1.6 Проверочный расчет хозяйственно-питьевого водопровода на пропуск противопожарных расходов
В данной курсовой работе к проектированию принимается четырехэтажный санаторий, общий объем здания 11535 м3 (определен в п. 1.1), согласно СНиП /1/ требуется противопожарная система с одной струей, с расходом qf = 2,5 л/с – согласно прил. А /3/.
К проектированию принимается простой противопожарный водопровод, состоящий из противопожарных стояков, кранов, рукавов и стволов. Противопожарный водопровод устраивается совместно с хозяйственно-питьевым водопроводом.
На плане этажа устанавливается два противопожарных стояка. С плана этажа на план подвала переносятся места расположения противопожарных стояков, и стояки соединяются с магистральной линией (см. лист 1). Длина противопожарного рукава принята 20 м и является достаточной для тушения пожара в любом из помещений здания. Высота компактной части струи равна 6м. Диаметр спрыска наконечника пожарного ствола равен 16 мм. Радиус действия противопожарного крана определяется по формуле
R = lрук.+ lк.с., (1.10)
где lрук. – длина противопожарного рукава, м;
lк.с. – высота компактной части струи, м.
R = 20.+ 6 = 26 м.
На аксонометрическую схему хозяйственно-питьевого водопровода наносятся противопожарные стояки, выбирается расчетное направление (от точки присоединения к наружному (городскому) водопроводу до самого удаленного и высоко расположенного от ввода пожарного крана). Это направление разбивается на участки с постоянным расчетным расходом.
На участках определяются максимальные расходы q, л/с, по формуле
(1.11)
где qc – максимальный секундный расход в системе хозяйственно-питьевого водопровода на рассматриваемом участке, л/с;
qf – расход воды на одну струю внутреннего пожаротушения, л/с, принимаемый по прил. А /3/;
n – число одновременно действующих пожарных струй, принимается по прил. А /2/, (в данной курсовой работе n=1).
По расходу q с помощью таблицы /4/ подбираются диаметры труб на участках (при этом v ≤ 3 м/с), а также удельное сопротивление А, c2/л2. Потери напора по длине определяются по формуле (1.4). Весь расчет сводится в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 - Гидравлический расчет объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода
Номер расчетного учачтка |
Расход в системе хозяйственно-питьевого водопровода qc или qt ot, л/с |
Расход на нужды пожаротушения qfn, л/с |
Расход на участке q, л/с |
Диаметр d, мм |
Длина участка l, м |
Скорость движения воды v, м/с |
Удельное сопротивление A,c2/л2 |
Потери напора по длине на участке H=Alq2, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
I-II |
0,00 |
2,5 |
2,50 |
50 |
13,8 |
1,18 |
0,0107 |
0,92 |
II-10 |
0,55 |
2,5 |
3,05 |
50 |
0,9 |
1,41 |
0,0107 |
0,09 |
10-11 |
0,60 |
2,5 |
3,10 |
50 |
5,7 |
1,45 |
0,0107 |
0,59 |
11-12 |
0,65 |
2,5 |
3,15 |
50 |
5,7 |
1,49 |
0,0107 |
0,60 |
12-13 |
0,69 |
2,5 |
3,19 |
50 |
5,7 |
1,51 |
0,0107 |
0,62 |
13-14 |
0,73 |
2,5 |
3,23 |
50 |
5,7 |
1,52 |
0,0107 |
0,64 |
14-15 |
0,77 |
2,5 |
3,27 |
50 |
3,7 |
1,54 |
0,0107 |
0,42 |
15-16 |
0,81 |
2,5 |
3,31 |
50 |
1,3 |
1,56 |
0,0107 |
0,15 |
16-17 |
0,85 |
2,5 |
3,35 |
50 |
2,6 |
1,58 |
0,0107 |
0,31 |
17-18 |
0,89 |
2,5 |
3,39 |
50 |
2,8 |
1,60 |
0,0107 |
0,34 |
18-ГВ |
1,55 |
2,5 |
4,05 |
65 |
30,9 |
1,16 |
0,00286 |
1,45 |
Итого |
|
6,14 |
||||||
Определяется
требуемый напор
для диктующего пожарного крана по
формуле
Hgeom
+ Htot
+ Hf
+ Hl,
(1.12)
где Нgeom. – геометрическая высота подъема воды (от поверхности земли у городского водопроводного колодца до диктующего пожарного крана), м;
Нgeom. = zпола в.э+ zизл.- zо.з.г.к , (1.13)
где zпола в.э – отметка пола верхнего этажа, м;
hизл. – высота излива, м, (для пожарного крана hизл.=1,35 м);
zо.з.г.к .– геодезическая отметка поверх. земли у городского колодца, м;
Htot. – суммарные потери напора на расчетном направлении, м, определяемые по формуле (1.8);
Hf – свободный напор у диктующего водоразборного прибора, м, согласно прил. Ж /3/.
Hf =10 м,
Hl – потери напора в пожарном рукаве, м, определяемые по формуле
(1.14)
где Ap – удельное сопротивление рукава, с2/л2, (для капронового рукава Ap = 0,00177 с2/л2);
lp – стандартная длина рукава, м.
