Приложение Б
Методика расчета параметров АУП при пожаротушении водой и пеной
Б.1 Методика расчета параметров АУП при поверхностном пожаротушении водой, пеной низкой кратности
Б.1.1 Алгоритм расчета параметров АУП при пожаротушении водой и пеной низкой кратности
Б.1.1.1. Выбирается в зависимости от класса пожара на объекте защиты вид огнетушащего вещества (разбрызгиваемая или распыленная вода либо пенный раствор).
Б.1.1.2. Выбор типа установки пожаротушения (спринклерная, дренчерная, спринклерно-дренчерная или спринклерная с принудительным пуском, агрегатная или модульная) осуществляется с учетом пожарной опасности объекта и скорости распространения пламени.
Примечание: в данном приложении, если это не оговорено особо, под оросителем подразумевается, как собственно водяной или пенный ороситель, так и водяной распылитель.
Б.1.1.3. Устанавливается в зависимости от температуры эксплуатации АУП тип спринклерной установки пожаротушения (водозаполненная или воздушная).
Б.1.1.4. Определяется согласно температуре окружающей среды в зоне расположения спринклерных оросителей номинальная температура их срабатывания.
Б.1.1.5. Принимают с учетом выбранной группы помещений объекта защиты (по приложению А и таблицам 6.1-6.3) интенсивность орошения, расход ОТВ, максимальная площадь орошения, расстояние между оросителями и продолжительность подачи ОТВ.
Б.1.1.6. Выбирается тип оросителя в соответствии с его расходом, интенсивностью орошения и защищаемой им площади, а также архитектурно-планировочными решениями защищаемого объекта.
Б.1.1.7. Намечаются трассировка трубопроводной сети и план размещения оросителей; для наглядности трассировка трубопроводной сети по объекту защиты может быть также представлена в аксонометрическом виде (необязательно в масштабе).
Б.1.1.8. Выделяют на плане или гидравлической схеме АУП диктующую защищаемую орошаемую площадь, на которой расположен диктующий ороситель.
Б.1.1.9. Определяют количество оросителей, обеспечивающих фактический расход Q водяной или пенной АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной (с учетом конфигурации принятой площади орошения).
Б.1.1.10. За нормативную интенсивность орошения принимают интенсивность только диктующего оросителя в пределах площади круга S = 12 м 3 (радиус R = 2 м) без определения интенсивности в остальных частях защищаемой площади (т.е. в серединной части пространства между четырьмя оросителями интенсивность не принимают во внимание).
Б.1.1.11. При использовании распылителей интенсивность орошения или давление у диктующего распылителя назначают по нормативно-технической документации на данную модель распылителя, разработанной в установленном порядке.
Б.1.1.12. Проводится гидравлический расчет АУП:
определяется с учетом высоты расположения оросителя по эпюрам орошения или паспортным данным давление у диктующего оросителя и расстояние между оросителями, чтобы обеспечить требуемую нормативную интенсивность орошения; если эпюры орошения или паспортные данные отсутствуют, то ориентировочные значения расхода и давления у диктующего оросителя определяют по формулам:
q = (1,3-1,5)i s, p1 = (q/10K) 0,5 , (Б.1)
где q — расход у диктующего оросителя, л/с;
i — нормативная интенсивность орошения, л/(с·м 2 );
s — круговая защищаемая диктующим оросителем площадь, s = 12 м 2 ;
p1 — давление у диктующего оросителя, МПа;
К — коэффициент производительности оросителя л/(с·м 0,5 ).
