Главная Коллекция "Revolution" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Спеціальне водопостачання

Спеціальне водопостачання

Визначення розрахункових витрат води на потреби водоспоживачів. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі. Визначення режиму роботи насосної станції другого підйому. Розрахунок водонапірної башти. Вибір насосів для насосних станцій, визначення їх типу.

Рубрика	Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид	методичка
Язык	украинский
Дата добавления	23.02.2016
Размер файла	641,7 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра пожежної профілактики в населених пунктах

Національний університет цивільного захисту України

СПЕЦІАЛЬНЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ

Методичні вказівки для виконання курсового проекту на тему

«Протипожежне водопостачання населеного пункту»

для курсантів, студентів та слухачів заочної форми навчання

Харків 2014

Друкується за рішенням кафедри пожежної профілактики в населених пунктах НУЦЗУ

Протокол від 18.03.13 № 7.

Укладачі: О.А. Петухова, С.А. Горносталь, А.М. Чернуха

Рецензент: О.П. Шароватова, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри охорони праці та техногенно-екологічної безпеки факультету техногенно-екологічної безпеки Національного університету цивільного захисту України

Спеціальне водопостачання: методичні вказівки для виконання курсового проекту на тему «Протипожежне водопостачання населеного пункту» для курсантів, студентів та слухачів заочної форми навчання / Укладачі: О.А. Петухова, С.А. Горносталь, А.М. Чернуха. - Х.: НУЦЗУ, 2014. - 70 с.

Відповідальний за випуск Петухова О.А.

Підп. до друк 30.03.13 Формат 60х84 1/16

Папір 80г/м² Друк ризограф Умовн.-друк. арк. 4,1

Тираж прим. Вид. № 133/11 Зам. №533/11.

Відділення редакційно-видавничої діяльності

Національного університету цивільного захисту України

61023 м. Харків, вул. Чернишевська, 94.

Зміст

Вступ
Завдання
Методичні вказівки для виконання курсового проекту

1. Трасування водопровідної мережі
2. Визначення розрахункових витрат води на потреби водоспоживачів
2.1 Господарчо-питні потреби населення
2.2 Поливка вулиць та зелених насаджень
2.3 Витрата води на виробничі потреби виробничого об'єкта
2.4 Господарчо-питні потреби працівників на виробничому об'єкті
2.5 Витрата води на прийняття душу працівниками виробничого об'єкта
2.6 Визначення погодинного водоспоживання населеного пункту та виробничого об'єкта
2.7 Визначення витрат води для пожежогасіння
2.8 Розрахункові добові витрати води
3. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі
3.1 Визначення розрахункових витрат води по ділянках мережі до пожежі
3.2 Визначення діаметрів труб на ділянках мережі
3.3 Ув'язка мережі
3.3.1 Ув'язка мережі за допомогою комп'ютерної програми «KOLCA»
3.4 Визначення втрат напору в мережі до пожежі
3.5 Визначення розрахункових витрат води по ділянках мережі під час пожежі
3.6 Ув'язка мережі під час пожежі
3.6.1 Ув'язка мережі під час пожежі за допомогою комп'ютерної програми «KOLCA»

3.7 Визначення втрат напору в мережі під час пропуску витрат води на пожежогасіння

4. Визначення режиму роботи насосної станції другого підйому

5. Розрахунок резервуарів чистої води
5.1 Визначення регулюючого об'єму резервуарів чистої води
5.2 Визначення недоторканого запасу води в резервуарах чистої води
6. Розрахунок водонапірної башти
6.1 Визначення регулюючого об'єму баку водонапірної башти
6.2 Визначення недоторканого запасу води в водонапірній башті
6.3 Розрахунок висоти водонапірної башти
6.4 Вибір типової конструкції водонапірної башти
7. Вибір насосів для насосних станцій та визначення їх типу
7.1 Розрахунок насосної станції першого підйому
7.2 Розрахунок насосної станції другого підйому
Висновки

Вимоги до оформлення графічної частини курсового проекту

1. Генеральний план
2. Насосна станція
3. Резервуари чистої води
4. Водонапірна башта

Література
Додатки

Вступ

Метою виконання курсового проекту з дисципліни „Спеціальне водопостачання” на тему “Протипожежне водопостачання населеного пункту” являється одержання курсантами та студентами навичок використання нормативних документів щодо визначення вірності вибору параметрів водопровідних мереж у проектах водопостачання населених пунктів.

Актуальність цих питань підкреслюється великим переліком недоліків, що виявлені у проектах під час проведення їх перевірки. Так, наприклад, у багатьох проектах невірно визначенні необхідні витрати води на цілі пожежогасіння, об'єм недоторканого запасу води у резервуарах та баках водонапірних башт, нераціонально прийняті марки насосів-підвищувачів, які забезпечують подачу води до пожежних гідрантів, пожежних кран-комплектів або до установок автоматичного пожежогасіння.

