий

По способу тушения пожаров системы водоснабжения города в целом и зданий в отдельности подразделяются на две категории:

системы низкого давления, в которых вода через гидранты наружной водопроводной сети подается автонасосами пожарных машин (напор в наружной водопроводной сети у любого пожарного гидранта должен быть не менее 10 м над поверхностью земли);

системы высокого давления должны обеспечить не только подачу увеличенного нормативного пожарного расхода воды, но повысить давления до значений, достаточных для создания пожарных струй при питании непосредственно из гидранта.

Системы пожаротушения постоянного высокого давления могут вызвать значительный перерасход электроэнергии и поэтому в водоснабжении не применяются. Системы пожаротушения временного высокого давления применяются на некоторых промышленных предприятиях и в жилых и гражданских зданиях повышенной этажности.

По способу борьбы с пожарами с использованием воды можно выделить три группы зданий:

с локализацией огня и пожаротушения, в которых осуществляется подача воды непосредственно из гидрантов наружной водопроводной сети автонасосами пожарных команд;

с локализацией огня, в которых осуществляется подача воды из пожарных кранов внутреннего водопровода, а пожаротушение (окончательное) – из гидрантов наружной сети; для локализации огня достаточно струи расходом 2,5 – 5,0 л/с;

здания, высотой больше величины напора, развиваемого насосами пожарных команд (Н > 50 м), поэтому полное пожаротушение в них осуществляется из системы внутреннего водопровода и расхода воды пожарных кранов должны быть увеличены до нескольких струй по 5 л/с. Эта система является системой высокого давления.

По использованию технических средств подачи воды к очагу пожара противопожарные водопроводы подразделяются на:

простые (оборудованные пожарными кранами ручного действия);

полуавтоматические (дренчерные, или водяные завесы);

автоматические (спринклерные).

Простые системы противопожарного водоснабжения

Системы внутреннего противопожарного водоснабжения должны быть предусмотрены в зданиях в зависимости от пожароопасности процессов, происходящих в них в процессе эксплуатации (тип и назначение здания) и степени огнестойкости строительных конструкций.

Внутренний противопожарный водопровод не предусматривается:

в жилых зданиях квартирного типа высотой до 11 этажей и меньше;

в зданиях общеобразовательных школ, кроме школ-интернатов и школ с продленным пребыванием детей, в том числе школ, имеющих актовые залы, оборудованные стационарной киноаппаратурой;

в банях;

в зданиях кинотеатров сезонного действия;

в производственных зданиях, в которых применение воды может вызвать взрыв, пожар, распространение огня;

в производственных зданиях I и II степени огнестойкости из несгораемых материалов категорий Г и Д независимо от их объема;

в производственных зданиях III – IV степени огнестойкости объемом не более 5 тыс. м³ категорий Г и Д;

в помещениях для хранения овощей и фруктов и в холодильниках, оборудованных хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом, для которых предусмотрено тушение пожара из емкостей;

в зданиях складов грубых кормов, пестицидов, минеральных удобрений;

производственных зданиях по переработке сельскохозяйственной продукции категории В I и II степени огнестойкости объемом до 5 тыс. м³.

Расход воды и число струй на внутреннее пожаротушение в общественных и производственных зданиях (независимо от категории) высотой свыше 50 м и объемом до 50 тыс. м³ следует принимать 4 струи по 2.5 л/с каждая, при большем объеме зданий – 8 струй по 2,5 л/с каждая.

Таким образом, при высоте здания выше значения максимального напора, который могут развить автонасосы пожарных команд, внутренний водопровод должен обеспечить такой же расход, как в наружной сети.

В связи с применением новых материалов ужесточились требования по подаче воды в зависимости от огнестойкости строительных материалов:

в зданиях и сооружениях из деревоклееных конструкций или незащищенных несущих металлических конструкций расход воды на внутреннее пожаротушение следует увеличивать на 5 л/с (одна струя);

при применении ограждающих конструкций с полимерными утеплителями – на 10 л/с (две струи по 5 л/с каждая); кроме того, в этих зданиях увеличиваются расходы на 5 л/с при возрастании объема здания на каждые полные или неполные 100 тыс. м³.