назначаются диаметры трубопроводов для различных участков гидравлической сети АУП; скорость движения воды и раствора пенообразователя в напорных и всасывающих трубопроводах не должна превышать рекомендуемых значений по п. 6.7.1.37; диаметр во всасывающих трубопроводах определяют гидравлическим расчетом с учетом обеспечения кавитационного запаса применяемого пожарного насоса;
определяется расход каждого оросителя, находящегося в принятой диктующей защищаемой площади орошения (с учетом того обстоятельства, что расход оросителей, установленных на распределительной сети, возрастает по мере удаления от диктующего оросителя) и суммарный расход оросителей, защищающих орошаемую ими площадь;
производится гидравлический расчет распределительной сети спринклерной АУП из условия срабатывания такого количества оросителей, суммарный расход которых и интенсивность орошения на защищаемой площади составят не менее нормативных значений минимальной площади, орошаемой АУП, приведенных в таблицах 6.1-6.3. Если при этом минимальная площадь орошения АУП будет меньше, чем указано в таблицах 6.1-6.3, то расчет должен быть повторен при увеличенных диаметрах трубопроводов распределительной сети;
производится расчет распределительной сети дренчерной АУП из условия одновременной работы всех дренчерных оросителей секции, обеспечивающей тушение пожара на защищаемой площади с интенсивностью, не менее нормативной (таблицы 6.1-6.3);
определяется давление в питающем трубопроводе на конце расчетного участка распределительной сети, защищающей принятую орошаемую площадь;
определяются гидравлические потери гидравлической сети от расчетного участка распределительной сети до пожарного насоса, а также местные потери (в том числе в узле управления) в этой сети трубопроводов;
подбирается по расчетному давлению и расходу тип и марка пожарного насоса.
Б.1.2. Расчет распределительной сети
Б.1.2.1. Определяют местоположение диктующего оросителя, выделяют диктующую защищаемую орошаемую зону (площадь), равную минимальной площади орошения согласно соответствующей группе помещений по приложению А.
Например, если защищаемое помещение относится к группе помещений 2, то минимальная площадь орошения должна быть не менее 120 м 2 . Расстояние между оросителями 4 м. Обозначают эту площадь на плане (рисунок Б.1).
Таким образом, на защищаемой орошением диктующей зоне площадью 128 м 2 располагается 8 оросителей.
Б.1.2.2. В общем случае, количество оросителей, расположенных в диктующей зоне и обеспечивающих фактический расход спринклерной АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной, определяют по формуле
где N — минимальное количество оросителей, обеспечивающих нормативный расход водяной или пенной АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной;
SД — диктующая площадь, защищаемая водяной или пенной АУП (минимальная площадь орошения согласно таблице 6.1), м 2 ;
Ω — условная расчетная площадь, приходящаяся согласно сетке распределительной сети, на один ороситель, м 2 .
Например, если расстояние между оросителями в рядке li = 3 м и расстояние между рядками lp = 2,5 м, то Ω = 7,5 м 2 . При нормативной минимальной площади орошения 120 м 2 количество оросителей, расположенных в диктующей зоне и обеспечивающих фактический расход спринклерной АУП с интенсивностью орошения не менее нормативной, составит 16 шт.
Б.1.2.3. Компоновка оросителей на распределительном трубопроводе АУП чаще всего выполняют по тупиковой симметричной или несимметричной схемам, кольцевой симметричной или несимметричной схемам (см. рисунок Б.2).
Б.1.2.4. Расчетный расход воды (раствора пенообразователя) через диктующий ороситель, расположенный в диктующей защищаемой орошаемой площади, определяют по формуле
где q1 — расход ОТВ через диктующий ороситель, л/с;
К — коэффициент производительности оросителя, принимаемый по технической документации на изделие, л/ (с·м 0,5 );
P1 — давление у диктующего оросителя, МПа.
Б.1.2.5. Расход первого диктующего оросителя 1 является расчетным значением Q1-2 на участке L1-2 между первым и вторым оросителями (см. рисунок Б.2, секция А).
Б.1.2.6. Диаметр трубопровода на участке L1-2 назначает проектировщик или его определяют по формуле
где d1-2 — диаметр трубопровода между первым и вторым оросителями, т.е. на участке (1-2), мм;
q1 — расход диктующего оросителя, л/с;
µ — коэффициент расхода (при отсутствии данных в справочной литературе принимают µ = (0,90-0,95);
V — скорость движения воды, м/с (не должна превышать 10 м/с);
Р — давление в точке «2», МПа.
