2.4 Расчет водопроводной сети с учетом пожарного расхода

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное количество одновременных пожаров в населенных пунктах определяется в зависимости от количества жителей в нем и этажности зданий. Для одноэтажных зданий принимают q_пож = 10 л/с.

Расчетный расход воды для тушения внутреннего пожара рекомендуется принимать одну пожарную струю с расходом q_ВП. = 2,5 л/с.

Порядок расчета сети на пожар следующий. На расчетной схеме рис. 2.4. намечают место пожара: (обычно в самом удаленном узле).

Узловой расход в узле, где намечен пожар определяют путем прибавления расхода воды необходимого для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров к узловому расходу этого узла, вычисленному при расчете сети на пропуск q_с.макс. Если принять пожар в узле 7, то узловой расход в этом узле будет равен:

+ q_ВП., л/с. (2.15)

Узловые расходы остальных узлов остаются такими же, как и в первом случае расчета сети. Определяется направление пожарного расхода по верхней или нижней части участков и к соответствующим участкам сети добавляется пожарный расход.

Рисунок 2.4 - Расчетная схема кольцевой сети на случай пожара

Зная общий расход поступающей в кольцевую сеть при пожаре и узловые расходы, намечают точку схода потоков, направление движения воды по участкам сети, задаются первыми прикидочными расходами на участках сети.

Определение прикидочных расчетных расходов участков сети производится по методике описанной при расчете сети на пропуск q_с.макс.

Зная первые прикидочные расходы на участках сети, находят для каждого участка h потери напора и увязывают сеть. Принятые ранее диаметры труб участков сети при этом расчете не меняются.

3 Деталировка сети

Деталировка, сети необходима для того, чтобы знать количество и размеры фасонных частей, арматуры, труб и других материалов, необходимых для строительства сети.

При составлении деталировки необходимо пользоваться условными обозначениями по ГОСТ 2.784-70, и требованиями ЕСКД (5,8,11). Деталировка сети начинается с установления мест постановки задвижек, пожарных гидрантов, водоразборных колонок руководствуясь при этом указаниями [11]. Водоразборные колонки надлежит размещать из условий радиуса действия каждой колонки не более 100-150 м, а расстояние между пожарными гидрантами не должно превышать 150 м. Колодцы с водоразборным колонками должны быть расположены от колодцев с пожарными гидрантами не менее чем на 5 м.

В каждом узле рекомендуется устанавливать число задвижек, равное количеству линии примыкающих к этому узлу. Если же из узла отбирают воду такие потребители, как баня, больница, пекарня, столовая, детские учреждения и другие, необходимо ставить задвижки на всех линиях, примыкающих к этому узлу. Этим обеспечивается бесперебойное питание водой этих потребителей при аварии на любом участке сети, примыкающем к узлу. Затем подбирают фасонные части и арматуру, из которых монтируется отдельные узлы [2,4,13].

На деталировке сети нумеруются все колодцы, указываются их диаметры, проставляют позиции фасонных частей и арматуры. В качестве примера на рис. 3.1. приведена деталировка водопроводного колодца 2 (ВК-2). Фасонные части и арматура одинаковых размеров имеют одну ту же позицию. Например, задвижки, стоящие на линии 1-2 и 2-3 с одинаковыми диаметрами, имеют одну и ту же позицию 4.

Пример спецификации фасонных частей представлен в табл. 3.1.

На основании деталировки составляют спецификацию на фасонные части, трубы, предохранительную и водоразборную арматуру требуемые для устройства сети. Каждый студент в расчетной работе составляет спецификацию нескольких узлов сети и представляет общую сводную таблицу по спецификации и металлоемкости всей водопроводной сети.

При определении внутреннего диаметра смотрового колодца руководствоваться указаниями [11].

Рисунок 3.1 - Деталировка водопроводного колодца ВК-2

Таблица 3.1 – Пример спецификации фасонных частей

(на примере ВК-2)

№ п/п	Наименование деталей	эскиз	Ед. изм.	Размер, мм	Число
1	Трубы (стальные, чугунные, а/ц, пластмассовые)		м	L	-
2	Муфты		шт.	d	1
3	Переход фланцевый		шт.	d1 х d2	1
4	Задвижка чугунная		шт.	d	3
5	Крест с пожарной подставкой фланцевой ППТФ		шт.	d	1
6	Трубы (стальные, чугунные, а/ц, пластмассовые)		м	L	-
7	Муфты		шт.	d	3
8	Вантуз		шт.	d	1

Примечание: при составлении спецификации использовать ГОСТ обозначений фасонных частей и регулируемой арматуры.

Диаметр колодца (круглой формы) принимают в зависимости от размеров водопроводной арматуры и может быть назначен – 1 м; 1,5 м; 2м. При значительных размерах водопроводной арматуры колодец изготовляют прямоугольной формы 2,5 м x 2,5 м.

4 РАСЧЕТ НАПОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ СИСТЕМЫ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ

4.1 Определение действительных отметок пьезометрических

линий при максимальном хозяйственном и пожарном

водопотреблении

Для построения графика напоров по контуру сети необходимо определить пьезометрические отметки и свободные напоры в узлах сети при хозяйственном водопотреблении и при пожаре.

