Пример рабочего проекта водяной АУП

"Технические решения, принятые в проекте, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных в проекте мероприятий".

МОСКВА 200_ г

СОДЕРЖАНИЕ

АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

1. Общие данные
2. Назначение автоматической установки пожаротушения
3. Насосная станция
4. Основные принципы работы установки пожаротушения
4.1. Исходные данные
4.2. Принципиальная схема работы насосной станции
4.3. Работа спринклерной установки
4.4. Работа дренчерной установки
5. Расчет установки
5.1. Общие положения
5.2. Гидравлический расчет спринклерной установки пожаротушения (зона 1)
5.3. Гидравлический расчет спринклерной установки пожаротушения (зона 2, секция 1)
6. Сведения об организации производства и ведении монтажных работ насосной станции установки водяного пожаротушения. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Проектно-сметная документация выполнена в соответствии с действующими нормативно-техническими документами:
— СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.
— СНиП 11.01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.
— СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения.
— СНиП 2.01.02-85*. Противопожарные нормы.
— НПБ 88-2001. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.
— НПБ 110-99*. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.
— ППБ 01-93**. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
— ВСН 25-09.67-85. Правила производства и приемки работ. Автоматические установки пожаротушения.

Согласно нормам Государственной противопожарной службы НПБ 110-99* все реконструируемые помещения объекта оборудуются автоматической установкой пожаротушения за исключением:
— помещений с мокрым процессом (душевые, санузлы, охлаждаемые камеры, помещения мойки и т. д.);
— вентиляционных камер, насосных водоснабжения, бойлерных и других помещений инженерного оборудования здания, в которых отсутствуют горючие материалы;
— лестничных клеток.

Воротные и дверные проемы между помещениями, где предусмотрена система автоматического водяного пожаротушения, и внутренними помещениями блокируются дренчерными завесами.
В качестве огнетушащего вещества принята вода.
Источником водоснабжения проектируемого объекта служит городской водопровод.
Проект автоматической установки спринклерного пожаротушения разработан для 1-й фазы реконструкции объекта, включающей в себя защиту помещений 1, 16, 17, 18 и 19-го этажей здания гостиницы.
Насосная установка разработана с учетом обеспечения водоснабжением комплектного объекта.

2. НАЗНАЧЕНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

2.1. Спринклерная установка пожаротушения предназначена для обнаружения и тушения пожара с одновременной сигнализацией в помещение дежурного персонала о начале работы установки и для включения звукового оповещения о пожаре.
Защищаемые отапливаемые помещения оборудованы принудительной вентиляцией.
По степени опасности развития пожара комплектное здание относится к 1-й группе:
— интенсивность орошения ( 0,08 л/(с·м²);
— площадь для расчета расхода воды — 120 м²;
— продолжительность работы — 30 мин.

Предусматривается водозаполненная спринклерная установка. В установке применены сигнальные клапаны диаметром 80 мм в комплекте с обвязкой фирмы "VIKING".
Установка принимается из двух зон, каждая из которых обслуживается отдельной группой повысительных пожарных насосов, а именно:
— зона 1 — помещения нижнего подвала, цокольного этажа, 1, 2, 3 и 4-го этажей;
— зона 2 — 5-21-й этажи включительно.

Кроме этого, каждый этаж оборудуется сигнализаторами потока жидкости типа VSR-F "VIKING".

В качестве оросителей приняты:
— водяные оросители с плоской розеткой фирмы "VIKING" типа "Micromatic Model M Standard Response" с колбой 5 мм, 1/2", 68 °С, К = 79 (установка розеткой вниз);
— настенные оросители фирмы "VIKING" типа "Micromatic Model M Horizontal Sidewall" с колбой 5 мм, 1/2", 68 °С, К = 79 с площадью орошения до 12 м²;
— водяные дренчерные оросители фирмы "VIKING" с плоской розеткой типа "Micromatic Window Sprinkler Model C-1", 1/2", K = 84.

Планировка оросителей и их количество принимаются из расчета обеспечения необходимой интенсивности орошения в защищаемых помещениях. Расстояния между оросителями принимаются с учетом нормативных требований, конструкции перекрытия, расположения вентиляции и светильников, но не более 2 м от стен и не более 4 м между оросителями.
В каждой секции не превышается максимальное нормативное количество оросителей — 800 на один сигнальный клапан.

