CC BY
77
ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА. УНИФИКАЦИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
УДК 614.842.62
Л.Г. Дерюшев, Н.Л. Дерюшева, Ха Хай Фам
ФГБОУВПО «МГСУ»
НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ НА НАРУЖНОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ СТРОЕНИЙ В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ С ЗОННЫМ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ
Обосновано требование по обеспечению пожарной безопасности объектов, для которых вода подается с учетом последовательного и параллельного зонирования местности. Рекомендовано каждую зону системы водоснабжения анализировать отдельно, без взаимосвязи с общими водопитателями, потребителями воды и службами пожаротушения. Предложено внести изменения в действующие нормативные документы по пожарной безопасности населенных пунктов. Сформулированы рекомендации по нормированию числа пожаров и расходов воды на их тушение в жилых объектах с зонными системами водоснабжения.
Ключевые слова: системы водоснабжения, зонные системы, расчетные расходы, пожаротушение, пожар на объекте, надежность систем.
Системы водоснабжения как стратегические сооружения населенных пунктов выполняют функции по обеспечению подачи воды потребителям на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. В этой связи нормированию требований по подаче воды водопроводными сооружениями на тушение пожаров уделяется должное внимание как в России [1—10], так и за рубежом [11—15]. Тем не менее вопросы, на которые необходимо получить ответ остаются. Особенно при проектировании зонных систем водоснабжения.
Если потребители воды размещаются на местности с существенным перепадом отметок или большой протяженностью, то система водоснабжения зонируется. По методологии современных правил проектирования объектов [1, 2, 16, 17] зонная система водоснабжения делится как бы на элементы (насосные станции, распределительные трубопроводы, регулирующие емкости), предназначенные выполнять единые требования потребителей объекта. Причем потребителей равноправных, независимо от места их нахождения в зоне местности.
Требованиями п. 5.10 СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения1 (Актуализированная редакция СНиП 2.04.02—84)» п. 5.1. примечания N° 2 СП 8.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения»2 для объектов с зонными системами водоснабжения расход воды на наружное пожаротушение и количество
1 СП 31.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения (Актуализированная редакция СНиП 2.04.02—84*). М. : ФАУ «ФЦС», 2012. 128 с.
2 СП 8.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. М., 2009.
ВЕСТНИК 11/2014
11/2014
одновременных пожаров в каждой зоне рекомендуется принимать в зависимости от числа жителей, проживающих в зоне. После прочтения данного пункта требований возникает вопрос, почему расходы воды на тушение пожаров зданий и сооружений назначаются в зависимости от числа жителей в каждой зоне, а не конструктивных особенностей и объемов строений?
В России существуют города, в которых системы водоснабжения зонированы по параллельной, последовательной и комбинированной схемам. Количество зон в системе может превышать 5.. .7 шт., а общее число жителей 500 тыс. чел. Города застраиваются современными строениями не по условию размещения на местности, а по требованию благоустройства их населения. Многоэтажное строение может попасть в зону с небольшим количеством жителей, но это не значит, что на защиту его от пожара требуется воды меньше, чем на аналогичное строение в зоне города с числом жителей значительно превышающим число первой зоны. Можно привести примеры проектов систем водоснабжения городов России, в которых расходы воды на тушение пожаров в различных зонах приняты не единым количественным параметром q , а не-
п
сколькими, например, ^ ЦпожЛ = 15.85 л/с, т.е. для одной зоны 85 л/с, а для
¡=1
зоны / — только 15 л/с. Тем самым допуская, что в зоне с одним числом жителей строения многоэтажные, а в зоне с меньшим числом жителей дома только одноэтажные. Очевидно, подобное допущение не всегда выполняется, а потому требования по назначению расходов воды на тушение пожаров в зависимости от числа жителей каждой зоны целесообразно уточнить в новой редакции. Подтверждением этому может служить приведенное в п. 5.1 СП 8. 13130.2009 примечание № 4, в котором отмечается, что количество одновременных пожаров, а, следовательно, и расходов воды, для группового водопровода надлежит принимать в зависимости от общей численности жителей в населенных пунктах, подключенных к водопроводу. По сути, групповой водопровод — это та же зонная система, только разделенная на элементы (зоны) не по принципу обеспечения допустимого давления в трубопроводах, а по признакам размещения на местности и условиям работы регулирующих емкостей, водоисточников и насосных станций.
