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Abstract: along with our country economy and the rapid development of city construction, increasing number of large buildings, building investment increase, use function complex, the fire prevention design put forward higher request, the fire water system design is building fire system design in a very important link, this paper discusses some problems of design, consider already put out the fire and fire control safety, and consider the rationality of the investment.
Keywords: the fire water system; Water supply design; standard
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、消防给水系统形式的选择
1.1分区给水和不分区给水
根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第8. 6. 2的规定可知,不分区给水形式宜在消火栓栓口的静水压力不大于0. 80MPa时采用,当消火栓栓口的静水压力大于0. 80MPa时,应采用分区给水形式,以保证消火栓栓口处的出水压力不会过大。分区供水方式包括:并联分区供水方式、串联分区供水方式、减压阀分区供水方式三种,其特点分别如下:
并联分区供水方式:优点是自成体系,各个分区互不干扰,更加安全可靠;缺点是造价高,维护管理较困难。
串联分区供水方式:优点是不需高压泵,高压管,各区水泵压力相近或相同;缺点是水泵分散,管理困难,造价高。
减压阀分区供水方式:优点是系统简单,只需一套水泵,一套水泵接合器一座水箱,一套电控设备,造价低,管理方便,此种供水方式被多数设计者采用。这种方式虽然可以保证经济、安全的要求,维护管理方便,但它的缺点是对减压阀的要求较高,多数采用可调式减压阀,要求阀后压力为可设定并能保持恒定。
1.2独立的消防给水系统和区城集中的消防给水系统
一般情况下,单一建筑物内的消防系统水量及水压由单独的消防水池和高位水箱满足,即单一建筑物宜设置独立的消防给水系统。《高层民用建筑设计防火规范》第7. 3. 5条提出:“高层建筑群可共用消防水池和消防水泵房,消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算”。当同一区域内有多栋高层建筑,其室外给水管网条件相仿,距离靠近,而且同一时间内只考虑一次火灾时,为节约用地,节约投资,消防水池和消防水泵房均可以共用,即区域集中的消防给水系统。其实质就是在一定范围内用一个消防水池、消防给水泵房和高位水箱满足多栋建筑物的消防给水要求。
二、消防给水系统的技术措施
2.1消防给水引入管道
《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》明确规定:室内给水系统应有两条给水管路,并要求两条供水管路均应满足建筑消防用水要求,在设置两条供水管路的前提下,一旦一条供水管路发生故障时,另一条供水管路仍能承担起供水任务,实质上两条供水管路构成了互为备用的关系,这主要是解决供水系统的安全问题,如果在检修供水管路时发生火灾,仍能通过另一条供水管路提供灭火所需水量,确保了建筑的消防安全。
2.2消防水池及加压泵的设置
消防水池的容量应满足在火灾延续时间内建筑物(或区域中最高一栋建筑物)的室内外消防用水总量的要求。当设有分别接自两条市政给水管道的水管在火灾时能保证连续送水时,消防水池容积计算就叮以减去火灾延续时间内连续补充的水量。消防加压泵的选型,应按建筑物最不利点消防(或区域内最大一栋建筑物的室内消防用水压和水量)所需水压和水量确定。另外,消防控制中心能同时手动或联动控制消防泵,消防泵应通过计算机进行自动控制,以便智能化管理。
2.3消防系统的减压措施
《高层民用建筑设计防火规范》第7. 4. 6-5条规定:“消火栓栓口的静水压力不大于0. 8MPa,当大于0. 8MPa时,应采取分区给水系统,消火栓检口的出水压力大于0.5MPa时,消火栓处应设减压装置”。为满足高层建筑或区域中多层建筑消防系统的水压要求,可将多层建筑的室内消防系统通过减压阀井和室外环状高压消防管网相接,并且为提高可靠性,减压阀应采用并联阀组。
2.4高位消防水箱的设置
在《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定采用临时高压给水系统的高层建筑,必须设置高位消防水箱,其贮水量应大于10 min室内消防用水总量。在可共用消防水箱的区域消防系统中,其贮量按最大一栋建筑的10 min室内消防用水量计算。另外,消防水箱总出水管上设置水流指示器,室内动用消防水时,能及时发出警报信号至消防控制中心,从而可手动或自动启动消防泵。目前,由于电气自动化及智能化产品在建筑业应用的快速发展,消防联动控制设计的不断完善,现代建筑大多采用自动化的水消防系统。另外,对于现代建筑而言,为保证消防设施的安全可靠,应采取保证供电可靠的措施,对接到消防信号至消防泵启动并进入消防状态的时间要做确切要求。这样可不考虑水箱的自救用水量,因为只有在消防泵启动前或停电的情况下,高位消防水箱中的水才用于火灾初期灭火。
2.5区域中水泵接合器的设置
水泵接合器的作用是在火灾时,消防泵出故障或室内消防用水量不足的情况下,由消防车就近从室外消火栓或消防水池取水,通过水泵接合器向室内消防管网供水,保证灭火需求。在高压消防管网上应统一考虑水泵接合器的设置数量及位置,其数量根据建筑火灾时所需的室内消防用水总量确定,每个消防水泵接合器的流量为10 L/s~15 L/s;其设置位置周围15 m~40 m内应有室外消火栓或消防水池。
三、消防给水设计的问题及探讨
3. 1室外消火栓数量及水泵接合器位置
