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.

Внутренний противопожарный водопровод

Внутренний противопожарный водопровод, сокращенно ВПВ, это достаточно сложная трубная разводка, оснащенная необходимыми приборами, запорной арматурой и насосным оборудованием. В некоторых зданиях вместо насосов используется подключение к внешней водопроводной сети, то есть, дополнительно появляется соединительный узел. Необходимо отметить, что противопожарная водопроводная система – это не просто проложенные внутри зданий трубы, в которые подается вода под определенным давлением. Это четко разработанная схема, в которой учитывается и диаметр трубы, и диаметр насадок, и давление огнетушащего вещества. Все должно быть четко согласовано и подогнано. Именно это заключено в своде правил СП 10.13130.2009 – «Системы противопожарной защиты – Внутренний противопожарный водопровод».

Эта трубная система имеет всего лишь одно назначение – начать тушить очаги возгорания руками сотрудников предприятия или организации до приезда пожарных расчетов. Но есть одно очень важное условие – задымленность помещений должна быть минимальной. В противном случае к тушению пожаров простые люди не допускаются. Поэтому можно говорить о том, что с помощью противопожарных водопроводов можно тушить пожары небольшой мощности, то есть на первой стадии возгорания. При этом необходимо отметить, что к тушению огня допускаются работники, прошедшие подготовку и инструктаж. То есть, они должны хорошо ориентироваться в системе пожарной безопасности, а конкретнее, иметь навыки подготовки опломбированных средств пожаротушения и подключения их к насосным установкам.

Внимание! Работа внутреннего противопожарного водопровода не должна создавать риски для работников объекта, на котором произошло возгорание.

Комплекс систем пожаротушения по своему функционалу и принципиальной схеме использования разделяется на два вида:

1. Водопровод общего назначения с противопожарной функцией. По сути, это обычная водопроводная разводка, которая используется для потребления воды для нужд производства и потребления воды для людей (питья, мытья и прочее). Она подключена к системе труб противопожарной безопасности. Отметим, что в данном случае водопровод для тушения пожаров может быть общим (раскидано на весь объект) или локальным (на определенный участок или корпус).
2. Отдельный внутренний противопожарный водопровод. Это схема со стояками на высоту всего строения, предназначенными только для противопожарных мер безопасности.

Любая из вышеобозначенных схем может быть тупиковой, по-другому концевой, или кольцевой. Первый вариант используется в небольших по размерам зданиях, где максимум 12 пожарных кранов решат проблему тушения огня. Кольцевая схема, она же универсальная, идеальный вариант для всех видов объектов. Это закольцованный водопровод, в который огнетушащее средство может подавать с любой из сторон. Поэтому выход из строя одного из участков не влияет на эффективность работы остальных, он просто отсекается запорной арматурой.

Требования

Так как водопровод противопожарного типа – эта система, в которой протекает вода, то необходимо строго учитывать некоторые позиции, связанные с ее давлением и диаметром труб. По этому поводу в СП есть точные указания, которые в основном сводятся к требованию такого показателя, как расход воды на внутреннее пожаротушение. Данный параметр для всех видов зданий практически одинаковый и равен 2,5 л/с.

Касаемо других позиций. Один из важных параметров – количество пожарных стволов. Здесь многое будет зависеть от размеров самого здания. К примеру:

• для жилых зданий в 16 этажей и ниже на каждом этаже устанавливается 1 ствол, если длина коридора превышает 10 м, то 2 ствола;
• если этажность зданий в пределах 16-25 этажей, то стволов должно быть по два, если длина коридора превышает 10 м, то 3;
• офисное здание объемом до 25000 м³, этажностью 6-10, устанавливается 1 ствол;
• объемом выше 25000 м³ — 2 ствола;
• этажность выше 10, объем до 25000 м³ — 2 ствола;
• то же самое только объемом выше 25000 м³ — 3.

В своде правил таким образом расписаны все виды зданий: увеселительные учреждения, торговые, общественные, общежития, гостиницы и прочее.

Есть в правилах некоторые примечания, которые иногда выпускаются из вида. К примеру, если диаметр пожарных рукавов и стволов не превышает 38 мм, то минимальный расход огнетушащего вещества в строениях жилого типа можно принимать за 1,5 л/с.

Если говорить о расходе огнетушащего вещества и числе пожарных стволов в складских помещениях и производственных цехах, то здесь соотношение устанавливается в зависимости от степени огнестойкости сооружения, его класса пожарной опасности и общего объема помещений. В таблице, расположенной ниже, количество стволов и расход воды на внутреннее пожаротушение обозначается так, к примеру: 2х2,5 – это 2 ствола с расходом каждый 2,5 л/с.