Склад та об'єм курсового проекту

Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки (РПЗ) та графічної частини (ГЧ). До РПЗ вносяться розрахунки, обґрунтування прийнятих рішень, необхідні таблиці, графіки та схеми.

Зміст розрахунково-пояснювальної записки курсового проекту:

Назва розділу	№ сторінки
Вихідні дані
Зміст
Вступ
1. Трасування водопровідної мережі
2. Визначення розрахункових витрат води на потреби водоспоживачів
3. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі
4. Розрахунок резервуарів чистої води
5. Розрахунок водонапірної башти
6. Вибір насосів для насосних станцій та визначення їх типу
Висновки
Список літератури

Графічна частина повинна включати:

1 - генеральний план населеного пункту разом зі схемою системи водопостачання;

2 - план насосної станції (першого або другого підйому);

3 - схема водонапірної башти;

4 - схема резервуару чистої води.

РПЗ та ГЧ виконуються власноручно на стандартних аркушах формату А4. Креслення виконуються з додержанням масштабу, правил ЄСКД та стандартних умовних позначень.

Протягом всієї РПЗ необхідно робити посилання на використану літературу, наприклад [1, п.3.4]. Список використаної літератури складається у порядку наявності посилань, або за абеткою.

Всі наведені формули нумеруються, наприклад (1.1) (що означає: перша формула першого розділу), надаються пояснення всіх величин, та одиниці їх виміру. Аналогічно нумерують таблиці та рисунки, які обов'язково повинні мати назви.

На кожній сторінці РПЗ повинна бути рамка зі штампом (додаток 12). Шифр, який вказується в штампі: назва навчального закладу, номер факультету, шифр залікової книжки, випускаюча кафедра, тип документу (для розрахунково-пояснювальної записки - РПЗ, для графічної частини - ГЧ). Наприклад,

НУЦЗУ.4.2011-01.ППНП.РПЗ

НУЦЗУ.4.2011-01.ППНП.ГЧ

Сторінки нумеруються, починаючи з титульного аркуша, на якому номер не вказується.

Завдання

При виконанні курсового проекту на тему “Протипожежне водопостачання населеного пункту” необхідно запроектувати водопровідну мережу заданого населеного пункту таким чином, щоб вона змогла подати необхідну кількість води всім водоспоживачам населеного пункту та виробничого об'єкта при двох режимах її роботи: під час гасіння пожежі та до неї, з необхідним напором, що створюється за допомогою насосної станції другого підйому та водонапірної башти; в якості регулюючої ємності між насосними станціями першого та другого підйомів запроектувати резервуар чистої води.

Вибір вихідних даних для виконання курсового проекту здійснюється відповідно номеру залікової книжки (двох останніх цифр номеру залікової книжки).

Вихідні дані складаються з наступного:

- вихідні дані по населеному пункту (таблиця 1) надають номер генерального плану населеного пункту, опис кількості мешканців, кількості поливок зелених насаджень у населеному пункті за добу, поверховість будівель та ступінь благоустрою районів житлової забудови;

- вихідні дані по виробничому об'єкту (таблиця 2) надають тип виробничого об'єкта з описом одиниць виміру та кількості продукції, що випускається, необхідну кількість води для її виробництва, опис виробничого корпусу та його пожежонебезпеку, а також опис кількості змін та працівників, що працюють протягом кожної зміни.

Таблиця 1 - Вихідні дані по населеному пункту

*Остання цифра номеру зал. книжки*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Номер генерального плану	1	2	3	4
Довжина населеного пункту, м	1500	2100	2400	1400	1800	2300	1300	2500	2600	2700
Ширина населеного пункту, м	1200	1400	1800	1100	1200	1500	1300	1400	1500	1200
Кількість мешканців у населеному пункті, тис. осіб	24	20	12	18	16	14	10	22	8	26
Кількість поливок за добу (n_пол)	3	2	1	1	3	2	1	1	3	2
Тривалість однієї поливки (_пол), годин	2	3	4	6	2	3	4	6	2	3
*Передостання цифра номеру залікової книжки*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Поверховість будівлі (висота одного поверху 3 м)	2	3	4	5	2	3	4	5	2	3
Ступінь благоустрою житлової забудови	Внутрішній водопровід, каналізація і центральне гаряче водопостачання	Внутрішній водопровід, каналізація і ванни з місцевими водонагрівачами	Внутрішній водопровід, каналізація, без ванн