Требованием п. 5.1 примечания № 4 СП 8. 13130.2009 дома объектов защищаются от пожаров вне зависимости от числа жителей, проживающих в той или иной зоне, а в равной мере, как и строения во всем населенном пункте, подключенном к водопроводной системе. Подобная формулировка пожарной безопасности объекта логична и не противоречит основам теории надежности [16—20]. Если рассматривается объект как система из однотипных элементов, то и требования к их функционированию, условиям эксплуатации должны быть едиными. Деление населенного пункта по зонам при подаче воды обуславливается не видом зданий и сооружений, а условиями обеспечения оптимальной эксплуатации водопроводных сооружений и оборудования. В каждой зоне системы однотипные строения должны обеспечиваться равным количеством воды. Руководствуясь же требованием п. 5.1 примечания № 2 СП 8. 13130.2009 при выборе расходов потребителей для часа «максимально — хозяйственного водопотребления + пожар» мы вынуждены для каждой зоны принимать разные расходы воды на пожаротушение, а главное, занижать их.
Например, если в городе со зданиями высотой три этажа и выше проживает более 500 тыс. чел., система водоснабжения города имеет семь зон с количеством жителей: 15, 20 40, 60, 90, 110, 200 тыс. чел. соответственно, то можно подсчитать расходы воды на наружное пожаротушение при прогнозируемом количестве пожаров согласно п. 5.1 примечания № 2 СП 8. 13130.2009 (табл. ).
Расходы воды на наружное пожаротушение согласно п. 5.1 прим. № 2 СП 8.13130.2009
Зоны 1 2 3 4 5 6 7
Количество жителей, тыс. чел. 15 20 40 60 90 110 200
Количество одновременных пожаров 2 2 2 2 2 3 3
Расход воды на один пожар, л/с 15 15 25 25 35 40 40
Если же, в приведенном примере, объект рассматривать как единую систему, то согласно п. 5.1 СП 8.13130.2009 количество одновременных пожаров принимается — 3 шт., а расход воды на наружное тушение одного пожара — 85 л/с.
п
Следовательно, чтобы обеспечить подачу воды Qx+IlOЖ + (3 ■ 85) л/с, с
1=1
потребуются большие диаметры трубопроводов и более мощные насосные агрегаты, чем в случае когда:
4*+пож.1 = 4*1 + (2 • 15) л/с; 4*+пож.2 = 4*2 + (2 • 15) л/с;
4*+пож.3 = 4*3 + (2 • 25) л/с; 4*+Пож.7 = 4*7 + (2 • 40) л/с; где 1 — номер зоны.
Очевидно, требования по расчету расходов воды на пожаротушение необходимо корректировать. Возможно, перенимать и зарубежный опыт, но не слепо. Например, принимать расходы воды в зависимости от страховых баллов строений объекта [11] или риска пожаров [12]. Не акцентируя внимание на выборе методики расчета количества пожаров и расходов воды на пожаротушение объектов, поскольку это компетенция специальных организаций. Отметим, что разработки нормативных требований проектирования и строительства водопроводных объектов должны увязываться с основами теории надежности, которым в области водоснабжения не уделяется должного внимания [16]. В настоящее время не нормируются понятия и показатели надежности системы водоснабжения, методы их оценки. Требования по условиям функционирования сооружений формулируются как к отдельным объектам, а не элементам единой системы.
Если бы строго соблюдался системный подход при нормировании правил проектирования и строительства водопроводов, вопросов, подобных приведенным выше, не возникало бы.
При проектировании зонных систем водоснабжения, согласно п. 5.1 примечания № 2 СП 8.13130.2009, каждая зона системы водоснабжения должна рассчитываться дискретно. Для каждой зоны должен предусматриваться противопожарный запас воды. Но как быть (такие случаи не единичны), когда вода всем потребителям системы подается единым водопитателем 1 подъема, далее — узлом насосных станций 2 подъема вода по параллельным и после-
ВЕСТНИК Ü /20|4
11/2014
довательным схемам подается потребителям, которые размещены по зонам местности? Противопожарный объем воды для большей части зон хранится в резервуарах чистой воды группы насосных станций 2-го подъема. Зоны частично взаимосвязаны, нет четких границ между ними. Регулирующие резервуары верхних зон могут использоваться как напорные емкости для нижних зон. При наличии регуляторов давления вода может свободно циркулировать между зонами водопроводной системы.
И очевидно, если бы равное количество одноименных потребителей воды находилось на местности с небольшим перепадом отметок или на площадках с существенным перепадом, то расчетное количество пожаров и расход воды в проектируемых для них системах водоснабжения должны быть одинаковыми.
