Расход воды на пожаротушение

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ И РЕЖИМА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

Нормой водопотребления называют количество воды, расходуемой на определенные нужды в единицу времени или на единицу вырабатываемой продукции. Все виды потребления воды подразделяются на следующие категории:

– расход воды на хозяйственно–питьевые нужды населения с учетом потребности в воде общественных зданий;

– расход воды на поливку и мойку улиц, площадей и зеленых насаждений;

– расход воды на нужды предприятий, получающих ее из городского водопровода, включая хозяйственно–питьевое водопотребление рабочих и служащих во время пребывания их на производстве;

– расход воды на нужды пожаротушения.

Определение расчетных расходов воды

Количество воды (м³/сут), потребляемое каждой категорией потребителей, определяется как произведение числа водопотребителей на норму водопотребления, а суточный расход всего объекта – как сумма слагаемых по отдельным категориям потребителей:

Q_о = Q_{х – п} + Q_пол. + Q_пр., (1)

где Q_о – общее количество воды, потребляемое в сутки объектом; Q_х–п, - расход воды на хозяйственно–питьевые нужды; Q_пол, - расход воды на полив; Q_пр – расход воды на нужды промышленного предприятия.

Полное водопотребление Q_полн (м³/сут) кроме суточного расхода объекта учитывает также расход воды на собственные нужды водопровода Q_сн (периодическую промывку сети, фильтров, удаление осадка из резервуаров и т. п.) и определяется по формуле

Q_полн = Q_о + Q_сн, = Q_о + α Q_о, (2)

где α – коэффициент, учитывающий собственные нужды водопровода, для предварительных расчетов может быть принят равным 0,05–0,10.

Определение расходов воды по разным категориям водопотребителей имеет свою специфику, на что следует обращать особое внимание при выполнении соответствующих расчетов.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Расчетный (средний за год) суточный расход воды (м³/сут) на хозяйственно–питьевые нужды населения определяется в зависимости от расчетного числа жителей и норм водопотребления по формуле

Q_сут.ср = S q_жi N_жi 10^-3, (3)

где q_жi – среднесуточное удельное хозяйственно–питьевое водопотребление на одного жителя, л/сут; N_жi – расчетное число жителей i-го района города, определяемое как произведение площади жилой зоны района F_i на плотность населения района Р_жi.

Норму водопотребления q_жi определяют по [1] – СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» – (см. табл. 1) в зависимости от характера санитарно-технического оборудования зданий, а также от географического месторасположения объекта водоснабжения. В приведенные нормы включены расходы воды на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды жителей независимо от того, где происходит расходование воды – в жилых домах или общественных зданиях. Большие значения норм (в пределах указанных интервалов) следует принимать для южных районов, а меньшие – для северных.

Таблица 1

Степень благоустройства районов жилой застройки	Удельное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах на одного жителя среднесуточное (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией:
без ванн	125–160
с ванными и местными водонагревателями	160–230
с централизованным горячим водоснабжением	230–350
Примечания: 1. Для районов застройки зданиями с водопользованием из водоразборных колонок удельное среднесуточное (за год) водопотребление на одного жителя следует принимать 30—50 л/сут. 2. Удельное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях (по классификации, принятой в СНиП 2.08.02-89*), за исключением расходов воды для домов отдыха, санаторно-туристских комплексов и пионерских лагерей, которые должны приниматься согласно СНиП 2.04.01-85 и технологическим данным. 3. Выбор удельного водопотребления в пределах, указанных в табл. 1, должен производиться в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности застройки и местных условий. 4. Количество воды на нужды промышленности, обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходы при соответствующем обосновании допускается принимать дополнительно в размере 10—20 % суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта. 5. Для районов (микрорайонов), застроенных зданиями с централизованным горячим водоснабжением, следует принимать непосредственный отбор горячей воды из тепловой сети в среднем за сутки 40 % общего расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и в час максимального водозабора — 55 % этого расхода. При смешанной застройке следует исходить из численности населения, проживающего в указанных зданиях. 6. Удельное водопотребление в населенных пунктах с числом жителей свыше 1 млн. чел. допускается увеличивать при обосновании в каждом отдельном случае и согласовании с органами Государственного надзора.

 

Для районов, застроенных зданиями с централизованным горячим водоснабжением (открытая схема), следует предусмотреть непосредственный отбор горячей воды из тепловой сети в среднем за сутки 40 % общего расхода воды.

Расход хозяйственно-питьевой воды не является постоянным и меняется в течение года. Поэтому при проектировании необходимо определять также расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления (м³/сут), по формулам:

Q_{сут. макс} = К _{сут. макс} Q _сут.ср ; (4)

Q_{сут. мин} = К _{сут. мин} Q _сут.ср , (5)

где K_{сут.макс} = 1,1–1,3 и K_{сут.мин} = 0,7–0,9 – соответственно максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности водопотребления, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели [8].

