Противопожарному водоснабжению уделяется большое внимание при проектировании городов, промышленных предприятий и других объектов народного хозяйства. Требования пожарной охраны входят в комплекс общих задач водоснабжения населенных мест и промышленных объектов. При возникновении пожара водопроводные сооружения и сети должны пропустить одновременно с максимальными хозяйственно-бытовыми и производственными водами и воды на тушение пожара.
Отсюда общее количество воды, необходимое в водопроводной системе состоит из трех составляющих:
Q=(Q1+Q2+Q3)Kзап =(0,1+0,0036+0,185)1,3=0,375 м3/с,
где
Q1 – количество воды на хозяйственно-бытовые нужды населенных пунктов, м3/с;
Q2 - количество воды на производственные и хозяйственно-бытовые нужды промышленных предприятий, м3/с;
Q3 - количество воды на пожаротушение, м3/с;
Kзап =1,3 – коэффициент запаса.
1. Пример расчета воды на хозяйственно-бытовые нужды населенных пунктов, Q1. (расчет производится по исходным данным варианта 20).
м3/с,
где
qж=170л/сут – расход воды на одного жителя населенного пункта (табл. 1);
Nж=50000чел. – число жителей населенных пунктов (табл. 1);
1л=10-3м3 при нормальных условиях t=00 иР=1 атм.
2. Пример расчета воды на производственные и хозяйственно-бытовые нужды промышленных предприятий, Q2 (уравнение 3).
Он состоит из двух составляющих:
Q2=Qпр+Qх/б =0,0031+0,0005=0,0036 м3/c;
Qпр= 3,1∙10-3=0,0031 м3/c;
м3/с,
где Nпр=180 чел. – число рабочих на производстве (табл. 1);
qпр=29 л/см – расход воды на одного рабочего за смену (табл. 1);
К=3 – коэффициент неравномерности;
8 – восьмичасовая сменная работа.
3. Пример расчета воды на пожаротушение, Q3 (уравнение 5).
Он состоит из четырех составляющих:
Q3=Qнар+Qвн+Qсир+Qдр= 0,065+0,04+0,04+0,04=0,185 м3/с,
где Qнар – расход воды на наружное пожаротушение, м3/с;
Qвн – расход воды на внутреннее пожаротушение, м3/с;
Qсир и Qдр – расход воды на спринкерное и дренчерное оборудование, м3/с.
.
а) Расход воды на наружное пожаротушение населенных пунктов и промышленных объектов.
, м3/с;
, м3/с – количество воды на пожаротушение
населенного пункта,
где qнп = 25 л/с – расход воды на один очаг пожара в населенном пункте(приложение 1, табл. 1);
nн.п= 2 – число пожаров в населенном пункте (приложение 1, табл. 1);
м3/с – количество воды на пожаротушение
промышленного объекта,
где 
=15 м3/с – расход воды на один очаг пожара на промышленном объекте (табл. 2);
= 1 – количество пожаров на промышленном объекте (приложение 1, табл. 2);
б) Расход воды на внутреннее пожаротушение
Qвн=qc∙nc/ 1000= 5∙8/1000=0,04 м3/с,
где qc= 5л/с – расход воды на одну струю при внутреннем пожаротушении (приложение 1, табл. 3);
nc= 8 – число струй (приложение 1, табл. 3);
в) Расход воды на спринкерное и дренчерное оборудование
Qспр = 40/1000 = 0,04 м3/с (табл. 1);
Qдр= 40/1000 = 0,04 м3/с(табл. 1).
Таблица 1
Исходные данные для определения общего расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды
| № п/п | Параметры | Размерность | Варианты | |||||||||||||||||||
| Nпр – расчетное число рабочих на производстве | ||||||||||||||||||||||
| qж – расход воды на одного жителя | л/сут | |||||||||||||||||||||
| qпр – расход воды на одного рабочего на производстве за смену | л/см | |||||||||||||||||||||
| n – количество смен в сутки | ||||||||||||||||||||||
| V - объем здания | тыс м3 | |||||||||||||||||||||
 6
| Qпр∙103 – расход воды на производственные нужды | м3/с | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 | 3,0 | 3,1 |
| nпр - количество пожаров на промышленном объекте | ||||||||||||||||||||||
| Qспр и Qдр– расход воды на спринчерное и дренчерное оборудование | л/с |
Пример 2. Гидравлический расчет трубопроводов противопожарного водоснабжения
Гидравлический расчет трубопровода I этапа (согласно рис.1)
НI=НГ+hпееч.ф+hкол.ф +hтр=26+31+18,1+0,32=75,42 м
где НГ – геометрическая высота подъема воды в водонапорную башню;
hпееч.ф – потери напора при фильтрации воды через песчаный фильтр;
hкол.ф - потери напора при фильтрации через пенополистироловый фильтр;
hтр – потери напора при движении воды по трубам.
а) НГ=26 м – геометрическая высота подъема воды (табл. 2);
б) 
м,
где 
– коэффициенты местных сопротивлений (приложение1, табл. 4);
λ = 0,11(
)0,25 = 0,11 (
+ 
)0,25 = 0,0277 – коэффициент сопротивления по длине трубопровода;
,
где D=250 мм – диаметр трубопровода (приложение 1, табл. 15);
u =2 м/с (приложение 1, табл.16);
ρ=1000 кг/м3; ν=1,31∙10-6м2/с; (приложение 1, табл. 12);
в) 
м,
где 
– коэффициент сопротивления песка;
– число Рейнольдса при движении воды через аппарат фильтрации с песком;
– число Рейнолдса при фильтрации воды через песок;
ε пес.= 0,4 – коэффициент порозности песка;
Ф = 0,8 – фактор формы песка;
Нпес =0,45 – загрузочная высота слоя песка в фильтре (табл. 2)
dч =1,5∙10-3м – диаметр частиц (табл. 2);
г) 
м,
где 
пол =15 кг/м3 – плотность пенополистирола;
Нпол=0,8м – высота слоя пенополистирола в аппарате (табл. 2);
εпол=0,6 – коэффициент прозрачности пенополистирола;
ρ=1000кг/м3 – плотность воды при t=100C (приложение1, табл. 12);
д) 
кВт – мощность насоса, перекачивающего воду в напорную башню от водозабора.
