Классификация систем противопожарного водоснабжения

Современные системы водоснабжения – это сложный комплекс инженерных сооружений, которые обеспечивают надежную подачу воды в необходимом количестве и давлении до каждого потребителя. Одной из категорий системы водоподачи является противопожарное водоснабжение. Оно определяется совокупностью мероприятий по обеспечению необходимым объемом воды потребителей, которое направляется на тушение пожаров. Поэтому еще на стадии проектирования объекта, неважно, это будет жилое здание или промышленная территория, сразу же учитывается не только хозяйственно-питьевой водопровод или технический, но и противопожарный.

Система противопожарного водопровода

Разновидности пожарного водоснабжения

В основном пожарное водоснабжение разделяется на два вида:

Первый – это система, которая может подавать воду с необходимым давлением на тушение самого большого здания проектируемого объекта. При этом подача воды большого объема должна начинать подаваться в течение первых пяти минут. Для этого используются специально установленные стационарные насосы. Для них обычно выделяется отдельное помещение или целое здание. Такое водоснабжение может потушить пожар любой сложности без привлечения пожарных машин.

Вторая группа – это водопровод, из которого вода через гидранты и с помощью насосов подается в зону тушения пожара. Соединяются насосы с гидрантами специальными пожарными шлангами.

Насосная станция

Необходимо отметить, что все сооружения и установленные в них оборудование проектируется таким образом, чтобы для пожарных мероприятий выделялось столько воды, которой бы хватила для тушения пожара. Но при этом и хозяйственно-питьевой водопровод, и технический (технологический) работали в полную силу. То есть, один вид водопровода не должен мешать остальным. При этом обязательно производится задел воды, как неприкосновенный запас. Ее обычно аккумулирует в подземных резервуарах, в открытых бассейнах или в водонапорных башнях.

В схему противопожарного водоснабжения входит также насосно-рукавная система. По сути, это установленные насосы (первого и второго подъема), трубопроводы, по которым к каждому объекту подается вода, а также пожарные рукава, которые скручиваются и убираются в специальные ящики. Последние окрашиваются в красный цвет, обозначая отношение к противопожарной системе водоснабжения.

Пожарный ящик

Другие варианты классификации

Существует и другое разделение систем противопожарного водоснабжения.

• По виду обслуживание. Делится оно на городские сети, районные, поселковые, заводские, железнодорожные, сельскохозяйственные и так далее.
• По способу подачи воды. Здесь определяется источник противопожарного водоснабжения. Это могут быть открытые источники (озера, реки, пруды и так далее) или закрытые (скважины, колодцы, родники). Нередко для полного обеспечения водой в необходимом объеме две системы объединяются.

Внимание! По статистике водозабор для системы пожаротушения из подземных источников составляет всего лишь 16%, из открытых 84%.

Сам пожарный водопровод делится на внешний и внутренний. Первый – это насосные станции, трубопровод и гидранты, расположенные на территории. Второй – это трубопроводы, разбросанные внутри зданий и соединенные с внешним водопроводным комплексом.

В небольших поселках, на мелких фабриках и заводах система пожарного водоснабжения не устраивается, как отдельная единица инженерных сооружений. Она объединяется с другими водопроводными сетями, то есть вода, к примеру, для тушения пожара берется прямо из хозяйственно-питьевой системы. Хотя во многих местах система пожарной безопасности организуется из специальных машин, которые пополняют свой запас воды из открытых или закрытых источников напрямую. То есть, как таковой насосно-рукавной системы пожарного водоснабжения нет.

Забор воды из открытого водоема

Источники водоснабжения

Итак, два источника забора воды определяют и две группы противопожарного водопровода. Выбор одно из них определяется местными условиями, которые должны обеспечить необходимый объем для тушения пожара. То есть, если рядом с объектом располагается река, то лучше всего забор воды делать из нее. Но использование источника должно определяться следующими условиями.

• необходимый объем воды;
• самый простой способ ее забора, то есть, экономически оправданный;
• оптимально, если вода в источнике будет чистой без большой степени загрязнения;
• чем ближе он располагается к объекту, тем лучше.

Как уже было сказано выше, источниками наружного противопожарного водоснабжения могут быть открытые водоемы и глубинные сооружения. С открытыми все понятно. А вот что касается глубинных, то тут есть несколько позиций, отличающихся друг от друга различными водоносными пластами в плане структуры и расположения.

• Водонапорные слои, которые сверху защищены водонепроницаемыми пластами.
• Безнапорные слои со свободной поверхностью, которые не защищены водонепроницаемыми слоями.
• Родниковые источники. По сути, это подземные воды, которые лежат близко к поверхности земли, поэтому пробиваются через небольшой слой грунта на поверхность.
• Так называемые шахтные воды. Это техническая вода, которая сливается в водоотливные сооружения при добыче полезных ископаемых.