Одновременно вычисляется коэффициент часовой неравномерности водопотребления для районов города по формулам:

К_{ч. макс} = α_макс β_макс ; (6)

К_{ч. мин} = α_мин β_мин, (7)

где α — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимаемый: α_макс = 1,2–1,4 и α_мин = 0,4–0,6; β – коэффициент, учитывающий количество жителей в районе или населенном пункте, определяется по табл. 2 [1].

Таблица 2

Коэффициент	Число жителей, тыс. чел.
до 0,1	0,15	0,2	0,3	0,5	0,75		1,5	2,5								1000 и более
	4,5		3,5		2,5	2,2		1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05
	0,01	0,01	0,02	0,03	0,05	0,07	0,1	0,1	0,1	0,2	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85
Примечания: 1. Коэффициент b при определении расходов воды для расчета сооружений, водоводов и линий сети следует принимать в зависимости от числа обслуживаемых ими жителей, а при зонном водоснабжении — от числа жителей в каждой зоне. 2. Коэффициент bmax следует принимать при определении напоров на выходе из насосных станций или высотного положения башни (напорных резервуаров), необходимого для обеспечения требуемых свободных напоров в сети в периоды максимального водоотбора в сутки максимального водопотребления, а коэффициент bmin — при определении излишних напоров в сети в периоды минимального водоотбора в сутки минимального водопотребления.

Последним этапом определения расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения является определение расчетных часовых расходов воды в часы максимального и минимального водопотребления:

q_ч.макс = (К_ч.макс Q_{сут.макс}) / 24; (8)

q_ч.мин = (К_ч.мин Q_{сут.мин}) / 24. (9)

Все эти и дальнейшие вычисления удобно проводить в форме таблиц, расчет которых приведен ниже.

 

Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и пользование душами на промышленных предприятиях должны определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.09.02-85.

 

Таблица 3

 

Назначение воды	Измеритель	Расход воды на поливку, л/м3
Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей	1 мойка	1,2 – 1,5
Механизированная поливка усовершенствованных покрытий проездов и площадей	1 поливка	0,3 – 0,4
Поливка вручную (из шлангов) усовершенствованных покрытий тротуаров и проездов	То же	0,4 – 0,5
Поливка городских зеленых насаждений	«	3 – 4
Поливка газонов и цветников	«	4 – 6
Поливка посадок в грунтовых зимних теплицах	1 сут
Поливка посадок в стеллажных зимних и грунтовых весенних теплицах, парниках всех типов, утепленном грунте	То же
Поливка посадок на приусадебных участках:
овощных культур	«	3 – 15
плодовых деревьев	«	10 – 15
Примечания: 1. При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства (зеленые насаждения, проезды и т.п.) удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчете на одного жителя следует принимать 50—90 л/сут в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения, степени благоустройства населенных пунктов и других местных условий. 2. Количество поливок надлежит принимать 1—2 в сутки в зависимости от климатических условий.

При этом коэффициент часовой неравномерности водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях следует принимать: 2,5 — для цехов с тепловыделением более 80 кДж (20 ккал) на 1 м³/ч; 3 — для остальных цехов.

РАСХОД ВОДЫ НА ПОЖАРОТУШЕНИЕ

I. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте для расчета магистральных (расчетных кольцевых) линий водопроводной сети должны приниматься по табл. 5.

Таблица 5

Число жителей в населенном пункте, тыс. чел.	Расчетное количество одновременных пожаров	Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте на один пожар, л/с
застройка зданиями высотой до двух этажей включительно независимо от степени их огнестойкости	застройка зданиями высотой три этажа и выше независимо от степени их огнестойкости
До 1
Св. 1 «5
«5 «10
«10 «25
«25 «50
«50 «100
«100 «200		¾
«200 «300		¾
«300 «400		¾
«400 «500		¾
«500 «600		¾
«600 «700		¾
«700 «800		¾
«800 «1000		¾
Примечания: 1. Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте должен быть не менее расхода воды на пожаротушение жилых и общественных зданий, указанных в табл. 6. 2. При зонном водоснабжении расход воды на наружное пожаротушение и количество одновременных пожаров в каждой зоне следует принимать в зависимости от числа жителей, проживающих в зоне. 3. Количество одновременных пожаров и расход воды на один пожар в населенных пунктах с числом жителей более 1 млн. чел. надлежит принимать согласно требованиям органов Государственного пожарного надзора. 4. Для группового водопровода количество одновременных пожаров надлежит принимать в зависимости от общей численности жителей в населенных пунктах, подключенных к водопроводу. Расход воды на восстановление пожарного объема по групповому водопроводу следует определять как сумму расходов воды для населенных пунктов (соответственно количеству одновременных пожаров), требующих наибольших расходов на пожаротушение согласно п.п. 2.24 и 2.25. 5. В расчетное количество одновременных пожаров в населенном пункте включены пожары на промышленных предприятиях, расположенных в пределах населенного пункта. При этом в расчетный расход воды следует включать соответствующие расходы воды на пожаротушение на этих предприятиях, но не менее указанных в табл. 5.

