ВОДОНАПОРНЫЙ БАК

ВОДОНАПОРНЫЙ БАК – бак-водопитатель, заполненный водой (см. ОГНЕТУШАЩЕЕ ВЕЩЕСТВО), обеспечивающий давление в трубопроводах внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) (см. ВНУТРЕННИЙ ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ ВОДОПРОВОД) за счет перепада высот расположения бака над пожарными кранами (см. ПОЖАРНЫЙ КРАН) [1].

Назначение

Водонапорные баки используются как в специальных, так и в многофункциональных ВПВ. Они предназначены для регулирования водопотребления, сохранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и поддержания постоянного давления, необходимого для бесперебойного снабжения водой противопожарного и хозяйственно-питьевого водопроводов здания до выхода на рабочий режим пожарного насоса. Впрочем, при гарантированном автоматическом включении пожарных насосов неприкосновенный противопожарный запас допускается не предусматривать, а следовательно, водонапорные баки не использовать.

Заполнение водой водонапорных баков должно осуществляться от хозяйственно-питьевой сети через верхний уровень бака.

Устройство и принцип работы

В состав водонапорного бака входят: собственно бак (или несколько связанных как сообщающиеся сосуды баков), поддон, предназначенный для сбора утечек воды и снабженный дренажным трубопроводом; автоматический и визуальный уровнемеры (с отметкой расчетного и предельно допустимого уровней), устройство обеспечения неприкосновенного противопожарного запаса воды.

Водонапорный бак оборудуется:

– трубопроводом для подачи воды в бак с поплавковым клапаном, перед которым надлежит устанавливать запорное устройство;

– переливным трубопроводом, присоединяемым на высоте максимально допустимого уровня воды в баке, через который при переливе воды в баке выше допустимого уровня вода сливается в канализацию;

– спускным трубопроводом с краном или задвижкой на присоединяемом участке трубопровода;

– водоотводной трубой для отвода воды из поддона;

– воздушной трубой (диаметром 25 мм), соединяющей бак с атмосферой;

– отводящим трубопроводом для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды;

– отводящим трубопроводом для подачи воды на тушение пожара.

В водонапорном баке, предназначенном для ВПВ, совмещенного с хозяйственно-питьевым водопроводом, должен быть предусмотрен неприкосновенный запас воды для тушения пожара (см. ТУШЕНИЕ ПОЖАРА).

Подача воды из водонапорного бака на хозяйственно-питьевые нужды может осуществляться с различных уровней (рис. 1) по разводящему трубопроводу, на котором установлен обратный клапан. На пожарные нужды вода должна подаваться с нижнего уровня воды в баке через трубопровод, на котором установлен обратный клапан и задвижка и, по возможности, сигнализаторы потока жидкости [2].

Подача воды из бака в хозяйственно-питьевую сеть осуществляется с уровня неприкосновенного противопожарного запаса воды по трубопроводу, на котором установлен обратный клапан, а на пожарные нужды – с нижнего уровня воды в баке по трубопроводу, на котором имеется электрозадвижка, включающаяся автоматически от ручного пожарного извещателя (см.ИЗВЕЩАТЕЛЬ ПОЖАРНЫЙ РУЧНОЙ ) или от кнопок, смонтированных в пожарных шкафах (рис. 1, а). Такая схема подачи воды дает возможность сохранить неприкосновенный противопожарный запас в баке, но не обеспечивает ее циркуляцию (вода, поступающая на питьевые нужды, согласно санитарно-гигиеническим требованиям не должна застаиваться).

Рисунок 1. Схемы подачи воды из водонапорных баков: 1 - трубопровод для подачи воды в бак; 2 - электрозадвижка, включающаяся при пожаре; 3 - трубопровод для подачи воды из бака; 4 - обратный клапан; 5 - переливной трубопровод; 6 - спускной трубопровод; 7 - объединенная (хозяйственно-питьевая и противопожарная) сеть; 8 - сигнализатор потока жидкости; 9 - противопожарная сеть; 10 - хозяйственно-питьевая сеть; 11 - поплавковое реле; 12 - отверстие в трубе; 13 - поплавковый клапан

Для обеспечения циркуляции воды за счет непрерывного потребления на хозяйственно-питьевые нужды ее забор должен осуществляться с нижней отметки водонапорного бака. Поэтому часто воду на хозяйственно-питьевые и пожарные нужды подают по одному трубопроводу с обратным клапаном и задвижкой, а неприкосновенный запас воды сохраняется при помощи автоматических реле уровня (рис. 1, б).