Б.1.2.7. Потери давления P1-2 на участке L1-2 определяют по формулам:
где L1-2 длина трубы на участке 1-2 (включает в себя эквивалентную длину местных сопротивлений), м;
Q1-2 — суммарный расход ОТВ первого и второго оросителей, л/с;
KT — удельная характеристика трубопровода, л 2 /с 2 ;
А — удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра и шероховатости стенок, с 2 /л 2 .
Б.1.2.8. Удельное сопротивление и удельная гидравлическая характеристика трубопроводов для труб (из углеродистых сталей) различного диаметра приведены в таблицах Б.1 и Б.2.
Таблица Б.1 — Удельное сопротивление при различной степени шероховатости труб
Источник
Мир водоснабжения и канализации
все для проектирования
Гидравлический расчет системы автоматического водяного пожаротушения и подбор пожарного насоса
Краткое описание системы АПТ
Цель гидравлического расчета — определение расхода воды на пожаротушение, диаметров распределительных, питающих и подводящих трубопроводов и необходимого требуемого давления и расхода для насосной установки.
Гидравлический расчет выполнен по техническим данным представленным в Приложение А (Гидравлическая схема расчета параметров)
Параметры установки пожаротушения торгового центра и других помещениях в подтрибунных пространствах принято в соответствии с требованиями СТУ:
— помещения объекта относятся к I группе помещений;
— интенсивность орошения — 0,12 л/(с·м 2 );
— минимальная площадь для расчета расхода воды — 120 м 2 ;
— продолжительность подачи воды — 60 мин;
— максимальная площадь, защищаемая одним оросителем — 12 м 2 ;
— расход воды на внутреннее пожаротушение здания от пожарных кранов составляет 2 струи с расходом каждой не менее 5 л/с.
Рабочей документацией предусмотрена защита от пожара автоматической установкой водяного пожаротушения со спринклерными оросителями RA1325 Reliable с коэффициентом производительности 0,42.
На магистральной сети трубопровода предусмотрен монтаж пожарных кранов на питающих и распределительных трубопроводах диаметром DN 65. Расстановка пожарных кранов выполнена с учетом орошения каждой точки защищаемых помещений двумя струями с высотой компактной струи не менее 12 м для помещений здания. При этом расход от одного пожарного крана составляет не менее 5,2 л/с, а требуемый напор у пожарного крана — не менее 19,9 м. вод. ст. (согласно табл. 3 СП10.13130.2009).
Трубопроводы установки пожаротушения выполнены из электросварных и водогазопроводных труб по ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 3262-75 различного диаметра.
Источником холодного водоснабжения проектируемого объекта является проектируемый водовод. Напор в существующей сети водопровода равен 2,6 атм. (26,0 м).
Расчетная площадь для определения параметров насосной станции пожаротушения принята на отм.+21,600 (6 этаж), расположение распределительного трубопровода на отм.+28,300 (под перекрытием) с монтажным положением оросителей вертикально вверх. Участок принят для расчета по причине того, что является наиболее удаленным, тупиковым и высоко поднятым по отношению к другим участкам данной секции.
Внутренний противопожарный водопровод выполнен совмещенным со спринклерным водяным пожаротушением, общая насосная группа.
Для определения параметров насосной станции пожаротушения принято расположение основания для пожарных насосов на отм.-0,150 (1 этаж).
Максимальное расстояние между спринклерами 2,7-3,0 м (в форме квадрата с учетом технических требований и эпюры орошения или прямоугольной формы с соблюдением охвата орошения). Диаметр окружности, защищаемая одним оросителем 4,0м, соответственно один ороситель защищает площадь 12,5 м2.
