Как устроен внутренний водопровод противопожарного водоснабжения

Внутренний водопровод противопожарного водоснабжения ВПВ — критически важный элемент системы безопасности любого здания.  Это инженерная система, от которой напрямую зависит возможность локализовать пожар на ранней стадии и выиграть самое ценное — время. Ошибка здесь стоит дорого, поэтому начинать нужно не с труб и насосов, а с понимания: что именно мы проектируем, по каким правилам и для каких условий.

Нормативная база и место ВПВ в системе водоснабжения

Внутренний водопровод противопожарного водоснабжения относится к системам противопожарного водоснабжения и принципиально отличается от автоматических установок пожаротушения. Его ключевая особенность — обязательное участие человека в процессе тушения пожара. Это значит, что система должна быть не только рассчитана, но и понятна, доступна и работоспособна в реальных условиях.

Проектирование ВПВ опирается не на «практику», а на конкретные нормативные документы. Базу формируют:

• Федеральный закон № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июля 2008 года ст.86, ст.90.
• Федеральный закон № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
• Постановление правительства Российской Федерации № 1470 «Правила противопожарного режима в Российской Федерации»;
• СП 30.13330.2020 Свод Правил «Внутренний водопровод и канализация зданий» 1 июля 2021 года;
• СП 10.13130.2020 Системы противопожарной защиты «Внутренний противопожарный водопровод»;
• ПУЭ Правили устройства электроустановок.

Где ВПВ не требуется

• в зданиях общеобразовательных организаций (школах, гимназиях, лицеях, кроме школ-интернатов), дошкольных учреждений (детских садах);
• в зданиях кинотеатров сезонного действия на любое количество мест;
• в банях и саунах;
• в производственных и складских зданиях I и II степеней огнестойкости категорий Г и Д независимо от их объема, а также производственных и складских зданиях III-V степеней огнестойкости категорий Г и Д объемом не более 5000 м;
• в зданиях складов грубых кормов, пестицидов и минеральных удобрений;
• в производственных зданиях по переработке сельскохозяйственной
  продукции категории В, I и II степеней огнестойкости объемом до 5000 м;
• в трансформаторных подстанциях и в помещениях с электросиловым оборудованием, в том числе насосных станций и венткамер. О чем говорит п.1.4 СП, что для наиболее пожароопасных объектов с обращением или хранением ЛВЖ и ГЖ не требуется предусматривать ВПВ т.к. их тушение водой при использовании ВПВ приводит к распространению пожара.

 

Виды противопожарного водоснабжения

Именно они задают общие цели и обязательность выполнения требований пожарной безопасности. Существует три вида водоснабжения.

В свою очередь противопожарное водоснабжение разделяется на три системы:

Как работает внутренний водопровод противопожарного водоснабжения

Вызывает искреннее удивление позицией специалистов ВНИИПО. Согласно которой, ответственность за тушение пожаров внутри зданий предлагается возложить на обычных граждан. Подобное решение требует предварительной системной подготовки населения. Без целенаправленного обучения эффективность применения противопожарных систем будет крайне низкой. В рамках рассмотрения устройства внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) отмечается, что основой системы выступает источник водоснабжения. В случае жилых домов и объектов социально‑культурного назначения источниками обычно служат:

• наружные противопожарные сети;
• совмещённые хозяйственно‑питьевые сети с противопожарными функциями.

При этом водоканал в технических условиях фиксирует минимальное давление в точке врезки именно для режима пожаротушения. Однако существуют ситуации, когда наружного водоснабжения оказывается недостаточно. Причины могут быть следующими:

• недостаточная производительность системы;
• напор ниже 5 м водяного столба в точке врезки.

В подобных случаях на вводе в здание предусматривается монтаж резервуара. После этого система формируется поэтапно:

1. Прокладка сети трубопроводов с верхней или нижней разводкой.
2. Установка насосного оборудования (при необходимости — если напор в точке врезки недостаточен).
3. Монтаж системы стояков, оснащённых пожарными клапанами (пожарный кран внутреннего противопожарного водопровода).
4. Размещение специальных пожарных шкафов, содержащих:
   • пожарный кран;
   • ствол;
   • рукав установленной длины.
5. Установка кнопок дистанционного запуска повысительного насоса (при наличии такового в системе).

