時間:2022-05-30 21:34:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇消防給水設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:劇場消防改造
背景
沈陽某劇場位于繁華的市中心,始建于1971年,原設計層數為二層,總座位1700余座,總建筑面積7000多平方米。見附圖(一)由于當時的建設標準相對較低,使用期間雖經數次改造,但其基礎設施特別是建筑消防設計與現行的相關標準和規范以及正常的演出要求仍有較大差距,存在諸多安全隱患,主要表現為消防系統至今未能通過消防驗收。目前,根據消防局下達的整改意見,劇場的演出活動已停止,需進行徹底的消防改造,經消防驗收合格后方可使用。
根據省有關部門關于劇場基礎設施改造的批復意見,我院接受此工程改造工作。設計前對建筑的現狀及設計圖紙進行了深入的了解,充分掌握現狀相關基礎資料,經過與建設單位,消防部門確定了整改方案。經整改工程完成后,可以基本消除其安全隱患,恢復了常年性演出并為進一步的發展奠定基礎。本文就消防給水改造設計談一點體會。
1. 現狀
1.1 劇場現有消火栓供水系統,采用水池―水泵―氣壓罐供水方式,現有地下蓄水池一座,位于劇場東側鍋爐房內,蓄水容積為170立方米。原劇場內無高位水箱,依靠氣壓罐穩壓供水,而且水壓上下幅度大。運行壓力不穩定性,水容積滿足不了十分鐘的消防水量,而且很難滿足常高壓運行。
1.2 原室內消火栓數量不足,不能滿足劇場任何地點的二股水柱覆蓋。劇場內無消火栓。
1.3 原自動噴灑系統設置不夠,僅新裝修的貴賓休息室設有自動噴灑系統,其它部位沒設。劇場觀眾廳悶頂高2.5m,吊棚為木結構,電纜線縱橫交錯,沒設自動滅火系統,火災隱患極大。
1.4 消防水池水量不足,僅有170噸,根據計算消防水池蓄水量應815m3,嚴重的不足。
2. 消防水量
消防水量計算見下表:
用水量名稱 用水量標準 延續時間 一次用水量(噸) 備注
室外消火栓 30L/s 2 216 室外水量不計內
室內消火栓 15L/s 2 108
自動噴灑 30L/s 1 108
水幕系統 2L/s.m 3 350 L=16.2m、
雨淋系統 16L/min.m2 1 250 S=260平米嚴2
累計 1032
原有消防水池 -170立方米
火災期間進水量 -360立方米 市政D300mm補水量120噸/時
經考證,劇場周邊室外有三處室外消火栓,室外消防水量不計入水池容積。消防蓄水池容積應816立方米。
3. 改造方案
3.1 靠劇場建筑本身增加高位水箱,結構改造工程投資巨大。修建地下消防蓄水池及消防泵房,周邊緊靠商鋪和干道不具備施工條件。我們提出要要與臨近的沈陽聯營公司聯系,劇場消防改造一部分可利用該公司的消防設施。該公司地下二層900立方米消防蓄水池及消火栓水泵,自動噴灑水泵,劇場的消火栓環網與聯營地下一層低區消火栓環網對接,兩管間增加閥門,低區水壓位0.9MPa,由設在20層屋頂18立方米高位水箱定壓。為確保水源的可靠性,原有170噸消防水池仍然使用,作為水幕及雨淋系統使用。自動噴灑系統管網接自地下二層消防泵房,為不影響聯營公司原濕式報警系統,在劇場北側,(靠近聯營側)一,二層間的夾層內設報警閥間,原舞臺上報警閥移至報警閥間。(劇場悶頂內自動噴灑報警閥組單獨設置)。
3.2 劇場原沒有設置高位水箱,采用的是膨脹穩壓系統,本次消防改造利用聯營公司高位水箱,共同滿足初期火災十分鐘要求。本建筑消火栓全部采用減壓式消火栓,自動噴灑管網的水流指示器前設減壓閥組。閥后壓力不大于0.5MPa。
3.3 劇場原設有消防栓給水系統。消防栓布局不合理,觀眾廳內無消火栓,很難保證二股水柱同時到達。本次改造利用原有消火栓管網,增設消火栓的配置,消除空白點使之布局合理,悶頂面光橋處增設有消防卷盤的消火栓。
4. 自動噴灑系統.水幕系統及雨淋噴水滅火系統
4.1一,二層觀眾廳已設有自動噴灑滅火系統。一,二層休息廳。化妝室,一.二層門廳,內走道需增設閉式自動噴灑系統,火災設計危險等級為中危險級二級,每層設水流指示器及末端試水裝置。噴頭采用68度普通下垂型,濕式報警閥組設在一層。每組所負擔的噴頭總數一般控制在不超過800只,濕式報警閥采用環狀管網聯接。觀眾廳的悶頂內設自動噴灑系統
4.2 舞臺口,以及與舞臺口相連的側臺,后臺的門窗洞口設置防火分隔水幕系統,由水幕噴頭和感溫雨淋閥組成。設計標準按每米2L/S。此部分已于2001年改造完畢。已經消防部門驗收合格。、本次改造不含此部分。
4.3 舞臺的葡萄架下部設置雨淋噴水滅火系統。采用開式噴頭,系統由雨淋閥控制,每個雨淋閥控制的噴水面積不大于260平米,由火災報警系統控制,自動開啟雨淋報警閥和啟動供水泵后,向開式灑水噴頭供水。此部分已于2001年改造完畢。
4.4 雨淋報警閥組原設置在舞臺內,沒有單獨房間分隔,火災時難以操作或疏散,經本次改造,雨淋閥位置移至舞臺北南側,單獨房間防火墻分隔,對外單獨出口。
4.5 聯營公司原消火栓系統和自動噴灑系統為一套加壓系統二用一備設計水量60L/s(符合當時的消防規范要求),但無雨淋及水幕系統。中華劇場需增加雨淋及水幕水泵各二臺。專供劇場舞臺的雨淋及水幕系統。
5. 固定滅火器
固定滅火器配置按嚴重危險級標準配置,火災類別為A,B類火災,采用磷酸胺鹽滅火器.。
6. 消防水泵接合器
劇場西南側環形通道,設地上式消防水泵接合器六組,(其中消火栓系統,自動噴灑系統及雨淋系統各二組)火災時由消防車引自室外消火栓通過水泵接合器向室內消防管網供水。
8. 結語
消防設施改造不同于新建工程,它與當時條件,設計標準,歷史背景關系很大,消防改造應從關鍵點著手,火災重點隱患要徹底解決,枝節問題可適當降低標準。也能滿足規范區別對待,要求程度的不同的用詞規定。這樣既滿足消防標準不低,減少施工周期,減低整改投入的資金,達到令人滿意的效果。
參考文獻:
[1]國家標準《高層民用建筑設計防火規范》GB 50045 -95(2005 年版).