2.2. Водяные дренчерные завесы дверных, лестничных и воротных проемов предназначены для предотвращения распространения пожара из защищаемого помещения. Завесы устанавливаются только с внутренней стороны защищаемых помещений.
В качестве оросителей приняты водяные дренчерные оросители типа 1/2", К = 79 с плоской розеткой, устанавливаемые розетками вниз под углом 45° к плоскости защищаемого проема. Дренчерные оросители для орошения дверных проемов устанавливаются из расчета интенсивности орошения не менее 1 л/с на 1 м ширины проема (см. таблицу).

Наименование защищаемого помещения	Зона Секция	Интенсивность орошения, л/(с·м2)	Количество оросителей
			спринклерных настенных	спринклерных розеткой вниз	дренчерных розеткой вниз
1 этаж	№1 1	0,08	0	120	3
16 этаж	№2 2,3	0,08	66	38	0
17 этаж	№2 4,5	0,08	66	38	0
18 этаж	№2 6,7	0,08	66	38	0
19 этаж	№2 8,9	0,08	66	38	0
Итого	№1	0,08	0	120	3
	№2	0,08	264	154	0
	№1+№2	0,08	264	272	3

3. НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Для обеспечения потребных давлений воды в системе спринклерного пожаротушения комплектного здания гостиницы предусмотрена насосная станция, размещенная в помещении № 6 цокольного этажа здания.
Помещение станции отделено от других помещений противопожарными перегородками с пределом огнестойкости 0,75 ч. Выход из помещения станции предусмотрен наружу.
Температура воздуха в станции составляет 5-35 °С, относительная влажность воздуха — не более 80 % при 25 °С; освещение не менее 100 лк соединяется с аварийным освещением.
Станция оборудуется телефонной связью с диспетчерским помещением, в котором несет круглосуточное дежурство дежурный персонал.
У входа в станцию предусматривается световое табло "Насосная станция" (соединяется с аварийным освещением).
Водоснабжение разделяется на две зоны:
зона 1 охватывает помещения нижнего подвала, цокольного этажа и этажи с 1-го по 4-й включительно;
зона 2 охватывает этажи с 5-го по 21-й включительно, причем 2-я зона разбита на три секции:
секция 3 — 5, 6, 7, 8, 9 и 10-й этажи;
секция 2 — 11, 12, 13, 14 и 15-й этажи;
секция 1 — 16, 17, 18, 19, 20 и 21-й этажи.

Сигнальные спринклерные клапаны фирмы "VIKING" установлены соответственно:
— в помещении насосной станции — для обслуживания зоны 1;
— на 5-м этаже — для обслуживания секции 3 зоны 2 (2-я фаза реконструкции);
— на 11-м этаже — для обслуживания секции 2 зоны 2;
— на 16-м этаже — для обслуживания секции 1 зоны 2.

Для каждой зоны предусматриваются по два насоса (один рабочий и один резервный), подсоединенные к городскому водопроводу — два ввода D_у = 80. Диаметр городского водопровода составляет D_у = 200 мм. Минимальное давление водопроводной сети составляет 0,1 МПа. Из-за возможности колебаний давления на напорных трубопроводах устанавливаются регулирующие клапаны, которые беспрерывно обеспечивают расчетное давление для 1-й и 2-й зон соответственно.
Производительность насосных установок 1-й и 2-й зон принята из учета обеспечения расхода воды Q = 46,8 м³/ч.
В помещении насосной станции устанавливается следующее оборудование:
— спринклерный сигнальный клапан фирмы "VIKING" D_y = 80 мм для секции 1;
— два насоса фирмы "GRUNDFOS" марки NК 40-250 (расход Q = 46,8 м³/ч, давление подачи Р = 0,63 МПа, число оборотов n = 2900 об/мин) с электродвигателем мощностью N = 15 кВт — для насосной установки 1-й зоны;
— два насоса фирмы "GRUNDFOS" марки NК 65-315 (расход Q = 46,8 м³/ч, давление подачи Р = 1,3 МПа, число оборотов n = 2900 об/мин) с электродвигателем мощностью N = 37 кВт ( для насосной установки 2-й зоны;
— жокей-насос фирмы "GRUNDFOS" марки CR 4-100, мощностью N = 2,2 кВт ( для насосной установки 1-й зоны;
— жокей-насос фирмы "GRUNDFOS" марки CR 4-160, мощностью N = 3 кВт ( для насосной установки 2-й зоны;
— мембранные напорные гидробаки фирмы "GRUNDFOS" на выходе установки 1-й и 2-й зон вместимостью 18 л;
— четыре клапана-регулятора давления Model 127-3FC;
— шкафы электроуправления;
— запорная арматура.

