Проект фонтана. Насосы и их размещение
Конструкция насосной станции фонтана. Расположение насосной станции*
Насосной станцией будем называть место, где устанавливаются насосы. Не помещение, а место. Помещение в нашем случае необязательно. Это может быть насосная подземная камера, шахта, колодец, шурф, приямок, плавучая или не плавучая платформа, плавучая платформа с частичным или полным погружением. Насосная станция может быть устроена внутри уличной скамейки, афишной тумбы, внутри скульптурной композиции или в имитации собачьей будки.
Размещение насосной станции относительно фонтана.
Правила обусловленные физикой процесса:
-Всасывающий патрубок или фланец насоса должен быть ниже уровня воды в фонтане. Всасывающая труба всегда должна быть заполнена водой. Подсос воздуха недопустим. Высокая вероятность выхода из строя насосов, срыв струи, невозможность последующего пуска фонтана.
-Насосная станция размещается по возможности ближе к фонтану. Больше расстояние, больше и дороже земляные работы по прокладке трубопроводов, длиннее трубы, больше гидравлические потери, больший диаметр трубы, выше цена трубы и трубной обвязки, выше стоимость работ, требуется выше мощность насоса, выше расход энергии, дороже насос.
Рассмотрим несколько вариантов размещения фонтанных насосных станций.
-Насосная станция из подводных насосов в чаше фонтана. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, не требуются дорогие трубные проходы через борт и дно фонтана, минимальная мощность насосов, нет земляных работ, нет шума воздушного охлаждения насосов, подводные насосы дороже, дороже кабельная система питания, нежелание заказчика размещать насосы в чаше фонтана.
-Насосная станция внутри бортов фонтана. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, минимальные затраты на устройство трубопроводов, минимальная мощность насосов, нет земляных работ, присутствует шум воздушного охлаждения насосов, но он заглушается шумом падающей воды, мало места внутри борта фонтана.
. -Подземная насосная станция под чашей фонтана. Самая затратная и сложная конструкция, но встречается часто. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, минимальные затраты на устройство трубопроводов, минимальная мощность насосов. Гигантский объём земляных работ, мощный фундамент и несущие конструкции для удержания чаши фонтана с водой, необходима система вентиляции для охлаждения насосов, система дренажа и удаления конденсата, сложная гидроизоляция помещения от грунтовых вод и протечек из чаши фонтана, обязателен люк с лестницей или лестничный вход и система освещения. Существует 100% вероятность затопления насосной станции и повреждения оборудования водой в течении уже первых двух лет эксплуатации в России. Обычно такая насосная станция стоит гораздо дороже самого фонтана. Требуется дорогостоящее проектирование с расчётами конструкций и всех систем, необходимых для подземных сооружений.
На изображении вариант с резервуаром для «сухого» фонтана, при отсутствии ванны фонтана.
. -Подземная насосная станция рядом с фонтаном. Все те же проблемы, что и у предыдущего варианта, но меньшая нагрузка на фундамент и стены сооружения, и немного больше гидравлические потери. Чем дальше от фонтана, тем больше потери, и больше земляных работ. Даже применение моноблочных герметичных полимерных колодцев не отменяет требование по воздушному охлаждению насосов и не отменяет риска затопления. Возможны протечки через трубопроводную обвязку насоса, торцевое уплотнение или резьбовые заглушки насоса. Есть ещё осадки и паводки. Существует 100% вероятность затопления насосной станции и повреждения оборудования водой в течении уже первых двух лет эксплуатации в России.
. Есть ещё такая вариация, но с погружным насосом:
. -Незаглублённая или мелкозаглубленная насосная станция. Самая дешёвая и удобная конструкция, но встречается очень редко из-за отсутствия фантазии архитектора или заказчика. Делается небольшая платформа для установки насосов на грунте на 300…500 мм ниже уровня воды фонтана. Если уровень не выдерживается, то делаем неглубокий приямок под насосную станцию и применяем насосы вертикальной компоновки с верхним расположением двигателя. Двигатель насоса должен быть выше уровня грунта. Трубопроводы пропускаем под газонами и тротуаром на минимальной глубине. Теперь включаем фантазию и изготавливаем защитный короб насосной станции. Можно сделать его в виде скамейки, подиума, декоративного колодца, афишной тумбы, клумбы, скульптуры, или просто обсадить пышным кустарником. Минимальный объём земляных работ, необходимы решетки для охлаждения насосов. Если станция близко к фонтану, то шум насосов заглушается шумом воды. Отсутствует риск затопления насосной станции, или затопит только приямок. Электродвигатели не пострадают, а насосная часть воды не боится.
. -Насосная станция в подвале соседнего здания. Тоже не самый затратный вариант. Если расстояние до здания меньше 30 метров, то этот вариант надо рассматривать в первую очередь. Если больше, то затраты на земляные работы, трубопроводы и компенсацию гидравлических потерь возможно будут выше предполагаемой экономии. Здание должно быть нежилым, иначе вибрации и шум от насосов не уложатся в санитарные нормы. Подвал должен быть гидроизолирован и обеспечен дренажной системой. Нужна хорошая вентиляция и освещение. Не забываем о дверях, через которые тяжёлые насосы надо как то занести в подвальное помещение.
. Выводы:
Самые недорогие насосные станции незаглубленные, размещаемые близко к фонтану. Включаем фантазию и вперёд. Надёжность системы высокая. Ломаться нечему, только на зиму воду из насоса и трубопроводов слейте и заглушите систему от затекания воды.
Следом идут подводные насосы. Строительство насосной станции не требуется, что сильно экономит бюджет. Однако подводные насосы стоят дороже аналогичного по мощности насоса сухой установки, что съедает сэкономленные средства. Систему с подводными насосами на зиму обязательно демонтировать и увозить на хранение в незамерзающее помещение.
Все подземные сооружения достаточно дороги и имеют множество проблем. Также требуется обеспечить высокий уровень безопасности для людей, находящихся под землёй. Электрическая безопасность оборудования и освещения, удаление грунтовых газов, устранение риска затопления, возможность лёгкой эвакуации и др.
Интересная информация по теме.
Есть один сайт на русском, о фонтанах. Содержание следующее (наши комментарии в скобках):
-фонтаны это хорошо, красиво, богато и всем нужно (очень-очень соглашусь с этим утверждением)
-смотрите, у нас есть много фотографий фонтанов (есть, немного)
-мы знаем несколько историй о разных известных мировых шедеврах фонтанного дела (есть несколько)
-весенние новости, фонтаны запущены (какая неожиданность! да ещё весной. )
-летние новости, фирма «Г» построила новый фонтан в каком-то городе (прекрасная фирма и город)
-осенние новости, фонтаны выключены (как так? зачем выключили? как жить без них зимой?)
-зимние новости, фирма «Г» решила не строить фонтан в какой-то деревне (зачем нам об этом сообщили?)
-мы профессионалы, мы знаем, как всё профессионально строить, присылайте заявку, мы дадим вам правильное предложение (но почему-то заявка поступает не профессионалам, поддерживающим этот сайт, а адресуются в одну из пяти зарегистрированных на этом сайте фонтанных фирм! как так? профессионалы же тут, на этом сайте сидят, на жизнь зарабатывают, а заявки уходят в какие-то другие фирмы?)
-мы профессионалы, мы проведём экспертизу проекта, который вам сделала другая фирма
(присылаем им проект, и он также переадресовывается на почту одной из пяти зарегистрированных на сайте фонтанных фирм).
Как, вы думаете, будет выглядеть экспертиза вашего проекта? Правильно.
«Ваш проект не проект, неправильно оформлен, делали неспециалисты, не соответствует строительным нормам и правилам, противоречит всем ГОСТ всех прошлых и будущих лет, насосы не той конструкции, насадки не того производителя, гранаты не той системы. Нарушены правила композиции и, вообще, это работать не будет! … Но не бойтесь. Мы разработаем вам проект с правильным оборудованием! … и ещё одна очень правильная фирма вам всё правильно построит».
И ещё на этом сайте выложена для наглядности феерическая экспертиза одного проекта. Не буду останавливаться на других разделах, сразу бросилось в глаза заявление по размещению насосов в насосной станции. Приводились разные СНиПы, указывались разные требования на установку насосов. Забавно то, что указанные СНиПы, не применяются для данного типа сооружений, и вообще их действие давно отменено. Там говорилось, что ширина прохода между насосами должна быть не менее 1 метра со всех сторон, фундамент насоса должен возвышаться над уровнем пола на 50 сантиметров. Высота потолка не менее 4 метров и т.д. СНиП этот предназначался для строительства насосных станций городского водоснабжения и заводов с непрерывным производственным циклом, с учетом древних конструкций консольных насосов. Других в то время массово не производилось в СССР.
Большое расстояние между насосами нужно было для того, чтобы работник мог стоять у насоса и менять сальниковую набивку, а соседний насос не зацепил бы работника за штаны вращающейся муфтой и не намотал бы на вал. Большая высота фундамента насоса, чтобы работник не сильно наклонялся и не уставал от многочасовой работы по замене сальниковой набивки. Большая высота помещения нужна чтобы подвесить кран-балку или заехать автопогрузчику, чтобы заменить насос. Те древние насосы были очень большие и тяжёлые.
Сейчас 21 век, и техника давно изменилась и стандарты. Сальниковая набивка успешно заменена торцевыми уплотнениями с большим сроком службы. При необходимости меняется за несколько минут. Вращающиеся муфты компактны и спрятаны внутри за надёжными крышками. Большинство современных насосов не требуют массивного фундамента, их габариты и масса сильно уменьшились, а надёжность насосов и двигателей сильно выросла. Современные насосы можно монтировать плотными рядами по горизонтали, вертикали и диагонали. Да хоть по спирали в шахматном порядке и беспорядке. Читаем инструкцию на выбранные насосы и там всё про это написано.
Критически относитесь к предложениям различных «профессионалов». Подключаем здравый смысл и разбираемся во всём самостоятельно. Мы не на Марс летим, а фонтан строим. Фонтаны люди строят уже тысячи лет. Ничего сложного для понимания. И кстати, никаких СНиПов по фонтанам не существует. А применение СНиПов, разработанных для других сооружений является признаком дебильности или мошенничества.
*-материал не описывает конструкции сухих пешеходных фонтанов, об этом читайте другие наши материалы.
Источник
Выбор насоса для фонтана
Технология проектирования фонтанов допускает применение двух типов насосного оборудование: насосы сухой установки, размещаемые в техническом помещении и насосы погружного типа с питающим напряжением 24В. постоянного тока.
При проектировании нового или реконструкции старого фонтана, Заказчики и инженеры проектировщики, сталкиваются с вопросом: «какой тип насосов применить в фонтане?».
Для правильного принятия решения необходимо понимать, какими государственными нормативными документами и правилами регламентируется применение того или иного типа насосного оборудования для конкретного объекта проектирования, какие варианты предлагаются современным рынком, на сколько затратным будет реализация технологического решения и последующая эксплуатация фонтана.
На первом этапе, необходимо определить назначение, функционал объекта, его расположение и доступность для массового пользования.
При проектировании городского или находящегося на общедоступной территории фонтана, необходимо следовать нормативным документам, которые четко определяют правила и условия применения насосного оборудования в фонтанах. Основные требования к применению насосного оборудования в фонтанах изложены в ГОСТ Р 50571.7.702-2013/МЭК 60364-7-702:2010 Часть 7.
Термины и определения:
Фонтан: установка, как правило, применяемая в декоративных целях, когда вода выходит из источника и заливает ванну (чашу) некоторого вида.
Ванна (чаша) фонтана: часть фонтана, в которой собирается стекающая вода.
Плавательный бассейн: ванна с водой, предназначенная для плавания, ныряния и т.д., но не для мытья.
Лягушатник: ванна с низким уровнем воды, например, для игр или плавания.
Требования для плавательных бассейнов также применяются к лягушатникам.
Для ванн фонтанов, которые также предназначены для нахождения людей (пешеходные, сухие фонтаны) , применяют требования, как для плавательных бассейнов.
В городских фонтанах есть несколько основных зон риска для здоровья человека, это:
- Образование в фонтане биосреды с развитием болезнетворных микроорганизмов.
- Удар электрическим током, при несоблюдении норм проектирования и правил эксплуатации.
- Механические травмы, при падении в фонтан и от удара мощной струи в пешеходных (сухих) фонтанах.
В фонтанах в нормальных условиях риск поражения электрическим током увеличивается за счет снижения сопротивления кожи и контакта тела с потенциалом земли.
Фонтаны и плавательные бассейны разделены на 3 зоны (0,1,2) безопасности определяющие возможность применения того или иного электрооборудования.
Зона 0 включает в себя:
— внутреннюю часть ванн (чаш), в том числе любые углубления в их стенах или полах;
— внутреннюю часть ванн для мытья ног;
— внутреннюю часть фонтанов или водопадов и пространства под ними.
Зона 1 ограничивается:
— границей зоны 0;
— вертикальной плоскостью на расстоянии 2 м от обрамления ванны;
— полом или поверхностью, где возможно пребывание людей;
— горизонтальной плоскостью на 2,5 м выше от пола или поверхности, где возможно пребывание людей.
Зона 2 ограничивается:
— вертикальной плоскостью, внешней по отношению к зоне 1 и горизонтальной плоскостью на расстоянии 1,5 м от предыдущей зоны;
— полом или поверхностью, где возможно пребывание людей, и
— горизонтальной плоскостью на 2,5 м выше пола или поверхности, где возможно пребывание людей.
Для фонтанов зона 2 не существует.
В зонах 0 и 1 допускается применять только защиты с помощью системы БСНН ( английский эквивалент: « SELVsystem »). Основная защита осуществляется путем ограничения напряжения в цепи системы БСНН до сверхнизкого значения; отделения цепей системы БСНН от всех других цепей. Дополнительная защита состоит в том, что отделение цепей системы БСНН от других цепей является защитным разделением (цепи системы БСНН отделены от земли ) с номинальным напряжением, не превышающим 12 В переменного тока или 30 В. При этом источник (блок) питания должен быть установлен вне зон 0 и 1. Применение системы БСНН не исключает установку УЗО с током утечки 30 мА. Все оборудование размещаемое в зоне 0 должно иметь степень защиты IP68.
На Рис. 1 показано, что ванна фонтана, фонтанные струи и водопады, изливы имеющие общий объем воды относятся к зоне 0.
Прилегающая к чаше фонтана территория находится в зоне 1.
Исходя из вышеперечисленных требований, применение погружных насосов с питающим напряжением свыше 30 V . в зоне 0- запрещено! Те же требования относятся и к приборам подводного освещения применяемых для подсветки фонтанов и иных водных сооружений.
Кроме того, производители погружного насосного оборудования, имеющего высоковольтное питающее напряжение в паспортах изделий на основании ГОСТ МЭК 60335-2-41-2009 и международным стандартом применения бытового насосного электрооборудования: IEC 60335-2-41:2004 обязаны указывать, что запрещается использование данного оборудования при непосредственном контакте пользователей с водой.
Данные стандарты распространяются на следующие приборы:
— насосы для садовых прудов;
— нагнетательные насосы для полива;
— насосы для загрязненных жидкостей;
— насосы для настольных фонтанов;
— вертикальные скважинные насосы.
Представленные стандарты устанавливают требования безопасности к электрическим насосам для жидкостей температурой не более 90 °C бытового и аналогичного применения, номинальное напряжение питания которых не превышает 250 В для однофазных приборов и 480 В — для других приборов.
Сегодняшний рынок поставщиков профессионального фонтанного оборудования предлагает широкий ассортимент насосов с питающим напряжением 24V постоянного тока. Характеристики производительности данных насосов растут с каждым годом и позволяют обеспечить безопасную и надежную работу небольшого городского фонтана без потери качества водной композиции. Наиболее востребованы такие насосы в пешеходных (сухих) фонтанах, где высота и диаметр струи ограничены их назначением и безопасным пребыванием детей в зоне фонтана в период его работы.
Какие же насосы применять для больших городских фонтанов?
Обеспечить работу водной композиции городского фонтана с большими характеристиками производительности фонтанных насадок, возможно с применением консольно-моноблочных насосов с предварительным фильтром грубой очистки. Для такого типа насосов необходимо устройство технического помещения, расположенного на минимальном удалении от чаши фонтана. Устройство технического помещения для фонтана, безусловно формирует дополнительные финансовые расходы на строительную часть, но оно обеспечивает не только соответствие норм электрической безопасности, но и возможность размещения системы фильтрации, водоподготовки и шкафов управления фонтаном.
Технология гидротехнической части и соответственно выбор типа насосного оборудования фонтана, находящегося на территории частного владения или коммерческого объекта с закрытой территорией, где доступ к фонтану ограничен числом пользователей и возможностью соблюдения требований к правилам эксплуатации фонтана пользователями, может быть принята с отступлением от норм проектирования. В данном случае ответственность в принятии выбора технологии лежит непосредственно на Заказчике и тип насосного оборудования в большинстве случаев определяется выделенным бюджетом.
Зачастую в таких проектах применяют насосы погружного типа с высоковольтным питающим напряжением, что существенно сокращает объем необходимых затрат. Насосы размещаются непосредственно в чаше фонтана и практически без потерь обеспечивают работу струйных композиций. В зимний период погружные насосы демонтируются и хранятся в сухом отапливаемом помещении. Но заботясь о безопасности (при наличии финансовых возможностей) предпочтение все же лучше отдать более современным технологиям с применением насосов с низковольтным питающим напряжением 24V.
Информация представленная в данной статье имеет справочный характер.
Источник