Согласно пункту 15.1 СП 10, активация ВПВ должна осуществляться автоматически — например, при падении давления в трубопроводе внутреннего противопожарного водопровода после открытия пожарного запорного клапана. Такой механизм срабатывает при выявлении очага возгорания.

По мере того как мы приступаем к тушению, наблюдается закономерное падение давления — именно это явление и именуется автоматическим включением. Если система внутреннего противопожарного водоснабжения оснащена насосом, у нас появляется дополнительный инструмент управления: дистанционная кнопка удалённого запуска. Насос приходит в действие по одному из двух сигналов:

• от датчика положения пожарного запорного клапана ДППК (в момент его открытия, при условии размещения в шкафу управления);
• от зоны контроля пожарной сигнализации (при условии, что это не нарушит работоспособность внутреннего противопожарного водопровода).

Классификация систем внутреннего водопровода противопожарного водоснабжения

 

Системы ВПВ классифицируются по нескольким признакам, и каждый из них влияет на проектные решения. Существует два основных варианта организации внутреннего противопожарного водопровода согласно СП 10.13130.2020 п.4.1:

• совмещённый внутренний водопровод противопожарного водоснабжения
• самостоятельный внутренний водопровод противопожарного водоснабжения

По типу построения ВПВ

Совмещённый тип внутреннего водопровода противопожарного водоснабжения.

Наиболее распространённый вариант. Как правило, он объединен с внутренним хозяйственно‑питьевым водопроводом. Совмещенные системы применяются чаще: они обеспечивают циркуляцию воды и исключают застой, но требуют строгого контроля давления и надежной автоматики. Поддерживаются по требованиям СП 8.13130 и СП 31.13330.2021 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения СНиП 2.04.02-84.

В случае интеграции систем внутреннего хозяйственно‑питьевого и противопожарного водоснабжения необходимо соблюдать строгие требования к трубопроводной арматуре. Её подбор осуществляется исходя из проектного значения рабочего давления, при этом минимально допустимый порог составляет 0,6 МПа п.13.7 СП 10.13130.2020.  Ключевым параметром здесь выступает обозначение PN (условное рабочее давление). Для рассматриваемой объединенной системы вся арматура должна иметь класс прочности не ниже PN 6, что эквивалентно давлению 6 бар.

Самостоятельный тип внутреннего водопровода противопожарного водоснабжения

Реализуется при определённых условиях. Отдельная сеть трубопроводов, предназначенная исключительно для пожарных кранов. Его ключевая особенность — чёткое разделение потоков сразу после ввода. В такой конфигурации достаточно штатного давления, которое обеспечивает водоканал в точках подключения. Система универсальна, по одним и тем же трубопроводам подаётся вода как для бытовых нужд, так и для пожаротушения. На схеме отчётливо видны:

• пожарные краны — для оперативного реагирования на возгорание;
• стояки хозяйственно‑питьевого водоснабжения — для повседневного использования.

При проектировании следует учитывать функциональное назначение различных сегментов трубопроводной сети:

• питающих линий;
• транзитных магистралей;
• распределительных контуров;
• стояков;
• опусков.

Точные определения перечисленных терминов приведены в начальном разделе СП 10 («Термины и определения»).

По способу заполнения трубопроводов ВПВ

Водозаполненный и воздухозаполненный внутренний водопровод противопожарного водоснабжения

Системы внутреннего противопожарного водопровода зданий (ВПВ) подразделяются на два типа: водозаполненные и воздухозаполненные. Выбор конкретного типа регламентируется нормативными требованиями в зависимости от температурных условий эксплуатации.

