Водоснабжение

Разводка труб холодной воды в здании подобна структуре  дерева: ввод—это ствол дерева, а магистрали и отводы — его ветви. В больших зданиях на главных магистралях не устанавливают вентили, чтобы при ремонтных работах в любой части системы остальные потребители не оставались без воды. Если водопроводные трубы скрыты в строительных конструкциях, необходимо предусмотреть возможность доступа к вентилям, а каждый вентиль должен быть идентифицирован с определенной частью системы, которую он обслуживает. В зависимости от наличия места для прокладки магистралей системы бывают с верхней и нижней разводкой.

В домах, высота которых позволяет осуществить  систему водоснабжения без повысительной установки, делают нижнюю разводку магистралей со стояками, по которым вода поднимается к потребителю. Если сооружается система с верхним напорным баком, то делают верхнюю разводку магистралей по чердаку. Система горячего водоснабжения тоже может быть с верхней и нижней разводкой магистралей. В шестиэтажных домах обычно применяют систему с нижней разводкой. В верхней части здания каждый подающий стояк соединяют с циркуляционным стояком, проложенным рядом. Затем циркуляционные стояки объединяют циркуляционной магистралью, которую прокладывают параллельно с подающей. Если число этажей больше шести, то длина дублирующих циркуляционных стояков соответственно увеличивается, и значительно возрастает стоимость.

В этом случае предпочитают вывести каждый стояк на чердак, а затем объединить эти выводы на данном этаже в один обратный трубопровод, идущий к подогревателю. Возможна также и «перевернутая» схема. Один подающий трубопровод горячей воды может быть выведен наверх здания, разветвлен с помощью распределительных магистралей на этом уровне, от которых направлены вниз индивидуальные стояки, выходящие на некоторую длину в нижнем этаже. Там их объединяют общей магистральной линией, идущей к подогревателю. Во всех вариантах каждый обратный стояк должен быть снабжен ручным регулирующим вентилем, чтобы отрегулировать количество воды, циркулирующей в системе. К этим регулирующим вентилям, равно как и к запорным вентилям, должен быть обеспечен свободный доступ. Поэтому при монтаже иногда приходится проложить более длинные трубопроводы, чем это требуется для оптимальной длины трассы.

Мой опыт показывает, что в высоких зданиях система  с верхней разводкой и движением  воды сверху вниз работает значительно  лучше, чем при движении воды снизу  вверх. Это трудно теоретически объяснить, но одного лишь взгляда достаточно, чтобы определить, что эта система стоит намного дороже из-за главного стояка, идущего на всю высоту здания, и диаметр которого больше диаметра обратного стояка в системе с движением воды снизу вверх. Результатами опыта нельзя пренебречь, поэтому считаю необходимым рекомендовать схему с подачей воды сверху вниз.

Следует остерегаться поломки системы трубопроводов  по двум причинам. Первая—из-за удлинения  и укорачивания длинных стояков  при изменении температуры, особенно в системах горячего водоснабжения. Как уже говорилось ранее, это предотвращают устройством компенсационных петель на трубопроводах. Хотя для них и требуется много места, тем не менее такие петли совершенно необходимы. Другой опасностью является «гидравлический удар». Если жильцы откроют кран какого-либо водоразборного устройства, вода потечет и приведет в движение столб воды в подводке стояка и магистрали. Если же резко закрывать кран, то движение столба воды также резко прекратится. И поскольку вода является несжимаемой жидкостью, при резком закрывании крана она ударяет в него с огромной силой. Это приводит не только к сильному шуму, но может вызвать поломку трубы и прилегающих к ней строительных конструкций.

Чтобы предотвратить  удар такой силы, в водопроводной  системе устраивают воздушные карманы, в которых энергия движения воды тратится на сжатие воздуха, вместо того чтобы ударять по твердой трубе. Каждый стояк должен быть продлен как можно дальше места последнего отвода (хотя бы на 0,6 м), а этот «мертвый» участок оставляют заполненным воздухом. Образовавшаяся воздушная камера служит подушкой против гидравлического удара. Каждый отвод должен иметь подобную воздушную камеру длиной в половину камеры на стояке. Согласно некоторым нормам по сооружению водопровода, каждую трубу, подходящую к водозаборному устройству, обязательно следует обеспечить собственной воздушной камерой.

Трубопроводы  горячей воды должны быть изолированы, чтобы свести к минимуму потери тепла. В холодную погоду тепло, конечно, не теряется, поскольку оно используется дополнительно к теплу от отопительной системы, однако в теплую погоду эти потери тепла нежелательны. Если здание охлаждается, приток тепла ложится дополнительной нагрузкой на систему охлаждения и приводит к новым расходам. g- Иногда часть трубопроводов горячей воды оставляют открытыми, однако такая «экономия» достигается только на первоначальных затратах, и она очень быстро «потеряется» за счет эксплуатационных расходов. Трубопроводы холодной воды могут быть изолированы по другой причине. При температуре воды ниже точки росы окружающего воздуха на наружной поверхности труб образуется конденсат, вода стекает и может привести к порче находящиеся под трубой предметы.