關鍵詞:消防栓;消防給水
中圖分類號:TU998文獻標識碼: A
隨著經濟發展,建筑行業發展迅速,人民對設計的要求越來越高,特別是消防給水的設計,本文分析了消防給水設計及優化和改進措施,以滿足居民的生活,實現綜合效益的提升,保證社會穩定。
一、消防給水設計及分析
1室外消防給水
管網形式
a枝狀官網
枝狀管網內,水流從水源地向用戶(或消防栓)單一方向流動,可靠性差。其優點是節約投資、適應性強。
B環狀管網
在管網和水壓相同的條件下流量要比枝狀官網約大1.5~2.0倍,優點是可靠性增加
2室內消防給水
常用供水方式很多:按照壓力分:低壓供水、高壓供水,按照儲水方式:穩壓罐、高架水箱等,按照環路:開式供水、閉式供水,噴淋系統分為:濕式系統、干式系統、預作用系統、雨淋系統等等
3自動噴水滅火系統
3.1組成
A水源為高位水箱、消防水池
B供水設備
C報警閥(檢查信號)
D管網(輸入管、干管、支管、配水管)
E噴淋頭(花灑、玻璃球式閉式噴頭)
F報警器(一般與濕式報警閥一起安裝于泵房或消控中心內)
G控制箱
3.2分類
通常根據系統中所使用的噴頭形式的不同,分為閉式自動噴水滅火系統和開式自動噴水滅火系統。
閉式自動噴水滅火系統包括濕式自動噴水滅火系統、干式自動噴水滅火系統、干濕交替式自動噴水滅火系統、重復啟閉預作用自動噴水滅火系統、預作用自動噴水滅火系統。
開式自動噴水滅火系統包括雨淋滅火系統、水噴霧滅火系統、水幕滅火系統。
3.3系統特點:
①安全可靠,滅火效率高②系統結構簡單,使用、維護方便③適用于民用建筑、公共建筑、工廠、倉庫等。
二、消防給水設計存在的問題及改進措施
建筑消防給水系統是建筑消防安全最重要的消防設施,最為常見的是室內消火栓系統和自動噴水滅火系統,因滅火成功率高而得到廣泛應用,但由于各種原因導致部分消防給水系統設計中存在一些易被忽視的技術問題
(1)消防栓系統
①消防水池
消防水池的有效容量偏小。對建筑物火災延續時間、室內消防栓用水量選用錯誤。老工程改造后、增設噴淋系統,水池容量沒有增加。
②較大容量水池無分隔措施
消防水池如超過500m3的消防水池,所對應的建筑危險性、或重要性比較大。消防水池有了分隔措施后,消防水池清洗期間仍有一半消防水源,確保建筑物的安全。
③室內消火栓應符合下列要求:
a設有消防給水的建筑物,其各層(無可燃物的設備層除外)均應設置消火栓;室內消火栓的布置,應保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內任何部位。建筑高度小于或等于24m時,且體積小于或等于5000m3的庫房,可采用1支水槍充實水柱到達室內任何部位。水槍的充實水柱長度應由計算確定,一般不應小于7m,但甲、乙類廠房、超過六層的民用建筑、超過四層的廠房和庫房內,不應小于10m;高層工業建筑、高架庫房內,水槍的充實水柱不應小于13m水柱;
b室內消火栓栓口處的靜水壓力應不超過80m水柱,如超過80m水柱時,應采用分區給水系統。消火栓栓口處的出水壓力超過50m水柱時,應有減壓設施;
c消防電梯前室應設室內消火栓;
d室內消火栓應設在明顯易于取用地點。栓口離地面高度為1.1m,其出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面成90°角;
e冷庫的室內消火栓應設在常溫穿堂或樓梯間內;
f室內消火栓的間距應由計算確定。高層工業建筑,高架庫房,甲、乙類廠房,室內消火栓的間距不應超過30m;其他單層和多層建筑室內消火栓的間距不應超過50m。同一建筑物內應采用統一規格的消火栓、水槍和水帶。每根水帶的長度不應超過25m;
g設有室內消火栓的建筑,如為平屋頂時,宜在平屋頂上設置試驗和檢查用的消火栓;高層工業建筑和水箱不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施。
⑵消防水泵
①消防水泵流量較小,不能滿足室內消防用水量的要求
②消防泵的揚程偏大對管網無利
③一組消防水泵只有一根出水管
④水泵的吸水管的管徑偏小,水泵的流量達不到設計值。
⑶減壓裝置
減壓孔板孔徑偏小,栓口動壓大于0.5Mpa的未設減壓措施,不利于滅火。
⑷消防雙按鈕
①消防栓按鈕不能直接啟泵,只能通過聯動控制器啟動消防水泵。
②消防栓按鈕不能報警,顯示所在部位。
③消防栓按鈕啟動后無確認信號
⑸消防水箱
①消防水箱出水管上未設單向閥
②合用水箱無消防水專用措施
③屋頂合用水箱無直通消防管網水管
⑸室內消防水箱
①自噴系統水力警鈴設置問題
自噴系統水力警鈴應盡量設置在便捷的地方。自噴系統水力警鈴設置在公共通道或者值班室的外墻上,一旦發生火災,自動噴滅火系統就會自動啟動,若不能及時傳遞,那么就會貽誤最佳的逃生時機和救火時機。
②消防給水管網試壓未按照步驟進行
消防給水管網試壓應按照相關的施工方案與規范要求進行,步驟一試漏檢修 ,主要在常壓或者稍起壓狀態進行。其二強度試驗,工作壓力與試驗壓力
⑸消防水池設計改造
消防水池應符合下列規定:
①當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求。當室外給水管網不能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足在火災延續時間內室內消防用水量與室外消防用水量不足部分之和的要求。
當室外給水管網供水充足且在火災情況下能保證連續補水時,消防水池的容量可減去火災延續時間內補充的水量;
②補水量應經計算確定,且補水管的設計流速不宜大于2.5m/s;
③ 消防水池的補水時間不宜超過48h;對于缺水地區或獨立的石油庫區,不應超過96h;
④ 容量大于500m3的消防水池,應分設成兩個能獨立使用的消防水池;
⑤供消防車取水的消防水池應設置取水口或取水井,且吸水高度不應大于6.0m。取水口或取水井與建筑物(水泵房除外)的距離不宜小于15m;與甲、乙、丙類液體儲罐的距離不宜小于40m;與液化石油氣儲罐的距離不宜小于60m,如采取防止輻射熱的保護措施時,可減為40m。
⑤消防水池的保護半徑不應大于150.0m;
⑦消防用水與生產、生活用水合并的水池,應采取確保消防用水不作他用的技術措施;
⑧嚴寒和寒冷地區的消防水池應采取防凍保護設施。
⑹消防水泵設計改造
①獨立建造的消防水泵房,其耐火等級不應低于二級。附設在建筑中的消防水泵房應按本規范第7.2.5條的規定與其它部位隔開。
②消防水泵房設置在首層時,其疏散門宜直通室外;設置在地下層或樓層上時,其疏散門應靠近安全出口。消防水泵房的門應采用甲級防火門。
③消防水泵房應有不少于兩條的出水管直接與消防給水管網連接。當其中一條出水管關閉時,其余的出水管應仍能通過全部用水量。
出水管上應設置試驗和檢查用的壓力表和DN65的放水閥門。當存在超壓可能時,出水管上應設置防超壓設施。
④一組消防水泵的吸水管不應少于2條。當其中一條關閉時,其余的吸水管應仍能通過全部用水量。
⑤消防水泵應采用自灌式吸水,并應在吸水管上設置檢修閥門。
⑥ 當消防水泵直接從環狀市政給水管網吸水時,消防水泵的揚程應按市政給水管網的最低壓力計算,并以市政給水管網的最高水壓校核。
⑦ 消防水泵應設置備用泵,其工作能力不應小于最大一臺消防工作泵。當工廠、倉庫、堆場和儲罐的室外消防用水量小于等于25L/s或建筑的室內消防用水量小于等于10L/s時,可不設置備用泵。
⑧ 消防水泵應保證在火警后30s內啟動。消防水泵與動力機械應直接連接。
結語
消防給水設計任重而道遠,關系著人民生存的安全問題,因此,要加強問題的探索和研究,從而找到更好的解決辦法,保證人民生活和財產安全。
參考文獻
[1]黃長統淺談建筑室內給排水消防設計問題世界家苑,2011(9)
關鍵詞:高層建筑;給排水設計;消防給水設計
0引言
當下,建筑行業已成為推動社會經濟發展的重要角色,因此,對建筑工程的科學規劃以及合理設計是人們所關注的重點。給排水設計是建筑工程設計中的重要組成部分,應對其進行不斷地優化與改進,以滿足建筑的各項功能需求。本文對現有的設計進行合理性分析,改進現有設計過程中所存在的不足,以提升高層建筑給排水以及消防給水設計水平,為后續施工工作的順利開展提供有效保障。
1如今高層建筑給排水設計及消防給水情況分析
1.1給水分區不合理
高層建筑因其建筑高度較高,市政水壓通常不滿足其用水需求,需設置二次加壓給水系統,并對整個加壓系統進行分區。高層建筑供水管路復雜、管線長、能耗大,有些工程項目為節省造價,降低給水設備的成本投入,不合理地減少系統分區,導致各分區底部壓力普遍增大,容易對供水設備和閥門閥件產生損害,影響用水器具的使用壽命,增加漏損、爆管幾率,同時造成了水資源的浪費[1]。1.2雨水排除不及時高層公共建筑高低錯落,造型較為復雜,其屋面通常面積較大,這就要求給排水設計人員在進行雨水系統設計時充分考慮建筑特點,結合建筑專業采取相應措施,保證雨水的順利排除。目前存在的問題包括:屋面雨水溝太淺,坡度不夠,雨水無法形成有效徑流;未考慮溢流口的設置,當雨水斗堵塞時,造成積水;系統重現期過小,遇到連續大雨天氣時不能及時排放。
1.3消火栓設計不合理
高層建筑設計過程中,合理設計消火栓位置可有效提升高層建筑的質量,提高滅火效率。結合現有的消火栓設計位置分析得知,在實際室內消火栓的布置中,設計人員為了美觀效果,常有布置的消火栓不便取用、消火栓位置不明顯、消火栓數量偏少等問題[2]。另外,在已建成的建筑中,也發現不少消火栓的管理和維護不到位的情況,有些消火栓箱內水槍、龍帶缺失,滅火器過期未更換等,均會導致在發生火災時,無法在第一時間進行有效撲救。
2高層建筑給排水和消防給水工程特點
高層建筑通常體積龐大,建筑高度較高,相對單多層建筑功能更為復雜,人員密集,火災時蔓延迅速,救援難度大。因此在高層建筑的消防給排水設計過程中,應秉承安全可靠的基本原則,對工程進行科學合理的設計。首先需考慮高層建筑的消防系統安全性能,使其在火災發生時可視火情的蔓延速度,迅速地調配現有水資源,及時實施救援。對高層建筑的消防系統進行優化創新,采取安全可靠的給排水消防設計,在人員密集場所的消火栓箱內,增加消防軟管卷盤或輕便消防水龍,以便非專業人員撲滅建筑物內可燃物,可供起火初期使用。高層建筑由于建筑高度高,消火栓栓口動壓需求大、系統靜壓大,因此系統壓力通常較高,消防供水設備和管材、管件壓力等級也需相應提高。由于壓力過大會直接導致后續的救援活動無法順利開展,對于超壓系統應進行合理分區,并根據分區后的壓力,考慮是否在消火栓前設置減壓孔板,以保證消火栓的正常使用。由于普通低層建筑與高層建筑的排水管道的長度存在著較大差異,系統壓力也有差別,因此在高層建筑給排水工程設計過程中,應增加管道的機械強度,為后續衛生器具的使用和消防安全救援活動提供良好的技術支撐。在此過程中還應結合管道內部的壓力變化,及時調整深度挖掘消防給排水管道設計需求,確保消防系統的排水能力,增加管道內的壓力,提升消防給排水管道的運行質量,采用安全性好、機械度強的新型材料,完成高層建筑項目中給排水管道設計。