В случае необходимости предусматривается подача воды в сеть установки водяного пожаротушения мобильными средствами.
Для присоединения рукавов передвижных пожарных насосов (мотопомп) и пожарных машин от напорной линии насосной станции автоматического пожаротушения выведены наружу два патрубка (для каждой зоны) диаметром 80 мм со стандартными соединительными напорными пожарными головками ГМ-80 для пожарного оборудования. Внутри станции на этих трубопроводах установлены обратные клапаны, а снаружи — задвижки.

4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

4.1. Исходные данные

Автоматическая установка пожаротушения состоит из следующих основных элементов:
— насосной станции автоматического пожаротушения с системой входных (всасывающих) и подводящих (напорных) трубопроводов;
— узлов управления с системой питающих и распределительных трубопроводов с установленными на них спринклерными оросителями.

4.2. Принципиальная схема работы насосной станции

В дежурном режиме эксплуатации питающие и распределительные трубопроводы спринклерных установок постоянно заполнены водой и находятся под давлением, обеспечивающим постоянную готовность к тушению пожара. Жокей-насос 1-й зоны включается при срабатывании сигнализатора давления при давлении в подводящем трубопроводе P = 0,74 МПа и выключается при давлении P = 0,79 МПа. Жокей-насос 2-й зоны включается при P = 0,57 МПа и выключается при P = 0,62 МПа.
При пожаре, когда давление на жокей-насосе (в питающем трубопроводе) 1-й зоны (2-й зоны) падает до 0,69 (0,52) МПа, при срабатывании сигнализатора давления включается рабочий пожарный насос, обеспечивающий полный расход. Одновременно при включении пожарного насоса подается сигнал пожарной тревоги в систему пожарной безопасности объекта.
Если электродвигатель рабочего пожарного насоса не включается или насос не обеспечивает расчетного давления (0,84 Мпа — 1-я зона и 0,67 МПа — 2-я зона), то через 10 с включается электродвигатель резервного пожарного насоса. Импульс на включение резервного насоса подается от сигнализатора давления, установленного на напорном трубопроводе рабочего насоса.
При включении рабочего пожарного насоса жокей-насос автоматически отключается.
После ликвидации очага пожара прекращение подачи воды в систему производится вручную, для чего отключаются пожарные насосы и закрывается задвижка перед узлом управления.

4.3. Работа спринклерной установки

При возникновении загорания в помещении, защищаемом спринклерной секцией, и повышении температуры воздуха более 68 °С разрушается тепловой замок (стеклянная колба) спринклерного оросителя. Вода, находящаяся в распределительных трубопроводах под давлением, выталкивает клапан, перекрывающий выходное отверстие спринклера, и он вскрывается.
Вода из спринклерного оросителя поступает в помещение; давление в сети падает. При падении давления на 0,1 МПа срабатывают сигнализаторы давления, установленные на напорном трубопроводе, подается импульс на включение рабочего насоса.
Насос забирает воду из городской водопроводной сети, минуя водомерный узел, и подает ее в систему трубопроводов установки пожаротушения. При этом жокей-насос автоматически отключается.
Сигнализаторы потока жидкости фирмы "VIKING" типа VSR-F при возникновении пожара на одном из этажей дублируют сигналы о срабатывании установки водяного пожаротушения (тем самым идентифицируя место загорания) и одновременно отключают систему энергопитания соответствующего этажа.
Одновременно с автоматическим включением установки пожаротушения в помещение пожарного поста с круглосуточным пребыванием оперативного персонала передаются сигналы о пожаре, включении насосов и начале работы установки в соответствующем направлении. При этом световая сигнализация сопровождается звуковой.

4.4. Работа дренчерной установки

При возникновении пожара создание дренчерной завесы осуществляется путем открытия крана ручного включения, установленного на побудительной сети дренчерной установки дверных и воротных проемов.
При открывании крана ручного включения давление воды в сети падает. Дальнейшая работа установки аналогична описанной выше (см. п. 4.3).
Краны ручного включения монтируются непосредственно у защищаемых проемов на высоте 1,35 м от пола. Каждый кран ручного включения оборудуется приспособлением для опломбирования и биркой с запрещением его открывать в эксплуатационном режиме.