Таблиця 2 - Вихідні дані по виробничому об'єкту

*Остання цифра номеру залікової книжки*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Виробничий об'єкт	Деревообробний завод	Пластмасовий завод	Льонокомбінат	Прядильно-ткацька фабрика	Шкіряна фабрика	Борошномельний завод	Хлібопекарня	Молокозавод	Цукровий завод	Авторемонтний завод
Одиниця виміру продукції, що випускається	1 м³	1 продукції	1 т тканини	1 т пряжи	1 т шкіри	1 т зерна	1 т хліба	1 т молока	1 т буряків	1 автомобіль
Кількість продукції, що випускається за зміну	50	20	1	1	1	4	2	2	4	5
Витрати води на виробничі потреби для випуску одиниці продукції, м³/(одиниця продукції)	5	35	360	480	90	2	5	6	1,5	19
Об'єм виробничого корпусу, тис.м³	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Категорія виробництва за пожежовибухонебезпекою	Б	Б	В	В	В	Г	В	Г	В	Б
Ступінь вогнестійкості будівлі
*Передостання цифра номеру залікової книжки*	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Кількість робочих змін	2	3	2	3	2	3	2	3	2	3
Кількість працівників, що працюють в зміну	400	150	300	250	380	350	400	450	500	55
Кількість працівників в зміну, що приймають душ, %	40	60	80	70	80	80	50	50	60	100
Площа виробничого об'єкта, га	< 150

Умовні позначення до генеральних планів

	Житлові квартали населеного пункту
	Виробничий об'єкт
	Річка, що являється вододжерелом для системи водопостачання населеного пункту та виробничого об'єкта
	Відмітки поверхні землі з горизонталями

Методичні вказівки для виконання курсового проекту

1. Трасування водопровідної мережі

Трасування мережі - це надання мережі визначеної геометричної форми в плані. Розташування ліній водопровідної мережі залежить:

- від характеру планування об'єкта, що постачається водою, розміщення окремих споживачів, розташування проїздів, форми і розмірів житлових кварталів, цехів, зелених насаджень;

- від рельєфу місцевості.

Водопровідні мережі розділяються на магістральні (для транспортування транзитних мас води) та розподільчі (для транспортування води з магістралей до окремих будівель). Мережі можуть бути кільцевої або тупикової конфігурації. Найчастіше магістральні мережі влаштовують кільцевими, а розподільчі - тупиковими.

Магістральні мережі варто прокладати по найбільш піднятих точках території. При цих умовах наявність достатніх вільних напорів у магістральній мережі забезпечує створення достатніх напорів і в розподільчій (що не розраховується) мережі, яка живиться від магістральної та розташовується на більш низьких позначках.

При виконанні курсового проекту необхідно виконати гідравлічний розрахунок магістральних ліній, які забезпечують подачу води до окремих районів та великих споживачів найкоротшим шляхом.

Пожежні гідранти розташовуються на ділянках магістральної мережі на відстані не більш 150 - 200 м один від одного.

Так, наприклад для населеного пункту (рис.1.1), магістральну водопровідну мережу можна прокласти такою, що вона буде складатися з 2 кілець, 8 розрахункових ділянок та 7 вузлів.

Рис. 1.1 - Трасування водопровідної мережі населеного пункту

2. Визначення розрахункових витрат води на потреби водоспоживачів

Вода у населеному пункті та на виробничому об'єкті в основному споживається на наступні потреби:

- господарчо-питні потреби населення;

- поливка вулиць та зелених насаджень;

- водоспоживання громадських будівель;

- виробничі потреби виробничого об'єкта;

- господарчо-питні потреби працівників виробничого об'єкта;

- прийняття душу працівниками виробничого об'єкта;

- потреби пожежогасіння (зовнішнього та внутрішнього).

2.1 Господарчо-питні потреби населення

Розрахункова добова витрата води (середня за рік) на господарчо-питні потреби населення визначається відповідно до [3] п. 6.1.1 табл.1, п. 6.1.2 (додаток 2) з урахуванням неврахованих витрат води приймаються у відсотках від загального водоспоживання в залежності від черги будівництва та кількості населення в розмірі 5 % - 20 % ([3] п. 6.1.1 прим. 3, 4). Для малих населених пунктів невраховані витрати складають 10 % від загального водоспоживання.

м³/доб, (2.1)

де N_м - кількість мешканців у населеному пункті (за вихідними даними), осіб;

q_м - питома середньодобова (за рік) норма питного водоспоживання (додаток 2).

ДБН В.2.5-74:2013 п. 6.1.1

Примітка 3. Невраховані витрати слід приймати у відсотках від загального водоспоживання:

- на першу чергу будівництва: у малих і середніх містах - 5 %, у великих і значних - 7 %, у найзначніших - 10 %;

- на розрахунковий строк: у малих і середніх містах - 10 %, у великих і значних - 15 %, у найзначніших - 20 %.

Примітка 4. Градація міст з визначенням кількості населення в них прийнята згідно з ДБН 360:

- найзначніші (крупніші) - понад 1000 тис. мешканців;

- значні (крупні) - понад 500 до 1000 тис. включ. мешканців;

- великі - « 250 « 500 «;

- середні - « 50 « 250 «;

- малі - « 10 « 50 «;

до групи малих міст входять селища міського типу - понад 5 до 10 тис. включ. мешканців.