Для вычисления пьезометрических отметок в узлах сети вначале надо установить необходимые свободные напоры в сети при хозяйственном водопотреблении и при пожаре [11].

Величина необходимого свободного напора в сети зависит от этажности застроек в населенном пункте. Для одноэтажных застроек необходимый свободный напор в диктующей точке сети принимается равным Н_св=10 м.

Если этажность застроек больше, то для каждого этажа принимается плюс 4 метра, т.е., если в поселке имеются 2-х этажные строения, то величину свободного напора следует принимать Н_св=14 м, при пожаре в хозяйственном водопроводе низкого давления Н^п= 10м.

В расчетах принять застройки в селе одноэтажные, сеть проектируется хозяйственно-противопожарная низкого давления. Вычисления действительных отметок пьезометрической линии и свободных напоров в узлах сети при хозяйственном водоразборе представлены в таблице 4.1.

Порядок вычисления действительных отметок

и свободных напоров:

Графы 1 и 2 заполняются согласно схеме сети. Отметки земли в узлах сети (графа 3) определяются по генплану поселка. Вычисленные потери напора (графа 4) заполняется по данным табл. 2.2 по результатам последнего исправления.

Увязанные потери напора (графа 5) это исправленные величины графы 4 с целью устранения полученной при расчете невязки по внешнему контуру: ΔН_к. Эта невязка распределяется примерно пропорционально абсолютным значениям потерь напора на участках сети (при условии ΔН=0).

Условная отметка пьезометрической линии в узле 1 (графа 6) назначается примерно на 50-100м выше отметки поверхности земли этого узла. Условные отметки пьезометрической линии в остальных узлах вычисляются с учётом топографических отметок местности и потерь напора по расчётным участкам.

Если совершать обход кольцевой сети по внешнему контуру по направлению движения воды, то условная отметка пьезометрической линии каждого последующего узла равна условной отметке этой линии в предыдущем узле минус потери напора на этом участке сети.

Условные свободные напоры в узле (графа 7) вычисляются как разность, условной отметки пьезометрической линии (графа 6) и отметки поверхности земли в данном узле (графа 3).

После вычисления графы 7 табл.4.1. для всех узлов кольцевой сети и тупиков находят в графе 7 узел с минимальным значением условного свободного напора. Н_{услов.св.мин.} – будет являться диктующим узлом.

На примере в табл.4.1. минимальное значение допустим в узле 3.

Действительный свободный напор в узлах водопроводной сети (графа 9) вычисляется путем разности условных свободных напоров (графа 7) и поправочного напора ΔН.

ΔН=Н_{усл.св.мин}– Н_св , (4.1)

где Н_{усл.св.мин}- минимальная величина условного свободного напора в диктующей точки сети м (табл. 4.1. графа 7); Н_св - минимальный свободный напор в сети при максимально хозяйственном водоразборе 10 или 14 м.

Таблица 4.1 -Определение действительных отметок пьезометрических линии и свободных напоров при пропуске максимально-хозяйственного расхода

Номера узлов

Участки сети

Отметки земли в узлах сети, м

Потери напора, м.

Условные отметки пьезометрических линий в узлах, м.

Условные свободные напоры в узлах сети,м

Действительные отметки пьезометрических линий в узлах, м

Действительные свободные напоры в узлах сети, м

Вычис-ленные

Увязанные

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

50.00

(9) + (3)

(7) - ΔН

1-6

h1-6

h1-6 ΔН/6

6

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

5-6

h5-6

h5-6 ΔН/6

5

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

4-5

h4-6

h4-6 ΔН/6

4

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

3-4

h3-4

h3-4 ΔН/6

3

Нусл.св.мин

(9) + (3)

Нсв

2-3

h2-3

h2-3 ΔН/6

2

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

1-2

h1-2

h1-2 ΔН/6

1

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

ΔН=∑ hi

ΔН=0

ΔН= Hсвmin– 10.00

Тупики

ВБ

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

ВБ-1

h1-ВБ

h1-ВБ

1

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

4

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

4-5

- h4-7

- h4-7

7

(6)-(3)

(9) + (3)

(7) - ΔН

Как было отмечено выше, для двухэтажных зданий при хозяйственно-питьевом потреблении величина необходимого свободного минимального напора в сети на вводе в здание должно быть Н_св= 14 м.

Действительные отметки пьезометрической линии (графа 8) определяются, как сумма отметок земли (графа 3) и действительного свободного напора (графа 9). Вычисление действительных отметок пьезометрической линии свободных напоров в узлах сети при пожаре производится таким же образом.

Как указано выше, необходимый свободный напор в сети хозяйственно-противопожарного водопровода низкого давления во время пожара принять равным Н_св= 10.0м.

По результатам расчётов определяют высоту ствола водонапорной башни, рекомендуется принимать наибольшую высоту ствола для максимального хозяйственного расхода, а при пожаре необходимый напор должен обеспечить пожарный насос.

Высота ствола водонапорной башни Н_ВБ определяется из таблицы 4.1 по действительному свободному напору в месте расположения самой башни (пересечение графы 9 и строки ВБ).

При расчете пьезометрических линий при пожаре составляется новая таблица 4.2. (аналогичная табл. 4.1) в которой указываются потери напора с учетом пожара.