3高層建筑給排水設計及消防給水設計探析
3.1工程概況
在高層建筑過程中,合理的給排水設計以及消防給水設計可有效提升建筑工程的整體質量,在設計過程中,應結合工程現狀進行科學設定。本文以某行政服務中心設計項目為例進行分析。行政服務中心項目地上7層,地下1層,總占地面積13,026.62m2、建筑高度37.9m、建筑體積大于5萬m3。整體布局結合對外辦公區、餐廳、廚房、設備房等基礎性的建設設施,在4~7層設置對外辦公區、設備房以及會議室,地下主要以設備房和停車庫為主。其中涉及室內外給排水系統、虹吸雨水系統以及消防系統,因此,在設計過程中應結合工程的不同需求對其進行專項設計[3]。
3.2給排水設計
在高層建筑的給排水設計過程中,應結合給水系統與排水系統的建設需求,對其進行科學設定。從本地塊的兩個不同方向分別引入一路DN200和一路DN150的自來水管,除負一層和一層之外,其余的樓層均由地下室生活水箱搭配變頻泵加壓供給,控制最不利點出水壓力為0.15~0.20MPa,豎向上不再分區。由于各層平面衛生間和飲水機的設置較為集中,在每個衛生間附近水井統一設置給水立管,共設置5根給水立管,各用水點給水管由水井引出支管,并設置閥門、水表,其中2~6層均采用減壓閥控制,出水壓力不大于0.2MPa,以滿足節水要求。排水系統的設置采用雨污分流的方式,廚房含油廢水通過隔油池、生活污水通過化糞池預處理后,排入市政污水管道當中。污廢水立管就近設置在衛生間的隱蔽處,并設置環形通氣管,提高系統排水能力。本項目屋面高低錯落,部分區域跨度較大,采取重力雨水系統與虹吸雨水系統相結合的方式排除屋面雨水,并在屋頂的墻面適當位置預留出溢流口,提升雨水的排放效率[4]。頂層屋面采用重力排水方式,設置深度不小于250mm的外天溝,連接2%建筑找坡坡向雨水溝,每隔一定位置設置一個雨水斗,控制水溝找坡長度不大于20m,以確保施工質量。四層屋面采用虹吸雨水系統,總匯水面積約達2000m2,共設計兩套系統,采用雨水斗12個,設計天溝尺寸W×H=600mm×400mm,并保證天溝水平,無需坡度。雨水斗采用的304不銹鋼材質,即使長時間地使用也不會產生腐蝕問題。考慮到虹吸雨水系統流速以及壓力相對較大,采用混凝土雨水檢查井,可有效提升本項目的使用壽命。
3.3消防設計
消防系統的設計包括:室外系統與室內系統。本項目滿足兩路市政水源供水,室外系統通過市政水源直供,地下室設有685t的消防水池存儲室以及噴淋的用水量,屋面設置的36t消防水箱,配套噴淋系統穩壓設備置于地下泵房。消防的用水量相對較大,室外消火栓系統的用水量大約在火災延續時,保證兩小時288m3的總用水量。室內消火栓系統將管道布置成環狀,達成與屋頂、水箱、消防水泵的有效聯合,保證消防供水的安全性。地上部分消火栓箱均設置在消防電梯前室和公共走道兩邊,以便取用;地下室的消火栓采取背靠柱子面向車道的設置方式,確保消火栓不突出車位線,既能保證火災時消火栓的取用,又避免影響車輛通行和停放[5]。室內凈空大于12m的中庭采用大空間自動掃描滅火系統。中庭型號南北跨度40m、東西跨度50m,在中庭大廳上空南北兩個方向分別均勻布置3臺自動掃描滅火裝置(ZNM-A15X2-I型號),單臺射水流量5L/s,最大保護半徑25m,噴水方式為雙水口噴水,直射后往復擺動。變配電房采用預制七氟丙烷系統,采用全淹沒滅火方式,滅火設計濃度9%,設計噴放時間10s,防護區內總存儲量504kg,泄壓口面積0.21m2。其余機房、UPS間等采用管網七氟丙烷(4.2MPa)系統,采用全淹沒滅火方式,系統設計溫度為20℃,共3個子系統。自動噴水滅火系統、大空間自動掃描滅火系統和氣體滅火系統均可有效避免建筑工程的火災蔓延,為后續火災救援工作提供強有力的技術支撐。
4結語
綜上所述,提升高層建筑的消防給排水設計施工水平,可使建筑工程質量提升,使用壽命延長。其中所涵蓋的專業內容相對較為廣泛,需結合不同系統反饋的問題并對其進行及時整改,強化設計的穩定可靠性。工程實際中應采用科學的管理手段,結合創新型的設計理念,在確保建筑人員與建筑物安全的基礎上,提升建筑工程的整體質量。
參考文獻
[1]李先輝.高層建筑消防給排水設計的實踐探究[J].數碼設計(下),2021,10(2):116.
[2]黃杰.對高層建筑消防給排水設計的認識與思考[J].低碳世界,2021,11(7):130-131.
[3]賈惠敏,楊曉森.高層建筑消防給排水設計研究[J].中國房地產業,2020(24):74.