Розрахункова витрата в добу найбільшого водоспоживання для господарчо-питних потреб населення:

м³/доб, (2.2)

де К_max_доб= 1,1 - 1,3 - коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання ([3] п. 6.1.2), який враховує уклад життя населення, режим роботи виробничих об'єктів, ступінь благоустрою будівель, зміни водоспоживання за порою року та днями тижня.

Розрахункова годинна максимальна витрата води:

м³/год, (2.3)

де К_max_год - коефіцієнт годинної нерівномірності водоспоживання ([3] п.6.1.2), який визначається за формулою:

(2.4)

де _max = 1,2 - 1,4 - коефіцієнт, що враховує ступінь благоустрою будівель, режим роботи виробничих об'єктів і ін.([3] п.6.1.2);

_max- коефіцієнт, що враховує кількість мешканців у населеному пункті (додаток 3).

Коефіцієнт К_max_год використовується для визначення режиму водопостачання у населеному пункті за додатком 5а.

2.2 Поливка вулиць та зелених насаджень

Витрати води на поливку вулиць та зелених насаджень визначаються в відповідності з [3] п. 6.1.3, п. 6.1.4 додаток А.1, в залежності від площі території, що вони займають та кліматичних умов. При відсутності цих даних витрата води на поливку та мийку вулиць, поливку зелених насаджень визначається за [3] додаток А.2, що відповідає формулі:

м³/доб, (2.5)

де q_пол = 40 - 55 л/доб - норма витрати води на поливку вулиць та зелених насаджень в перерахунку на одного мешканця для малих населених пунктів (приймається в залежності від кліматичних умов).

Годинна витрата води на поливку визначається в залежності від кількості поливок за добу - n_пол, та тривалості однієї поливки - _пол (за вихідними даними):

м³/год. (2.6)

При визначенні годин доби, що відводяться на поливку, необхідно враховувати, що поливки повинні здійснюватися протягом доби рівномірно, при цьому, бажано, не планувати забір води з мережі для поливальних цілей в години максимального господарчо-питного водоспоживання мешканцями населеного пункту.

2.3 Витрата води на виробничі потреби виробничого об'єкта

Витрата води на виробничі потреби визначається в залежності від кількості продукції, що випускається за зміну, та кількості води, що потрібна для випуску одиниці продукції.

Змінне водоспоживання на виробничі потреби визначається:

м³/зм, (2.7)

де - кількість продукції, що випускається за зміну (за вихідними даними;

- витрати води на виробничі потреби для випуску одиниці продукції, м³/(одиниця продукції), (за вихідними даними).

Споживання води протягом однієї зміни здійснюється за технологічним регламентом. При відсутності таких даних можна водоспоживання прийняти рівномірним протягом зміни, тоді витрати води за годину визначаються:

м³/год, (2.8)

де 8 - тривалість однієї зміни, год. При цьому необхідно враховувати, що при роботі в три зміни, графік роботи протягом доби пропонується прийняти наступним: перша зміна працює з 8.00 до 16.00, друга зміна - з 16.00 до 24.00, третя - з 0.00 до 8.00. При роботі в дві зміни (за вихідними даними) графік роботи протягом доби такий: перша зміна працює з 8.00 до 16.00, друга зміна - з 16.00 до 24.00, з 0.00 до 8.00 - не працює, тобто витрати води на виробничі та господарчо-питні потреби в ці години дорівнюють 0.

Добове водоспоживання на виробничі потреби:

м³/доб, (2.9)

де n_зм - кількість робочих змін.

2.4 Господарчо-питні потреби працівників на виробничому об'єкті

Витрати води на господарчо-питні потреби за кожну зміну можна визначити:

м³/зм, (2.10)

де N_прац - кількість працівників в зміну;

q_г-п = 25 л/(зм.робоч.) - норма водоспоживання на одного працівника [2, А.2].

Рівномірність водоспоживання протягом зміни визначається згідно з коефіцієнтом = 3 ([3], п. 6.1.5). Значення погодинних відсотків водоспоживання протягом однієї зміни наведені у додатку 5б.

Добове водоспоживання визначається за формулою:

м³/доб. (2.11)

2.5 Витрата води на прийняття душу працівниками виробничого об'єкта

Годинна витрата води на одну душову кабіну складає 500 л, а тривалість прийняття душу по закінченні зміни - 45 хвилин (протягом 45 хвилин наступного першого часу по закінченні робочої зміни). Кількість встановлених душових кабін визначається за кількістю працівників, що приймають душ після робочої зміни, та кількості працівників, що одночасно обслуговуються однією душовою кабіною (приймається в залежності від санітарних характеристик виробничого процесу - табл. 2.1).