5. РАСЧЕТ УСТАНОВКИ

5.1. Общие положения

Для выбора оборудования и схемы спринклерной АУП производится расчет расхода воды на эти нужды и необходимого давления.
Гидравлический расчет выполняется на ЭВМ в соответствии с требованиями НПБ 88-2001. По результатам расчета определяются диаметры распределительных, питающих и подводящих трубопроводов, общий расход воды и давление возле узлов управления и оросителей.
Суммарный расчетный расход воды на спринклерную установку и на две водяные завесы с учетом неравномерности давления перед оросителями составляет 13 л/с (46,8 м³/ч).
Гидравлический расчет сети производится на самый удаленный и высоко расположенный ("диктующий") ороситель.
Расчетный расход Q (л/с) через "диктующий" ороситель определяется по формуле:

где К — коэффициент производительности оросителя; Р — давление перед оросителем, МПа.
Расход через следующие оросители, расположенные на этой же и следующих ветвях распределительного трубопровода, определяется с учетом расчетного давления соответствующего оросителя.
Суммарный расход определяется по формуле:

где q_i — расход через каждый соответствующий ороситель.

Потери давления Р (МПа) на расчетном участке трубопроводов определяются по формуле:

где Q ( расход воды, м3/с; Вт ( характеристика трубопроводов, л6/(с2(м).
Характеристика трубопроводов определяется по формуле:

где l — длина расчетного участка, м; К_m — удельная характеристика трубопровода, принимаемая в зависимости от диаметра трубопровода, л⁶/с².

Потери давления Р (МПа) в спринклерном сигнальном клапане определяются по формуле:

где — коэффициент потерь давления в спринклерном сигнальном клапане; Q — расход воды через сигнальный клапан, л/с.
Требуемое давление, которое должна обеспечивать насосная установка, определяется по формуле:

Р = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄ + Р₅ + Р₆ — Р_м

где Р₁ — давление у "диктующего" оросителя; Р₂ — давление, эквивалентное геометрической высоте "диктующего" оросителя; Р₃ — линейные потери давления в трубопроводе; Р₄ — местные потери давления в трубопроводе: Р₄ = 0,2·Р₃; Р₅ — потери давления в спринклерном сигнальном клапане; Р₆ — потери давления в насосной установке; Р_м — давление подпора магистральной сети перед насосом.

5.2. Гидравлический расчет спринклерной установки пожаротушения (зона 1)

Давление у "диктующего" оросителя Р₁ = 0,210 МПа.
Давление, эквивалентное геометрической высоте "диктующего" оросителя, Р₂ = 20,5 м = 0,205 МПа.
Линейные потери давления в трубопроводе Р₃ = 0,245 МПа (в том числе до узла управления 0,075 МПа).
Местные потери давления в трубопроводе Р₄ = 0,049 МПа (в том числе до узла управления 0,015 МПа).
Потери давления в спринклерном сигнальном клапане Р₅ = 0,011 МПа.
Потери давления в насосной установке Р₆ = 0,065 МПа.
Давление подпора магистральной сети перед насосом Р_м = 0,2 МПа.
Давление подачи насоса с учетом давления подпора магистральной сети должно составлять не менее 0,59 МПа.
Выбираем центробежный насос фирмы "GRUNDFOS" типа NK 40-250 с рабочим колесом диаметром 247 мм и числом оборотов n = 2900 об/мин (при расходе Q = 46,8 м³/ч давление подачи Р = 0,63 МПа, а потребляемая мощность N = 14,7 кВт).
Рабочее давление перед узлом управления с учетом давления подпора магистральной сети и потерь давления до узла управления составляет 0,69 МПа.
Время работы установки — 30 мин.