關鍵詞:高層建筑;消防給水系統;消防設計;高層建筑消防可靠性;消防
引言
超過10層或者高度達到24米的均可視為是高層建筑,高層建筑因其高度原因,給防火工作增加了一定難度,火災隱患成為高層建筑最大的安全隱患問題。現在的消防云梯最高只能到達100米,如超過這個高度,依靠外部力量救援的可能性就減少了。過高的層高,使消防能力無法到達,只能依靠自救的方式實現安全保障,這就要求消防給水系統一定要具備可靠、合理的性能,這在保證高層建筑安全中,起著重要的作用。
1 消防給水系統的可靠性模型及可靠性設計
1.1 消防給水系統的可靠性框圖
消防給水系統主要為分三部分,一是非儲備系統;二是儲備系統;三是復雜系統。其中工作儲備和非工作儲備系統構成了儲備系統。而通常所說的非儲備系統,實質就是串聯系統。根據消防給水系統對供水較高的要求,一般在設計中采用儲備系統和復雜系統相結合的形式,保證準確率和可靠性。工作儲備方式可以分為并聯、混聯、表決三方面。在消防給水系統中,消火栓給水系統和自動噴水滅火系統是重要部分,閥門、消火栓、噴頭、管道等各個單元的部件是否符合要求,水泵、水池、水箱等設備設施功能是否完備,充分決定了框圖的可靠性。在水泵給水的方式中,雖然同樣的形式但關系不同,可靠性框圖也不同。如果兩個閥門用管道相連的可靠性框圖分析,核心是讓水流順利通過,那么在兩閥同時開啟時,就需要考慮是否具備百分百的可靠,這個串聯系統決定可靠性的大小,關系到整體運行能力;如果兩個閥門用管道相連的可靠性框圖分析,截斷水流是主要作用,那么在關閉其中一個閥門時,就需要一次性完成截流,這個可靠性框圖就可以理解為并聯。雖然結構是相同的,但主要功能不一致,造成了不同功能可靠度的不同。
1.2 消防給水系統可靠性設計
消防給水系統的可靠性設計相對較為復雜,指標是否明確,是決定可靠性精準與否的前提,在設計時,需要考慮到可靠度、失效率、MTBF、維修度、有效度等因素。由專業技術人員根據相應設計理論,不斷進行測驗和分配,直至系統達到相關標準要求。高層建筑環境、氣候、維修、保養各個參數都需要考慮進去,再通過實地檢測,完成設計過程。各單元功能關系決定了消防給水系統的可靠性,各單元可靠度也就組合產生了系統的可靠度。只有在確定了消防給水系統功能可靠性指標后,才能根據系統設備可靠性各個指標、各單元子系統和本身的失效率進行可靠性劃分。可靠性分配決定了高層建筑消防給水系統具備的使用功能,保證了給水設備使用年限。對系統進行測試時,要從各單元組件失效率、系統工作模式、實際要求工作時間等內容上,對系統進行可靠度預測,通過數據分析并科學比較,不斷調整各子單元組件可靠度。
2 高層建筑消防給水系統設計可靠性保證措施
2.1 消防水源
據調查,火災8成以上擴散的原因是因為缺乏足夠的消防用水,消防水源取水方便與否,直接影響著火災最后的撲救效果,消防水源能夠有效保證高層公共建筑滅火需求,市政給水管網天然水源和消防水池消防水源是消防用水的兩種渠道,一定要保證這兩個渠道的暢通,特別是用水量上,必須能夠滿足一次性火災撲救需求,保證從發生火災到其延續到最后的時間內,根據時間長短,保證供給時間。一般情況下,考慮到節水、投資的因素,防水系統用水延續時間視建筑物重要程度可以最高為23小時,噴淋系統工作時間為1小時左右,如果噴淋系統1小時后大火仍未撲滅,噴淋設備就會被燒毀,無法發揮滅火功能。雖然消防水源對水質的要求較低,但也要保證消防系統用水水質潔凈,因為在消防系統中報警閥、噴頭、減壓閥等是較為精密的部件,如遇雜物就會被污物堵塞,為了保證設備安全,就需要在水質上,保證潔凈,不能過于渾濁,保證水質的最有效方法就是經常清理消防水池,并放空清洗重新補水。天然水源也是消防用水最重要的補充備用水源,天然水具有取水量大和方便使用的特點,對天然水源的沿岸,一定要修筑方便取水的設施,保證消防通車道路暢行,有條件的,可以增加加壓設施,確保在枯水期時,能夠從最低水位抽取消防用水,達到對火災快速撲救的目的。
2.2 消防水池容積確定
《高規》7.3.2規定:“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量,市政給水管道為枝狀或只有一條進水(二類居住建筑除外),只要符合上述條件之一時均應設置消防水池。”《高規》7.3.3對水池的容積作了規定:“當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間以內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”就是說明消防水池是儲存消防滅火用水的關鍵構筑物,對于其容積的確定,直接關系到滅火是否及時、可靠、安全。有些地域理解不同,設計的方法也有所差異。
有些自來水公司無法保證市政供水的安全性,就需要在室內及室外建造消防儲水池,額外地增大了消防水池容積。如果每一座高層建筑,均需要建造大容量儲水池,就會造成工程上的極大浪費,增加預算成本。如何解決消防安全和工程造價的矛盾,一是要強化自來水公司的責任,確保城市環狀供水安全、可靠,在對高層建筑設計時,就需要加強設計,加大對高層建筑進水管的科學布置,除了滿足日常高層建筑生活外,還要在突發事件面前,能夠充分保證消防用水量。經過合理計算,得出科學的數據,通過數據進行設計分析,建造符合需要的消防水池容積,既經濟合理又滿足消防需要。
2.3 水壓問題
2.3.1 給水超壓問題
系統內的水壓都有一個壓力值,如果超過了規定的壓力限值,就是超壓。超壓現象能夠破壞管道、附件、器材和設備,直接后果就是給水不均勻,影響系統運行,系統就不會工作。超壓問題是高層建筑消防給水中普遍存在的問題,一定要高度重視,并加以解決。剛剛著火時,自動噴水滅火系統就會慢慢啟動,這時只有幾個噴頭在工作,自動噴水滅火系統給水管網中如果沒有排氣閥,管網空氣被壓縮,這時就會產生壓力波動,形成系統超壓。
2.3.2 給水減壓和泄壓方式
只有通過采用減壓和泄壓方式才能解決滅火系統普遍存在的超壓問題,利用合理的給水減壓和泄壓,使給水均勻,確保系統流量,有利于大范圍給水及時穩定。
需要采取泄壓和穩壓措施,使超壓值對泄壓閥、安全閥、穩壓閥、氣罐閥等給水管網不致損壞。根據需要選擇流量―揚程曲線平緩的消防泵、切線消防泵、水冷直聯消防泵或者變頻調速消防泵。
3 結束語
高層建筑消防給水的穩定可靠,是保證高層建筑安全最關鍵的內容,在進行系統設計的時候,一定要依據實際情況,把穩定性和可靠性排在設計首要位置,通過科學合理的預防,強化防火意識,消除火災事故。
參考文獻
[1]張惠遠.高層建筑消防給水系統設計及可靠性研究[J].建筑設計管理,2012,5.