Розрахункова витрата води на прийняття душу для зміни:

м³/зм, (2.12)

де = 500 л/год - годинна витрата води на одну душову кабіну;

N_{душ. кабін} - кількість встановлених душових кабін, яка визначається:

(2.13)

де %_душ - відсоток кількості працівників в зміну, що приймають душ (за вихідними даними);

- кількість працівників, що одночасно обслуговуються однією душовою кабіною (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 - Розрахункова кількість працівників, що приймають душ, на одну душову кабіну в залежності від санітарних характеристик виробничого процесу

Група виробничих процесів	Санітарні характеристики	Розрахункова кількість працівників на одну душову кабіну
1	Не викликають забруднення одягу та рук	15
	Викликають забруднення одягу та рук	7
2	Із виділенням великої кількості пилу або особо забруднених речовин	3
	Із застосуванням води	5

Розрахункова витрата води на прийняття душу за добу:

м³/доб. (2.14)

2.6 Визначення погодинного водоспоживання населеного пункту та виробничого об'єкта

Протягом доби водоспоживання на деякі потреби здійснюється дуже нерівномірно. При проектуванні мережі необхідно враховувати цю нерівномірність та визначати необхідні діаметри труб таким чином, щоб запроектована мережа змогла пропустити необхідну кількість води в будь-яку годину доби.

Для визначення години найбільшого водоспоживання необхідно визначити кількість води, що споживається водоспоживачами кожну годину. Зручно це виконувати табличним способом (таблиця 2.2).

Таблиця 2.2 ? Погодинне водоспоживання в населеному пункті та на виробничому об'єкті

Години доби	Населений пункт	Виробничий об'єкт	Всього за добу
	на г-п потреби мешканців	на поливку	на виробничі потреби	на душ	на г-п потреби працівників
	%,	м³	м³	м³	м³	%,	м³	м³	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0-1
-----	-----	-----	-----	-----	-----	-----	-----	-----	-----
23-24
Всього	100	Q_{max доб}	Q_{пол. доб}	Q_{вир. доб}	Q_{душ. доб}	n_зм₁₀₀	Q_{г-п доб}	Q_розр	100

Примітка: Колонка 1 “Години доби” складається з опису кожного часу доби, починаючи з “0 - 1”, закінчуючи “23 - 24”. Колонка 2 описує нерівномірність погодинного водоспоживання на господарчо-питні потреби та заповнюється за допомогою додатка 5а. Колонка 3 містить результати розрахунку погодинного водоспоживання на господарчо-питні потреби в залежності від добових витрат та відсотків, вказаних у колонці 2. Колонка 4 містить дані про години доби, в які здійснюється поливка зелених насаджень. Колонка 5 описує годинні витрати води на виробничі потреби виробничого об'єкта.Колонка 6 містить дані про години доби, в які працівники виробничого об'єкта приймають душ. Колонка 7 описує нерівномірність погодинного водоспоживання на господарчо-питні потреби працівників виробничого об'єкта та заповнюються за допомогою додатка 5б. Колонка 8 містить результати розрахунку погодинного водоспоживання на господарчо-питні потреби працівників в залежності від добових витрат та відсотків, вказаних у колонці 7. Колонка 9 є результуючою, її результати у кожному рядку визначаються як сума результатів колонок 3, 4, 5, 6 та 8. Колонка 10 є результатом визначення, який відсоток від добового водоспоживання Q_розр складає витрата у кожну годину доби (колонка 9).

За результатами колонки 9 визначається розрахункова максимальна годинна витрата води - . Цей рядок вважається годиною максимального водоспоживання.

За результатами колонки 10 - будується графік добового водоспоживання (рис. 2.1), аналіз якого дозволить визначити необхідний режим роботи споруд водопровідної мережі, що забезпечують надійну подачу води водоспоживачам (насосна станція, водонапірна башта, резервуари чистої води та ін.).

Рис. 2.1 ? Графік добової нерівномірності водоспоживання

2.7 Визначення витрат води для пожежогасіння

Витрати води на пожежогасіння умовно розподіляються на чотири складові:

- витрати на зовнішнє пожежогасіння в населеному пункті;

- витрати на внутрішнє пожежогасіння в населеному пункті;

- витрати на зовнішнє пожежогасіння на виробничому об'єкті;

- витрати на внутрішнє пожежогасіння на виробничому об'єкті.

Розрахункові витрати води для пожежогасіння в населеному пункті та розташованому в ньому виробничому об'єкті визначаються за ДБН В.2.5-74:2013 п. 6.2.12 (додаток 4а).

Витрати на зовнішнє пожежогасіння (гасіння пожежі за допомогою пересувної пожежної техніки від зовнішніх пожежних гідрантів) визначають за вимогами ДБН В.2.5-74:2013 відповідно:

- табл. 3 та табл.4 - для районів міської забудови (табл.3 та табл.4 ДБН В.2.5-74:2013 - наведені у додатку 4в);

- табл. 5 та табл.6 - для виробничих будівель (табл.5 ДБН В.2.5-74:2013 - наведена у додатку 4г).