《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10 L/s~15 L/s",但是《高层民用建筑设计防火规范》的《条文说明》是这样解释的:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分”。可以想象得到,室外管网供水流量一旦确定,即使室外消火栓的设置数量发生变化,所能取到的水量的总和是一定的,即室外管供水总量,由于室外消火栓是室外消防用水取水口,应按室外管网来考虑,因此,该《条文说明》的解释超越了规范的规定。室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,当把室外设计消防用水储存在室内消防水池时,室外管网就会由室外消防用水量决定,在一般情况下,水泵接合器的15 m~40 m范围内要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,为了便于与经计算的室外消火栓数量对应,在布置水泵接合器时,要对其相对集中的考虑,一旦设计中室内消防系统需要较多水泵接合器,且布置分散时,则需要适当增设室外消火栓。
3.2水泵接合器数量
《高层民用建筑设计防火规范》第7. 4. 5-1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10 L/s~15 L/s计算”,这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量确定。但是,在室外消防用水量远远小于室内消防用水量的情况下,设置过多的水泵接合器没有任何意义。因此,对于某些灭火系统应该可以适当减少水泵接合器的数量,笔者认为,水泵接合器的数量应该按室内消防用水量和室外供水能力综合考虑确定,既可以保证消防的安全可靠性,同时又能达到节省投资的目的。
3.3消防水池的容积
消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的大小直接关系着建筑消防系统的安全性和经济性。《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池”。《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消.防用水时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求”。
另外,从市政引两根进水管构成室外环状供水,只考虑室内消防用水量,规范没有明确规定火灾时水池的补水量,这样进一步加大了高层公共建筑地下室的消防用水池容积,占用了许多地下室空间,同时又增大管理的难度,造成水资源的浪费。因此,如果城市环状供水的安全可靠性较强,适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量,可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理的目的。
四、结束语
在建筑消防给水系统设计中,安全可靠最为重要,但在保证安全的同时也应达到经济合理,节省投资,维修管理方便等目的。因此,在设计中应认真考虑,细心比较,使工程更加合理完善。
参考文献:
[1]《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006);
关键词:工厂;消防系统;给水;喷淋;设计
中图分类号: TU976 文献标识码:A
在当今的工程建设中,消防给水系统越来越被人们重视,它的选择在整个工程设计领域占有很大比重,决定着工程建设合理性与经济性。厂房喷淋消防给水设计工作的目的在于防止和减少火灾发生,保护厂区工作人员人身财产安全,因此这里我们有必要对相关设计重点进行分析。
一、工程概况分析
近年来,随着我国经济的进一步发展,国外投资上在我国投资建厂项目越来越多,在工程设计中对消防系统的设计要求越来越严格。尤其是对外商投资厂房建设中,消防设计工作与国内其他的建筑工程而言更加严格,不仅要求消防设计要满足我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》标准要求,而且要符合国外工程联合保险系统标准,这也给整个消防设计提出了新看法。我国某一厂房在建设中总建筑面积为37000m2,其中包含了一栋单层厂房、两层办公楼和一层设备中心。由于厂房生产高技术产品但却不属于化工类产品,因此在建筑安全标准上处于丙级工业建筑。
二、系统设计参数
根据《自动喷水灭火系统设计规范》:员工中心、办公楼和设备中心的层高均小于8m,属中危险级;其中员工中心、办公楼是Ⅰ级,喷水强度6L/min・m2,作用面积160m2,可采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头;设备中心是Ⅱ级,喷水强度8L/min・m2,作用面积160m2,可采用68/74℃温级、20mm、K=116闭式喷头。在厂房设计之中,具体的厂房包含了进出货仓库、生生产车间以及办公区域三个部分,而建筑结构顶层设计主要以斜屋面为主的,建筑物整体高度为3m,檐口的高度为10m。在设计中为了方便员工进出生产车间和运输器械的进出,在厂房两边都设置了相应的走廊,在一二号出口和生产车间还设置了明显的办公区域,但是由于办公区域本身要求较小且曾高低,这一地方的喷头选择与其他环节相比较为特殊,主要采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头。仓库作为整个厂房设计标准中最危险的地方,它在设计中最高高度为12m,这就给整个设计工作的开展造成新的难题,为了更好的保证设计标准和安全,仓库屋顶直接设置了防火天花,防火天花的高度为12.2m,比屋顶高度还高出0.2m。根据我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》要求,仓库本身属于二级危险仓库,同时货品堆放往往都超过了3m,因此考虑到最快消防需求,在喷头设计上采用了早期抑制喷头,并且在充分分析仓库各项参数的基础上对喷头的工作压力做了明显的限定。喷头采用68℃温级、20mm、K=200(英制14)的ESFR喷头。流量计算如下:
最不利喷头的流量:q=K(10P)0.5=200(10×0.5)0.5=447l/min=7.45l/s。
作用面积内12只喷头的流量:Q=12q=12×7.45=89.4l/s=322m3/h。
考虑到产品的包装有可能采用发泡材料,而货品的堆积高度又超过7.5m时,需增加货架喷头;还有宽度大于0.6m的风机下需增加喷头。FM标准要求叠加这部分喷头的流量。对于工厂的喷淋系统设计中,除了需要重视参数选择外,对管道布局、喷头选择都要给予一定的重视,尤其在近几年,随着智能技术、数字技术和信息技术的发展,工厂喷淋消防系统设计也逐渐出现了自动化控制装置,面对这种情况我们不仅要结合厂区仓库、生产车间以及办公区域的不同构成分析,同时还要对流水线设备、电网系统进行严格控制。
三、管网的布置
1 仓库ESFR喷头布置。对于进出口部位的喷头在布置的时候要严格按照国家消防标准进行,并且配备科学的喷淋水管,分别在四周按照环状进行布置,这种做法旨在保证喷头安装的科学性及有效性。但受到生产车间和库房面积的限制,在设计中要配备6个以上的喷头,并且喷头之间的距离要确保在2.4m~3.3m之间。(ESFP喷头安装如图1所示)