關鍵詞:民用建筑;消防系統;給水設計
消防系統可以說是整個建筑的靈魂所在,他貫穿于整棟建筑,將所有的建筑結構連接為一個整體,消防系統的好壞直接影響建筑的使用功能,消防給水系統更是與人們的生活息息相關,為了能讓民用的消防給水系統更好的服務于居民生活,我們有必要對建筑消防給水系統在設計方面選擇合理的供水系統,設計出更安全更適用的供水方式。
一、合理選擇消防給水系統
消防給水系統是比較重要的環節,決定著消防的覆蓋能力及供水范圍,消防的供水能力越強建筑結構的防火安全性就越高,以下分別從消防的供水壓力、消防給水系統供水范圍、消防給水系統滅火方式等方面進行探討。
1、消防供水壓力
高壓、臨時高壓和低壓消防給水系統是基于消防給水壓力上的不同分類,對于高壓消防給水系統是指管網內經常保持足夠的壓力和消防用水量,火場上不需要使用消防車或其他移動式水泵等消防設備加壓,直接由消火栓接出水帶就可滿足水槍出水滅火要求的給水系統。對于臨時高壓消防給水系統是指在給水管道內平時水壓不高,其水壓和流量不能滿足最不利點的滅火需要,在水泵站(房)內設有消防水泵,當接到火警時,啟動消防水泵使管網內的壓力達到高壓給水系統水壓要求的給水系統。對于低壓給水系統是指管網內平時水壓較低,滅火時所需水壓和流量要由消防車或其他移動式消防泵加壓提供的給水系統。一般建筑內的生產、生活和消防合用給水系統多采用這種系統。
不論高壓、臨時高壓還是低壓消防給水系統,若生產、生活和消防合用一個給水系統時,均應按生產、生活用水量達到最大時,保證滿足最不利點(一般為離泵站的最高、最遠點)水槍或其他消防用水設備的水壓和水量的要求。生產、生活用水量按最大日最大小時流量計算,消防用水量應按最大秒流量計算,確保消防用水量需要。
2、消防給水系統供水范圍
根據消防給水系統的供水范圍可以確定某區域集中高壓給水系統和獨立的高壓給水系統。在這兩大給水系統中,相對來講,區域集中高壓給水系統比較容易控制并且在成本上也比較低廉,一般密集的高層建筑會選用此種系統。對于獨立高壓給水系統除管理上稍顯麻煩之外,其成本也是比較高的,但是有一點優點是值得肯定的,那就是在地震多發區或者想要分散建設的地區,這種系統的分散優勢就被發揮出來了。
3、消防給水系統滅火方式
自動噴水滅火系統和消防栓給水系統是根據消防給水系統的滅火方式的不同劃分出來的兩種給水方式,自動噴水滅火系統具有自動報警、控制火情、滅火和噴水等特點,并且成功實例很多,所以在目前的社會中廣泛被人們應用,但是也有一個弊端就是成本較高。具體采用哪種系統須根據相關規范進行選擇。
二、民用建筑消防給水設計
1、消防水池設計
通過室外的給水管網設置可以確保室外消防用水量,根據火災發生時需要延續的時間可以確定消防水池的有效容量,同時室內應有充足的消防用水。當火災突然發生時,如果室外的給水管網無法正常保證室外的消防用水時,這時就是消防水池發揮性能的時候了,它的容量應該是在火災延續時間內對室內消防用水量以及室外消防用水量不足的部分的補充。在突況下,如果室外給水管網能夠供應上消防用水的話,那么消防水池的容量就是在火災延續時間內水池里補充的水量,最后再通過計算就能算出補水量是多少,通過以上方式可以對消防水池進行合理設計。
在民用建筑設計中,正確安裝消防水池能夠保證民用建筑的供水平衡,但是有時候只有一條供水通路或者一條市政管網根本不能滿足建筑消防用水量,這時就需要利用消防水池的存在來解決應急問題了。所以,在設計消防水池容積大小的時候,應該綜合的考慮用于各種消防用水量以及在火災發生時用以延續時間的進水管補水量都應計算在內,并且補水的時間可按最長的火災持續時間計,以備不時之需。因此在設計時應考慮到室外對于消防用水量問題,能夠對用水量及時補充是必要的一步。并且從消防水池引入水泵間的引入管應保證不少于兩根。消防用水與生產、生活用水合并的水池,應采取確保消防用水不作他用的技術措施。嚴寒和寒冷地區的消防水池應采取防凍保護設施。
2、消防泵房的設計
消防泵房在建筑消防設計中也被廣泛應用,對于消防水泵房其耐火等級也是有要求的,如獨立建造的消防水泵房,其最低達到的耐火等級是二級。在一個建筑中,根據有關規定,附設的消防水泵房要隔離其它部位。當消防水泵房設置在一層的時候,其出口宜直通室外;在地下層或者其他樓層設置的時候,其出口應直通安全出口。在消防水泵房中還必須安裝甲級防火門,為了保證安全,消防水泵房中還應有兩條及以上的出水管與消防給水管網相連,這是防止如果其中一條出水管被關閉的時候,其他的出水管還能保證剩余水量全部被輸送走。為了應對超壓現象,在出水管的檢查和實驗中還應安裝壓力表和DN65放水閥門。不僅出水管的設置不能少于兩條,而且一組消防水泵中吸水管也不應少于兩條。消防水泵一般都采用自灌式吸水,并且每個吸水管上都設置有檢修閥門。市政管網水源可靠,當市政給水管允許直接供消防水泵吸水時,應首選此消防增壓系統。市政給水管網的供水壓力會隨城市用水量大小而變化,消防水泵揚程應按市政給水管網最低壓力計算,以免火災發生時消防給水壓力不足。消防給水系統的承壓能力,應按市政給水管網最高壓力和消防水泵最高出水壓力驗算,校核消防水泵的效率、消防給水系統是否超出規定的工作壓力等,確保消防給水系統安全運行。另外消防給水系統應設置備用消防水泵,其工作能力不應小于其中最大一臺消防工作泵。
3、消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施
對于消防水泵的供水管,設置相應的放水閥(泄水閥)是十分必要的,這樣才能方便水泵的檢查和試驗,為排水增加效率。當出現排水量減小的情況時,應該將水直接排至泵房集水池,而當排水的量較大時,則應將水排回到消防的水池內。除此之外,消防水泵的出水口還應安裝一個控制穩壓回流的裝置,因為在實際應用中,經常會出現水量較小的情況,有時甚至會出現水量小于水泵所規定的流量值的情況,此時水泵揚程會遠大于設計值。這時候如果沒有穩壓回流措施,就必定會使消防網管壓力超過本身承受范圍,從而導致事故的發生。對于這樣的問題最好的解決措施就是在供水設備上安裝一個安全穩壓閥,當超壓現象出現時,立即通過回流管來泄壓,將回流的水排放到消防水池內,通過對消防水泵安裝放水閥和穩壓閥可以有效控制消防水壓,合理的利用消防用水,有效防止各類的安全隱患發生。