II. 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 или квартала следует принимать для здания, требующего наибольшего расхода воды, по табл. 6.

Таблица 6

Назначение зданий	Расход воды на один пожар, л/с, на наружное пожаротушение жилых и общественных зданий независимо от их степеней огнестойкости при объемах зданий, тыс. м3
до 1	св. 1 до 5	св. 5 до 25	св. 25 до 50	св. 50 до 150
Жилые здания односекционные и многосекционные при количестве этажей:
до 2	10*		¾	¾	¾
св. 2 «12					¾
«12 «16	¾	¾			¾
«16 «25	¾	¾	¾
Общественные здания при количестве этажей:
до 2	10*			¾	¾
св. 2 «6
«6 «12	¾	¾
«12 «16	¾	¾	¾

 

Расход воды на наружное пожаротушение на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях на один пожар должен приниматься для здания, требующего наибольшего расхода воды, согласно табл. 7 или 8.

Таблица 7

 

Степень огнестойкости зданий	Категория помещений по пожарной опасности	Расход воды на наружное пожаротушение производственных зданий с фонарями, а также без фонарей шириной до 60 м на один пожар, л/с, при объемах зданий, тыс. м3
до 3	св. 3 до 5	св. 5 до 20	св. 20 до 50	св. 50 до 200	св. 200 до 400	св. 400 до 600
I и II	Г, Д,
I и II	А, Б, В
III	Г, Д						¾	¾
III	В						¾	¾
IV и V	Г, Д					¾	¾	¾
IV и V	В					¾	¾	¾

 

Таблица 8

Степень огнестойкости зданий	Категория помещений по пожарной опасности	Расход воды на наружное пожаротушение производственных зданий без фонарей шириной 60 м и более на один пожар, л/с, при объемах зданий, тыс. м3
до 50	св. 50 до 100	св 100 до 200	св. 200 до 300	св. 300 до 400	св. 400 до 500	св. 500 до 600	св. 600 до 700	св. 700 до 800
I и II	А, Б, В
I и II	Г, Д, Е

СВОБОДНЫЕ НАПОРЫ

1. Напор в наружной водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с некоторым запасом (остаточным напором h _ост) в самую высокую и наиболее удаленную от наружной сети водоразборную точку внутри здания (см. рис. 2). Этот напор называют свободным или необходимым:

Н св= Нг+hпот+hост, (8)

где Нг – геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки, м; hпот – потери напора во внутренней сети, вводе и водомерном узле, м; hост – остаточный напор у диктующего прибора, м.

Геометрическую высоту Нг определяют по формуле:

Н г = hпл+(n-1)hэт+hпр, (8)

где hпл – превышение отметки пола 1 этажа над поверхностью земли (планировочная высота); n – число этажей в здании; hэт – высота этажа здания; hпр – высота расположения диктующего прибора над полом.

2. Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.

 

Примечания: 1. В часы минимального водопотребления напор на каждый этаж, кроме первого, допускается принимать равным 3 м, при этом должна обеспечиваться подача воды в емкости для хранения.

2. Для отдельных многоэтажных зданий или группы их, расположенных в районах с меньшей этажностью застройки или на повышенных местах, допускается предусматривать местные насосные установки для повышения напора.

3. Свободный напор в сети у водоразборных колонок должен быть не менее 10 м.

3. Свободный напор в наружной сети производственного водопровода должен приниматься по технологическим данным.

4. Свободный напор в наружной сети хозяйственно-питьевого водопровода у потребителей не должен превышать 60 м.

При напорах в сети более 60 м для отдельных зданий или районов следует предусматривать установку регуляторов давления или зонирование системы водоснабжения.

5. Противопожарный водопровод следует принимать низкого давления, противопожарный водопровод высокого давления допускается принимать только при соответствующем обосновании.

В водопроводе высокого давления стационарные пожарные насосы должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими пуск насосов не позднее чем через 5 мин после подачи сигнала о возникновении пожара.

 

Примечание. Для населенных пунктов с числом жителей до 5 тыс. чел., в которых не предусматривается профессиональная пожарная охрана, противопожарный водопровод должен приниматься высокого давления.

6. Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления (на уровне поверхности земли) при пожаротушении должен быть не менее 10 м.

Свободный напор в сети противопожарного водопровода высокого давления должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 10 м при полном расходе воды на пожаротушение и расположении пожарного ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания.

Максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60 м.