Свободный напор в наиболее удаленном и высокорасположенном оросителе должен быть не менее 12 м (0,12 МПа). Расход через диктующий ороситель
Qmin = k√ Н = 0,42√12 =1,455 л/с.
На защищаемой площади 120 м2 требуется не менее 16 (120/(2,76*2,76)) оросителей, минимальная интенсивность орошения 0,12 л/(с·м 2 ), тогда расход воды каждого оросителя должен составить: л/с, где м 2 — площадь орошения, — число оросителей, л/(с·м 2 ) — нормативная интенсивность орошения.
Гидравлический расчет системы автоматического пожаротушение
Расчет производится для тупиковой не симметричной схемы.
Гидравлический расчет для подбора моноблочной насосной установки произведен в соответствии с Приложением В СП 5.13130.2009.
Основные показатели гидравлического расчета, представлены в таблице 1.
Таблица 1 Гидравлический расчет
| № участка | Длина участка L, м | Ду, мм | Удельная харак-ка тр-да, Кт | Коэф-нт производ. оросителя, k, л/с·м² | Напор Н, м.вод.ст. | РасходQ, л/с Q=k √ Н | Потери участка, м.вод.ст. Hι=Q²*L/Кт | Участок 1-тупик-й 2-кольц-й | Скорость фактич. V, м/с | ||||||
| Рядок А ветвь а1-а2 (1 ороситель) | |||||||||||||||
| 1а — диктующий ороситель | 0,42 | 12,0 | 1,455 | ||||||||||||
| уч. а1-а2 | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 1,455 | 2,900 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя а1от а2 (с отм.+22,500 м на отм.+24,000м) | -1.50 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.а2 | 13,40 | 1,537 | |||||||||||||
| уч. а2-А | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 2,992 | 12,26 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя а2 от магистрали (с отм.+24,000 м на отм.+28,300м) | -4.30 | ||||||||||||||
| Рядок Е ветвь е1-Е | |||||||||||||||
| 1е — ороситель | 0,42 | 12,0 | 1,455 | ||||||||||||
| уч. е1-е2 | 4,7 | 25 | 3,65 | 0,42 | 1,455 | 2.726 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя е1от е2 (с отм.+22,500 м на отм.+24,000м) | -1.50 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.е2 | 13,226 | 1,530 | |||||||||||||
| уч. е2-Е | 5,0 | 25 | 3,65 | 0,42 | 2,985 | 12,206 | 1 | ||||||||
| Геометр. высота оросителя е2 от магистрали (с отм.+24,000 м на отм.+28,300м) | -4.30 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Е ’ | 21,131 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика Ве1-Е=Qе1-Е 2 /РЕ ’ =2,985 2 /21,131=0,422 | |||||||||||||||
| расход на уч-ке е1-Е : Qе1-Е=( Ве1-Е* РЕ) 0.5 =( 0,422* 21,758) 0.5 | 3,030 | ||||||||||||||
| Магистраль А-К | |||||||||||||||
| Требуемый напор и расход в т.А | 21,36 | 1,941 | |||||||||||||
| Уч.А-Б | 3,0 | 100 | 4231 | 0,42 | 4,933 | 0,017 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Б | 21,377 | 1,942 | |||||||||||||
| Уч.Б-В | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 6,875 | 0,028 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.В | 21,405 | 1,943 | |||||||||||||
| Уч.В-Г | 1,1 | 100 | 4231 | 0,42 | 8,818 | 0,020 | |||||||||
| Требуемый напор в т.Г | 21,425 | ||||||||||||||
| Требуемый напор и расход на уч-ке Г1-Г | 21,425 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика Вг1-Г=Qг1-Г 2 /Рг ’ =2,992 2 /21,36=0,419 | |||||||||||||||