Примерами подобных водопроводов могут служить системы водоснабжения г. Пензы и Уфы.
Выводы. В целях обеспечения пожарной безопасности проектируемых объектов в новой редакции СП 8.13130.2009 необходимо в п. 5.1 примечания № 2 внести изменения.
В новой редакции требований по подаче воды на наружное пожаротушение в населенном пункте целесообразно записать: при зонном водоснабжении расход воды на наружное пожаротушение и количество одновременных пожаров следует принимать в зависимости от общей численности жителей в населенном пункте, подключенных к водопроводу. Подачу воды необходимо проверить вариантно для каждой зоны, при этом количество пожаров в ней принимать в зависимости от числа жителей, проживающих в зоне.
Библиографический список
1. Постановления Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требований к их содержанию (с изменениями и дополнениями) // Гарант : информационно-правовой портал. Режим доступа: http://base. garant.ru/12158997/. Дата обращения: 22.10.2014.
2. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» // Независимая строительная экспертиза. Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/53/53446/. Дата обращения: 22.10.2014.
3. Жучков В.В., Хорев Д.В., Васильев Д.В. Нормирование расхода воды на пожаротушение в г. Москве // Технологии техносферной безопасности 2013. Вып. 3 (49). Режим доступа: http://academygps.ru/img/UNK/asit/ttb/2013-3/21-03-13.ttb.pdf/. Дата обращения: 22.10.2014.
4. Брушлинский Н.Н. Системный анализ деятельности Государственной противопожарной службы. М. : МИПБ МВД РФ ; Юникс, 1998. 255 с.
5. Белозеров В.В., Богуславский Е.И., Топольский Н.Г. Модель оптимизации социально-экономических потерь от пожаров // Проблемы информационной экономики. Вып. VI. Моделирование инновационных процессов и экономической динамики : сб. науч. тр. / под ред. Р.М. Нижегородова. М. : Ленанд, 2006. С. 226—246.
6. Теребнев В.В. Справочник руководителя тушения пожара. М. : Академия ГПС МЧС РФ, 2005. 256 с.
7. БарановП.П., БелозеровВ.В., Ворович И.И., КураевГ.А., Панич А.Е., Труфанов В.Н., Топольский Н.Г. Методология оценки и управления безопасностью техносферы // Техносферная безопасность : сб. мат. VII Всеросс. науч.-практ. конф. Ростов н/Д : ЮРО РААСН (РГСУ), 2002. С. 67—73.
8. Брушлинский H.H., Вагнер П., Соколов C.B., Холл Д. Мировая пожарная статистика. М. : АГПС МЧС России, 2004. 126 с.
9. Меньших А.В. Обоснование общего вида авторегрессионной модели динамики пожаров // Человек. Природа. Общество. Актуальные проблемы : мат. Междунар. мол. конф. Воронеж : Научная книга, 2012. С. 68—70.
10. Тростянский С.Н., Шуткин А.Н., Бакаева Г.А. Экономический подход к прогнозированию пожарных рисков на объектах различных форм собственности // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. 2011. № 1. С. 27—29.
11. HutsonA.C. Water Works Requirements for Fire Protection // Journal of the American Water Works Association. 1948. Vol. 40. No. 9. Pp. 936—940.
12. Davis S.K. Fire Fighting Water: A review of fire fighting water requirements. A New Zealand Perspective. Fire Engineering Research Report 2000/3, 2000, 110 р.
13. Benfer M.E., Scheffey J.L. Evaluation of Fire Flow Methodologies. Fire Protection Research Foundation, January 2014. 57 p.
14. Hadjisophocleous G.V., Richardson J.K. Water flow demands for firefighting // Fire technology. Manufactured in The United States. July 2005. Vol. 41. No. 3. Pp. 173—191.
15. American Water works association. Distribution system requirements for fire protection. Denver, CO : American Water Works Association, 1998. 63 p.
16. Абрамов Н.Н. Надежность систем водоснабжения. М. : Стройиздат, 1979. 231 с.
17. Ильин Ю.А. Расчет надежности подачи воды. М. : Стройиздат, 1987. 320 с.
18. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М. : Наука, 1965. 524 с.
19. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности / пер. с англ. под ред. Б.В. Гнеденко. М. : Советское радио, 1969. 488 c.
20. Базовский И. Надежность. Теория и практика / пер. с англ. М. : Мир, 1965. 374 c.
Поступила в редакцию в сентябре 2014 г.