5.3. Гидравлический расчет спринклерной установки пожаротушения (зона 2, секция 1)

Давление у "диктующего"оросителя Р₁ = 0,21 МПа.
Давление, эквивалентное геометрической высоте "диктующего" оросителя, Р₂ = 70,5 м = 0,705 МПа.
Линейные потери давления в трубопроводе Р₃ = 6,8 м = 0,068 МПа (в том числе до узла управления 0,0075 МПа).
Местные потери давления в трубопроводе Р₄ = 5,36 м = 0,0536 МПа (в том числе до узла управления 0,012 МПа);
Потери давления в спринклерном сигнальном клапане Р₅ = 1,3м = 0,013 МПа.
Потери давления в насосной установке Р₆ = 7,6 м = 0,076 МПа.
Давление подпора магистральной сети перед насосом Р_м = 0,2 МПа.
Давление подачи насоса с учетом давления подпора магистральной сети должно составлять не менее 1,126 МПа.
Выбираем центробежный насос фирмы "GRUNDFOS" типа NK 65-315 с рабочим колесом диаметром 311 мм и числом оборотов n = 2900 об/мин (при расходе Q = 46,8 м³/ч давление подачи Р = 1,26 МПа, а потребляемая мощность N = 36 кВт).
Время работы установки — 30 мин.
При выборе насосов для 1-й и 2-й зон учитывается минимальное давление на вводе городского водопровода, составляющее 0,2 МПа.
Выбранные насосы обеспечивают нормальную работу спринклерной АУП.
В качестве автоматического водопитателя (жокей-насосов) применены центробежные насосы фирмы "GRUNDFOS":
— для 1-й зоны — CR 4-100 (мощность N = 2,2 кВт, расход Q = 2 м³/ч, давление подачи Р = 0,94 МПа, число оборотов n = 2900 об/мин);
— для 2-й зоны — CR 4-160 (мощность N = 3,0 кВт, расход Q = 2 м³/ч, давление подачи Р = 1,50 МПа, число оборотов n = 2900 об/мин).

6. CВЕДЕНИЯ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И ВЕДЕНИИ МОНТАЖНЫХ РАБОТ В НАСОСНОЙ СТАНЦИИ УСТАНОВКИ ВОДЯНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

К монтажу насосной установки необходимо приступать при полной строительной готовности (после возведения перегородок и фундаментов под пожарные насосные агрегаты).
Монтажные, строительные и пуско-наладочные работы необходимо производить в соответствии с планом производства работ.
Монтаж насосной установки рекомендуется проводить в такой последовательности: подготовительные работы, установка насосных агрегатов, монтаж входных и напорных трубопроводов, установка щитов электроуправления, линейных адресных блоков фирмы "HONEUWELL", монтаж электропроводок, гидравлические испытания трубопроводов, окраска трубопроводов.
К подготовительным работам относится подготовка рабочих мест и монтажных материалов, уточнение и разметка мест установки и крепления пожарных насосов, щитов электроуправления и адресных блоков.
Состояние кабелей перед прокладкой должно быть проверено наружным осмотром. Кроме этого, должна быть проверена целостность изоляции жил.
После монтажа все трубопроводы промываются. Работы по промывке оформляются актом, предъявляемым при сдаче установки в эксплуатацию.
Регламент обслуживания электроустановок должен быть разработан заказчиком на месте и в соответствии с действующими правилами и инструкциями заводов-изготовителей.
К обслуживанию установки допускаются люди, прошедшие инструктаж по технике безопасности. Прохождение инструктажа отмечается в журнале.
Монтаж и демонтаж производить только:
— при отсутствии давления в ремонтируемых трубопроводах;
— исправным инструментом.
При испытании повышенными давлениями лица, производящие испытание, должны находиться в безопасном месте.
Гидравлические и пневматические испытания должны проводиться в соответствии с Правилами Госгортехнадзора.
Монтажные и ремонтные работы в электрических сетях и устройствах (или вблизи них), а также работы по присоединению и отсоединению проводов должны выполняться при отключенном напряжении.
Электромонтеры, обслуживающие электроустановки, должны быть снабжены защитными средствами, прошедшими соответствующие лабораторные испытания.
Выполнение всех электромонтажных работ, обслуживание электроустановок, периодичность и методы испытания защитных средств должны соответствовать "Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".
Трубопроводы монтируются на сварке из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-91*.
После монтажа и гидравлического испытания трубы в местах сварных соединений покрываются антикоррозионным составом, после чего поверхность труб окрашивается масляной краской в два слоя.
Питающие и распределительные трубопроводы прокладываются с уклоном в сторону узла управления или спускных устройств, равным:
— 0,01 — для труб с наружным диаметром менее 57 мм;
— 0,005 — для труб с наружным диаметром 57 мм и более.