Витрати води на зовнішнє пожежогасіння для населеного пункту приймаються за табл. 3 ДБН В.2.5-74:2013 (залежно від кількості населення та поверховості забудови - ) з урахуванням того, що витрата води на зовнішнє пожежогасіння в населеному пункті повинна бути не меншою за витрату води на пожежогасіння житлових і громадських будівель, зазначених у табл. 4 ДБН В.2.5-74:2013 .

ДБН В.2.5-74:2013 п.6.2.2. Витрата води на зовнішнє пожежогасіння (на одну пожежу) і кількість одночасних пожеж у населеному пункті для розрахунку магістральних (розрахункових кільцевих) ліній водопровідної мережі визначаються згідно з таблицею 3.

п. 6.2.3. Витрату води на зовнішнє пожежогасіння (на одну пожежу) житлових і громадських будинків для розрахунку з'єднувальних розподільних ліній водопровідної мережі, а також водопровідної мережі всередині мікрорайону або кварталу слід приймати для будівлі, що потребує найбільшої витрати води, за таблицею 4.

Витрати води на зовнішнє пожежогасіння виробничих будівель визначають залежно від ступеня вогнестійкості, категорії за пожежовибухонебезпекою, об'єму та ширини будівлі за табл. 5 або табл. 6 ДБН В.2.5-74:2013 (). При цьому для виробничих об'єктів з площею до 150 га пожежні витрати розраховують на одну пожежу, а для виробничих об'єктів з площею більше 150 га - на дві пожежі (додаток 4б).

Витрати на внутрішнє пожежогасіння (від внутрішніх пожежних кран-комплектів) визначають за вимогами ДБН В.2.5-64:2012 відповідно:

- табл. 3 - для житлових будівель - (табл.3 ДБН В.2.5-64:2012 - наведена у додатку 4д);

- табл. 4 - для виробничих будівель (табл.4 ДБН В.2.5-64:2012 - наведена у додатку 4е).

Витрати води на пожежогасіння населеного пункту можна визначити за формулою:

, л/с. (2.15)

Відповідно, для виробничого об'єкта:

, л/с. (2.16)

Загальні розрахункові пожежні витрати визначаються за умовою, що водопровід забезпечує одночасно гасіння пожеж у населеному пункті та на виробничому об'єкті, тобто за вимогами п. 6.2.12 ДБН В.2.5-74:2013 залежно від площі виробничого об'єкта та кількості населення в населеному пункті (додаток 4а).

ДБН В.2.5-74:2013 п.6.2.12.

При об'єднаному протипожежному водопроводі населеного пункту та промислового або сільськогосподарського підприємства, які розташовані поза населеним пунктом, розрахункову кількість одночасних пожеж слід приймати:

- при площі території підприємства до 150 га при кількості населення у населеному пункті до 10 тис. жителів - одна пожежа (на підприємстві або в населеному пункті по найбільшій витраті води);

- те саме, при кількості населення у населеному пункті понад 10 до 25 тис. жителів - дві пожежі (одна на підприємстві і одна у населеному пункті);

- при площі території підприємства понад 150 га і при кількості населення у населеному пункті до 25 тис. жителів - дві пожежі (дві на підприємстві або дві в населеному пункті по найбільшій витраті);

- при кількості населення у населеному пункті більше ніж 25 тис. жителів - згідно п. 6.2.11 і за таблицею 5, при цьому витрати води слід визначати як суму потрібної більшої витрати (на підприємстві або в населеному пункті) і 50 % потрібної меншої витрати (на підприємстві або в населеному пункті);

- при кількох промислових підприємствах і одному населеному пункті -розрахункову кількість одночасних пожеж слід приймати за технічними умовами органів державного нагляду у сфері пожежної та техногенної безпеки.

2.8 Розрахункові добові витрати води

Розрахунок добового водоспоживання при проектуванні об'єднаної системи водопостачання (подає воду однією мережею на всі потреби населеного пункту та виробничого об'єкта) завершується визначенням добової витрати води всіма водоспоживачами.

Мережа працює при двох режимах: до пожежі та під час гасіння пожежі. Витрати води, що використовують постійно протягом кожної доби, складають розрахункову величину, яка являється основою для проектування мережі (визначення діаметрів труб, втрат напору та ін.) та визначається:

м³/доб. (2.17)

Мережа об'єднаної системи водопостачання під час гасіння пожежі повинна пропустити додаткову необхідну кількість води для цілей пожежогасіння. При цьому подача води іншим водоспоживачам не припиняється. Допускається при перевірці мережі на пропуск пожежних витрат не враховувати кількість води, що подається для прийняття душу працівниками на виробничому об'єкті. Таким чином, витрата води, за допомогою якої виконується перевірка мережі на пропуск додаткових витрат води під час гасіння пожежі, визначається за формулою:

м³/доб. (2.18)

3. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі

Завданням гідравлічного розрахунку мережі є:

1) визначення діаметрів труб, які забезпечують:

- подачу максимальних витрат води (до пожежі);

- додаткову подачу пожежних витрат води (при пожежі);

2) визначення втрат напору в мережі:

- до пожежі;

- при пожежі.