Для частей зданий различной этажности или помещений различного назначения необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода определяется для каждой части отдельно в зависимости от разделения здания противопожарными стенами. Расчетные расходы в водопроводной системе принимаются по наибольшей норме части здания, а если помещения не выделены – по общему объему здания и более опасной категории по пожарной опасности. Пожар распространяется, как правило, по горизонтали в пределах этажа и по вертикали с этажа на этаж, поэтому противопожарный водопровод должен охватывать помещения, расположенные выше и ниже по одному этажу, а в соседстве с залами различного назначения – на 2 – 3 этажа.

Системы противопожарного водопровода с пожарными кранами состоят из таких же элементов, что и системы хозяйственно-питьевого водопровода, но из-за повышенных требований к надежности работы, быстродействию системы и повышенному давлению в трубопроводах имеют свои особенности:

для раздельных противопожарных трубопроводов применяются стальные неоцинкованные трубы (применение пластмассовых труб запрещено);

для объединенных с хозяйственно-питьевым водопроводом допускается применять стальные оцинкованные трубы;

в зданиях высотой 6 этажей и более при объединенной системе хозяйственно-питьевого противопожарного водопровода пожарные стояки следует закольцовывать поверху;

для обеспечения сменности воды в трубопроводах пожарных систем необходимо предусматривать кольцевание пожарных систем с одним или несколькими водоразборными стояками;

стояки раздельной системы противопожарного водопровода рекомендуется соединять перемычками с другими системами водопровода, если это возможно.

Внутренние пожарные краны следует устанавливать в отапливаемых помещениях, в вестибюлях, коридорах, проходах и других наиболее доступных местах так, чтобы не мешать эвакуации людей.

При определении мест размещения и числа стояков и пожарных кранов в зданиях необходимо учитывать следующее:

в производственных и общественных зданиях при расчетном числе струй не менее трех, а в жилых зданиях – не менее двух на стояках допускается устанавливать спаренные пожарные краны;

в жилых зданиях с коридорами длиной до 10 м при расчетном числе струй, равном двум, каждую точку помещения допускается орошать двумя струями из одного пожарного стояка;

в жилых зданиях с коридорами длиной более 10 м, а также в производственных и общественных зданиях при расчетном числе струй две или более каждую точку помещения следует орошать двумя струями из двух соседних стояков (из разных пожарных шкафов).

Пожарный кран следует устанавливать на высоте 1,35 м над уровнем чистого пола помещения и размещать в шкафчиках, которые должны иметь вентиляционные отверстия. Спаренные краны устанавливают один над другим в одном шкафчике, нижний кран – на высоте не менее 1 м от пола.

В комплект пожарного крана входят:

ответвление от стояка с запорным устройством в виде обыкновенного проходного вентиля или специального пожарного вентиля, быстросмыкающиеся соединительные полугайки, пожарный рукав (шланг) и пожарный ствол (брандспойт).

Пожарные рукава укладывают внутри шкафчика на поворотную корзинку из полосовой стали или наматывают на катушку, которая должна разворачиваться на 90° и поэтому крепится на соответствующие кронштейны с осью поворота. Все оборудование пожарного крана должно храниться в собранном виде и быть постоянно готово к действию.

В зданиях или частях здания, разделенных противопожарными стенами, следует применять насадки, стволы и пожарные краны одинакового диаметра и пожарные рукава одинаковой длины.

Противопожарные водопроводы зданий должны иметь запасные баки, рассчитанные на подачу расчетного числа струй в течение 10 мин. Число струй при этом следует принимать: две производительностью по 2,5 л/с каждая – при общем расчетном числе струй две и более и одну – при прочих случаях.

Если на пожарных кранах имеются датчики положения пожарных кранов для автоматического пуска пожарных насосов, то водонапорные баки не требуются.

Внутренние сети противопожарного водопровода каждой зоны здания высотой 17 этажей и более должны иметь по два вывода наружных патрубков с соединительной головкой диаметром 80 мм для присоединения рукавов пожарных автомашин с установкой в здании обратного клапана и задвижки, управляемой снаружи.

Автоматические и полуавтоматические системы

Автоматические спринклерные и дренчерные противопожарные системы тушат огонь без участия человека и одновременно включают насосы, повышающие давление и также одновременно включают систему пожарной тревоги.