Hgeom. = 266,5+1,35–254,7 = 13,15 м,
Htot = 6,14∙(1+0,2) = 7,37 м,
Hl = 0,00177∙20∙6,25 = 0,22 м,
13,15+7,37+10+0,22 = 30,74 м.
По результатам расчетов требуемый напор сопоставляется с гарантийным:
= 30,74 м и Hg = 35,2 м.
Так как < Hg , то нет необходимости устанавливать противопожарный насос.
Устройство противопожарного водопровода повлекло за собой изменения диаметров труб хозяйственно-питьевой системы, скорости движения воды в них и как следствие изменение потерь напора. Изменения отражены в таблице 1.3
Таблица 1.3 – Расчет внутреннего водопровода
Номер расчетного учачтка |
Число приборов на участке, N |
Вероятность действия приборов Pc или Ptot |
N·Pc или N·Ptot |
α |
Расход воды прибором q0c или q0tot, л/с |
Расчетный расход на участке qc или qtot, л/с |
Диаметр трубы на участке d, мм |
Длина участка l, м |
Скорость движения воды v, м/с |
Удельное сопротивление A, с2/л2, или i |
Потери напора по длине на участке, м, Hl=Al(qc)2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1-2 |
1 |
0,01 |
0,01 |
0,20 |
0,09 |
0,09 |
15 |
0,9 |
0,53 |
10,3000 |
0,08 |
3-2 |
1 |
0,01 |
0,01 |
0,20 |
0,09 |
0,09 |
15 |
0,5 |
- |
- |
- |
2-4 |
2 |
0,01 |
0,02 |
0,22 |
0,09 |
0,10 |
15 |
3,5 |
0,57 |
10,3000 |
0,34 |
4-5 |
4 |
0,01 |
0,04 |
0,26 |
0,09 |
0,12 |
15 |
3,5 |
0,66 |
10,3000 |
0,48 |
5-6 |
6 |
0,01 |
0,06 |
0,29 |
0,09 |
0,13 |
15 |
3,5 |
0,77 |
10,3000 |
0,61 |
6-7 |
8 |
0,01 |
0,08 |
0,32 |
0,09 |
0,14 |
20 |
5,4 |
0,44 |
1,8000 |
0,20 |
7-8 |
16 |
0,01 |
0,16 |
0,41 |
0,18 |
0,37 |
25 |
2,4 |
0,65 |
0,4450 |
0,15 |
8-9 |
24 |
0,01 |
0,24 |
0,49 |
0,18 |
0,44 |
25 |
1,4 |
0,83 |
0,4450 |
0,12 |
9-II |
48 |
0,01 |
0,48 |
0,61 |
0,18 |
0,55 |
25 |
2,4 |
1,02 |
0,4450 |
0,32 |
II-10 |
48 |
0,01 |
0,48 |
0,61 |
0,18 |
0,55 |
50 |
0,9 |
0,26 |
0,0107 |
0,00 |
10-11 |
56 |
0,01 |
0,56 |
0,67 |
0,18 |
0,60 |
50 |
5,7 |
0,28 |
0,0107 |
0,02 |
11-12 |
64 |
0,01 |
0,64 |
0,72 |
0,18 |
0,65 |
50 |
5,7 |
0,31 |
0,0107 |
0,03 |
12-13 |
72 |
0,01 |
0,72 |
0,77 |
0,18 |
0,69 |
50 |
5,7 |
0,33 |
0,0107 |
0,03 |
13-14 |
80 |
0,01 |
0,80 |
0,82 |
0,18 |
0,73 |
50 |
5,7 |
0,34 |
0,0107 |
0,03 |
14-15 |
88 |
0,01 |
0,88 |
0,86 |
0,18 |
0,77 |
50 |
5,7 |
0,36 |
0,0107 |
0,04 |
15-16 |
96 |
0,01 |
0,96 |
0,91 |
0,18 |
0,81 |
50 |
1,3 |
0,38 |
0,0107 |
0,01 |
16-17 |
104 |
0,01 |
1,04 |
0,95 |
0,18 |
0,85 |
50 |
4,4 |
0,40 |
0,0107 |
0,03 |
17-18 |
112 |
0,01 |
1,12 |
0,99 |
0,18 |
0,89 |
50 |
2,8 |
0,42 |
0,0107 |
0,02 |
18-ГВ |
116 |
0,02 |
2,44 |
1,55 |
0,25 |
1,94 |
65 |
30,9 |
0,56 |
0,00286 |
0,33 |
Итого |
|
2,83 |
|||||||||
По результатам таблицы проводятся вычисления:
=
2,83 ∙ (1 + 0,2) = 3,4 м,
= 12,6 + 3,4 + 2 + 0,34 = 18,34 м.
По результатам расчетов требуемый напор сопоставляется с гарантийным:
=18,34 м и Hg = 35,2 м.
По-прежнему нет необходимости проектировать и устанавливать повысительную насосную установку, так как < Hg.