隨著我國城鎮化的不斷演變,未來的民用建筑將會越來越多,同時也會對建筑安全方面做出更多的考量,對民用建筑防火設計提出更高的要求,因為民用建筑消防給水設計是建筑消防系統設計中一個非常重要的環節,因此,在今后的民用建筑消防給水設計中,應該更加完善的進行綜合考慮,設計出更為合理安全的消防給排水系統,保證人們的生命及財產安全。
參考文獻:
【關鍵詞】高層建筑;消防給水;設計;淺析 前言
隨著高層建筑的興起便備受人們的喜愛和關注,因為高層建筑層數多,占地廣,能夠給人們工作生活帶來很大的方便,但是由于高層建筑結構較為復雜,且人員密集。所以,保障高層建筑消防安全就成了目前高層建筑發展的方向。
二、高層建筑火災的特點
1.火災隱患多
高層建筑的結構功能比較復雜,使用人數多,人員流動頻繁,火災隱患多且不易被發現。除此之外,高層建筑裝修豪華,室內含有大量的可燃物質,如家具、窗簾、地毯、吊頂裝飾等,發生火災時燃燒猛烈。加之高層建筑的豎向井道多,如電梯井、樓梯井、通風井、管道井、電纜井、垃圾道、排氣道等,它們都是火災蔓延的通路,形成“煙囪效應”;由于這些豎井的抽風作用,一旦發生火災,火勢蔓延迅速,樓層越高,抽風越強,火勢越猛。
2.火災撲救困難
高層建筑消防設計立足于“自救’,其滅火設備復雜、自動化程度高。只要任何一個環節有問題,滅火設施便不能充分發揮作用。撲滅初期火災至關重要,但現場人員一般對滅火設備不會使用或無力使用。消防人員到現場后,由于高層建筑高度較高,目前我國常用的解放牌消防車一般也只能滿足建筑高度為50m以內的室內管網供水,顯然不能滿足高層建筑防火救災需要。消防員登上高樓,不僅體力消耗大,還可能與消防中心、水泵房等聯系不便、配合困難,樓高風大、火勢猛,消防隊員在高熱、濃煙下操作,比一般火場難度大得多。
3.人員疏散困難
高層建筑層數多,垂直疏散距離長,疏散到室外地面、屋頂直升飛機停機坪或避難層所需的時間也相應增長。由于高層建筑人員眾多,不少公共活動場所人員相對集中,火災時增加了疏散的難度,容易造成重大傷亡事故。高層建筑發生火災后,常因通訊聯絡失控,往往下層發生火災,上層仍然未知有其事。目前國產登高消防車輛尚不能滿足高層建筑安全疏散和撲救火災的需要,不能將人員及時疏散到室外。尤其是在高層旅館建筑中,人員眾多,人地生疏,給安全疏散增大了困難,更易導致慘重事故。
三、消防水量的確定與消防水池設計淺析
消防水池是消防給水系統設計中的重要設施。高層民用建筑設計防火規范規定,市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量,市政給水管道為枝狀或只有一條進水管時,均應設置消防水池。同時,由于市政給水管網不能同時負擔室內外的消防用水。故高層建筑都需設置消防水池。在撲救火災失利案例中,大部分是因為消防用水缺乏而造成火災蔓延。因此,合理確定消防水量與設計消防水池,對于提高高層建筑消防給水系統的可靠性至關重要。 區分消防水源與生活水源,分開建立儲水池
由于物質生活水平的不斷提高,人們對日常生活飲用水水質的要求也越來越高,由于消防的儲水量遠大于日常生活用水量,會由于消防儲水量過多導致生活用水在池內停留時問過長,造成水質腐化,這樣通過區分水源,一方面可以保證生活飲用水的水質,另一方面可以延長消防水池的換水周期,避免水的浪費。
2.消防水量確定與消防儲水池的設計
高層建筑投資規模大,建筑使用功能復雜,使得對設計的要求越來越高。這就要求我們在設計當中既要考慮到控火及滅火的安全性,又要考慮到投資的合理性。消防水池容積的確定關系著滅火的安全性。根據有關規定,對水池的容積設計要求如下:當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容積應滿足火災延續時間內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。
3.消防補水量計算
補水量可以根據市政供水部門提供的資料以及的火災延續時間進行計算,在缺乏資料時,可按消防水池進水管直徑,在室外低壓給水管道的水壓為0.10MPa水流速度為1.0時的流量加上火災延續時間綜合計算。為減少消防水池的容積,自來水公司應允許采用較大的引入管,計算消防水池容積時可扣除火災時的補充水量。同時可考慮設置旁通管,平時旁通閥門不開,火災時打開,允許降低臨近建筑物的水壓,增加消防水池的補水量。集中保障著火建筑物的消防用水。
四、消防給水系統的形式
高層建筑消防給水系統的選擇是消防設計的一個重要環節,是否正確選擇消防給水系統往往決定著消防系統的成功與失敗。消防給水系統是否分區的原則是,消火栓栓口的靜水壓力不應大于1.0MPa,經與當地消防局協商可適當提高,但消火栓栓口的靜水壓力不得大于1.2MPa;自動噴水滅火系統報警閥處的工作壓力不應大于1.6MPa或噴頭處的工作壓力不大于1.20MPa。分區供水方式又包括:并聯分區供水方式、串聯分區供水方式和減壓閥分區供水方式。并聯分區供水方式為:各個分區互不干擾,每個區分別有各自專用消防水泵,但造價高。串聯分區供水方式為:每個區由消防水泵或串聯消防水泵分別向上級供水,串聯消防水泵設置在設備層或避難層。各區水泵壓力相近或相同,但水泵分散,管理困難,同樣造價高。減壓閥減壓分區宜采用比例式減壓閥,當超過1.2MPa時,宜采用先導式減壓閥。每一供水分區應設不小于兩組減壓閥組,每組減壓閥組宜設置備用減壓閥。減壓閥分區供水方式系統簡單,造價低,管理方便。筆者建議采用減壓閥分區供水方式,此種方式可以滿足即經濟又安全的要求,維護管理方便,而且造價低。
五、柴油發電機房及高、低壓變配電室的消防問題