ПОЖАРРНЫЕ СИСТЕМЫ

Основа защиты от пожара заложена в правильном выборе материалов строительных конструкций, перегородок, планировке и возможности доступа в любое вместо. Эти факторы мы обсуждали раньше. Поскольку вода служит хорошим средством тушения огня, система водопровода включает в себя устройства для пожарозащиты. Самый эффективный «инструмент» для борьбы с огнем — местное пожарное отделение. Каждое здание, жилого или иного типа, должно быть оборудовано пожарными гидрантами, присоединенными к противопожарному водопроводу и расположенным таким образом, чтобы можно было достать до любой части здания или до любого здания. Поэтому в самом начале проектирования следует установить контакт с авторитетными лицами, с которыми необходимо согласовать наличие присоединений для гидрантов, удостовериться в достаточности воды, которую можно будет получить из магистрали. Без соответствующей кооперации не следует даже приступать к строительству.

Рассмотренные устройства, относящиеся к пожарному отделению, могут быть дополнены местными установками  в двух случаях: если время для  вывода пожарных машин и их прибытия больше, чем это диктуется безопасностью, и если высота здания больше, чем можно достичь водяной струёй от пожарных машин даже при достаточном напоре в противопожарном водопроводе.

МЕСТНЫЕ ШЛАНГИ (ПОЖАРНЫЕ КРАНЫ) должны быть постоянно присоединены к системе противопожарного водопровода и расположены в стратегически важных местах. Таким «стратегическим местом» в домах высотой более чем в один этаж могут быть лестничные клетки или непосредственно прилегающие к ним места. Например, если пожар случится на одной лестничной площадке, то должна быть обеспечена возможность достать до нее шлангами с выше- и нижележащих этажей. Шланги должны быть присоединены к водопроводной линии, обособленной от хозяйственно-питьевого водопровода, чтобы напор в противопожарном водопроводе не зависел от разбора воды другими потребителями. Трубы, питающие водой шланги, называют пожарными стояками, или «мокрыми» пожарными стояками, поскольку они всегда заполнены водой. Многие строительные нормы требуют, чтобы возле каждого отвода от стояка к шлангу был установлен дополнительный запорный вентиль для присоединения пожарниками своего собственного шланга. Независимо от того, требуется ли это по строительным правилам, это требование рекомендуется предусмотреть. «Мокрые» пожарные стояки должны быть присоединены снаружи здания в местах, доступных для пожарников, и иметь выпуски с защищенной резьбой для присоединения к ним пожарных шлангов. Чтобы свести к минимуму последствия от поломки этих важных противопожарных устройств, делают дополнительные отводы (называемые «сиамскими»), нарезку которых закрывают защитными крышками. На каждом присоединительном отводе пожарного ведомства устанавливают обратный клапан, чтобы вода шла только внутрь здания. Внутри здания нужно предусмотреть место для размещения вентилей и труб, которые имеют большие размеры и могут потребовать отдельной комнаты.

СПРИНКЛЕРЫ. Самое быстрое  средство тушения пожара — спринклерная автоматическая система. Стандартный  спринклер представляет собой вентиль, имеющий плавкую вставку и соединенный с водопроводной линией, находящейся под высоким давлением. Пламя, появившееся рядом со спринклером, расплавляет вставку и открывает проход для воды в вентиле, которая быстро тушит пламя. Спринклеры устанавливают на расстоянии 3—4 м друг от друга, что позволяет перекрыть водой всю площадь и погасить огонь, пока он не распространился.

В жилых зданиях спринклерные системы предусматриваются в  помещениях для сбора мусора и  отходов, мусоропроводных желобах, гаражах и на стоянках машин, в мастерских, на складах краски и в ресторанных кухнях. Кроме того, ряд спринклеров располагают внутри помещения вдоль двери и создают водяную завесу, препятствующую выходу огня в коридор, или спринклеры устанавливают только в коридоре и на лестничных площадках.

Создание спринклерной системы  обусловлено экономическим фактором. Точные расчеты показывают, что установка  спринклеров выгодна, однако окончательное  решение может быть принято только после всестороннего анализа  многих других факторов.

