4.3 Определение высоты ствола водонапорной башни

Высота расположения бака водонапорной башни должна определяться из условия обеспечения расчетного напора в сети при низшем уровне воды в баке - на случай пожаротушения и при низшем уровне регулируемого запаса воды - на случай хозяйственно-питьевого потребления [2,9,11].

Поэтому высоту ствола водонапорной башни надо определять дважды: при пропуске по сети максимального хозяйственного расхода и при пожаре.

При расчете сети на пропуск q_с.макс действительная отметка пьезометрической линии в узле расположения водонапорной башни, соответствующая минимальной отметке регулирующего уровня в баке, равна ▽₂. Отметка земли башни - ▽_ВБ.

При высоте пожарного слоя воды в башне h_п высота ствола башни в м (рис. 4.2), будет определяться по формуле:

Н_б=▽₂ - ▽_ВБ-h_п (4.7)

Отметка дна бака водонапорной башни ▽₃ равна:

▽₃= ▽_ВБ+H_стр. (4.8)

Отметка наивысшего уровня воды в башне ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_р (4.9)

Рисунок 4.2 - Высотные отметки в башне

При расчете сети на пожар, действительная отметка пьезометрической линии в башне, соответствующая минимальной отметке неприкосновенного пожарного запаса (отметка дна бака) равна ▽₃.

Высота ствола башни при расчете сети на пожар Н_б в м будет:

Н_б= ▽₃ - ▽_ВБ (4.10)

Отметка наивысшего пожарного уровня в баке башни

(см. рис. 4.2) ▽₂ будет определяться как:

▽₂= ▽₃ + h_п (4.11)

Отметка наивысшего уровня воды в баке ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_р (4.12)

Высоту ствола водонапорной башни следует принимать для хозяйственного водоразбора, т. е. при максимальном секундном расходе воды без учета пожара.

Типовые размеры водонапорных башен приводятся в приложении 12. Если в результате расчетов окажется, что высота башни при пожаре намного больше, чем при хозяйственном потреблении, целесообразно принять наименьшую высоту ствола.

Необходимый в этом случае напор в сети при пожаре должны обеспечить пожарные насосы.

Высоту ствола водонапорной башни можно определять не только табличным способом, но и по формулам.

При расчете сети на пропуск максимально-секундного расхода высота ствола башни равна:

Н^x= Н_н+ (▽_д - ▽_б) + ∑h^х - h_n; (4.13)

При расчете сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов, высота ствола башни равна:

Нⁿ=Н_н+(▽_д -▽_б)+∑hⁿ; (4.14)

где Н^x и Нⁿ -высота ствола башни соответственно при хозяйственном и пожарном расходах в м; Н^х- необходимый хозяйственный напор в сети; ▽_б, ▽_д - отметки земли башни и в диктующей точке соответственно, м; Н_н - необходимый свободный напор в месте пожара; ∑hⁿ,∑h^x - сумма потерь напора (средняя) от башни до диктующей точки соответственно при пожаре и хозяйственном расходе, м; h_n- высота неприкосновенного противопожарного слоя воды в башне в метрах.

За диктующую точку надо принимать самую удаленную от башни и самую высокую точку. Например, при расчете сети на пожар, (таблица 4.2) подсчет ∑hⁿ ведется по формуле:

(4.15)

где h_i- потери напора на участке сети в метрах (принимаются из таблицы 4.2). Остальные величины в формулах 4.10 и 4.11 известны.