Гидрант на скважину

Схемы пожарного водопровода

Схема внешней части является самой простой, потому что она определяется трубопроводом, проведенным от источника забора воды, до насосной станции и далее к зданиям. А вот внутреннее противопожарное водоснабжение может быть разным. И в их основе лежат условия создания напора внутри системы, необходимого для тушения пожара.

Самая простая схема – это система, в которой кроме труб нет никаких других приборов и устройств. То есть, напора воды из внешнего пожарного водопровода хватает, чтобы решить проблемы пожарной безопасности.

Вторая схема – это трубопровод, в который устанавливается дополнительный насос. Его называют обычно насосом второго подъема. Его устанавливают только в том случае, если напор в основной линии подачи воды небольшой. То есть, его не хватает для тушения пожара. Но данный напор обеспечивает полностью водой хозяйственно-питьевую систему. Поэтому насос устанавливается после развилки трубопровода, которая делит весь водопровод на две части: хозяйственно-питьевую и противопожарную.

Внимание! Пуск насоса второго подъема и открытие задвижки после него производится автоматически сразу после нажатия кнопки в любом пожарном ящике.

Третья схема – это противопожарное водоснабжение, в которое устанавливается накопительный водонапорный бак и насос. Она используется в том случае, если давление в основной сети небольшое. Схема работает так: насос закачивает воду в бак, а уже оттуда она поступает на гидранты по всей разбросанной трубной разводке. По сути, сам бак выполняет функции напорно-регулирующего резервуара. При этом он обеспечивается автоматикой поплавкового типа. Когда вода в нем опускается до определенного уровня, тут же включается насос, который закачивает воду в него.

Схема пожарного водопровода с водонапорным баком

Данная схема хорошо работает для объединенной системы, когда в один контур соединены пожарный водопровод и хозяйственно-питьевой. То есть, пожарный насос обеспечивает необходимым давлением и системы для хозяйственных и питьевых нужд. При этом избыток воды поступает сразу в бак. Кстати, у таких емкостей нет сливных патрубков, то есть, вода в канализацию не сбрасывается. Она просто поступает в сеть. Если объем потребления резко увеличивается, то насос начинает работать беспрерывно.

В данную схему можно дополнительно установить еще один насос. То есть, один будет качать воду для хозяйственных нужд, второй будет включаться только при пожаре, когда потребление воды резко увеличивается, и первый насосный агрегат с подачей не справляется. Кстати, на фото выше показана именно эта схема, где под номером один располагается насос для хозяйственных нужд и питья, а под номером два – пожарный агрегат.

Правда, необходимо отметить, что такая система противопожарного водоснабжения используется только в домах повышенной этажности. Все дело в том, что самое сложное в этой схеме – это установить на необходимой высоте водонапорный бак, который должен обеспечить напором всю систему.

В четвертую схему монтируется вместо водонапорного резервуара бак пневматический, а вместо насоса компрессор. Иногда производят совмещение двух баков. То есть, устанавливается и водяной, и пневматический. Принцип работы такой системы заключается в том, что закаченный в емкость воздух создает необходимое давление в системе, которого хватает, чтобы создать напор воды для тушения пожара. Но понятно, что водяной бак будет опустошаться, поэтому в схему устанавливается насос, который будет его заполнять. Он включается автоматически от поплавкового выключателя, установленного в сам бак. Данную схему используют лишь в том случае, если давление в основном водопроводе не превышает 5 м и есть возможность установить водонапорный бак на необходимую высоту.

Схема пожарного водоснабжения с двумя баками: водонапорным и пневматическим

Все выше показанные на фото схемы являются тупиковыми. То есть, их конечная цель – потребитель в виде гидранта. Но есть и кольцевые сети, основным преимуществом которых является возможность отключить один участок при работе всех остальных. К примеру, если этот участок аварийный. Обычно такие схемы используются там, где всегда присутствует необходимость в потреблении воды, и при этом сам противопожарный водопровод исполняет функции технологического или хозяйственного. К примеру, в банях.

Внимание! Кольцевая внутренняя система противопожарного обеспечения должна подключаться к внешнему водопроводу как минимум в двух местах.

Кольцевая схема пожарного водопровода

Особенности пожарного водоснабжения

• Требования, определяющие нормы сооружения и эксплуатации противопожарных систем, основываются на своде правил «СП8.13130-2009».
• Основываясь на СП (наружное и внутреннее пожарное водоснабжение), необходимо строго соблюдать проектные изыскания, которые определяют схему системы, материалы и оборудование, которые входят в ее конструкцию. Это в основном касается материала и диаметра труб, а также мощности и напора насосного оборудования.
• Если есть возможность, то лучше проводить объединение различных водопроводов в одну сеть. Но тут необходимо учитывать интенсивность использования каждой сети. Поэтому лучше всего объединять пожарную и хозяйственную сеть. Если объединяются техническая (технологическая) и противопожарная, то необходимо учитывать режим потребления воды для технических нужд.