Полуавтоматические дренчерные системы включаются в действие людьми при возникновении опасности пожара, а дренчерная сеть распределяет воду по защищаемому объекту. Дренчерные системы служат для защиты зданий от огня путем создания водяных завес.

Спринклерные установки бывают водяными и воздушными. Первые из них применяют в помещениях с температурой выше 0°С. Водяная система полностью заполнена водой. Воздушные же системы применяют в неотапливаемых помещениях, и после контрольно-сигнального клапана давление в трубопроводах поддерживается сжатым воздухом. Побудителями к действию в спринклерных системах являются спринклерные головки. В настоящее время применяют спринклерные головки со стеклянным и металлическим замками. Спринклерные головки изготовляют для различных температурных режимов.

Спринклерные оросители (головки) размещают в зависимости от интенсивности орошения, предусмотренной нормами, и от площади орошения. Площадь пола, защищенная одним оросителем, в помещениях повышенной пожарной опасности при наличии горючих материалов более 200 кг на 1 м² не должна превышать 9 м², а в остальных случаях – 12 м². Таким образом, расстояние между оросителями принимают не более 3 м, между оросителями и несгораемыми стенками и перегородками – не более 1,5 м, а между оросителями и сгораемыми и трудносгораемыми стенами – не более 1 м. Во всех остальных случаях в менее пожароопасных помещениях расстояние между оросителями принимают не более 4 м.

Сеть трубопроводов спринклерной системы для удобства ремонта и повышения надежности работы системы целом разделяется на отдельные секции. В каждой обособленной секции может быть установлено не более 800 оросителей. Каждая секция состоит из магистрального трубопровода, подводящего воду от водопитателя, контрольно-сигнального клапана, питательных и распределительных трубопроводов, на которых устанавливаются оросители. Каждая ветвь распределительного трубопровода подает воду не более чем к 6 оросителям.

На питательных и распределительных трубопроводах спринклерной системы запорную арматуру не устанавливают. На магистральных трубопроводах перед контрольно-сигнальными клапанами устанавливают запорную арматуру таким образом, чтобы одновременно отключалось не более 3 контрольно-сигнальных клапанов.

Все трубопроводы спринклерных и дренчерных систем монтируют из стальных неоцинкованных труб. Наименьший диаметр распределительных трубопроводов принимают равным 20 мм.

В каждой секции спринклерной системы устанавливают контрольно-сигнальный клапан, который предназначен для пропуска воды от водопитателей при срабатывании оросителя и подачи сигнала о пожаре. Контрольно-сигнальные клапаны располагают в отапливаемых помещениях в легкодоступных местах.

Дренчерные системы изолируют от огня отдельные помещения, образуя водяные завесы в дверных проемах, на границе сцены и зрительного зала в театре и т.п.

Различают заливные (водяные) и сухотрубные (воздушные) дренчерные установки. Заливные установки применяют в помещениях взрывоопасных производств. Каждая секция или завеса обслуживается отдельными клапанами группового действия, задвижкой или вентилем управления.

Площадь пола, защищаемая одним дренчером (оросителем), - 9 м. Расстояние между дренчерами составляет 3 м, между дренчерами и стенами – 1,5 м. Расстояние между дренчерами, орошающими вертикальные плоскости или предназначенными для создания водяных завес, определяют из условий расхода воды 0,5 л/с на 1 м ширины орошаемой плоскости или проема.

Дренчерные оросители бывают лопаточными с выходным отверстием диаметром 12 мм (в диафрагме) или розеточными (для создания водяной завесы) с отверстиями 10, 12 и 16 мм.

Автоматическое включение дренчерных установок обеспечивается следующими побудительными устройствами:

при наличии клапанов группового действия – побудительными трубопроводами с тросовой системой, имеющей легкоплавкие замки, а также гидравлическими и пневматическими системами;

при наличии задвижек и вентилей с электроприводом – электрическими датчиками.

Все побудители (спринклеры, легкоплавкие замки и электрические датчики) устанавливаются на расстояние не более 0,4 м от перекрытия. Расстояние по горизонтали между легкоплавкими замками побудительной тросовой системы не должно превышать во взрывоопасных производствах 2,5 м, а в невзрывоопасных – 3 м.

Дренчерные системы так же, как и спринклерные, питаются от двух водопитателей.