Трубопроводы спринклерной системы очень мало подвержены внутренней коррозии, так как они заполнены  неподвижно стоящей водой. Для этих целей применяют обычные трубы, без оцинковки или другого  покрытия, обладающие низкой стоимостью. Пластмассовые трубы не применяют, поскольку они не выдерживают высоких температур. Выбор места для размещения трубопроводов спринклерной системы зависит от внутренней высоты помещения и требований к внешнему виду. Например, если система обслуживает жилое помещение, трубопроводы должны быть скрыты, и видимыми остаются только спринклеры. Способы маскировки трубопроводов зависят от методов строительства. Конструкция перекрытий может быть такой, что позволяет включить в себя спринклерные разводки, однако для этих целей скорее подходит металлическое перекрытие, чем бетонное, особенно для помещений умеренной высоты.

С другой стороны, в тех  частях здания, к которым не предъявляют особых требований в отношении внешнего вида (мастерские, гаражи и т. п.), но в которых требуется устройство спринклерной системы, последнюю прокладывают открытым способом, и в этом случае большое значение имеет остающаяся полезная габаритная высота помещения. Для прокладки трубопроводов обычно требуется высота 250—300 мм от чистого потолка.

«СУХИЕ» СТОЯКИ. Некоторые инструкции пожарных ведомств предписывают установку стояков, не заполненных водой. Этот пустой стояк проходит там же, где и остальные стояки; он имеет отводы с вентилями, к которым могут быть присоединены пожарные шланги на каждом этаже. Нижний конец «сухого» стояка проходит через наружную стену над уровнем земли и присоединяется к «сиамскому» патрубку коллектора насосной системы, принадлежащей пожарному ведомству. «Сухие» стояки могут быть установлены в дополнение к «мокрым» или вместо них.

ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ. Если для обслуживания верхних этажей высокого дома требуется больший напор, чем создается оборудованием пожарных ведомств, это здание должно иметь свою собственную повысительную насосную установку, аналогичную применяемой в системе хозяйственно-питьевого водопровода, который был рассмотрен ранее. В некоторых подведомственных областях пожарные насосы должны быть полностью обособлены от насосов хозяйственно-питьевого водопровода, в других разрешается иметь одни и те же насосы для обеих целей, при условии, если насосные установки оборудованы системами автоматического отключения хозяйственно-питьевых линий в момент возникновения пожара. В высотных зданиях система противопожарного водопровода должна быть зонирована, чтобы избежать очень больших давлений в трубах нижнего этажа. Очень высокие дома строят из несгораемых материалов, поэтому горят обычно только внутренние отделка и убранство. Дым может распространяться по всему зданию, но огонь ограничивается определенными помещениями. Поэтому насосы рассчитывают из условия подачи воды только из нескольких имеющихся шлангов.

В зданиях, имеющих более  одной зоны по высоте, насосы нижней зоны подают воду не только к шлангам  своей зоны, но также и «на всасывание»  к насосам верхних зон. В результате напор этих насосов выбирают из условия обеспечения нужд верхней зоны, а не для подъема воды на всю высоту здания. Наличие присоединительных патрубков пожарного ведомства на наружной стене здания помогает подать воду к пожарным насосам. Однако возможно также и обратное использование, когда вода от пожарных насосов здания поступает на всасывание к насосам пожарного ведомства, помогая тушить пожар вокруг здания, или в труднодоступных местах, закрытых самим зданием.

Пожарные насосы включаются в работу автоматически при определенном давлении в напорных линиях. Как только пожарный кран откроют и вода начнет вытекать, давление в линии упадет и насосы включатся. В то же время если в системе имеется утечка воды, это тоже приведет к падению давления, и насос включится. Если утечка очень небольшая, например в соединении одного из шлангов, то обнаружить ее очень трудно, так как вытекающая вода быстро испаряется. Но даже небольшой утечки достаточно, чтобы давление упало и включился пожарный насос, а вместе с ним и пожарная сирена. И если это произойдет ночью, то может оказать неблагоприятное впечатление на жильцов.

Чтобы этого не произошло, параллельно с пожарным насосом  устанавливают маленький вспомогательный  насос, развивающий напор больший, чем давление, на которое рассчитана противопожарная сигнализация, и восполняющий возможные утечки.

Пожарные насосы должны быть прочными и надежными. Если насос  приводится в действие электродвигателем, как это и бывает в большинстве случаев, питание электродвигателя должно быть независимым от других электропроводок и должно поступать подземным кабелем прямо к насосам и их приборам автоматики. Иногда пожар возникает в электрощитовых помещениях, обслуживающих дома и насосы. На этот случай можно иметь насосы, полностью обособленные от сети электроснабжения, например насосы с приводом от газовых турбин или дизелей. При этом особые меры предосторожности следует принять к обеспечению безопасности газовых линий и баков для хранения топлива. Пожарные насосы необходимо регулярно проверять путем их кратковременного пуска, чтобы убедиться, что они всегда находятся в работоспособном состоянии.