Расчёт системы противопожарного водоснабжения объекта

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Вопросы противопожарного водоснабжения всегда решаются комплексно с вопросами общего водоснабжения, которое является одной из важнейших  отраслей народного хозяйства. Наряду с развитием водоснабжения населения, производственных предприятий происходит улучшение и противопожарного водоснабжения.

Большинство населенных пунктов и промышленных предприятий  оборудуются объединенным хозяйственно–противопожарным водопроводом, а в наиболее пожароопасных  зданиях и сооружениях устраиваются специальные внутренние противопожарные водопроводы.

Выполнение курсового  проекта ставит своей целью на базе знаний, полученных по разделам «Гидравлика» и «Противопожарное водоснабжение», глубже изучить дисциплину и усвоить  основы методики проектирования и технико-экономического расчета устройств противопожарного водопровода.

Во время выполнения курсового проекта необходимо научиться  правильно:

- применять теоретические  знания по проверке систем  противопожарного водопровода, полученные  при изучении дисциплины;

- самостоятельно использовать действующую нормативно–техническую литературу;

- выполнять технические  расчеты;

- графически выполнять  результаты расчетов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Краткая характеристика объекта.

 

       Населенным  пунктом, для которого рассчитывается объединенный водопровод, является город с населением 17,4 тыс. чел., имеющий преимущественно 2-х этажную застройку.            Рельеф местности спокойный.

Квартиры жилых зданий оборудованы центральным горячим  водоснабжением с душевыми. 

Водопровод одновременно должен также обеспечить водой промышленное предприятие, расположенное в населенном пункте, на территории площадью – 187,0 га.                                 Расчетный расход воды на предприятии в час максимального водопотребления составляет  14,0 л/с  и отбирается в узле №3 как сосредоточенный.

      Наибольшую  пожарную опасность на производственном  предприятии представляет здание  без фонарей, которое характеризуется  следующими параметрами:

- объем здания –  64,0 тыс.м³;

- категория помещения по пожарной опасности – А;

- степень огнестойкости  – III.

 

 

 

 

Длина отдельных участков водопроводной сети

                                                                                                                                                 Таблица 1

Номер участка	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-1	2-6
Длина, м	160	340	120	160	400	310	250	290

 

       Насосную  станцию второго подъема (НС-II), которая будет подавать воду в сеть, предлагается расположить рядом со станцией очистки и обработки воды.               

       Расстояние  от НС-II до точки ввода воды в сеть составляет - 1000 м. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчёт объёма и режима водопотребления.

 

Объединённый водопровод должен обеспечивать расход воды для  хозяйственно-питьевых и производственных нужд в сутки наибольшего водопотребления.

 

1. Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды.

 

Суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и коэффициент часовой  неравномерности водопотребления  для населённых мест определяются по [2] и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки.

При застройке населённого пункта зданиями, оборудованными центральным  горячим водоснабжением с душевыми, проектная норма среднесуточного (за год) хозяйственно-питьевого водопотребления  на одного жителя составит:  q_ж – 180 л/сут.(табл.А1[2]).

 

 

2.1.1 Определение среднего суточного  расхода воды на хозяйственно-питьевые  нужды.

 

Расчёт суточного расхода  воды ( ) на хозяйственно-питьевые нужды жителей населённого пункта производится согласно п.6.3[2] по формуле:

  ,

где – коэффициент, учитывающий расходы воды на нужды учреждений, организаций и предприятий социально-гарантированного обслуживания, а также неучтённые расходы, принимаем = 1,1  (п.6.13[2]);

q_ж – удельное водопотребление одним жителем в сутки, л/сут.;

N_ж – расчётное количество жителей в населённом пункте, чел.

 

 

2.1.2 Определение максимального суточного  расхода воды на хозяйственно-питьевые  нужды населения.

 

Расчётные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления  определяется согласно п.6.14[2] по формуле:

,

       где:  коэффициент суточной неравномерности водопотребления,                                   равный 1,1-1,3 (п.6.10[2]).   Принимаем .

                    

               Q_сут.ср.    -    средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые  нужды населения, м³/сут.          

      

 

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды.

 

Расчёт ведём согласно п.6.18[2] по формуле:

 

,

 

где: – коэффициент часовой неравномерности водопотребления, определяемый из выражения согласно п.6.11[2]:

 

 

   где    α_max - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режима работы предприятий другие местные условия, принимаем α =1,2 (по заданию);

           βmax - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, определяется методом линейной интерполяции по табл.1 [2], для количества жителей 17400 чел. βmax 1,23;

 

 

           - максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м³/сут.

 

 

 

 

2.1.4. Определение максимального секундного  расхода воды на хозяйственно-питьевые  нужды.

