2.2.3. Расчет запасных и напорно-регулирующих емкостей

2.2.3.1. Расчет водоводов

Расчет водоводов производим на основе максимального секундного расхода воды. От насосной станции второго подъема до текстильного комбината проложены два водовода длиной по 400 метров каждый. Во время максимального водопотребления насосы, установленные в насосной станции второго подъема, подают воду на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в количестве 44,57 л/с (таблица 2).

При аварии одного из водоводов и пожаре на комбинате, другой водовод должен обеспечить подачу воды в количестве 100 % для целей пожаротушения и 70 % на хозяйственно-питьевые цели, т.е.:

Q_вод. = Q_пож. + 0,7·Q_макс.х

Q_вод. л/с

По расходу воды Q_вод. = 66,20 л/с выбираем диаметр водоводов по таблице 3. Принимаем чугунные водоводы диаметром 300 мм. Проверяем потаблице Е2 приложения Е скорость движения воды. Если она больше 2,5 м/с – увеличиваем диаметр водоводов.

Так как водоводы работают в две линии, то до пожара по каждому из них пройдет половина расчетного сменного расхода воды, т.е.:

Q _1.вод. л/с

Потери напора в водоводе, при этом, составляют:

h_вод = S · (Q _1.вод.) ² = 0,00037 · (22,29)² = 0,18 м вод. ст.,

где S – сопротивление чугунного трубопровода (табл.34 [1]).

Потери напора в одном водоводе при пожаре составляют:

h^`_вод = S · (Q _1.вод.) ² = 0,00037 · (66,20)² = 1,62 м вод. ст.

2.2.3.2. Расчет объема резервуара чистой воды

Объем резервуара чистой воды определяется по формуле

W_общ = W_нпз + W_рег + W_с.н.. ,

где W_общ – общий объем воды в резервуаре, м³;

W_нпз – объем неприкосновенного противопожарного запаса воды, м³;

W_рег – регулирующий объем воды (принимается 18 % от сменного водопотребления), м³;

W_с.н. – объем воды для собственных нужд (принимается 3% от сменного водопотребления), м³;

Объем неприкосновенного запаса воды определяется по формуле

м³

Регулирующий объем воды определяется по формуле

W_рег. = 0,18 · W_с.в.,

где W_с.в. – объем сменного водопотребления, определяющийся по формуле

м³,

где Q_ср.х.– средний хозяйственно-питьевой расход воды, [л/с];

Q_пр – производственный расход воды, [л/с];

Q_душ. – расход воды для душевых, [л/с].

W_рег. = 0,18 · W_с.в. = 0,18 · 800,406 = 144,07 м³

Объем воды для собственных нужд (принимается 3% от сменного водопотребления), м³ и определяется по формуле;

W_с.н. = 0,03 · W_с.в. = 0,03 · 800,406 = 24,01 м³

Следовательно:

W_общ. = 679,21 +144,07 + 24,01 = 847,29 м³

В соответствии с п. 9.29 [1] количество резервуаров в одном узле должно быть не менее двух. Принимаем по таблице Е3 приложения Е два типовых резервуара емкостью по 500 м³ каждый (Типовой проект 4-18-842, железобетонный, прямоугольный из сборных унифицированных конструкций заводского изготовления, размеры 3,6∙12∙12 м).

2.2.3.3. Расчет объема бака водонапорной башни

Объем бака водонапорной башни определяется по формуле

W^б._в.б. = W_нпз + W_рег. ,

где W_нпз – объем неприкосновенного запаса воды, м³;

W_рег. – регулирующий объем, (принимается 6% от сменного водопотребления), м³;

Объем неприкосновенного запаса воды определяется по формуле

м³ ,

гдеQ_{макс..х.}– максимальный хозяйственно-питьевой расход воды, [л/с];

Q_пр – производственный расход воды, [л/с];

Q_вн.п. – расход воды на внутреннее пожаротушение, [л/с] ;

τ_туш – время тушения пожара внутри здания (СНиП 2.04.01 – 85* п.9.5).

Регулирующий объем воды определяется:

W_рег. = 0,06 · W_с.в. = 0,06 · 800,406 = 48,02 м³

Следовательно:

W^б._в.б. = 15,77 + 48,02 = 63,79 м³

Принимаем по таблице Е4 приложения Е бак водонапорной башни объемом 100 м³. (Типовой проект 901-5-22/70).

Диаметр бака водонапорной башни определяется:

м

Высота бака водонапорной башни определяется:

м

где 0,2 – запас высоты на случай переполнения бака водонапорной башни.

2.2.3.4. Расчет высоты расположения дна бака водонапорной башни

Высота расположения дна бака водонапорной башни определяется, исходя из того, что для поддержания давления во внутренней сети требуемый напор должен быть обеспечен при самом низком уровне воды в баке.

Высота расположения дна бака водонапорной башни определяется по формуле

H^д._в.б. = h_с. + H_св. + ΔΖ,

где h_{с .}- потери напора в сети "до пожара" с учетом местных потерь, м;

Η_св – свободный напор на вводе в здание, м;

ΔΖ – разность отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни, м.

Потери напора в сети "до пожара" h_с с учетом местных потерь определяются по формуле

h_с. = 1,05 · h_сети = 1,05 · 16,77 = 17,61 м

Свободный напор на вводе в здание (у пожарного гидранта) определяется по формуле

Н^`_{св .} = h_с.вн. + Н_пк +Z_пк ,

где h_с.вн. - потери напора во внутренней сети (можно принять 5 м);

Н_пк - напор у внутреннего пожарного крана, определяемый по формуле

Н_пк = h_р + Н_ст ,

где h_р - потери напора в непрорезиненном пожарном рукаве длиной 20 м и диаметром 51 мм, определяемом по формуле

h_р = n · S_р · q ,

где n – количество пожарных рукавов (принимаем 1 рукав);

S_р - сопротивление пожарного рукава (0,24);

q – расход воды из ствола (2,5 л/с).

h_р = 0,24 · 2,5 = 1,5 м вод. ст

Требуемый напор у ствола Н_ст определяется следующим образом

Н_ст = 7,8 м вод. ст ( R = 6 м, q = 2,5 л/с)

Тогда:

Н_пк = 1,5 + 7,8 = 9,3 м вод. ст

Геометрическая высота подъема воды от уровня земли до наиболее высоко расположенного и наиболее удаленного от ввода в здание внутреннего пожарного крана (Z_пк. = 16 м) определяется из задания на курсовую работу.

Таким образом, свободный напор на вводе в здание (у пожарного гидранта) равен:

Н^`_св = 5,0 + 9,3 + 16,0 =30,3 м вод. ст

Разность отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни определяется по формуле:

ΔΖ = Ζ_д.т. – Ζ_в.б.

где Ζ_д.т. = 19 м (см. генплан);

Ζ_в.б. = 23 м (см. генплан).

ΔΖ = Ζ_д.т. – Ζ_в.б. = 19 – 23 = - 4 м

Следовательно, высота расположения дна бака водонапорной башни равна:

_. H^д._в.б = 17,61+ 30,3 – 4,0 = 43,91 м

По таблице Е4 приложения Е проверяем – соответствует ли высота расположения дна бака водонапорной башни напору водонапорной башни, выбранного нами типового проекта 901-5-22/70. В связи с тем, что напор стандартной водонапорной башни значительно меньше расчетного, необходимо изменить место установки водонапорной башни и выбрать другой типовой проект с большим напором или насыпать холм под водонапорной башней..