Об авторах: Дерюшев Леонид Георгиевич — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры водоснабжения, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8 (499) 183-36-29, [email protected];
Дерюшева Надежда Леонидовна — аспирант кафедры водоотведения и водной экологии, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8 (499) 183-36-29, vita_ [email protected];
Фам Ха Хай — аспирант кафедры водоснабжения, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, [email protected].
Для цитирования: Дерюшев Л.Г., Дерюшева Н.Л., Фам Ха Хай. Нормирование расходов воды на наружное пожаротушение строений в населенных пунктах с зонным водоснабжением // Вестник МГСУ 2014. № 11. С. 7—13.
L.G. Deryushev, N.L. Deryusheva, Ha Hai Pham
NORMALIZATION OF WATER FLOW RATE FOR EXTERNAL FIRE FIGHTING OF THE BUILDINGS IN SETTLEMENTS WITH ZONE WATER SUPPLY
In the article the requirements for fire safety assurance are justified for the objects, in which water is supplied with account for serial and parallel area zoning. In the process of zoning the district is segregated into such parts, for which head rate in any point of
BECTHMK ü /20l4
11/2014
selection of water from network will not exceed 6 bar. In the current regulatory rules the requirements for the calculation of the costs of water points are stated, as well as in case of extinguishing fires at the sites with water-supply systems zones. It is recommended to analyze each zone of the system of water-supply separately, without interrelation with the common water feeders, water consumers and services of fire extinguishing. Such an approach to assign water discharge for fire extinguishing results in the decrease of fire safety of an object, deforms calculation technique of outside systems of water-supply of the similar-type objects located in different parts of the terrain. Taking the number of fires and water consumption for fire suppression by the number of residents in each zone, we thus underestimate the capacity of the pipeline system.
It is offered to make changes in Norms and Standards in force on fire safety of settlements. The recommendations on regulation of the number of fires and water flow for fire fighting in residential objects with zoned systems of water-supply are formulated.
Key words: water supply system, zone system, estimated charges, fire-fighting, fire on object, reliability of a system.
References
1. Postanovleniya Pravitel'stva RF ot 16 fevralya 2008 g. № 87 «O sostave razdelov proektnoy dokumentatsii i trebovaniy k ikh soderzhaniyu (s izmeneniyami i dopolneniyami) [RF Government Regulation from February, 16, 2008 no. 87 "On Composition of Design Documentation Sections and Requirements to Their Contents (amended and revised)]. Garant: informatsionno-pravovoy portal [Garant: Legislation with Comments]. Available at: http://base. garant.ru/12158997/. Date of access: 22.10.2014. (In Russian).
2. Federal'nyy zakon ot 22 iyulya 2008 g. № 123-FZ. «Tekhnicheskiy reglament o trebovaniyakh pozharnoy bezopasnost» [Federal Law fron July 22, 2008 no. 123-FZ 2 "Technical Regulations on Fire Safety Requirements"]. Nezavisimaya stroitel'naya ekspertiza [Independent Construction Examination]. Available at: http://files.stroyinf.ru/Data1/53/53446/. Date of access: 22.10.2014. (In Russian).
3. Zhuchkov V.V., Khorev D.V., Vasil'ev D.V. Normirovanie raskhoda vody na pozharo-tushenie v g. Moskve [Norms of Water Flow for Fire-Fighting in Moscow]. Tekhnologii tekh-nosfernoy bezopasnosti [Safety Technologies in Technosphere]. 2013, no. 3 (49). Available at: http://academygps.ru/img/UNK/asit/ttb/2013-3/21-03-13.ttb.pdf/. Date of access: 22.10.2014. (In Russian).
4. Brushlinskiy N.N. Sistemnyy analiz deyatel'nosti Gosudarstvennoy protivopozharnoy sluzhby [System Analysis of State Fire-Fighting Service]. Moscow, MIPB MVD RF, «Yuniks» Publ., 1998, 255 p. (In Russian).
5. Belozerov V.V., Boguslavskiy E.I., Topol'skiy N.G. Model' optimizatsii sotsial>no-ekonomicheskikh poter' ot pozharov [Optimization Model of Social and Economic Losses as a Result of Fires]. Problemy informatsionnoy ekonomiki. Vypusk VI. Modelirovanie innovatsion-nykh protsessov i ekonomicheskoy dinamiki: sbornik nauchykh trudov [Information Economy Problems. Issue 6. Modeling of Information Processes and Economical Dynamics: Collection of Scientific Articles]. Moscow, Lenand Publ., 2006, pp. 226—246. (In Russian).