2 车间ELO喷头布置:一、二号车间的火灾危险性比仓库低,考虑分别用四根DN200的喷淋配水管枝状供水。由于车间屋顶的桁架结构比较复杂,车间的柱网横向和纵向跨度分别是7.5m和6.0m。喷头间距采用:横向2.5m,纵向3.0m。(ELO喷头安装如图2所示),此安装方法不同于其他普通喷头的安装。其一为了保持喷头周边300mm范围内没有任何障碍物;其二保证在管网冲洗过程中,杂物不致堵塞喷头。
四、消防水泵房设计
众所周知,水泵是当今水系统中不可或缺的组成部分,尤其是在消防系统中其作用更为突出,它在火灾发生的时候能够有效保证供水量和供水质量,是整个工厂消防水供应的基础。因此在工厂的喷淋消防给水系统设计工作设计中,除了注意上述各种设备设备之外,还要高度重视消防栓、喷淋装置以及水泵房之间的关系,要从水泵房位置的选择、水泵房消防栓的设置以及自动喷淋准确性三个方面的要求。
结语
在进行工厂喷淋消防给水系统方案设计工作中,我们要充分注意阀门、喷淋头以及水泵等基础设备的选择,同时对施工建设以及后期使用中容易产生的各种问题加以处理,要求设计人员坚持实事求是、与时俱进,严格按照我国与国外消防标准开展,为整个工厂乃至社会消防事业发展做积极贡献。
关键词:消防工程;给水设备;设计
由于现在建筑工程的多样化,使得消防工程施工难度大幅度增长[1],在设计消防给水设备时也有着更高的要求。本文通过对消防系统各种给水设备的分析,探讨其具体对策。
1 消防水池设计
消防系统的给水中,消防水池作用主要是储存构筑物所需要的全部消防用水,在进行具体的设计时如果没有对构筑物实际用水进行综合考虑,没有按照消防给水系统设计指标来进行容量的确定,会严重影响消防工程所具有的经济性和有效性。本文主要按照高层建筑设计为例,在我国相关的防火规范当中有着较为确切的规定:如果天然水源,市政给水管道中存有的水量和流量没有办法满足构筑物中、外消防所需要的量,那么在进行此类消防给水系统设计时,必须要有符合建筑物水量消耗的消防水池。所以通过此我们可以知道,消防水池在进行水容量的设计时,需要满足建筑物内外每个消防灭火设备所需要的最低水量标准。在进行消防给水系统实际设计时,对于蓄水池设计来讲,首先要对建筑物当中的自动化消防设备,例如喷淋系统等进行综合考虑,还要满足消防栓系统以及室外消防系统所需要的用水量。以此为基础,还需要具体考虑如果火灾发生,火势会蔓延的时间,实施相关专业计算,使设计用水量有比较明确的具体数值,根据此设计消防水池具体的容积和体积。另外,此方法虽然能够确保消防给水系统水量充足,有效性高,但是这样设计出来的消防水池具有较大的容积,会对消防工程的经济性产生较为直接的影响。如果想要在减少工程造价但是又能够确保消防给水系统具有较高的安全性、有效性,需要综合考虑建筑物整个给水状况,合理的缩减消防水池实际容积,主要依据是在确保市政供水有较高安全性和可靠性条件下,按照正确的计算方法设计出消防水池标准容积,而且需要和市政环状供水系统所能够提供的部分用水量相结合,可以有效降低消防水池实际体积与容积,以使项目建设施工成本下降。在此基础上,可以增加建筑物进水管道的规格,最大可能性的使消防给水系统满足实际需求[2]。
2 高位水箱设计
消防给水系统当中,高位水箱主要是用来储存火灾初期扑灭所需要的水,利用高位差来给消防给水系统供水;满足工作状态时所必需的水压,确保消防给水管道内有充足的水而且能够维持压力稳定性,给消防系统启动初期提供充足的用水量及水压力,使得初期火灾能够有效控制。在进行消防高位水箱的设计时,其高度的设置可以遵循以下几个方面:在室内进行消火栓系统的设计时没有必要遵循充实水柱标准来设计高位水箱实际高度;如果多层建筑只设置室内消火栓系统,那么其消防高位水箱必须要设置于建筑物最高位置。在室内消火栓位置安装了消防水泵直接启动按钮后,没有必要设置增压设施;如果高层建筑只是设置了室内消火栓系统,那么在设计消防高位水箱高度时,其必须要符合“高规”所规定的对消火栓所需静水压力最不利的要求;在自动化喷水灭火系统当中,消防所用高位水箱的高度设置需要符合最不利位置的喷头正常工作所需最低压力及喷水强度,通常按照5个喷头共同动作情况来进行核算;如果消防高位水箱是消火栓和喷淋系统共同应用的,那么其高度的设置必须要通过一定的合理计算进行确定,当高层建筑当中的消防给水系统和多层建筑当中的自喷系统设定的消防高位水箱无法满足实际压力时,都要进行增压设施的设置。增压稳压设备所设计的最低工作压力必须要满足消防给水系统中最不利位置所需要的压力。
3 水泵接合器设计
消防水泵接合器主要和消防机动泵进行配套使用。当室内原有的消防泵由于停电,检修等因素致使故障产生时,此设备可以连接消防车等室外消防水源提供水源给室内消防给水管网进行灭火。火情较大时,亦有同样效用。设计中通常需要于建筑物置入消防专属环管,环管上放置室外消防栓,确保其中要有一个消防栓和消防池取水位置间距离不超过40m,火情出现时,若城市管网发生停水现象,消防车能够从取水口直接取水对室外消防管网进行水供应。如此水泵接合器与取水口间距离需要控制于15-40m范围。水泵接合器所需要的流量都参考lO-15L/s进行计算。若室内具备自喷系统和消防栓等消防设备时,需要参照室内消防所需总水量来计算。接合器需要设置在易于寻找,而且对交通不造成妨碍的位置处,确保使用方便[3]。
4 给水管网和消防栓设计
消防给水管网和消防栓是构成消防给水系统重要部分,其设计难度很小,但是仍然存在很多比较容易忽视的情况。喷水系统和消防栓系统在设计时需要相对独立,避免使用不便;消防给水管道在半径设计时最好保持在50mm以上,内部管网需设计成环状。
总之,在消防系统工程的设计当中,给水设备是重要的构成部分,消防设计必须具有一定的科学性及合理性,因为它不只是和整个建设工程成本具有相关性,还会直接影响到构筑物的安全性。所以,在进行消防设计时,要确保工作人员对其有足够的重视,按照相关的标准规范严格执行,而且依据实际情况综合考虑,在消防系统设计中要确保消防设备具有安全性和有效性,防止火势发生蔓延情况,保证应用者人身及财产的足够安全性[4]。
参考文献:
[1]刘德明,高位消防高位水箱储水量和设置高度探讨[J].给水排水,2009(02):124-126.
[2]蒋来,建筑消防工程给水设备设计的问题探讨[J].时代报告,2012(10):239.
【关键词】商住楼 规范 商业服务网点 商业营业厅 消防给水
一、商住楼的火灾特点