Итак, это все о противопожарном водоснабжении. Как видите, система пожарного тушения достаточно сложная. И хотя при малом наличии в ней оборудования, она, как показывает практика, достаточно разветвленная. И чем больше на объекте мест, которые попадают под категорию пожарной опасности, тем больше точек, куда должна быть проведена труба от этой системы.

Особенности устройства противопожарного водоснабжения

Чтобы погасить пожар, зачастую используют воду, которую берут из искусственных или естественных источников. В городах самый простой способ обеспечить противопожарное водоснабжение – воспользоваться водопроводом коммунального хозяйства. Иногда систему водоснабжения специально сооружают для стратегически важного объекта или в тех случаях, когда к обычному трубопроводу нет возможности подключиться.

Источники воды

К естественным источникам относят реки и озера. Черпать воду можно даже из моря, если местоположение позволяет. Преимущество таких источников состоит в большом запасе воды, однако к ним не всегда можно подключиться. Возле естественных источников сооружают пирсы и площадки размером 12 на 12 м, с твердым покрытием, чтобы удобно было подъезжать минимум двум пожарным машинам.

Недостаток воды в засушливой местности или при других сложных условиях компенсируют сооружением искусственных источников противопожарного водоснабжения. К ним относятся водохранилища, пруды, каналы, колодцы, бассейны, скважины. Устанавливают также резервуары, в которых должно быть хотя бы 50% воды от рассчитанного объема, который требуется для пожаротушения.

В населенных пунктах, на территориях предприятий, крупных учреждений, организаций строят противопожарные водопроводы и подключают их к производственным, хозяйственным или питьевым трубопроводам. Это простой и надежный способ обеспечить своевременное тушение пожара.

Внутренние и наружные водопроводы

В статье 68 Правил пожарной безопасности (№123-ФЗ) говорится, что в городах, поселках и селах должны находиться системы противопожарного водоснабжения.

Особенности их организации зависят от источников водоснабжения и объектов, которые подлежат пожарной охране. В сельской местности могут отсутствовать магистральные водопроводы, в то время как город без них сложно представить. В горных районах сооружают самотечные водопроводы, а на равнинной местности используют напорные системы.

В общем случае противопожарное водоснабжение включает насосы, откачивающие воду из источника, систему трубопроводов, подающих воду в точку назначения и водозаборные устройства.

Если водопровод проложен снаружи здания (зачастую под землей), то его называют наружным и применяют для подключения пожарной техники – гидрантов, машин, помп.

Наружные противопожарные сети объединяют с коммунальными водопроводами. Это предотвращает застой воды, замедляет процессы коррозии, увеличивает срок службы труб и уменьшает затраты на ремонт. Объединение с хозяйственными и питьевыми водопроводами обосновано их широкой сетью распространения, в отличие от промышленной.

Напор в совмещенном водопроводе, диаметр труб и давление рассчитывают, исходя из максимальной нагрузки на сеть. О том, как должны быть организованы источники наружного пожарного водоснабжения, описано в Своде правил 8.13130.2009.

Разрешено не устраивать наружные системы противопожарного водоснабжения в населенных пунктах, где проживает менее 50 человек, и на отдельно стоящих объектах, объемом меньше 1 тыс. куб. м. Такими объектами могут быть жилые дома, гостиницы, интернаты, больницы, и другие здания, в которых пребывают люди. Классы функциональной пожарной опасности подробно перечислены в ст. 68 регламента №123-ФЗ.

Водопроводы внутри помещений называют внутренними и применяют для подачи воды к пожарным кранам, находящимся в здании. Воду из внутренних водопроводов используют для автоматических систем пожаротушения. С их помощью источник возгорания может быть своевременно потушен, а пожар предотвращен.

Внутренние водопроводы бывают специализированными, когда их применяют только для тушения пожара, и многофункциональными, если воду берут для других нужд.

В некоторых случаях его устанавливать необязательно. Нормативный расход воды описан в разделе 6 СНиП 2.04.01-85.

Отличия по давлению

В зависимости от напора воды в трубе противопожарный водопровод бывает высокого и низкого давления. Для систем пожаротушения чаще используют трубопроводы низкого давления.

Чтобы ими воспользоваться, необходимо подключить к гидранту насос или мотопомпу. Делают это через всасывающие рукава. При этом должна образоваться струя высотой не меньше 10 м, считая от поверхности земли.