| расход на уч-ке Г1-Г : Qг1-Г=( Вг1-Г* Рг) 0.5 =( 0.419* 21,425) 0.5 | 2,996 | ||||||||||||||
| Уч.Г-Д | 1,4 | 100 | 4231 | 0,42 | 11,814 | 0,046 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д | 21,471 | 1,946 | |||||||||||||
| Уч.Д-Д1 | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 13,760 | 0,112 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д1 | 21,583 | 1,951 | |||||||||||||
| Уч.Д1-Д2 | 2,5 | 100 | 4231 | 0,42 | 15,711 | 0,146 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Д2 | 21,729 | 1,958 | |||||||||||||
| Уч.Д2-Е | 0,4 | 100 | 4231 | 0,42 | 17,669 | 0,029 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Е | 21,758 | ||||||||||||||
| Уч.Е-Ж | 1,0 | 100 | 4231 | 0,42 | 20,699 | 0,101 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж | 21,859 | ||||||||||||||
| Уч.Ж-Ж1 | 0,9 | 125 | 13190 | 0,42 | 25,899 | 0,046 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж1 | 21,905 | ||||||||||||||
| Уч.Ж1-Ж2 | 0,2 | 125 | 13190 | 0,42 | 31,099 | 0,015 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж2 | 21,92 | 1,966 | |||||||||||||
| Уч.Ж2-Ж3 | 2,5 | 125 | 13190 | 0,42 | 33,065 | 0,207 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.Ж3 | 22,127 | 1,976 | |||||||||||||
| Уч.Ж3-И | 2,0 | 125 | 13190 | 0,42 | 35,041 | 0,186 | |||||||||
| Требуемый напор и расход в т.И | 23,313 | ||||||||||||||
| Гидравлическая характеристика Ви1-и=Qи1-и 2 /Ри ’ =2,985 2 /21,131=0,422 | |||||||||||||||
| расход на уч-ке и1-и : Qи1-и=( Ви1-и* Ри) 0.5 =( 0,422* 23,313) 0.5 | 3,136 | ||||||||||||||
| Уч.И-К | 127,10 | 125 | 13190 | 0,42 | 38,177 | 14,044 | |||||||||
| Т.К | 37,357 | 38,177 | |||||||||||||
| Внутренний противопожарный водопровод (2х5,2 л/с) | |||||||||||||||
| ПК6(1) | |||||||||||||||
| уч.Ж-ПК6(1) | 7,7 | 65 | 572 | 19,90 | 5,200 | 0,364 | 1 | ||||||||
| Разница высоты на уч. Ж-ПК6(1) составляет: | -5.45 | ||||||||||||||
| Расход и давление перед пожарным краном ПК6(1) составит (перед диафрагмой): | 29,429 | ||||||||||||||
| Давление перед ПК не превышает 0,4МПа | |||||||||||||||
| На ПК устанавливается диафрагма (дроссельная шайба), диаметр отверстия шайбы 20,4 мм | |||||||||||||||
| Расход перед ПК после установки шайбы: | 5,200 | ||||||||||||||
| ПК6(2) | |||||||||||||||
| уч.И-ПК6(2) | 7,7 | 65 | 572 | 19,90 | 5,200 | 0,364 | 1 | ||||||||
| Разница высоты на уч. И-ПК6(2) составляет: | -5,45 | ||||||||||||||
| Расход и давление перед пожарным краном ПК6(2) составит: | 29,477 | ||||||||||||||
| Давление перед ПК не превышает 0,4МПа | |||||||||||||||
| На ПК устанавливается диафрагма (дроссельная шайба), диаметр отверстия шайбы 20,4 мм | |||||||||||||||
| Давление и расход перед ПК после установки шайбы: | 5,2 | ||||||||||||||
| Питающий трубопровод | |||||||||||||||
| т.К | 37,357 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. К-УУ | 63,15 | 150 | 28690 | 38,177 | 3,208 | ||||||||||
| УУ | 40,565 | 38,177 | |||||||||||||
| Потери давления в УУ | 0,00018 | 0,262 | |||||||||||||