火灾发生发展的整个过程是热量的传播过程。热对流是引起火灾发展的最主要因素,底部设商业网点的多层商住楼其商业网 点之间商业网点与单元式住宅之间单元式住宅楼单元之间有防火,分隔物墙板隔开单元之间没有空气流动因而早期火灾发展的条件,即热对流受到绝对限制火灾的蔓延发展范围受到极大限制。每个单元作为一个天然独立完整的防火单元在一定时间里它有效地阻止了火灾的水平方向扩展向其他单元扩展。所以说单元式商住楼火灾水平发展的可能性较小,高层商住楼及底部设商业营业厅的多层商住楼其商业营业区仓储部位空间跨度大,可燃物多货柜和商品摆放密集且不规范,管道竖井多烟囱效应强电气线路复杂,火灾发生后火势迅猛发展纵横蔓延极易形成立体式燃烧,造成大面积火灾。另外商业营业区仓储区存有大量的棉毛化纤织物和塑料制品,发生火灾后会产生高温浓烟和毒气给火灾扑救和人员疏散救援带来极大难度。
二、多层商住楼是否设计消防给水的问题
多层商住楼的消防给水防火规范未有明确的。说明建设单位往往消防意识淡薄,重经济效益而漠视消防安全,不愿投入更多的资金。另外设计人员对规范理解有偏差,执行起来标准不一,有的漏设消防给水有的为了回避责任,通过审查从严执行规范造成浪费。关于商住楼室内消防给水是否需要设置如何设计笔者谈谈自己的看法。供大家参考根据建规第七条规定:超过七层的各类住宅,如单元式、塔式、通廊式、以及底部设有商业服务网点的住宅均应设置室内消火栓系统。根据住宅建筑内消火栓系统的实际使用情况本规范对层数在层或层以下的建筑主要采取加强被动防火措施和依靠,外部扑救其火灾的途径解决超过五层或体积超过的办公楼教学楼;非住宅类住建筑等其他民用建筑应设置室内消火栓系统。
三、消防水泵接合器的连接
消防水强接台器,是消防车由室外靠自备消防水泵压力向室内消防给水管网给水,设置的进水口。消防水泵接合器,有单口型和双口型两种。水泵接合器;上面装有水带接口,进水口的口径为65mm,与水泵按合器连接的送水管的管径为100mm。
(一)连接管网的水泵接合器
连接室内消防给水管网的消防水泵接合器,适用于超过六层的单元式住宅、六层的各种民用建筑和超过四层的库房。消防水泵接合器,应设于消防车容易靠近的,并有明显标志,易于发现的地方,水泵接合器与消防竖管连接的高度,为便于连接水带,距地面高度不要低于500mm,但也不要超过1000mm。
(二)连接喷水装置的消防水泵接合器
地下室内设置的,固定喷水灭火装置,可在室外地上,通过消防水泵接合器,供水灭火。
喷水灭火装置水泵接合器,应设在消防车易于靠近的地方。一般采用双口型水泵接合器。一个双口型水泵接合器,可供一个防火区内的4个喷头用水。地下室喷水灭火装置,应在地面 500mm以上,1000mm以下,或放在地面下300mm以内。地下室喷水灭火装置的水泵接合器,应设在消防车易于发现和靠近的位置,并在水泵接合器的旁边设置标牌,表明送水区域及系统图。
四、室内消防给水系统形式及管网布置
(一)室内消防给水系统的形式,按管网服务范围,分每幢高层建筑设一个室内消防给水系统的独立消防给水系统及在一个区域内若干幢高层建筑合设一个消防给水系统的集中式消防给水系统。目前国内多为独立式系统,虽投资比集中式高,但安全度较高。
(二)按建筑物高度分:建筑高度不超过50m的建筑物,消防给水系统在垂直方向不分区。如建筑高度超过50m时,室内消防给水系统难以从一般消防车得到供水支援,为加强供水安全和保证灭火用水,在垂直方向宜分区。即屋面及中间层各有两个消防水箱。
(三)室内消防给水管道在乎面及竖向上应连成环状。环状网的进水管不应少于两条,每条从建筑物的不同方向引入。有两台泵以上的泵站,应有两条及两条以上消防出水管直接与室内消防管网连接。
(四)消防主管的布置,应保证两条主管之一正在检修时,同层相邻主管上水枪的充实水柱可同时到达室内任何部位,主管的最大间距不宜大于30m。在走廊端头宜设主管。主管直径不小于100mm。
五、室外消防给水应注意的问题
(一)室外消防给水的水源
随着我国社会主义建设事业的蓬勃发展,大中城市都已有了比较完善的绘水管网;中小城镇的给水管道如雨后春笋般地出现。城市的消防水源主要来自给水管网,农村目前则来自天然水源。
(二)室外消防给水管网的形式
室外消防给水管网,按消防水压情况,分成高压管网、临时高压管网和低压管网。高压管网内经常保持足够高的压力,火场上不需使用消防车中水泵或其他移动式水泵加压,而直接由消火栓接出水带灭火。临时高压管网内平时的水压,仅满足生产、生活用水的需要,在水泵站内没有消防水泵,当接到火警后,临时加压,使管网内的压力达到高压管网的要求。低压管网内平时水压较低,火场水枪需要的压力,由消防车中的水泵或其它移动式消防水泵造成。
(三)室外消防给水管网的设计要求
室外消防给水管网应采用环状管网,以保证消防给水的可靠性。在给水管网建设初期,采用环状管网困难较多时,可以采用枝状管网,但应考虑到将来有连成环状管网的可能性。在火灾危险性大、火灾后有可能伤亡大、经济损失大和政治影响大的建筑单位,且消防用水量较大时,如采用环状管网有困难,可以采用枝状管网,但应设置消防水池,贮存消防用水。
参考文献:
关键词:高层建筑;消防给水;消防施工
随着社会经济的不断发展,土地资源利用率逐渐增加,高层建筑逐渐涌现于各个城市。高层建筑主要功能的发挥一定程度上依赖于其结构的复杂性,它能够满足人们多样化的需求。高层建筑的消防设计在城市建设中有着举足轻重的地位。高层民用建筑工程由于火灾蔓延迅速,扑救难度大火灾隐患多,事故后严重,对人们的生命财产安全造成严重的威胁等原因,必须设置有效的灭火系统。水作为火灾扑救过程中的主要灭火剂,其供应量的多少直接影响灭火成效,而消防给水是灭火系统的心脏,只有心脏安全可靠水灭火系统才能可靠。因此为提高建筑工程运营安全性,在设计时需要重点做好消防系统,必须设置性能良好的消防给水设施。在对消防给水系统施工前,应分析系统施工要点,并采取措施进行优化,提高工程施工质量。
1高层建筑消防给水系统分析
1.1室外消防给水系统
室外消火栓给水系统是城镇、居住区、建构筑物最基本的消防设置,其主要作用是供给室内外消防设备用水的水源。消防用水可由城市给水管网天然水源或消防水池供给,利用天然水源时,其保证率不应小于97%,且应设置可靠的取水设施。
1.2室内消防系统
消防栓系统是消防队员和建筑物内人员进行灭火的重要消防设施。与其他自动灭火系统相比,虽然它不能自动进行灭火,但是系统设计简单,且施工成本低,仍然是高层建筑灭火系统中承担主要任务,是高层民用建筑最基本的灭火设备。系统组成主要由消防泵房、消防给水管网、消火栓设备以及报警控制设备等。
1.3自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统在高层建筑消防系统中应用最为广泛。发生火灾后,系统检测到火灾信号后自动喷水灭火,同时发出报警信号,在火灾扑救前期具有重要意义。系统主要包括洒水喷头、报警阀组、水流报警装置等组件,以及管道供水设施和火灾探测器等组成。此种灭火系统实施效率高,适合应用于人员集中、疏散困难且自主逃生困难的高层建筑工程。
2高层建筑消防给水系统施工常见问题与处理措施
2.1消防给水管网问题
