Гидравлические расчеты и моделирование автоматической системы пожаротушения на объекте экономики

В случае использования тросового привода при повышении температуры распадается тросовый замок 15, обеспечивая включение клапана побудительного тросового (КПТА) 14. При срабатывании КПТА падает давление воды в трубопроводе 4 над клапаном 9, вследствие чего он открывается и пропускает воду к дренчерным оросителям. Далее работа установки происходит аналогично спринклерной.

Рисунок 4 - Схема автоматического водопитателя с насосом подкачки:

 

1 – реле давления; 2 – механическая задвижка; 3 – обратный клапан;

4 – буферная емкость; 5 – насос-жокей; 6 – реле сухого хода

 

Вместо больших по емкости автоматических водопитателей в настоящее время применяют насосы подкачки (насос-жокей).

На рисунок 4 изображена одна из схем подключения насоса подкачки в установку пожаротушения. Насос-жокей поддерживает с сети трубопроводов заданный напор. Реле давления 1 включается при падении давления, и насос подкачки поднимает напор до требуемого уровня. Задвижки 2 необходимы для производства ремонтных работ на насосе. Обратные клапаны 3 не дают протока воды из распределительных трубопроводов установки, буферная емкость 4 необходима для сглаживания небольших толчков давления в сети. Реле сухого хода 6 не включает насос при отсутствии воды в системе.

Оросители для воды и водных растворов. Спринклерные оросители

предназначены для распыления воды и распределения ее по защищаемой площади для локального тушения очагов пожара или их локализации при повышении температуры в защищаемом помещении свыше допустимой.

Спринклерный ороситель – ороситель с запорным устройством входного отверстия, вскрывающимся при срабатывании теплового замка.

Общий вид водяных спринклерных оросителей представлен на рисунке 5.

В зависимости от вида исполнения спринклеры бывают: с вогнутой розеткой (В); с плоской розеткой (П); настенного исполнения (Н); с плавким элементом (Э); со стеклянной колбой (К).

Для одной секции спринклерной установки следует принимать не более 800 спринклерных оросителей всех типов. Оросители устанавливают: розеткой вверх (СВ), розеткой вниз (СП), перпендикулярно плоскости перекрытия (покрытия), розеткой параллельно плоскости пола (СН).

 

Рисунок 5 - Спринклерные оросители:

а – ороситель с плоской розеткой и стеклянной колбой:

1 – крепление к распределительному трубопроводу; 2 – клапан;

3 – стеклянная колба; 4 – плоская розетка;

б – ороситель с вогнутой розеткой и плавким элементом:

1 – крепление к распределительному трубопроводу; 2 – клапан;

3 – плавкий элемент; 4 – вогнутая розетка; 5 – розетка;

в – ороситель с вогнутой розеткой и выносным плавким элементом:

1 – крепление к распределительному трубопроводу; 2 – клапан;

3 – выносной плавкий элемент; 4 – вогнутая розетка

 

Спринклерные оросители водозаполненных установок следует устанавливать розетками вверх, вниз или горизонтально.[4]

Выбор спринклерных оросителей производится в зависимости от максимально возможной температуры воздуха в условиях нормальной эксплуатации помещения (таблица 1).

 

 

 

 

Таблица 1

Температура, °С
В защищаемом помещении	Разрушение теплового замка
До 41 От 42 до 50 « 51 « 70 « 71 « 100 « 101 « 140 « 141 « 200	57–67 68–79 93 141 182 240

 

Температура разрушения теплового замка оросителя указывается на

пластинах легкоплавкого элемента. В качестве теплового замка спринклерных оросителей могут быть использованы стеклянные колбы с подкрашенной жидкостью с соответствующим коэффициентом объемного расширения. В таблице 2 приведены цвета жидкости в зависимости от номинальной температуры разрушения теплового замка.

 

Таблица 2

Соответствие цвета жидкости номинальной температуре разрушения теплового замка

 

Номинальная температура разрушения теплового замка, ° С	Цвет жидкости
57 72 93 141 182 240	Оранжевый Красный Зеленый Голубой Фиолетовый Черный

 

В дренчерных установках водяного пожаротушения применяются дренчерные оросители с вогнутой (ДВ) и плоской (ДП) розеткой (рисунок 6) с диаметром выходного отверстия 8, 10, 15 и 20 мм. Оросители ДВ устанавливаются розетками вверх, ДП – розетками вниз. Для создания водяных завес с целью защиты вертикальных проемов и ограждений применяются дренчерные оросители лопаточного типа ДЛ.[4]

Рисунок 6 - Дренчерные оросители:

1 – крепление к трубопроводу; 2, 3 – розетки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Материалы и методы для расчета АСПТ корпуса «М» АГУ

2.1 Инженерная характеристика корпуса «М» АГУ

 

                Территориальное расположение АГУ «М» корпуса

 «М» корпус Алтайского Государственного Университета  располагается в Железнодорожном. Общая площадь территории, занимаемой зданием, равна 10255,2 м2. Объектом изучения данной курсовой работы является муниципальное образовательное учреждение Алтайский Государственный Университет «М» корпус. Здание построено 2000 году.