Согласно пункту 8.1 СП 10, воздухозаполненный ВПВ необходимо предусматривать в случаях, когда часть трубопроводов системы проходит через зоны с температурой ниже 5Cº — например, через неотапливаемые помещения или участки с отрицательной температурой.
В дежурном режиме трубопроводная сеть в таких системах заполнена воздухом, а вода подаётся только при активации пожаротушения. Водозаполненный ВПВ применяется в условиях, где температура окружающей среды стабильно превышает 5Cº. В этом случае вся трубопроводная сеть постоянно находится под давлением и заполнена водой.

Классификация внутреннего противопожарного водопровода по типу огнетушащего вещества

4.3. СП 10.13130.2020 ВПВ в зависимости от вида огнетушащего вещества подразделяется на водяной и водопенный.

Как уже отмечалось, помимо стандартных водяных систем, существуют водопенные установки. Их применение критически важно на объектах с повышенной пожарной опасностью:

• склады легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ);
• предприятия нефтеперерабатывающей отрасли;
• участки розлива масел, нефтепродуктов и т. д.

Почему не вода? На подобных объектах тушение чистой водой может быть не только неэффективным, но и опасным:

• вода не перекрывает доступ кислорода к ЛВЖ, а значит, не прекращает горение;
• при контакте с горящими нефтепродуктами вода может вызвать разбрызгивание и увеличение площади возгорания;
• пена же создаёт изолирующий слой на поверхности жидкости, блокируя доступ кислорода и эффективно подавляя пламя.

Классификация внутреннего противопожарного водопровода по типу водопитателя

Как мы уже отмечали ранее, проектирование системы внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) напрямую зависит от параметров давления в точке врезки в режиме пожара. Существует несколько вариантов повысительных установок, подходящих для систем противопожарного водоснабжения:

• Пожарные насосы, питающиеся от внешней магистральной сети водоснабжения. Такое решение позволяет напрямую использовать ресурсы городской сети, повышая давление до требуемых значений.
• Пожарные насосы с забором воды из пожарного резервуара. Этот вариант особенно актуален в случаях, когда подключение к центральной сети ограничено или невозможно.
• Водонапорный бак в сочетании с пожарными насосами. Подобная схема обеспечивает стабильный запас воды и поддерживает необходимый напор в системе.
• Гидропневматический бак совместно с пожарными насосами. Данное решение отличается высокой надёжностью и позволяет оперативно реагировать на изменение давления.
• Другие виды повысительных установок. К ним относятся, например, хозяйственные питьевые насосы или насосы, предназначенные для системы производственного водопровода — при условии, что они обеспечивают требуемые параметры работы.

При достаточном давление от водоканала.

Прежде всего, если водоканал гарантирует давление, превышающее требуемый проектный напор системы, проектирование ВПВ осуществляется без повысительной установки. Иными словами, при таких условиях дополнительная техническая оснащённость не требуется — существующее давление полностью обеспечивает функционирование системы.

При недостаточном давление в точке врезки

Если давление в точке врезки ниже требуемых параметров, необходимо установить повысительные насосы. Ключевой момент — правильный подбор оборудования: оно должно компенсировать недостающий напор. Дополнительно монтируются насосы: они обеспечат необходимый напор и расход в системе. При этом важно учитывать, что к такой схеме предъявляются особые требования — в частности, касающиеся скоростей потока.

Способы приведения насосной установки ВПВ в действие

Гидропневматические баки в системе внутреннего противопожарного водопровода

Гидропневматический бак это сосуд под давлением, применяемый в системах питьевого водоснабжения для стабилизации напора и накопления воды. Конструктивно они напоминают мембранные гидроаккумуляторы (устанавливаемые после насосов), но отличаются наличием встроенного компрессора для поддержания давления в воздушной полости. Устройство состоит из:

• герметичного металлического корпуса;
• эластичной мембраны, разделяющей водную и воздушную среды;
• компрессора, регулирующего давление газа.

Нормативные требования к размещению гидропневматических баков предусматривают их изоляцию от зон массового скопления людей — помещения с таким оборудованием не должны иметь общих стен, перекрытий или перегородок с местами пребывания большого числа людей. На практике эти правила соблюдаются не всегда.