(1)管网试压冲洗严密性试验。消防给水管网施工完成后,未按照专业规范要求进行强度试验、冲洗和严密性试验,便直接投入到实际应用中,并不能保证施工质量。对于消防给水管道,在施工完成后首先需要进行强度试验,对系统管网的整体结构,所有接口管道支吊架基础支墩等进行超负荷试验。压力管道水压强度试验的试验压力应严格按照《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-201412.4.2执行。管网冲洗应在试压合格后分段进行冲洗顺序应先室外,后室内;先地下后地上:室内部分的冲洗应按给水干管,水平管和立管的顺序进行。强度试验和冲洗宜用生活用水,不得采用海水或有腐蚀性的水。水压严密性试验应在水压强度试验和管网冲洗合格后进行,试验压力应为工作压力,稳压24h应无泄漏为合格。在管网施工完好进行上述试验操作需严格按照规范要求顺序进行,否则达不到所要求的效果。
(2)管材质量。管材是否合格也是影响消防给水系统运行效率的重要因素,部分工程选用塑料消防管施工,或者是选择塑料给水管与消防给水管连接。如果建筑工程内发生火灾,塑料管道受热后强度会下降,很容易被损坏产生泄漏,进而不能满足消防系统给水压力与流量需求,达不到消防用水要求。因此在施工前,需要结合工程建设实际需求来选择合适的给水管道,保证所选管材受火灾影响小,提高消防给水系统性能,一般室内消防管道使用镀锌钢管或无缝钢管。
2.2消防给水系统水锤问题
高层建筑工程消防给水系统在运行时,受水压迭加影响管道内会出现水锤现象,水流在消防管道内流动速度快,存在较大的惯性。如果在运行过程中突然停泵或者关阀,管道内水流动能发生巨大变化,便会导致管道内部压力发生大幅度波动。通过分析可以确定,给水管水流速度、管材与管道长度均是影响水锤问题的主要因素,导致管道破裂,降低系统给水效果。为减少此类问题的发生,可以采取如下措施:①在管道上安装压力安全阀,在压力一定情况下,可以自动打开放水对管道内压力进行调节;②在消防水泵出水管上安装水锤消除器;③适当缩短管线长度,不但可以缩短水流传播周期,同时也可以提高管道刚性。在消防施工时必须考虑水锤的影响,严格按设计图纸进行施工。
2.3消防栓压力分布不当
部分高层建筑工程,内部空间面积大,且结构设计复杂程度高,在进行消防栓设计施工时,忽略了各不利因素对消火栓水压的影响。另外,采取暗敷施工技术,将消防栓箱洞口设置在将墙砖内,上部未设置过梁,在受到荷载作用时,会导致箱体变形,而影响箱门的正常启闭。对于消防栓的施工,部分施工人员技术实施规范性差,随意更改消防栓箱底预留孔位置,使得栓口出水方向与消防栓墙面夹角变动,不能维持90°,造成水带弯折影响出水量。为提高其消防性能,在施工时要保证最不利点消防栓水压要求外,还应考虑消防栓水压要求,提高消防给水系统运行可靠性。在对消防栓箱进行安装时,严格按照设计方案,严禁随意更改预留孔洞位置,保证预留孔位置与栓口位置合适。且消防栓箱顶要设置过梁,减少荷载的影响。
2.4消防加压泵型号选用不当
高层建筑消防给水设计过程中,消防系统的加压泵选择是一个关键点。对于高层建筑的消防加压,必须保证满足流量和扬程要求。设计人员在确定了消防水的流量后,一定要根据消防系统进行计算消防泵扬程,在计算扬程时应满足消防水泵在各种灭火系统的情况下的压力要求,由于水泵随使用时间效率降低,设计人员有时忽视它的安全系数,导致水泵扬程不满足其要求,达不到灭火效果。因此在设计时选水泵扬程一定要考虑其安全系数。
2.5自动喷淋喷头安装位置不当
对于高层建筑的消防设计来说,科学的技术应用可以提高消防设备的自动化水平,消防自动喷淋设计是现在高层建筑中消防设计的非常重要的组成部分,一旦发生火灾,消防喷头感应温度,喷头爆破自动喷水而灭火,同时水流指示计动作发出报警信号,继而湿式报警阀动作通过水泵压力开关启动消防水泵进行自动灭火。在施工时由于施工人员对喷头位置的设置没有按照设计要求安装,在安装时喷头时直立型喷头溅水盘与顶板的距离小于75mm或大于150mm,此时喷头不是最佳感温位置,使得喷头感温迟后不能达到最佳灭火效果,因此在施工时必须严格按设计图纸进行。一定要按施工规范施工才能使自动喷淋达到应有的效果。
3结束语
高层建筑的消防设施不能照搬统一的模式,没有绝对固定且完美的模式。必须结合实际需求,做到预防为主,安全第一。消防给水系统是保证高层建筑工程后期运行安全性的重要因素,为保证建筑发生火灾后,能够有效进行扑救,需要重点分析给水系统在设计施工存在的问题,并结合发生原因,选择有效措施进行处理,提高系统施工综合效果,充分保证消防给水系统的安全可靠性。
参考文献:
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[2]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全(学术版),2012,(2):75-77.
[3]刘琴.高层建筑给排水消防设计研究[J].住宅与房地产,2017,(3):99.
关键词: 高层建筑; 消防给水系统; 高位水箱; 集中式消防加压
中图分类号:TU208文献标识码: A
引言: 随着社会和国民经济的稳步发展, 我国的高层建筑也越来越多地如雨后春笋般地拔地而起。高层建筑功能复杂, 设备繁多, 火灾的危险性和危害性都较普通建筑大得多。因此, 保障高层建筑消防安全的建筑消防给水设计, 也就成了给排水设计中的重中之重。下面阐述高层建筑的消防给水设计中应注意的几个问题。
1高层住宅小区的设计中宜设集中式消防加压设施 现今城市的高层住宅小区已是鳞次栉比,遍布城郊, 而且正呈现出发展迅猛的势头。因此无论从经济角度还是安全角度考虑, 在高层住宅小区内消防给水设计都成了很重要的问题。对于一栋单独的高层建筑, 设置为该建筑
服务的屋顶水箱和消防水泵是必不可少的。但相对于由几栋或十几栋高层所组成的高层住宅
小区, 如果每栋都设置消防水箱或消防水泵,会给业主增加经济负担, 同时也给物业管理部
门增添管理上的难度和麻烦。因此, 在这种情况下, 高层住宅小区内可采取设置集中的消防加压泵站来保障消防用水压力。因为在同一小区、同一时间内的火灾次数仍为一次。即使发
生火灾, 也仅是一栋建筑, 而几栋建筑同时发生火灾的可能性很少, 几乎是零。笔者认为,如果将消防水泵出水管同时接到各栋楼的消防栓给水管网上, 那么就等于每栋楼都有了消防
水泵。只不过距离远近不同, 并不影响消防加压效果。这种方案要求消防管网必须是环状管
网, 以确保消防供水安全。这种方案不仅保障了消防供水安全, 为业主节约经济费用, 同时
也给物业管理部门带来管理维护上的方便。从经济性考虑, 在区块内最高的建筑设集中的屋
顶水箱、再统一设置泵房加压供水, 大大减少了单独建设各个消防给水系统带来的高额费用, 在保证消防安全的前提下是必然的选择。
2高层建筑消防水箱的设置按照我国现行的国家标准 5高层民用建筑设计防火规范6 ( GB 50045- 95 ( 2005 年版) )( 以下简称 / 高规0)[1]要求, 凡建筑高度超过24 m, 而又未采用高压给水系统的高层建筑,均应设置高位水箱, 以保证消防用水。但在实际操作中, 设置建筑高位水箱常遇有两大问题: 一是建筑立面受影响; 二是即使设置了高位水箱, 建筑物最上面两层的水压往往不能满足防火规范要求的消防所需水头, 仍需要另加消防增压泵, 这样一来就增添了一些不必要的费用。