 

Водопроводная сеть должна быть рассчитана на работу при максимальной нагрузке. Предполагая, что в течении  часа вода отбирается равномерно наибольший расход воды в населённом пункте в час максимального водопотребления составит:

 

,

 

где - максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/ч;

       1000 – постоянная для перевода из кубических метров в литры;

       3600 –  постоянная для перевода часов  в секунды.

 

                                           

 

 

 

 

2.   Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

 

1. Определение секундного расхода воды хозяйственно-питьевые

и производственные нужды.

 

Расход воды на производственные нужды  на предприятии принимаем по заданию:

  

В час максимального водопотребления  водопровод должен обеспечить расход:

 

,

 

где    - секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с.

 

 

 

2.2.2 Определение суточного расхода  воды на промышленном предприятии.

 

Предположим, что предприятие  работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное, тогда суточный расход воды на промышленном предприятии составит:

 

  ,

 

где          m   –   количество рабочих смен;

           t_смена    –   продолжительность смены, час;

          - секундный расход воды на производственном предприятии, л/с.

                                              

 

 

2.2.3 Определение максимального суточного  расхода воды на хозяйственно - питьевые и производственные нужды.

 

Максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды определяем по формуле:

                                                  ,

где:   - максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды,      м³/сут;    

      - суточный расход воды на производственном предприятии, м³/сут.

                                        

 

3. Расчёт  расхода воды на пожаротушение  и количества

одновременных пожаров.

 

         Расчётный расход воды на наружное  пожаротушение в населённом пункте  определяется согласно табл.1 [1] по  численности населения и этажности  застройки независимо от степени  огнестойкости здания.

        При застройке зданиями высотой не более 2-х этажей (2 этажа) и численности населения от 10 до 25 тыс.чел. (17,4 тыс. чел.) расчётный расход воды на наружное пожаротушение на один пожар из двух одновременных пожаров составит Q_н^н.п.=10 л/с. Внутреннее пожаротушение для жилых (Ф1.3) зданий данной этажности согласно табл.6 [1]  не предусматривается.

        Расчётный расход воды на наружное  пожаротушение на производственном  предприятии определяется по  степени огнестойкости, категории  помещений по пожарной опасности  и объёму этого здания, для тушения пожара в котором требуется наибольший расход (для диктующего здания).

        По заданию наибольшую пожарную  опасность представляют здание III степени огнестойкости с категорией помещений А, объёмом 64 тыс.м³., без фонарей, шириной 65 м.

Расчётный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты согласно табл.4[1] составит Q_н^пр=30 л/с.

         Кроме того, при пожаре на производственном  предприятии тушение будет осуществляться  от внутренних пожарных кранов. Согласно табл.7[1] для внутреннего пожаротушения должна быть обеспечена одновременная работа двух струй производительностью по 5 л/с каждая, Q_вн^пр =2 х 5=10л/с.

Общий расход воды для  наружного и внутреннего пожаротушения  должен составить:

 

Q_пож = 2 ∙ (Q_н^пр + Q_в.н.^пр) = 2 ∙ (30л/с + 10л/с) = 80 л/с.

 

         Согласно п.п.5.2.1[1] при площади  территории производственного предприятия  свыше 150 га (187 га), для расчёта  принимается два одновременных  пожара на предприятии.

Т.к. предприятие находится  в пределах населённого пункта, то для расчёта  магистральных (кольцевых) линий водопроводной сети определение расчетного количества одновременных пожаров и расчетных расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение производится, согласно примечания к табл.1[1].

        Согласно данному примечанию, в расчётное количество одновременных пожаров в населённом  пункте включены пожары на предприятиях, расположенных в пределах этого населённого пункта.

       Поэтому  принимаем для расчёта два  одновременных пожара на предприятии  т.к. расход воды на их тушение будет большим, чем на тушение пожаров в населённом пункте (худший вариант).

 

2 ∙ Q_пож^пр (80л/с)  > 2 ∙ Q_пож^н.п. (20л/с).

 

 

      Т.к.  расчётные пожары в населённом  пункте приняты только на предприятии,  для расчёта принимается, что  отбор воды на тушение двух пожаров в населённом пункте  осуществляется в точке присоединения водопровода предприятия (точка №3), поэтому:

 

 

Также в узле №3 будет  отбираться и вода на производственные нужды предприятия.

 

 

 

4. Гидравлический  расчёт водопроводной сети на пропуск  хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды.

 

       Основной  задачей расчёта проектируемого  наружного водопровода является  обеспечение подачи воды к  каждому зданию и сооружению  в необходимом количестве и  под соответствующим напором.

       Расчёт  водопроводной сети ведётся из  условия подачи, отвечающий наименьшим  затратам на строительство и  эксплуатацию. Расчёт водопровода  необходим также не только  для выбора диаметра труб и  определения потерь напора в  водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов, определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водонапорной сети при подаче расчётных расходов к местам отбора.