Классификация внутреннего противопожарного водопровода по способу подачи воды в сеть

Обратите внимание на схему (вверху) с нижней разводкой совмещенную с ХПВ. Для такой разводки необходимо условие:

Рассмотрим, как подразделяются внутренние противопожарные водопроводы (ВПВ) в зависимости от способа подачи воды в сеть. Прежде всего, выделяют два основных типа разводки:

• с нижней разводкой;
• с верхней разводкой.

Далее обратимся к требованиям СП 10: в случае самостоятельного ВПВ либо его совмещения с установкой автоматического пожаротушения рекомендуется выполнять кольцевание сети — причём, как правило, снизу. Однако есть важное исключение. В зданиях высотой 18 метров и более (или 6 этажей и выше), если ВПВ объединён с хозяйственно‑питьевым водопроводом (ХПВ), кольцевание следует проводить сверху. Кроме того, для обеспечения сменяемости воды в таких совмещённых системах рекомендуется предусматривать гидравлическую связь опусков с водоразборными опусками через запорную арматуру — разумеется, с соблюдением санитарно‑эпидемиологических требований РФ.

В своде правил (СП) отсутствует чёткое толкование соответствующих положений. В нормативной документации фигурируют термины «закольцованная разводка» и «кольцевая разводка», однако их разграничение не раскрыто.

Закольцованная разводка  ВПВ

Под закольцованной разводкой подразумевается схема, при которой внутренняя сеть соединяется с наружными коммуникациями таким образом, что формируется замкнутый контур. Это наглядно продемонстрировано на прилагаемом изображении. Если исключить из рассмотрения наружные сети, конфигурация уже не будет соответствовать понятию кольцевой схемы.

Кольцевая разводка  ВПВ

Разводка кольцевая, в свою очередь, предполагает создание замкнутого контура исключительно в рамках внутренней сети — без задействования внешних коммуникаций.

Трубопроводы в системе внутреннего противопожарного водопровода

Наконец, в зависимости от назначения трубопровода внутри ВПВ выделяют следующие элементы: вводные, подающие, транзитные, распределительные участки, а также стыки и опуски. Требования к трубопроводам регламентируются сводами правил, связанными с Федеральным законом № 123 (в т.  документы № 8, 10, 485).

В документе № 8 в разделе «Термины и определения» приводится формулировка всасывающего трубопровода. Согласно ей, это участок от источника забора огнетушащего вещества до всасывающего фланца насоса. Однако с гидравлической точки зрения понятие «всасывающий трубопровод» трактуется несколько иначе.

Здесь под ним понимают любой трубопровод, по которому насос забирает воду  будь то резервуар, ёмкость или бассейн. Ключевая особенность такого участка заключается в том, что в нём может формироваться давление ниже атмосферного. Когда насос подаёт воду из резервуара, он функционирует в менее благоприятных условиях по сравнению с забором из наружных водопроводов.

Причина в следующем: в наружных сетях помимо атмосферного давления присутствует избыточное — его минимальное гарантированное значение обеспечивает водоканал. Это существенно облегчает работу насосного оборудования. Отдельно стоит отметить применение водонапорных баков. Подобная схема водоснабжения действительно существует и активно используется как в противопожарных, так и в хозяйственно‑питьевых системах. Чаще всего её внедряют в высотных зданиях, где реализуется зонное водоснабжение: такая организация позволяет эффективно распределять ресурсы между различными уровнями объект.

Запорная арматура систем внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ)

1.  Выбор типа запорной арматуры

• При наличии водомерного узла предусматриваются задвижки с электроприводом.
• В остальных случаях устанавливаются обычные задвижки для отсечения ввода.

2. Монтаж на кольцевой (закольцованной) трубопроводной сети. На кольцевой сети необходимо устанавливать две ремонтные задвижки с учётом требований СП:

• количество стояков или опусков — до пяти;
• охват участка — не более полукольца;
• обязательное наличие минимум одной задвижки, позволяющей отключить одно из полуколец для проведения ремонтных работ.

3. Оснащение стояков арматурой

• В верхней части стояков монтируется арматура для спуска воздуха.
• В нижней части стояков и опусков устанавливается сливная арматура (например, шаровые краны или аналоги), обеспечивающая возможность полного слива воды из участка сети.