现在的高层建筑为了符合 / 高规0 中的防火设计规范要求, 较多的应用了稳压水泵技术
来维持管网的流量和压力, 并提供火灾前十分钟的消防用水量, 从而替代高位水箱。这种方
案在实际应用中, 特别是应用在住宅工程中有利有弊。设置高位水箱的优点是: 可减少设备运行费, 有利于住户。消防系统的稳压装置, 虽然其电机功率比消防加压泵小得多, 但
是需要长期不间断地保护管网压力, 一天所需用电量也是数十千瓦, 长期运转, 也需一笔不
少的运转费用。现今的住宅小区, 基本上都采用物业管理方式, 这笔费用肯定将转嫁到业主
身上, 无形中为用户增加了经济负担。 º 水箱的安全性能好。采用高位水箱维持消防管网平时的压力, 比起稳压泵来, 不用电、节省电。而且万一断电, 仍然可发挥其作用。虽然现在基本上采用两路电源, 但仍不排除电路系统发生故障等原因。一旦电路出现故障, 水泵就将瘫痪, 丧失功能。而采用高位水箱, 虽然最上面两层往往也需有水泵增压, 但是如果发生断电事故, 它所影响的仅是最上面两层, 相对于整栋建筑来说, 范围就小多了。因此说高位水箱是相对比较安全的设施。
3用游泳池代替消防水池的可行性研究
目前, 不少城市的高层建筑都以室内游泳池作为消防水池, 这样既满足了消防设计的要
求, 又丰富了人们的文化生活, 并且解决了消防水池内储水长期不用而导致变质的问题。但
消防设计规范对此作法是否可行没有做出明确规定。
3.1 消防水池水量、水质的要求及补水方式消防水池是指市政给水、天然水源不能满足消防灭火作战的水量、水压要求时必须具备的补救设施。消防水池的水质、水量要求及使用要求如下:
( 1) 消防水池内的水, 通常无其他水质要求, 只是水质不影响消防给水系统的正常供水功能即可。
( 2) 消防水池的有效容积应满足一次火灾灭火时间内室内、室外消防用水量的总和。消防水池补水系统的水量设置应满足在发生火灾时能保证水源连续补水的条件下可减去火灾延缓时间内连续补充的水量。
( 3) 建筑内消防水池大多设置在地下一层,在该建筑主体未发生火灾时, 消防池内的水严禁作其他用途使用, 因为消防水池内的水静置时间较长, 在炎热的季节, 水质变化较大, 易发生难闻的气味, 因此, 消防水池的水在实际使用过程中需要不定期更换, 以保证建筑环境不受到影响。
( 4) 依据建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范的要求, 消防水池的补水时
间, 不超过 48 h。
在某些建筑工程中, 因消防要求, 应设置消防水池, 而因建筑自身的使用功能要求又设
有游泳池的话, 那么用游泳池的水量替代或部分替代消防水池的水量或作为补充水源使用可为建设单位减少投资。循环供水 ( 有水净化系统) 的游泳池是可行性分析如下。
3.2 游泳池替代消防水池的可行性分析
3.2.1 游泳池能保证一定容积消防用水量普通室内游泳池的补充水量为池水容积的5%~ 10%, 其主要为水面蒸发损失、排污损失、人体在池内挤出去、水面溢流损失等。循环供水方式的游泳池水量损失小于普通游泳池的水量损失。消防水池的水量损失主要为水面蒸发损失、系统不定期维护、测试的水量损失, 管网漏水的水量损失, 约为消防水池水量的 3% ~ 5% 。因此, 游泳池容积内的水量可按1B019折算成消防用水量是可行的。
游泳池的平衡水池或补给水箱可作为补水使用。游泳池的水源为城市自来水时, 应设置补给水箱或平衡水池。补给水箱的容积不应小于游泳池的小时补充水量; 平衡水池的有效容积不应小于循环水泵的 5 min 出水量。但按此要求设置, 补给水箱或平衡水池的容积较小,因此, 当完全利用游泳池水量替代消防池水量时, 可按消防水量的 10% ~ 20% 设置补给水箱或平衡池, 作为消防用水的补水使用。当游泳池的水量仅作为消防水池的补水使用时, 可不考虑补给水箱或平衡水池在消防中的使用。但游泳池的水量仍按 1:0.9 折算成消防补水量。
消防水池要求其充水时间不大于 48 h ( 主要指火灾发生后至第二次火灾发生前水池的充水时间) 。游泳池的充水时间要求一般不大于24 h, 最长不宜超过 48 h ( 包括池水因突发传染病菌等事故, 池水泄空后再次充水所需时间) 。
3.2.2 消防用水水质的保证游泳池的水在保证游泳者身体健康的同时, 完全能够满足消防用水的水质要求。考虑泳池中毛发等杂质, 消防水泵前加设毛发搜集器, 管道过滤器等附件即可。
3.2.3 水池及管网布置一个游泳池替代多层建筑内的消防水池时, 其容积不应小于 100 m3; 替代高层建筑内的消防水池时, 其容积不小于 500 m3。否则,不应替代消防水池使用, 仅可作为补充水源使用。供消防车取水的游泳池应设置取水口或取水井。替代消防水池或作补充消防水的游泳池、平衡水池、补给水箱内的水量应满足消防用水的要求, 不作他用。游泳池、消防水泵、具有消防补水作用的平衡水池、补给水箱之间的管网设置必须满足消防技术规范的要求。
4实例
某高级宾馆的概况: 该建筑分 1#主体与2#主体建筑两部分, 2#主体建筑为新建, 两者
利用封闭廊相通。该建筑为一类高层宾馆建筑。建筑高度小于 50 m, 设有室内墙壁消火栓
给水系统、自动喷水灭火系统、室外地下消火栓给水系统。
S总= S1+ S2+ S3
式中, S总为该建筑消防用水总量; S1 为室内墙壁消火栓系统水量; S2 为室外地下消火栓系统水量; S3 为自动喷水灭火系统水量。
依据 5高 层 民 用 建 筑设 计 防 火 规范6( GB50045- 95 ( 2005 年版) ) 第 71212 条要求, S总=( 30+ 30- 5- 5) @ 3@ 3 600+ 20@1@ 3 600= 612 ( m3) 。该宾馆 2#主体建筑设计中设有 512 m3的游泳池, 及 25 m3平衡水箱,采循环供水方式且设有水净化系统。1#主体建筑地下原有 100 m3消防水箱, 如按上述原则,该建筑可利用游泳池替消防水池:
( 1) 游泳池水量按 1B019 折算:
512@ 019= 46018 m3
( 2) 原有 1#建筑内地下消防水箱 100 m3;
( 3) 平衡水箱 25 m3。合计为 58518 m3现有水量不满足 612 m3的要求, 因此, 增大平衡水箱的容积, 改为5112 m3, 则水量完全可满足现行要求。
5结语
随着城市的发展, 可利用土地的减少, 高层建筑越来越成为城市建筑的主导, 近几年高层建筑火灾事故频发, 如何依据 / 高规0 设计出一整套经济、合理、安全的消防系统是我们设计人员的职责。随着新材料、新技术、新工艺的不断出现, 相信我们的高层建筑消防给水设计会做得越来越经济、越来越完善。
参考文献:
关键词:消防给水系统 技术规范 设计