3.1 Визначення розрахункових витрат води по ділянках мережі до пожежі

Для визначення рівномірно розподілених витрат води по ділянках мережі визначають питомі витрати по довжині всієї мережі:

, л/(см), (3.1)

де L - довжина всієї водопровідної мережі, м.

, л/с, (3.2)

де - витрати води для всіх водоспоживачів населеного пункту у годину максимального водоспоживання (таблиця 2.2, сума значень колонок 3 та 4 години максимального годинного водоспоживання), м³/год.

Витрати води на ділянці, які необхідні для водоспоживачів цієї ділянки, - шляхові витрати - умовно приймаються рівномірно розподіленими за довжиною ділянки та визначаються за формулою:

, л/с, (3.3)

де - довжина ділянки, що розраховується, м.

Для зручності, пропонується визначенні величини звести в таблицю 3.1, а номери ділянок пропонується позначати не за номерами вузлів, між якими знаходиться ділянка, а за окремою нумерацією (рис.3.1).

Рис. 3.1 - Приклад нумерації кілець, вузлів та ділянок:

- номера кілець;

1

- номера вузлів;

- номера ділянок.

Таблиця 3.1 - Розрахунок шляхових витрат води по ділянках мережі

№ ділянки

Питома витрата води q_пит,л/(см)

Довжина ділянки , м

Шляхові витрати , л/с

1

----

Всього

-

?=

?=

Для визначення фактичних витрат води по ділянках мережі (складаються з суми шляхової витрати води ділянки, що розглядається, та витрат води всіх вищерозташованих ділянок, які транзитом проходять через цю ділянку) необхідно шляхові витрати води ділянок умовно розподілити по вузлах, які належать цій ділянці. Тоді вузлові витрати води визначатимуться як півсума шляхових витрат на ділянках мережі, що складають вузол:

, л/с, (3.4)

де - сума шляхових витрат води на ділянках, що складають вузол, який розраховується, л/с;

- зосереджені витрати води в годину максимального водоспоживання, які забираються з вузла, а не розподіляються по ділянках - витрати води на потреби виробничого об'єкта (приймаються за даними таблиці 2.2, як сума значень з колонок 5, 6 та 8 у годину максимального годинного водоспоживання), л/с. Виробничий об'єкт забирає воду для власних потреб з одного вузла (найближче розташованого до нього), тому лише у цьому вузлі необхідно у формулі (3.4) додати , а для інших вузлів - прийняти рівним нулю.

Для зручності, пропонується визначенні величини звести в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2 - Розрахунок вузлових витрат води

№ вузла

№№ ділянок, що складають вузол

, л/с

Вузлові витрати, л/с

1

1, 7

-

----

Всього

-

-

?Q_вузл=

Витрати води по ділянках пропонується визначати графічним способом. Для цього на схемі водопровідної мережі:

- підписують вузли та вузлові витрати води (за результатами табл. 3.2),

- намічаються напрями руху води по мережі від точки живлення до диктуючої точки, де зустрічаються потоки води та з якій виконується забір води для потреб виробничого об'єкта.

Для кожного вузла повинен виконуватися перший закон Кірхгофа: сума витрат води у вузлі дорівнює нулю, якщо вхідна до вузла витрата приймається умовно позитивною, а вихідна - умовно негативною, тобто .

Визначення витрат води по ділянках починають від диктуючої точки та закінчують точкою живлення мережі. Виходячи з першого закону Кірхгофа, витрата води ділянки, що розглядається, дорівнює сумі витрати води наступних за напрямком руху води ділянок, що примикають до цієї ділянки, та вузлової витрати наступного за напрямком руху води вузла, тобто:

, (3.5)

де - витрата води вузла, що примикає до ділянки, яка розраховується та лежить вище за напрямком руху води від цієї ділянки, л/с;

і - кількість ділянок, по яких вода рухається у напрямі до цього вузла (входять у вузол);

- сума витрат води ділянок, що виходять з цього вузла, л/с.

При визначенні витрат води ділянок, що примикають до диктуючої точки, їх витрати приймають приблизно однаковими.

Вузлові витрати води (таблиця 3.2) кожного вузла приймаються умовно негативними, тобто вони виходять з вузла.

На рис. 3.2 наведений приклад визначення витрат води по ділянках мережі для генерального плану першого розділу (рис. 1.1).