Класс пожарной опасности	Степень огнестойкости	Объем зданий, м³
		500-5000	5000-50000	50000-200000	200000-400000	400000-800000
А, Б, В	I и II	2х2,5	2х5	2х5	3х5	4х5
В	III	2х2,5	2х5	2х5
Г, Д	III	2х2,5	2х2,5
В	IV и V	2х2,5	2х5
Г, Д	IV и V	2х2,5

В таблице отсутствуют некоторые параметры. Здесь необходимо обозначить так, при объеме здания 500-5000 м³, его степени огнестойкости III, IV и V, категории пожарной опасности В, Г и Д – стволы не устанавливаются. Поэтому в графах соответствующих позиций нет числовых значений. В остальных случаях (имеются в виду пустые графы) количество стволов и расход воды подбираются с учетом технических условий. Эти дополнения внесены в СП внутренний противопожарный водопровод с изменениями, то есть, в новой редакции.

Где требуется использовать внутренний водопровод пожарной безопасности

Это достаточно широкий список, где учитываются практически все виды зданий:

• общежития и гостиницы любой этажности;
• жилые комплексы с высотою более 12 этажей;
• офисные здания высотою более 6 этажей;
• производственные строения и склады;
• здания, где скапливается большое количество людей: театры, кинотеатры, торговые центры и прочее.

Есть определенного типа строения, где внутренний противопожарный водопровод не нужен:

• стадионы открытого типа;
• летние кинотеатры;
• школы, училища и другие средние учебные заведения, кроме интернатов, где учащиеся проживают;
• склады сельскохозяйственного назначения любого типа, даже с минеральными удобрениями;
• строения ангарного типа для производственных нужд категории огнестойкости 1-3;
• технологические цеха, в которых применение воды может стать причиной образования химической реакцией с сырьем или готовой продукцией;
• производственные цеха и склады, которые можно тушить из ближайшего водоема.

Сегодня большое внимание уделяется пожаротушению жилых многоквартирных домов. Поэтому новые здания данного типа обязательно обеспечиваются системами внутреннего противопожарного водопровода. Здесь есть один важный момент.

Важно! Из каждой квартиры должен быть организован удобный доступ к пожарному крану диаметром не менее 15 мм. Обычно к нему присоединяют специальный распылитель. Назначение пожарного крана внутреннего противопожарного водопровода – потушить огонь на стадии его возникновения.

И еще один момент – длина шланга должна быть такой, чтобы с его помощью можно было бы достать до любого участка внутри квартиры.

Комплектация

Чем комплектуется внутренний противопожарный водопровод – вопрос, который требует расширенного ответа. В состав ВПВ входит не много приборов и оборудования. Хотя все зависит от того, к какому водопроводу эта часть системы пожаротушения будет подключаться: к общему, к внешнему ПВ, к резервуару и так далее.

1. Это трубная разводка по помещениям, в которых проектом предусмотрена установка пожарных кранов. Диаметр трубы выбирается с учетом необходимого количества объема воды для тушения пожара. Состоит разводка труб из стояков (вертикальных участков) и лежаков (горизонтальных участков). Основная задача проектировщиков – оптимальное расположение всех трубопроводов, исходя из архитектуры здания, а точнее, внутренних помещений.
2. Насос, обеспечивающий требуемый напор внутри трубной разводки. Кстати, напор рассчитывают с учетом диаметров труб и возможности распыления воды в виде мелкодисперсного излива. Обычно насосные установки монтируют в отдельных помещениях. Это может быть подвал здания, первый его этаж или отдельно стоящее строение.
3. Резервуар для хранения резерва воды. Его всегда держат заполненным. Его основное назначение – использовать воду, если ее недостаточно или вообще нет в водопроводной сети. Иногда устанавливают несколько резервуаров, и они считаются основным источником водоснабжения пожарного водопровода. Если на кранах устанавливаются датчики отклонения от стандартного расположения для включения насосов, то в системе ВПВ резервуары можно не устанавливать.
4. Пульт управления. Здесь располагается управление автоматикой, сигнализацией и насосной установкой. Очень часто автоматическую схему управления водопроводом совмещают с ручным управлением, что увеличивает надежность системы.
5. Пожарный ствол, обычно ручного управления. Пожарные краны внутреннего противопожарного водопровода должны быть размещены в специально изготовленных шкафах, окрашенных в красный цвет. Последние распределяют с учетом количества стволов, обозначенных нами выше с учетом требований СП. Что касается длины пожарного рукава для внутреннего пожаротушения, то здесь принцип подбора один – он должен доставать до любого уголка помещения с учетом длины струи.