| Потери общие составляют: | 30,157 | ||||||||||||||
| Местные сопротивления 20% | 6,031 | ||||||||||||||
| Геометр. высота дикт. оросителя относительно УУ с отм.1,45 на отм. 22.500 | 21,050 | ||||||||||||||
| Результаты расчета до УУ | |||||||||||||||
| Требуемый напор секции (перед УУ) | 67,908 | м | |||||||||||||
| Требуемый расход секции на | 120 | м 2 | 38,177 | л/с | 137,44 | м 3 /ч | |||||||||
| Всего оросителей | 16 | шт | оросителей на площади | ||||||||||||
| Защищаемая площадь | 120 | м 2 | |||||||||||||
| На 1 ороситель | 7,500 | м 2 | |||||||||||||
| Интенсивность орошения | 0,318 | л/(с · м 2 ) | результат расчета | ||||||||||||
| Подводящий трубопровод до УУ | |||||||||||||||
| т.УУ | 67,908 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. УУ-G | 0,8 | 150 | 28690 | 38,177 | 0,0406 | ||||||||||
| т.G | 67,949 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. G-H | 11,45 | 200 | 209900 | 38,177 | 0,079 | ||||||||||
| т.H | 68,028 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. H-F | 0,97 | 100 | 4231 | 38,177 | 0,334 | 1 | 4,8 | ||||||||
| т.F | 68,362 | 38,177 | |||||||||||||
| Геометр. высота оси насоса относительно УУ с отм.+0.27 на отм.+1.45 | 1,18 | ||||||||||||||
| Потери в насосе | 1,0 | ||||||||||||||
| Местные сопротивления от насоса до УУ 20% | 0,091 | м | |||||||||||||
| Давление в конце участка трубопровода (за насосом) | 70,633 | м | |||||||||||||
| Всасывающий трубопровод | |||||||||||||||
| Давление перед врезкой всасыв. труб-да (Нвс) от ввода ВК | 26 | м | |||||||||||||
| Рассматривается участок на пропуск расхода на один ввод, V не д/превышать 2,8 м/с до патрубков насосной установки | |||||||||||||||
| уч.»Ввод»-F | 25,00 | 200 | 209900 | 38,177 | 0,173 | 1 | 1,2 | ||||||||
| т.F | 25,827 | 38,177 | |||||||||||||
| уч. F-Z | 0,57 | 100 | 4231 | 38,177 | 0,196 | 1 | 4,8 | ||||||||
| Местные сопротивления до насоса 20% | 0,074 | ||||||||||||||
| Давление на входе пожарного насоса (Н подпора) | 25,557 | м | |||||||||||||
| Результат расчетов параметров системы: | |||||||||||||||
| Q системы = | 38,177 | л/с | Q пожарного насоса = | 137,44 | м 3 /ч | ||||||||||
| P системы = | 0,4508 | МПа | Н пожарного насоса = | 45,08 | м.вод.ст. | ||||||||||
Интенсивность орошения защищаемой площади с учетом орошения зоны спринклера совместно с соседними спринклерами по результатам расчетов получена i=0,318 л/(с · м2), что обеспечивает требуемую интенсивность i=0,12 л/(с · м2).
Производительность моноблочной насосной установки на отм. -0,150 в пом.Г.1.79 (Насосная ВПТ) 1-го этажа принята из условия обеспечения основным пожарным насосом расхода воды Q » 137,5 м3/ч и давления подачи Н=46,0м (эта цифра из графика насоса Q-H), жокей-насос принят с расходом воды Q » 5,45 м3/ч и давления подачи Н=54,4 м.
Данный расчет Вы можете скачать бесплатно (для личного пользования):
- расчет в формате Word — Гидравлический расчет АПТ
- принципиальная расчетная схема в формате ПДФ — Приложение А
Информация на сайте является интеллектуальной собственностью. Просьба ее не распространять на других сайтах.
Источник