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)012―113-02
消防给水系统的设计是建筑消防系统设计中一个非常重要的环节,决定着整个设计的成败,它是消防系统中最后一到关卡,直接影响到所有消防系统的有效使用。目前越来越往体型巨大,功能复杂方向发展。如果建筑消防给水系统设计、施工过程中出现漏洞,一旦发生火灾,极易造成重大损失,下面就建筑消防给水系统谈一谈笔者的看法。
1 消防水池及室外消火栓
(1)供消防车取水的消防水池的取水口或取水井距建筑(水泵房除外)不宜小于15米(高层不宜小于5米),这一点对于沿街无内院的建筑来说确实很难做到,国家相关技术规范对此也作了相应的放松。然而部分设计人员认为,既然没有进行强制性规定,即使现场条件满足,也可以不做到15米以上。关于此项内容,笔者认为,设计人员应正确理解规范中“宜”的含义,即没有特殊困难应满足,而不是可做可不做。
(2)当室外消防给水采用临时高压系统,若室内外消防水池及消防泵合用时,此时应慎重考虑室外消火栓出水口压力。规范规定,管道的供水压力应能保证水枪的充实水柱不小于10.0m,对于设计人员来讲,往往出现疏漏的就是室内外合用消防泵时,室外管网上是否需要设置减压设施。
2 消防水泵房防水设置
消防泵从水池吸水时,应采用自灌式吸水方式,常采用的自灌式吸水方式是使水泵轴线标高低于水池的工作水位高度。为了满足自灌式吸水及最低水位的要求,水泵房通常是设地下室或半地下室内。而从大多数建成投入使用的地下、半地下泵房来看,大部分泵房都有积水,比较潮湿。究其原因,除了一部分是由水泵管道漏水造成的,决大部分是由消防水池漏水或渗透造成的,虽然绝大多数泵房都设有排污泵,但其排水流量是有限的,且其一般不具备报警功能。笔者认为,若要解决水泵房潮湿、漏水问题,可从三个方面着手:一是通过技术手段,将消防水池的溢流管直接通向室外排水井;二是消防水池设置溢流警报装置;三是排污泵设置启动警报装置。
3 屋顶消防水箱的容积确定
高层建筑高位水箱容积的确定,个别设计单位及审图单位理解不同,焦点在于此处消防储水量是否包含10min喷淋用水量。《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷》)第10.3.1条:U采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统,应设高位消水箱,其储水量应符合现行有关国家标准的规定。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第7.4,7.1条:高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于18m3:二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3;二类居住建筑不应小于6.00m3。
部分设计人员认为既然《高规》规定如果消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分设水箱时,水箱容积应按系统分别保证,那么,如果台用水箱时,则应把水箱面积扩大,比如说分开时水箱均为18m3,则在设计时应确定为36m3。笔者认为对于消防水箱容积的大小,首先应经严格计算确定,同时应考虑到两方面的因素。一是土建施工与经济因素。二是要考虑到火灾情况下各类水灭火系统的工作状况,对于无人值守的场所来说,消火栓系统在消防救援人员到来之前,是无法运行的,18m3足够火灾初期喷淋10min用水量要求,而对于现场有人值守的场所来说,发生火灾后,消火栓系统消防泵可通过人工启动,同样不存在18m3不能满足火灾初期10min用水量的问题。
4 超高层建筑消防给水形式
对于超高层建筑消防给水,通常分为串联给水和并联给水两种方式,而对于建筑高度超过130m的建筑,通常采用的是串联给水方式。常见的一种方式是在地下层设置传输泵。在设备层或避难层殴置转输水箱和高区消防泵。然而此种方式设置有其局限性,对于超高层住宅来说,它与公共建筑最大的差别就是不设避难层(间)。目前,对于建筑高度小于130m的住宅来说,一般采用一泵到顶的做法,而对于高度超过130m的住宅来说,如果继续采用一泵到顶的设计方法,对管材、阀门、管件的要求将会非常高,而且,对于日后维护保养来说,也将比较麻烦。而如果采取在建筑中间设置接力泵或设置中转水箱的方法,一是对泵的控制要求高,二是要在局部楼层设置设备层,这一点对于开发商或建造商来说,往往是很难认同的。当然从理想状态来说,如果泵的扬程足够大,及管道、阀门质量好的情况下,周转环节越少,则越安全。所以,笔者建议,在相关规范修改的时候,应参照公共建筑,硬性规定设置类似于避难层的公共楼层,从而改变审图部门审核此类问题时与开发商再三沟通,而开发商仍不情不愿的局面。
5 水泵接合器的设置
(1)消防水泵接合器应设置在室外便于消防车使用的地点,与室外消火栓或消防水池取水口的距离宜为15~40m,同时,水泵接合器的设置要考虑停放消防车的位置和消防车转弯半径的需要。而在设计过程中,往往出现水泵接合器集中、扎堆设置,这里面主要存在两个问题:一是水泵接合器设置位置、水泵接合器相互间的间距、水泵接合器距离室外消火栓或消防水池不合理,导致消防车停放、取水出现相互干扰的情况。二是室外消火栓与水泵接合器不能一一对应问题。室外消火栓的数量是由室外消防用水量确定的,而水泵接合器数量则是由室内消防给水系统用水量之和确定的,室外消火栓与水泵接合器的流量均按10~15L/s计算。当室内消防用水量大于室外消防用水量时,就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况,此时,室外消火栓的数量应按水泵接合器的数量来确定。总的来说,在水泵接合器15~40m范围内,室外消火栓与水泵接合器应是一一对应的关系,或者说室外消火栓数量应多于水泵接合器数量。
(2)对于高层建筑来说,水泵接合器的设置,除了采用串联式分区供水外,其它的供水方式均应在每个分区独立设置水泵接合器,而许多采用分区供水的高层建筑都未能做到这一点,只是对低区的消防给水系统设计水泵接合器。目前超高层建筑各供水分区是否设置水泵接合器的最基本依据是根据现有消防车供水压力范围以及消防水带的承压能力来决定的,但是从技术发展长远角度和超高层建筑生命周期来讲,笔者认为各分区均应设置水泵接合器。
6 地下自行车库设
关键词:超高层建筑消防给水设计供水方式杭州国际机场大厦位于庆春广场东侧,庆春东路与新塘路交叉口。工程用地面积约一万平方米,总建筑面积约7.2万平方米,地下2层,主楼为36层,建筑主要屋面高度为143.70米,其中五层和二十一层为避难层。裙房为四层,建筑高度为21.6米,一至四层为票务中心、餐饮和娱乐等综合用房。主楼五至十九层为办公,二十二层至三十五层为商务办公,三十六层为西餐厅。
1、消防用水量