Рисунок 7 – Фасад корпуса «М» АГУ, районе г. Барнаула по адресу: проспект Ленина 61

 

№ П/П	Наименование конструктивных элементов		Описание элементов (материал, конструкция или система, отделка и прочее)
1	Фундамент		Ленточный железобетонный
2	Наруж. внутр. капит. стены		Кирпичные
3	Перегородки		Кирпичные
4	Перекрытия	Чердачное	Железобетонное
		Междуэтажное	Железобетонное
		Подвальное	Железобетонное
5	Крыша		Совмещенная
6	Полы		Дощатые, линолеум, бетонные
7	Проемы	Окна	Двойные створные, деревянные, пластиковые
		двери	Щитовые однодольные, двухпольные
8	Отделка	внутренняя	Штукатурка, обои, побелка, покраска, обшивка рейкой
		наружная	Облицовка плиткой

 

 

2.2 3D метод моделирования

Для построения 3D модели корпуса «М» АГУ  использована программа ArchiCAD 18. ArchiCAD - графический программный пакет САПР для архитекторов, созданный фирмой Graphisoft. Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т. п.

3D моделирование - раздел компьютерной  графики, совокупность приемов и  инструментов (как программных, так  и аппаратных), призванных обеспечить пространственно-временную непрерывность получаемых изображений. Больше всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке и промышленности. [21]

При работе используется концепция виртуального здания. Суть её состоит в том, что проект ArchiCAD представляет собой выполненную в натуральную величину объёмную модель реального здания, существующую в памяти компьютера. Используются при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т. д. После завершения работ над «виртуальным зданием» появляется возможность извлекать разнообразную информацию о спроектированном объекте: поэтажные планы, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, презентационные материалы и пр. Основным преимуществом программы является естественная взаимосвязь между всеми частями проекта. Технология «виртуального здания» позволяет работать не с отдельными, физически никак не связанными между собой чертежами, а со всем проектом в целом. Любые изменения сделанные, например, на плане здания, автоматически отобразятся (перестроятся, перерассчитаются) на разрезах, видах, в спецификациях, экспликациях и пр. Такой подход обеспечивает значительное сокращение времени проектирования. Кроме того, при правильной работе с виртуальным зданием, гарантировано обнаружение и устранения большинства проблем, которые обязательно проявились бы на более поздних этапах проектирования или, что ещё хуже, уже на строительной площадке.

3D моделирование позволяет оценить влияние объекта на городской ландшафт ещё до реального воплощения, позволяет зримо представить и проанализировать «физические последствия» проекта до начала его реализации и инвестирования средств. С помощью уникальной системы и методологии компьютерного моделирования возможно построить виртуальные модели реального времени городских районов. ArchiCAD 14 позволяет не только визуализировать происходящие строительные процессы, но и совершать различные строительные расчёты. Программа помогает создать плоские чертежи, провести объёмное твердотельное моделирование, спроектировать сложные поверхности, многокомпонентные сборки, трубо-, пневмопроводы.[21]

Используемый метод моделирования значительно сокращает время исследования, упрощает выполнение поставленных задач. Преимущества программы ArchiCAD

Основным преимуществом программы является естественная взаимосвязь между всеми частями проекта. Технология «виртуального здания» (BIM, ЦМО) позволяет работать не с отдельными, физически никак не связанными между собой чертежами, а со всем проектом в целом. Любые изменения сделанные, например, на плане здания, автоматически отобразятся (перестроятся, перерассчитаются) на разрезах, видах, в спецификациях, экспликациях и пр. Такой подход обеспечивает значительное сокращение времени проектирования. Кроме того, при правильной работе с виртуальным зданием, гарантировано обнаружение и устранения большинства проблем, которые обязательно проявились бы на более поздних этапах проектирования или, что ещё хуже, уже на строительной площадке.

Благодаря большому количеству настроек стандартных инструментов, объекты настраиваются в соответствии с пожеланиями пользователя.

ArchiCAD позволяет работать над  одним проектом группе архитекторов. Развитая система групповой работы (teamwork) также сокращает время проектирования и способствует недопущению несоответствий в частях проекта, разрабатываемых разными архитекторами.

Недостатки программы ArchiCAD

Недостатком программы можно считать ограниченные возможности по созданию объектов со сложной, нестандартной геометрией, что зачастую не позволяет проектировщику стандартными средствами реализовать все свои идеи в полной мере. Для решения такой проблемы можно воспользоваться импортом из сторонних программ наподобие 3D MAX. Также, ArchiCAD не предусматривает многовариантности проектирования (это решение не выделено в отдельный инструмент — класс) — в любой момент времени в рамках одного файла предпочтительно иметь один полноценный вариант принимаемых архитектурно-строительных решений (однако этот недостаток до некоторой степени можно решить отображением комбинаций слоёв).

Некоторым недостатком можно считать достаточно высокую  стоимость лицензионной версии ArchiCAD («аналогичные» конкурентные программы стоят, впрочем, недороже).[21]

 

2.3 Методика расчета АСПТ

Гидравлический расчет выполняется в соответствии с требованиями СП 5.13130.2009 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования» по методике.[12]

Группы помещений (производств и технологических процессов)

по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов