сти от расхода подаваемой воды и намеченного для них прогнозом режима работы.

Основны.м фактором, определяющим параметры работы элемептоп системы водосиабже1И1я, является рс жнм расходова1П1я воды потребителями, которых эта система обслуживает. В отличие от многих инженерных систем, рассчитываемых но заранее известным и заданным нагрузкам, системы водоснабжения должны учитывать непрерывно меняющийся режим водообсспечения, поэтому при проектировании систем водоснабжения необходимо точное прогнозирование водопотребления.

Для промыпгленщях предприятий расходы воды иа производственные нужды задают в соответствии с технологическим регламентом потребления воды. Сложнее прогнозировать водопотребление в населенных пунктах, так как расходование воды населением определяется рядом факторов, связанных с укладом жизни н трудовой деятельностью людей.

3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИИ

Проектирование систем водоснабжения связано с построением структурной схемы и оценкой иараметро!» входящих в нее элементов. В результате расчета определяют производительность водонитателя, размер диаметров водопроводных сетей, в.местимость запасных п регулирующих емкостей и т. п. При этом необходимо установить тип системы, рационально разместить водопроводные сооружения, представить компоновку агрегатов и оборудования, а также реп1ить экоиомическпе задачи. В настоящее время, проектировщик располагает арсеналом технических решений и должен выбрать из них наилучшие. Задача усложняется необходимостью учета объективно ограниченных ресурсов и потерь неэкономического характера. При этом риск просчета намного уменьшается, если удается изучить технические и экономические факторы. Технико-экономический анализ, положенный в основу проектирования систем водоснабжения, в настоящее время является самостоятельным разделом теории обоснования проект иых ретпеннй. Предметом технико-экономического ана лиза является сложная техническая система, для кото рой заданы цели и характеристики функционирования, используемые при технико-экономическом анализе.

Первый вид задачи, когда заданными являются параметры водообеспечения процесса тушения пожара и тип системы (с конкретными элементами и характеристиками надежности). В этом случае необходимо отыскать по критерию минимума приведенных затрат вариант водоподачп с распределением потоков воды, отвечающих наилучшему процессу технического обслуживания водопроводных сооружений. Peuieime подобного тнна задач основывается на методах теории исследования о и е р а п и й.

Второй вид задачи, когда задаются лнпН) характеристики назначения и надежности водоснабжения и требуется определить тип системы лтля гюдачи воды. Из условия задачи видно, что она сложнее первой, так как отличается больИ1ей неопределенностью (наряду с режимом подачи и распределения воды неизвестными являются также элементы системы и их характеристики). Для решения этого класса задач применяют методы технико-экономического анализа в сочета1Н1и с методами проектирования систем водоснабжения.

В третьей задаче неизвестными являются тин системы и характеристики назначения и надежности. Этот класс задач имеет наиболыную степень пеонреде-леииостн и требует при решении применения методов теории анализа систем.

Эффективность варианта технического решения

Осповоиолагаютцим в технико-экономическом анализе является эффективность решения. В соответствии с ГОСТ 15467-79 «Управление качеством иродукции. Основные понятия. Термины и определения» вариант рассматриваемого рен1ения может быть представлен в виде продукции, которая «рассматривается как материализова1И1ый результат процесса трудовой деятельности, обладающий полезны.ми свойствами, полученный в определенном месте за определенный интервал времени и иредиазначенный для использования потребителями в целях удовлетворения их потребно-гпг-* " я т е л ь эффективности согласно ОСТ 15467-79 это «количественная характеристика СТСПС1Ш достижения полезных результатов при исполь-

С. 9-27 с.

Зак. 179

зовании продукции в конкретной эксплуатационной ситуации с учетом эксплуатацпонпых затрат»

Под эффектом (результатом) понимается полное или частичное достижение определенных технических, экономических и социальных целей. Если система обеспечивает требуемую 1горму водопотребления, значит достигается техническая цель. В результате модернизации оборудования, позволяющего увеличить нн-тенсив]юсть подачи воды при пожаротун1ении н, следовательно, уменьшить материальный ущерб от пожара достигается экономическая цель, направленная на cim-женис потерь по восстановлению объекта. Благодаря оснащению предприятия автоматизированной (быстродействующей) системой противопожарного водоснабжения, обеспечивающей ликвидацию очага загорания в начальной стадии развития пожара и нсключающен гибель люден и катастрофические разрун1спия оборудования, достигается соцнологичсскпй эффект.

Прн оценке эффсктнвностн системы противопожарного водоснабжения необходимо учитывать капитальные вложения на возведение водопроводных сооружений, издержки эксплуатации и !10тсри, обусловленные ущербами от пожаров, развпваюпшхся в результате ис-достаточ1Юго водообеспечения пожар1К)й техники и оборудования ножаротуп1ения. Система водоснабжс1П1я имеет множество сложных свойств, которые проявляются при сс проектировании, строительстве и эксплуатации (техническом обслуживашш, ремонтах и использовании). Например, одно из множества свойств системы - надежность характеризуется такими относительно простыми свойствами, как безотказность, долговечность, сохраняемость и ремоитнонрнгодность.

Свойства системы количественно характеризуются параметрами, совокушюсть которых представляет комплексный показатель качества фуик-ц и о и и р о в а и и я. Многие показатели качества функ-ционировапня системы являются функциями ее параметров.

Свойства системы противопожарного водоснабжения в соответствии с онрс.аелсннем качества подразлсля-

С. 7-27 с.

2 Качество - совокупность свойств продукции, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением продукции.

ются на технологические (характеризующие систему как комплекс взаимосвязанных водопрово.тных сооружений), потребительские (характеризующие принадлежность системы к определенному классу потребителей), экономические (характеризующие экономичность) и эксплуатационные (характеризующие систему как объект эксплуатапни).

К первой группе относятся многофункциональные системы водоснабжения городов, полезный эффект которых оценивается экономическими и социологическими показателями в виде дохода от оказываемой городу помощи в реализации программы пожарной безопасности населения.

Ко второй группе опюсятся системы, полезный эффект которых проявляется в потешщальной форме. Эту группу составляют автоматизирова1Шыс системы специального противопожарного водоснабжения. Основное их назначение - постоянная готовность к автоматическому тун1еиию пожара, хотя потребность в этом может и пе возникнуть в течение всего срока службы этой системы.

К третьей группе относятся системы противопожарного водоснабжения промышленных объектов, полезный эффект которых проявляется за счет сокра-н1сиия вынужденных простоев предприятия в результате обеспечения своевременного тун1епия пожаров и таким образом нре.адтвращающих крупные аварии технологических линий.

При нроектированнп системы водоснабжения 1к--нользуют количественные методы оптимизации параметров, смысл которой заключается в установлении таких значений этих параметров и такого изменения их во времени, при которых достигается максимально возможная в онрсделенных условиях эксплуатации системы водоснабжения эффективность.

Математическая мо.тель оптимизации состоит из цс-лсвон фуикппи и ограничений. Целевая функция, представляющая собой максимум эффекта на единицу затрат, равняется:

ц=э/з,

lae Э - эффект (результат). 3 - затраты.

При Э = соп51 U = 3-min, при 3 = const Ц=.Э - -*-тах. Из этого следует, что для оптимизации параметров необходимо количественно оценить: характери-

стики системы; эффект от эксплуатации; затраты на разработку, строительство и эксплуатацию; потери от ненадежности функционирования.

На практике используются три вида оценки эффекта и затрат:

техническая - в виде технических единиц измерения (мощность, производительность, расход, вместимость и т. п.);

денежная - в виде денежных единиц;

полезностная - в виде условных единиц (баллы, коэффициенты весомости, индексы, шкалы полезности н т. п.).

Огра1П1чеииямн в расчетной модели яв.аяются условия проектирования, строительства и эксплуатации системы, характеризуемые научно-техническими, технологическими и эксплуатационными возможностями, требованиями пожарной безопасности, меронрпятнямп но охране окружающей среды и т. п.

Основным требованием к работе систем водообеспечения различных объектов является вынолнетю ими задагшых функций при высоких показателях надежности и экономичности. РТиаче говоря, система должна не только выполнять с нанмепьнтми затратами средств заданные функции водоснабжения, но и фактически выполнять их в процессе эксплуатации без нарушений.

При определении эффективности проектируемых систем противопожарного водоснабжения, как правило, используют аппрокснмационные модели. Их построение основано на применении специальных разделов теории вероятностей и математической статистики. Эти модели разрабатывают в предположении, что процесс эксплуатации определяется внеишими причинами и зависит от так называемого внутреннего состояния самой системы. Противопожарное водоснабжение представляет собой сложную систему состоящую из нескольких функционально самостоятельных подсистем, десятков агрегатов, сотен узлов и элементов. В каждом элементе заложе-

Сложной системой называют совокупность взаимосвязанных элементов 2 обеспечиваюпн1х выполнение заданных функций несколькими различ1Н)1м11 способами и отлнчаюншхгя уровнями качества функционирования.

Элемент системы - часть системы, выполняющая определенные функции п ие подлежащая дальнейшему расчленению на части при данной степени подробности рассматриваемой системы (детали, узлы, агрегаты, машины, простые системы).

на потенциальная возмож1И)Сть отказа, приводящая п конечном счете к сиил<с1П1Ю надежности системы в це-.мом. Это в значительной мере обусловливает процесс эксплуатации системы и ожидаемый уровень качества ее фупкционнровання.

Простая система представ.1яет собой совокупность взаимосвязанных элементов, обеспечивающих выполнение заданных функций с одним определенным уровнем качества функциошфования.

Как видно из 01фсделеппя, систему можно отнести к сложной или простой в зависимости от требуемой цели и постановки penieinni задачи. При моделировании последовательно обобн1,ают информацию, исходя из структуры отдельных частей моделей (элементов), последовательно укрупняемых в более общие. Например, в качестве частных могут рассматриваться модели определения продолж1Ггелы1ост11 нодачи воды, вместимости водоисточника иперцноппости системы контроля и автоматики и т. п. Расчеты по таким моделям независимы один от другого и основаны на использовании соответствуюн[ей исходной информации. Результаты расчета выражают в виде таких усредненных показателей, как условные математические ожидания величин и всроят!1ости рассматриваемых событий.

Для анализа качества функцио1шрования систем в настоящее время применяют модели, основанные на припцппах теории случайных или марковских процессов. Самостоятельным разделом теории марковских процессов является теория массового обслуживания. Под обслуживанием понимают удовлетворение некоторой системой поступающих в нее требований (заявок). Например, такой системой является противопожарное водоснабжение (обслуживающая система), а заявки иа ее нснользоваиие представляют требования на отбор воды для тушения пожаров, которые выражаются в виде временной носледовательностн (входящего потока). Этот раздел прикладной математики наиболее перспективен при иостроенни моделей функционирования (по-

Определяемые при условии, что предшествующие им зависимые события произошли (например, математическое ожидание расхода воды для тушения 1южара при условии, что система обеспечит требуемую продолжите.тьность подачи).

Случайный процесс, поведение которого после любого момента времени зависит только от его состояния в этот момент н не зависит от новедепия процесса в нредтествующнй нсрпод.