4.4. Размещение пожарных гидрантов на водопроводных сетях

В п. 8.16 СНиП 2.04.02-84^*указывается, что расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания, сооружения или его части не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на пожаротушение 15 л/с и более, одного − при расходе менее 15 л/с с учётом прокладки рукавных линий длиной не более 200 м − при наличии автонасосов, 100 м − при наличии мотопомп, в зависимости от типа мотопомп. Указанная длина при наличии автонасосов объясняется тем, что прибывающий на пожар боевой расчет в составе одного отделения имеет в своем распоряжении, как правило, не более 10 рукавов.

Радиус действия гидранта r можно определить по формуле:

, (4.8)

где l_р – длина рукавов; 1,2 – коэффициент, учитывающий изгиб рукавов; R_к – радиус компактной части струи; α – угол наклона струи; ∆Z – разница геометрических отметок здания и автонасоса; β – угол наклона местности по отношению к горизонтальной поверхности; l_р.зд – длина рукавной линии по высоте здания.

Рис. 4.17. Радиус действия гидранта

Длина рукавной линии в зданиях может быть определена по формуле

, (4.9)

где k – длина рукавной линии, приходящаяся на один этаж; n – количество этажей в здании. Величину k можно принять по рекомендациям [14] или в соответствии с требованиями [17, 18]. Соответствующие формулы приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Тип здания	Прокладка рукавов в здании	Формула для определения lр.зд, м
		Рекомендации	Требования
Жилое	Вертикальная	lр.зд = 4 n*	lр.зд = 3 n
	Ползучая	lр.зд= 10 n	lр.зд = 9 n
Производственное	Вертикальная	lр.зд = 6 n	lр.зд = hn**
	Ползучая	lр.зд = 12 n	lр.зд = 3 hn

* Принято минимальное значение k из указанных в наставлении [14]; ** h – высота этажа производственного здания, принимаемая в соответствии с правилами [18] и для каждого конкретного случая, для ползучей прокладки принимается утроенная высота этажа.

Результаты расчёта радиуса действия гидранта для жилых зданий показаны в таблице 4.3. При составлении таблицы 4.3 в формуле (4.8) принималось: l_р = 200 м; R_к = 17 м; α = 60^о; ∆z = 0.

Таблица 4.3

Этажность здания	Расход воды на пожаротушение, л/с	Радиус действия гидранта, м		Напор авто-насоса, м	Радиус действия гидранта, м		Напор автонасоса, м
		Прокладка линий			Прокладка линий
		верти-кальная	пол-зучая		верти-кальная	ползучая
		k = 4м	k = 10м		k = 3м	k = 9м
2	10	164	158	50	165	159	49
5	20	152	128	62	156	132	58
9	20	136	88	76	144	96	70
12	20	124	58	90	135	69	79
16	25	108	18	112	123	53	97

Здесь же приведены значения напоров автонасосов, рассчитанные по формуле

, (4.10)

где H_н – требуемый напор автонасоса; n_м – количество рукавов в магистральной линии; S_м – сопротивление одного рукава длиной 20 м; Q_м – расход воды по магистральной линии; H_р – напор в разветвлении; z_с – высота расположения ствола над осью насоса.

В соответствии с требованиями при этажности n ≤ 2 тушение пожара предусматривается от одного гидранта, а для других случаев из таблицы 4.3 не менее, чем из двух гидрантов.

Значения напора автонасоса, приведенные в таблице 4.3, рассчитывались при следующих условиях (рис. 4.18): диаметр магистральной линии d_м = 77 мм, количество рукавов – 7 шт., диаметр рабочей линии d_р = 51 мм, количество рукавов в рабочей линии – 1 шт., диаметр насадки ствола d_ст = 13 мм (ствол «Б»), расход воды из одного ствола Q_ст = 3,4 л/с.

d_м=77 мм, n_м=7

М М

d_р=51 мм, n_р=1

Р Р

d_ст=13 мм

Рис. 4.18. Схема тушения пожара

В соответствии с расходом воды на пожаротушение при различной этажности зданий количество используемых стволов примерно равно: при n ≤ 2 – 3 шт., при n = 5, 9, 12 – 6 шт., при n = 16 – 7 шт.

Из таблицы 4.3 следует, что при числе этажей, равном 16, требуемый напор насоса практически равен максимальному напору, создаваемому современными автонасосами. Поэтому тушение пожара автонасосами при большей этажности становится ненадежным. Приведенные расчеты могут служить обоснованием для устройства отдельных противопожарных водопроводов в зданиях с числом этажей более 16.

После определения радиуса действия гидранта (см. табл. 4.3) можно определить наибольшее расстояние между распределительными линиями водопроводной сети, на которых устанавливаются гидранты. Это расстояние зависит от радиуса действия гидранта, количества одновременно действующих гидрантов и их расположения по отношению друг к другу.

Расположение гидрантов на смежных распределительных линиях может быть простым (напротив друг друга) и шахматным. Если допускается тушение пожара от одного гидранта (Q_пож < 15 л/с), то наибольшее расстояние между распределительными линиями и между гидрантами можно определить по формулам:

– при шахматном расположении гидрантов (рис. 4.19)

, (4.11)

.

Рис. 4.19. Определение расстояния между

распределительными линиями при тушении пожара

от одного гидранта (шахматное расположение)

− при простом расположении гидрантов (рис. 4.20)

, (4.12)

.

В формулах (4.11) и (4.12) l_г – расстояние между гидрантами, а – наибольшее расстояние между смежными распределительными линиями.

При необходимости использования двух гидрантов аналогичные формулы имеют следующий вид:

при шахматном расположении гидрантов (рис. 4.21)

, (4.13)

.

Рис. 4.20. Определение расстояния между

распределительными линиями при тушении

пожара от одного гидранта (простое расположение)

Рис. 4.21. Определение расстояния между

распределительными линиями при тушении пожара

из двух гидрантов (шахматное расположение)

при простом расположении гидрантов (рис. 4.22)

, . (4.14)

Рис. 4.22. Определение расстояния между

распределительными линиями при тушении

пожара от двух гидрантов (простое расположение)

1

2

3

4

Рис. 4.23. Зависимость расстояния между распределительными линиями от расстояния между гидрантами для тушения пожара:

1 − от двух гидрантов при их шахматном расположении; 2 − для тушения пожара от двух гидрантов при их простом расположении; 3 − для тушения пожара от одного гидранта при простом расположении;4 − для тушения пожара от одного гидранта при шахматном расположении

На рисунке 4.23 показаны зависимости расстояния между распределительными линиями от расстояния между гидрантами, построенные по формулам (4.11) – (4.14). Видно, что при тушении от двух гидрантов шахматное и простое размещение гидрантов практически равноценны (кривые 1, 2). При тушении от одного гидранта шахматное размещение гидрантов позволяет располагать распределительные линии на большем расстоянии друг от друга, чем при простом размещении. Это дает возможность выполнять более экономичную трассировку распределительных линий.