Длина водной струи

И несколько слов о струе излива из пожарного крана. В СП «Внутренний противопожарный водопровод» есть точные показатели этой характеристики.

1. В производственных зданиях, общественных и жилых длина струи должна быть не меньше 6 м, если высота зданий не превышает 50 м.
2. 8 м, если высота строения (жилого) превышает 50 м.
3. 16 м, если высота производственных и общественных построек превышает 50 м.

Внимание! Эту характеристику ВПВ должно обеспечивать в любое время суток.

И еще один важный момент. Чтобы обеспечить расход воды, равный не меньше 4 л/с, необходимо комплектовать шланги комплектующими марки DN50. Если требуется получить струи с производительностью более 4 л/с, тогда комплектация производится DN65.

Другие требования

1. Время работы ВПВ во время пожара – 3 ч. В системах автоматического тушения пожаров этот показатель устанавливается от времени работы самой системы.
2. ВПВ соединяется с другими водопроводными сетями через трубные перемычки.
3. Вся запорная арматура должна устанавливаться только в отапливаемых помещениях.
4. Трубные участки, расположенные в неотапливаемых помещениях, не должны заполняться водой, это на случай ее замерзания.
5. Пожарные краны устанавливают на чердаках и в технических помещениях лишь в том случае, если в них размещены сгораемые конструкции или материалы.
6. В расчетах ВПВ надо учитывать, что количество струй из каждого стояка не должно превышать двух.
7. Требования к пожарным кранам внутреннего противопожарного водопровода, а точнее, к их месту установки, одно – высота монтажа: 1,35 м.
8. Если в системе ПВ устанавливаются спаренные краны, то монтируют их друг над другом. При этом нижний должен располагаться на высоте относительно пола не ниже 1 м.
9. В измененных правилах есть пункт, который гласит, что все всех пожарных шкафах надо размешать огнетушители.
10. Место установки ПК – коридоры, вестибюли, лестничные клетки. Оптимально – рядом с выходом. Основная задача при размещении – чтобы ПК не создавал помех для эвакуации людей.

Полипропиленовые трубы при организации ВПВ

В основном трубная разводка ВПВ производится из стальных труб. Но на некоторых участках, где сложно провести монтажные работы, используют полипропиленовые трубы, только с одной оговоркой – они должны иметь сертификат пожарной безопасности.

У полипропиленовых труб есть свои серьезные преимущества:

• они устойчивы к образованию конденсата;
• у них высокая износостойкость;
• полное отсутствие ржавчины, которая сокращает внутренний диаметр стальных труб;
• простота монтажа;
• низкий удельный вес, который уменьшает нагрузки на всю трубную конструкцию;
• полипропилен не горит;
• отсутствие протечек в местах стыков за счет отсутствие мест сварки;
• монтаж, ремонт и замену можно проводить в любых помещениях, потому что это не связано с огневыми работами, то есть появилась возможность не останавливать технологический процесс.

Давление в пожарном водопроводе

Расчет требуемого давления внутри ВПВ – важная составляющая, которая влияет на эффективность тушения очага возгорания. Сегодня такие расчеты производятся с помощью специальных программ. Совсем недавно их производили по формуле, где учитывалось четыре показателя:

• требуемый расход огнетушащего вещества;
• напор до крана (ствола);
• потери давления в трубах ВПВ;
• потери давления во время тушения огня.

Надо учитывать, что расчет производится самого последнего ствола в системе ВПВ.

Но есть уже стандартные параметры давления, а также остальных характеристик водопровода:

• диаметр стояка – 65 мм;
• диаметр шланга – 50 мм, если необходимо обеспечить расход воды в пределах 2,5 л/с, и 65 мм при расходе 4 л/с;
• трубы, соединяемые стволы со стояками, не меньше 50 мм;
• кран диаметром 50 или 65 мм;
• давление внутри водопровода – 0,9 МПа.

И последнее. ВПВ периодически надо испытывать на предмет качественного состояния. Это делают визуальным осмотром внешней части один раз в три месяца и испытаниями на излив один раз в полгода. Результаты испытания обязательно заносятся в специальный журнал, где члены комиссии расписываются.