Рис. 3.2 - Приклад визначення витрат води по ділянках мережі до пожежі

3.2 Визначення діаметрів труб на ділянках мережі

Діаметри труб на ділянках визначаються

, м, (3.6)

де q_діл - витрата води по ділянці, л/с;

v = 0,7 - 1,2 м/с - швидкість руху води по ділянці.

Для зручності, пропонується визначенні величини звести в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 - Визначення діаметрів труб

№ ділянки

Витрата води по ділянці

q_діл, л/с

Діаметр труб ділянки d_діл, мм

3.3 Ув'язка мережі

Для кожного кільця повинен виконуватися другий закон Кірхгофа: сума втрат напору у кільці дорівнює нулю, якщо втрати напору ділянок, на яких вода рухається за годинниковою стрілкою, вважаються умовно позитивними, а проти - умовно негативними:

де h - втрати напору в півкільце, визначаються як сума втрат напору на ділянках, що його складають, м.

Втрати напору на ділянці визначаються:

де А - питомий опір труб (додаток 8);

q_діл - витрата води по ділянці, л/с;

l_діл - довжина ділянки, м.

Допускається невиконання другого закону Кірхгофа на величину нев'язки . Для різних режимів роботи мережі величина нев'язки повинна бути:

- до пожежі - не більше 0,5 м;

- при пожежі - не більше 1 м.

Якщо , то сума умовно позитивних втрат напору більша за суму умовно негативних втрат напору. Це означає, що для зменшення величини нев'язки (наближення її до нуля) необхідно витрати на ділянках з умовно позитивними втратами напору зменшити, а на ділянках з умовно негативними втратами напору збільшити на величину поправочних витрат.

Якщо , то, навпаки, витрати на ділянках з умовно позитивними втратами напору необхідно збільшити, а на ділянках з умовно негативними втратами напору зменшити на величину поправочних витрат.

Поправочні витрати визначаються за формулою:

, л/с, (3.7)

де S_i - опір ділянки мережі;

q_i - витрати води по ділянці мережі, які визначаються за формулою (3.5) або для наведеного прикладу - за розрахунком на рис. 3.2.

Ув'язка мережі може виконуватися декілька разів, поки величина нев'язки не буде перебільшувати максимально допустимих значень одночасно для всіх кілець.

Для зручності ув'язку мережі пропонується виконувати, заповнюючи таблицю 3.4 (заповнена для наведеного на рис. 3.2 прикладу).

Таблиця 3.4 - Ув'язка мережі при її роботі до пожежі

Номер кільця	Номер ділянки мережі	Витрати води, q, л/с	Діаметр труб, d, мм	Довжина ділянки, l, м	Питомий опір труб, А*Ч10*-⁶	Опір ділянки, *S=Al*	Sq	Втрати напору на ділянці, з урахуванням напряму руху води в кільці, *h=Sq², м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
І	1	q₁	d₁	l₁	A₁	S₁=A₁ Чl₁	S₁Чq₁	+h₁ =S₁Чq₁ ²
	2	q₂	d₂	l₂	A₂	S₂=A₂ Чl₂	S₂Чq₂	+h₂ =S₂Чq₂ ²
	8	q₈	d₈	l₈	A₈	S₈=A₈ Ч l₈	S₈Чq₈	+h₈ =S₈Чq₈ ²
	6	q₆	d₆	l₆	A₆	S₆=A₆ Чl₆	S₆Чq₆	-h₆ =S₆Чq₆ ²
	7	q₇	d₇	l₇	A₇	S₇=A₇ Чl₇	S₇Чq₇	-h₇ =S₇Чq₇ ²
							?(Sq)_І=	Дh_І= h₁+ h₂+h₈-h₆-h₇

ІІ	3	q₃	d₃	l₃	A₃	S₃=A₃ Чl₃	S₃ Чq₃	+h₃ =S₃Чq₃ ²
	4	q₄	d₄	l₄	A₄	S₄=A₄ Чl₄	S₄ Чq₄	+h₄ =S₄Чq₄ ²
	5	q₅	d₅	l₅	A₅	S₅=A₅ Чl₅	S₅ Чq₅	-h₅ =S₅Чq₅ ²
	8	q₈	d₈	l₈	A₈	S₈=A₈ Чl₈	S₈ Чq₈	-h₈ =S₈Чq₈ ²
							?(Sq)_ІІ=	Дh_ІІ= h₃+ h₄-h₅-h₈

Продовження таблиці 3.4

Перше виправлення	Наступні виправлення***
поправочні витрати, , л/с**	, л/с		Втрати напору на ділянці, , м*	поправочні витрати, , л/с	, л/с		Втрати напору на ділянці, , м
10	11	12	13	14	15	16	17
		S₁Чq'₁	+h'₁ =S₁Ч(q'₁