本工程为高度大于100m的一类综合楼,按一类超高层建筑进行消防设计。
2、室外消防
本工程所在区域有完善的城市基础设施,有可靠的城市消防保证体系,供水可靠,水质良好。水源为城市自来水管网。从西侧市政道路和东侧新塘路市政供水干管各引一条DN200毫米的自来水管,在本大楼沿周边道路设DN200毫米的生活、消防合用的给水环管,在环管上设置地上式室外消火栓5只。
3、消火栓系统
3.1消火栓给水系统。消火栓系统分高、中、低三区,低区为地下二层~四层;中区为五层~二十层;高区为二十一层~到三十六层,每个分区均成环状管网供水。在地下二层设有消防水池和生活、消防合用泵房。消防水池分两格,通过消防水泵吸水总管连通,储存有540m3消防用水量。在地下二层消防泵房内设置高、中区各两台,均为一用一备。低区消火栓系统由中区给水泵出水环管用消防专用减压阀减压至0.45MPa供给;中区由中区消火栓给水泵直接供给。
为保证高区消防给水安全,降低消防管道承压,在二十一层避难层设中间转输消防水箱66m3(兼作中、低区消火栓系统稳压水箱)。为保证中区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa,在二十一层避难层设有中、低区增压稳压设备。高区消火栓系统由地下二层高区消火栓给水泵供水至中间转输水箱,再由中间转输泵串联供水,在屋顶设18m3消防水箱一座,并设有高区增压稳压设备。
3.2消火栓布置
大楼各层均设有室内消火栓(带灭火器箱组合式消防柜),其布置保证同层任何部位均有两股充实水柱同时到达,每股充实水柱不小于13米。每根消防立管流量按不小于15L/S计。各消火栓箱内设有启泵按钮及自救式消防卷盘,每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓,25m衬胶水龙带,Φ19水枪,小口径消防水喉及软管。为保证消火栓栓口压力不大于0.50MPa,在5F~11,21~29F采用减压稳压式消火栓。在室外分高区和中低区共设置6套水泵接合器。
4、自动喷水灭火系统
4.1自喷系统喷水强度
本工程自动喷水灭火系统为湿式系统。地下两层停车库按中危险级II级设计,喷水强度为8L/min.m2,作用面积160m2;地上部分均按中危险级I级设计,喷水强度为6L/min.m2,作用面积160m2,火灾延续时间为1小时。
4.2自喷给水系统
自喷系统分高低两区,低区为地下二层~十三层;高区为十四层~三十六层。自喷系统和消火栓系统共用消防水池,中间转输水箱及屋顶消防水箱。在地下二层泵房内分别设高区和低区自喷泵各两台,均为一用一备。在地下二层水泵房内设湿式报警阀五套,由低区自喷给水泵出水环管分组减压供水。在二十一层避难层设有中间消防转输水箱和自喷转输泵,并设有湿式报警阀3套,由高区自喷转输泵出水环管分组减压供水。在屋顶设有高区自喷增压、稳压设备一套,满足三十六层最不利点喷头工作压力不小于0.05Mpa.分高低区在室外共设置4套自喷系统水泵接合器。高区自喷系统中,在二十一层避难层水泵房内设自喷水泵接合器接力泵两台,两用。
4.3喷头布置
本大楼办公、走道、会议室、避难层等公共场所及地下车库、自行车库,除建筑面积小于5M2的卫生间及不宜用水扑救的部位外,均设有自动喷水灭火系统。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器,并在管道末端设有放水阀。喷头采用玻璃球闭式喷头,喷头动作温度,厨房为93℃,其余为68℃。
有关问题的探讨
供水方式选择,超高层建筑消防主要是以自救为主,系统运行需安全,可靠稳定。供水方式的选择是超高层消防水系统的关键,有串联和并联两种。
串联供水方式,在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵,并在中间避难层设中间转输水箱和转输泵。串联供水方式是通过在地下消防水池,消防泵和中间转输水箱,转输泵联合向高区供水,保证了高区消防的安全,可靠。在地下消防泵有故障时,还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水,再由转输泵向高区供水。串联方式占用避难层面积,水泵台数较多,控制复杂。并联供水方式,在地下室设消防水池和消防高、低给水泵,直接分区供水,系统控制简单,不占用避难层建筑面积,但高区消防水泵及出水管长期承受高压,管道配件及阀门容易损坏,系统运行不稳定,安全,可靠性较差。本工程采用串联供水方式。防超压措施《高规》规定:“临时高压给水系统的每个消火栓箱应设置直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施”,以便迅速远距离启动消防泵(设计中采用破玻按钮)。
火灾发生时,在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间,消防管网压力剧增,将产生严重超压现象,有可能引起管网爆裂,整个消火栓系统就会瘫痪,后果不堪设想。本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵,在消防系统设置压力监控装置,并与消防稳压设施结合在一起,当系统压力下降到某一设定值时,压力开关动作,该信号与破玻按钮都动作时,消防泵启动。本设计中采用了新型专用消防水泵(恒压切线泵),该水泵Q-H曲线几乎为水平线,可以很好的解决小流量时超压问题。在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀,实践证明泄压阀反应灵敏,准确、可靠,可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀的口径直接影响水泵的工况点及其实际扬程和流量,因此,一般情况泄压阀的口径比水泵出口水管小一级。
在地下二层消防水泵出水管上设有水锤消除器。避难层消防,超高层建筑须设避难层,设备专业也利用该层作设备间。本工程二十一层为避难层,设有空调机房,生活、消防泵房和转输水箱。本层为发生火灾时人员避难场所,并设有较多的设备。无论该层有无可燃物,不容置疑,均应设置消火栓和消防卷盘及自动喷头。考虑避难层四周向室外敞开,冬季温度较低,管道容易冻结,故本层喷头采用易熔合金喷头,并所有的管道采用保温措施。中间转输水箱,当采用水泵直接串联供水时,中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用。按规范要求,其储水的有效容积按15~30min消防设计水量确定。因转输水箱都利用避难层设置,一般还设有生活转输水箱,考虑结构承受能力,对建筑物的影响,按最低要求60m3储水量设置。避难层水泵隔震措施,转输水泵设于避难层中,应做好隔震措施,减少对下层办公场所的影响。避难层水泵采用双层隔震措施,水泵采用弹簧隔震器槽钢基础,再在其下设橡胶隔震垫钢筋混凝土基座,以减小震动噪音。