В раздельных системах водопроводов (самостоятельном хозяйственно-питьевом и самостоятельном пожарном) вода в водонапорный бак поступает также от хозяйственно-питьевых насосов по подающему трубопроводу (рис. 1, в, г), а забирается по разным трубопроводам в хозяйственно-питьевую и в противопожарную сеть. Неприкосновенный запас воды в схеме, приведенной на рис. 1, в.

Сохранение неприкосновенного уровня воды в баке может достигаться также за счет забора воды на хозяйственно-питьевые нужды снизу по трубопроводу, в котором на уровне неприкосновенного запаса воды предусмотрено отверстие (рис. 1, г). Как только уровень воды понизится до отверстия, подача воды в сеть станет невозможной.

В обычное время работы водопровода при отсутствии интенсивного потребления воды пополнение ею водонапорного бака обеспечивают хозяйственно-питьевые насосы. При увеличении водопотребления вода из водонапорного бака поступает в водопроводную сеть.

В случае пожара (см. ПОЖАР) расход воды увеличивается, уровень воды в баке начинает опускаться ниже уровня неприкосновенного запаса и реле уровня включает пожарный насос, одновременно открывая электрозадвижку. Пожарный насос обеспечивает расход воды на пожарные нужды и одновременно подачу воды в хозяйственно-питьевую сеть.

Расчет запаса воды на противопожарные нужды

Неприкосновенный противопожарный запас воды при ручном, дистанционном или автоматическом включении пожарных насосов следует рассчитывать с условием 10-минутной продолжительности тушения пожара (см. ЛОКАЛИЗАЦИЯ ПОЖАРА) водой, подаваемой из внутренних пожарных кранов при ее одновременном максимальном расходе на производственные и хозяйственно-питьевые нужды.

Неприкосновенный противопожарный запас воды Vнз (м³) при совмещенной системе водоснабжения равен:

– при схеме подачи воды согласно рис. 1, а, б (подача воды на пожарные и хозяйственно-питьевые нужды):

V_НЗ = V_пож + V_хоз

– при схеме подачи воды согласно рис. 1, в, г (подача воды только на пожарные нужды):

V_НЗ = V_пож

где V_пож – противопожарный объем воды, м³; V_хоз – регулируемый объем воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³.

Неприкосновенный противопожарный объем воды V_НЗ в водонапорном баке, рассчитанный на тушение пожара в течение не более 10 мин. составляет:

– при одновременной работе 2-х ручных пожарных стволов с расходом по 2,5 л/с каждый:

V_НЗ > 2,5 * 2 * 600 > 3000 л.

– при работе одного ручного пожарного ствола с расходом 2,5 л/с:

V_НЗ > 2,5 * 600 > 1500 л.

Полную вместимость водонапорного бака W (м³) следует рассчитывать по формуле:

– если ВПВ совмещен с хозяйственно-питьевым водопроводом:

W = B* V_хоз + V_пож + V_н

– если ВПВ специальный:

W = B* V_хоз + V_н

где В = (1,1-1,3) - коэффициент запаса вместимости бака; Vхоз – регулируемый объем воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3 ; Vпож – противопожарный объем воды, м3; VH – неиспользуемый объем воды между днищем водонапорного бака и уровнем забора воды (если забор воды осуществляется со дна бака, то VH = 0) [3].

Литература:

1. СП 10.13130.2020 Свод правил. «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Нормы и правила проектирования».

2. Кузнецова А.Е. Противопожарное водоснабжение многоэтажных зданий. - М.: Стройиздат, 1980. - 79 с.

3. Внутренний противопожарный водопровод: Учеб.-метод. пособие / Л.М. Мешман, В.А. Былинкин, Р.Ю. Губин, Е.Ю. Романова / Под общ. ред. Н.П. Копылова. - М: ВНИИПО, 2010 .- 496 с.