6. Terebnev V.V. Spravochnik rukovoditelya tusheniya pozhara [Guidebook for Manager of Fire Extinguishing]. Moscow, Akademiya GPS MChS RF Publ., 2005, 256 p. (In Russian).
7. Baranov P.P., Belozerov V.V., Vorovich I.I., Kuraev G.A., Panich A.E., Trufanov V.N., Topol'skiy N.G. Metodologiya otsenki i upravleniya bezopasnost'yu tekhnosfery [Estimation and Management Methodology for Fire Safety in Technosphere]. Tekhnosfernaya bezopasnost' : sbornik materialov VII Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Technosphere Safety : Collection of the Works of the VII All-Russian Science and Practice Conference]. Rostov on Don, YuRO RAASN (RGSU) Publ., 2002, pp. 67—73. (In Russian).
8. Brushlinskiy H.H., Vagner P., Sokolov C.B., Kholl D. Mirovaya pozharnaya statistika [World Fire Statistics]. Moscow, AGPS MChS Rossii Publ., 2004, 126 p. (In Russian).
9. Men'shikh A.V. Obosnovanie obshchego vida avtoregressionnoy modeli dinamiki pozharov [General View Justification for Autoregressive Model of Fire Dynamics]. Chelovek. Priroda. Obshchestvo. Aktual'nye problemy: materialy Mezhdunarodnoy molodezhnoy konferentsii [Human. Nature. Society. Current Problems : Materials of the International Youth Conference]. Voronezh, Nauchnaya kniga Publ., 2012, pp. 68—70. (In Russian).
10. Trostyanskiy S.N., Shutkin A.N., Bakaeva G.A. Ekonomicheskiy podkhod k prog-nozirovaniyu pozharnykh riskov na ob"ektakh razlichnykh form sobstvennosti [Economical Approach to Fire Risks Forecast on the Objects of Different Ownership Types]. Vestnik Vo-ronezhskogo instituta GPS MChS Rossii [Proceedings of Voronezh Institute of State Fire Safety Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia]. 2011, no. 1, pp. 27—29. (In Russian).
11. Hutson A.C. Water Works Requirements for Fire Protection. Journal of the American Water Works Association. 1948, vol. 40, no. 9, pp. 936—940.
12. Davis S.K. Fire Fighting Water: A Review of Fire Fighting Water Requirements. A New Zealand Perspective. Fire Engineering Research Report 2000/3, 2000, 110 p.
13. Benfer M.E., Scheffey J.L. Evaluation of Fire Flow Methodologies. Fire Protection Research Foundation, January 2014, 57 p.
14. Hadjisophocleous G.V., Richardson J.K. Water Flow Demands for Firefighting. Fire Technology. Manufactured in The United States, July 2005, vol. 41, no. 3, pp. 173—191. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10694-005-1269-6.
15. American Water Works Association. Distribution System Requirements for Fire Protection. Denver, CO : American Water Works Association, 1998, 63 p.
16. Abramov N.N. Nadezhnost' sistem vodosnabzheniya [Reliability of Water Supply Systems]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1979, 231 p. (In Russian).
17. Il'in Yu.A. Raschet nadezhnosti podachi vody [Reliability Calculation of Water Supply]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1987, 320 p. (In Russian).
18. Gnedenko B.V., Belyaev Yu.K., Solov'ev A.D. Matematicheskie metody v teorii nadezhnosti [Mathematical Methods in Reliability Theory]. Moscow, Nauka Publ., 1965, 524 p. (In Russian).
19. Barlow R.E., Proschan F. Mathematical Theory of Reliability (Classics in Applied Mathematics). 1987, Society for Industrial and Applied Mathematics, 274 p.
20. Bazovsky I. Reliability Theory and Practice (Dover Civil and Mechanical Engineering). Dover Publications, 2004, 304 p.
About the authors: Deryushev Leonid Georgievich — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Water Supply, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; +7 (499) 183-36-29; [email protected];
Deryusheva Nadezhda Leonidovna — postgraduate student, Department of Water Disposal and Aquatic Ecology, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; +7 (499) 183-36-29; [email protected];
Pham Ha Hai — postgraduate student, Department of Water Supply, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; [email protected].
For citation: Deryushev L.G., Deryusheva N.L., Pham Ha Hai. Normirovanie rask-hodov vody na naruzhnoe pozharotushenie stroeniy v naselennykh punktakh s zonnym vo-dosnabzheniem [Normalization Of Water Flow Rate for External Fire Fighting of the Buildings in Settlements with Zone Water Supply]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 11, pp. 7—13. (In Russian).