Водопроводы высокого давления строят для промышленных объектов с повышенной опасностью возгорания – нефтеперерабатывающих заводов, деревообрабатывающих предприятий, бумажных комбинатов и так далее.

Противопожарный трубопровод присоединяют к хозяйственному, а давление повышают только в необходимый момент. В высотных зданиях и сооружениях устанавливают насосы, которые включают во время пожара. Можно сказать, что это специально предусмотренные насосные станции.

В редких случаях сооружают противопожарные водопроводы постоянного высокого давления. Для их работы нет надобности в дополнительном подключении привозного насоса. Рукав можно подключать к гидранту-колонке напрямую. Водяную струю подают в точку горения, ее высота составляет не менее 20 м, при условии, что ствол находится на уровне крыши самого высокого строения.

Важность насосных станций

Важная часть системы пожаротушения – насосная станция. Она создает необходимый напор воды в трубе, что позволяет гасить огонь на самых верхних этажах зданий. Станция представляет собой помещение или отдельно стоящее здание, в котором находятся насосы, система электроснабжения и разветвление труб. Часто станции размещают в подвальных помещениях.

Обязательными элементами системы являются манометры и вакуумметры. Первые определяют давление в системе, создаваемое насосом для прокачки воды, а вторые измеряют разреженность воздуха.

К измерительным приборам должен быть свободный доступ, чтобы можно было осуществить замену, поверку, произвести другие необходимые манипуляции. На стене станции должна висеть схема системы пожаротушения, схема внутренних противопожарных установок, инструкция по их применению.

Отдельное внимание уделяют технике безопасности, поскольку насосу работают от сети высокого напряжения. Расположение всех частей должно быть такое, чтобы в случае возгорания быстро устранить пожар.

На современных станциях управление автоматическое, что исключает влияние человеческого фактора. Автоматика управляет насосами, подачей электричества, аварийным отключением. В нужный момент срабатывает система оповещения. Работоспособность насосов проверяют ежемесячно с занесением результатов в отчетный журнал.

Применение нормативов

Согласно строительным нормам СНиП 2.04.02-84, противопожарный трубопровод прокладывают в населенных пунктах и на хозяйственных объектах. Этот же СНиП предписывает расход воды для наружного пожаротушения. Он зависит от нескольких факторов:

• числа людей, проживающих в поселке или городе;
• возможного количества одновременных пожаров;
• высотности зданий части населенного пункта;
• огнестойкости и назначения сооружений и зданий.

Данные зависимости приведены в таблице СНиП. Их применяют для расчета магистральных водопроводных линий, организации водозаборных точек, установки гидрантов. Для борьбы с огнем на заводах, фабриках, складах, объектах сельского хозяйства требуется набольший объем воды.

Для мелких поселений, деревень, где число жителей не превышает 1 тысячи, а все строения имеют 1-2 этажа, предполагается расход воды 5 л/с. Если же рассматривать жилой 10-и этажный дом в городе, то на его тушение требуется расход 10-15 л/с, в зависимости от общего объема. С учетом степени огнестойкости расход может увеличиваться до 30-40 л/с для низких степеней огнестойкости производственных зданий.

Расход обеспечивают с учетом расхода воды на другие производственные или бытовые нужды. Пожар может случиться в часы наибольшего потребления воды населением, и это никак не должно сказаться на борьбе с бедствием.

Проверка

Система противопожарного водоснабжения должна находиться в рабочем состоянии постоянно. От этого зависит пожарная безопасность и возможность своевременно погасить пламя.

Чтобы быть уверенным в стабильной работе системы пожаротушения, ее проверяют два раза в год. В зимний период утепляют гидранты, очищают ото льда, снежных заносов.

Проверяют наличие подъездных путей к источнику водоснабжения. Они должны быть свободны, не загромождаться транспортом, посторонними предметами. Дорога должна иметь ровное твердое покрытие. Летом открывают колодцы гидрантов, и проверяют их состояние.

Должны присутствовать знаки, указывающие расположение гидранта, водоема или иного источника. Проверка противопожарного водоснабжения включает осмотр резервуаров и вырытых в земле водоемов, оценку их заполнения.

Осматривают сухотрубы, запорные устройства, подъездные площадки. На пирсе для подъезда пожарного транспорта должна присутствовать боковая страховка, опорный брус.

Два раза в год (весной и осенью) осмотр проводят с пуском воды. На осмотре должен присутствовать начальник службы водоканала.Результаты проверок заносят в журнал.

Точно также 2 раза в год проверяют внутренние противопожарные системы. Это можно сделать самостоятельно с помощью сотрудников предприятия или пригласить специально обученного человека с необходимой аппаратурой. После проверки составляют акт в произвольной форме. Нельзя пренебрегать проверкой и легкомысленно относиться к системам пожаротушения, ведь они спасают жизни людей.