4. Требования к зданиям высотой 7 этажей и более (с одним пожарным стояком)

В средней части пожарного стояка предусматривается установка запорной арматуры, позволяющей:

• отключить половину этажей для проведения ремонтных работ;
• сохранить водоснабжение на остальных этажах.

5. Требования к зданиям высотой более 50 метров (более 18 этажей)

Текущая редакция нормативных документов предусматривает установку задвижек (запорных устройств) на каждом этаже для каждого стояка/опуска. При наличии двух стояков это означает монтаж двух задвижек на этаж, что экономически нецелесообразно и практически не реализуется.

Перспективные изменения (согласно письму ВНИПО): в следующей редакции нормативных документов планируется установить интервал установки затворов на стояках через каждые 8 этажей. Это решение признано технически и экономически обоснованным.

Особенности проектирования систем внутреннего противопожарного водоснабжения (ВПВ): пожарные стояки и сухотрубы

В системах ВПВ для помещений общественного назначения допускается расчётный объём воды  л при условии монтажа стояков, обеспечивающих расход  л/с.  На практике чаще всего используется схема с 8 струями. При проектировании систем пожаротушения для объектов с определённым строительным объёмом необходимо обеспечить следующие параметры:

• минимальный суммарный расход воды — не менее 40 л/с;
• из них 10 л/с 4 струи по 2,5 л/с) подаётся через пожарные краны;
• оставшиеся 30 л/с обеспечиваются пожарным стояком.

Эволюция понятия «пожарный стояк»

Ранее под пожарным стояком понималась специализированная система — кольцевой водопровод, питаемый отдельной группой насосов. Такая конфигурация предусматривала:

• обособленное водоснабжение исключительно для нужд пожарных подразделений;
• прокладку трубопровода вблизи лифтовых шахт для пожарных расчётов;
• возможность немедленного подключения пожарных рукавов внутреннего противопожарного водопровода, после выхода из лифта.

В современных нормативах термин «пожарный стояк» исключён, что привело к разночтениям. В настоящее время его зачастую отождествляют с сухотрубом либо трактуют в зависимости от контекста проекта.

Технические требования к сухотрубам в системе внутреннего противопожарного водопровода

Ключевые характеристики:

1. регламентируется приложением A к СП 10;
2. допускается прокладка через:
   • лестничные клетки;
   • коридоры;
   • балконы;
   • лоджии.

Конструктивно сухотруб представляет собой трубопровод с кранами, оснащёнными полугайками для подключения пожарной техники.

Рекомендации по проектированию сухотрубов

При разработке проекта сухотруба следует учитывать следующие аспекты:

1. Обратный клапан в нижней части. Обязателен для предотвращения полного опорожнения системы при повреждении линии между пожарной машиной и сухотрубом. Это гарантирует сохранение воды в системе для работы пожарных на верхних этажах.
2. Сливной шаровый кран. Предусматривается для опорожнения сухотруба после использования.
3. Ограничение запорной арматуры. На сухотрубе не следует размещать дополнительные запорные устройства, кроме указанных выше.

Внутренний водопровод противопожарного водоснабжения: практическое применение сухотрубов в высотном строительстве.

На практике пожарные расчёты редко используют сухотрубы и ВПВ в высотных зданиях. Вместо этого применяется метод перекачки с помощью мотопомп:

• мотопомпа вручную поднимается на заданный этаж (обычно каждые 14 этажей);
• подключается к пожарной машине;
• от мотопомпы прокладываются рукавные линии на верхние уровни.

Пример для здания высотой 32–40 этажей:

• потребуется 2–3 мотопомпы, размещённые через каждые 14 этажей;
• возможен вариант с установкой перемычки на 14-м этаже для подключения мотопомпы к сухотрубу с последующей подачей воды через него на верхние уровни (опциональное решение).

Несмотря на низкую распространённость сухотрубов в современных проектах, понимание их функционала и ограничений критически важно для проектирования эффективных систем противопожарной защиты.

FAQ