《高規》第7.6.6.1條規定:燃油、燃氣的鍋爐房、柴油發電機房宜設自動噴水滅火系統。但結合條文說明,應是宜采用水噴霧滅火系統。許多設計同行按規范的字面意思,理解成了普通的水噴淋,這是不對的,柴油發電機房不應用普通的水噴淋系統來滅火。《高規》第7.6.6.2條規定了可燃油油浸電力變壓器、充可燃油的高壓電容器和多油開關室宜設水噴霧或氣體滅火系統,而且公安部[2007]226號文明確高層民用建筑中火災危險性大、發生火災后對生產和生活產生嚴重影響的配電室等,屬于“特殊重要設備室”,應設氣體滅火系統。
六、高層建筑消防設計存在問題與完善措施
1.高層建筑消防給水中存在的問題
從目前來看,在高層建筑消防給水設計中存在諸多問題,有的設計人員沒有重視建筑物的消防設計,只是一味地根據業主要求的建筑布局、設想進行設計,并未考慮消防安全,且有些建筑設計還未通過消防部門審核、驗收,就已經投入使用,因而問題很多。
2.高層建筑消防給水完善措施
高層建筑消防給水設計,應充分了解建筑物的性質、結構特征、建筑高度、平面布局、防火分區的劃分、設備層和避難層的位置等,同時注意以下幾個方面:
(一)消防水泵房的位置;
(二)屋頂高位水箱和中間消防水箱的位置;
(三)供水分區的劃分;
(四)消防水泵接合器的豎向設置。
結束語
通過上述分析,可以看出消防給水對高層建筑的消防安全起到至關重要的作用,我們只有從基礎上重視這項消防給水設計技術,才能保障高層建筑的質量以及人民的生命財產安全。
參考文獻
[1]王海權.高層建筑消防給水系統設計[J].武警學院學報.2010(2):37-38
[2]李春陽.高層建筑消防給水系統淺析[J].價值工程.2011(3):117-118
關鍵詞:高層建筑;消防給排水;設計;探析
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
高層建筑的消防系統設計直接關系到人民的生命財產和安全,所以在整個高層建筑的設計當中占有非常重要的位置。高層建筑消防給水設計人員在設計的時候不僅僅要做到滿足規范的要求,還要考慮在實際操作中是否有可行性。要在保證安全的前提條件下盡量經濟合理,節約投資成本,方便維修管理,這樣才能使高層建筑消防給水系統達到最完美的狀態。居住建筑和人們的生活密切相關,隨著人們生活水平的提高,人們對生活環境質量的要求也在逐漸提升,直接影響居住環境衛生的高層建筑消防給水設計成了人們關注的焦點。
1 高層建筑消防給水系統的形式
1.1 按服務范圍劃分
1.1.1 區域集中消防給水系統。
1.1.2 獨立消防給水系統。
一般情況下,比較臨近的高層建筑都有消防用水池,如果在設計的時候,幾個高層建筑可以共用一個消防水池就能夠在很大程度上節約社會資源,但是在實際應用中,物業部門和城建部門經常意見不能達成一致,致使共用方案無法推廣應用。
1.2 按建筑高度劃分
1.2.1 不分區供水。
不分區供水主要適用于在消火栓口處靜水的壓力小于1.0 MPa 的時候。當建筑的高度在 80m 之內時,一般的地下只有 1 層,這種情況消火栓給水系統可以設計為一個分區,消防水泵的揚程設計在 50~100 m 之間。同時在室外設置消防水泵接合器,一旦出現火災,則以自救為主,外救為輔。
1.2.2 分區供水。
①建筑高度在70 m到130 m之間有以下兩種形式:
a減壓給水方式
減壓給水方式也就是設立屋面水箱及1組消防水泵,建筑高區通過減壓閥向低區供水,這種方式水泵機組較少,系統簡單,不需要較大的占地面積,節約成本。缺點是電耗比較大,不過在實際使用中,消防水泵是不常運轉的,所以還是比較節約的。
b 并聯給水方式
并聯給水方式就是高區與低區分別設置高位水箱以及1 組消防水泵。兩個區域獨立給水,這種方式對水質的要求比較低,安全性能好、耗電低;而且水泵大都集中設置在地下區域,方便管理。所以根據實際情況來看,并聯給水方式是比較合理的一種方案。
②當建筑高度在 130 m 到 200 m 之間的時候,為了避免水泵的揚程太高,壓水管過長,高區供水方式可以應采用串聯給水。也就是在 130 m 到 200 m 之間的區域供水是從下一個分區,也就是 130 m 以下的高位水箱中抽水。這種情況會出現3 個分區。而各個分區的高位水箱以及水泵需要占用的建筑面積比較大,所以一定要解決好建筑設備層中振動和噪音問題。使用串聯供水方式,高區供水受到下面分區供水的影響,相對安全性比較差。串聯供水方式的方法主要有兩種:
a 在火災發生的時候最高區的水都存在下一個分區的水箱里,這樣安全性比較好。但是卻加大了水箱的容積,還增加了結構的荷載,所以實際應用中有一定的難度。
b 在建筑的地下區域設置水泵,水是直接由貯水池向上抽取轉輸。在發生火災的時候,先開啟傳輸泵,然后開啟最高分區的消防水泵,這種方法對水泵的控制要求比較高。雖然安全性方面要差一些,但是大大減少了結構的荷載,而且系統簡單。
2 高層建筑消防系統水池和容積的設置
2.1 水池的設置和管理措施
2.1.1 高層建筑消防系統水池的設計原則。
消防水池儲存的水主要是用于消防滅火的,所以它的設計質量直接關系到了滅火的安全性,根據我國的相關規定,高層建筑消防系統水池設計的原則主要體現為以下幾個方面:
第一,當市政管網對供水安全難以保證時,室內外的消防用水量均應儲存在消防水池內;
第二,當市政管網能夠保證室外的消防用水量時,在消防水池中只需儲存室內的消防用水量.
第一、二種做法,消防水池都設置在高層建筑地下室內,使每棟建筑的地下室內均設置有幾百甚至幾千m3的水池,且需要定期清洗和換水,很不經濟。
2.1.2 提高水池綜合性能的措施。
為保證管理方便、消防安全以及降低工程造價,應采取的措施有:
第一,應加強城市供水管網的建設與改造,確保城市供水安全;
第二,由于民用建筑群的同一時間火災次數為1,所以在總體規劃時可為鄰近高層建筑群設計共用的消防水池和消防泵房,消防水池的容積以需水量最大的一個高層建筑計,并采取有效的管理和統一的調配。通過以上2種措施,可免去每棟高層建筑地下室消防水池的設置(若只有 1 棟高層建筑時則必須設置),同時減少消防水容積,經濟性和易管理性都能夠取得極大地提高。
2.2 水池容積的設置
在設計的過程中,一些人盲目地認為消防水池是容量越大越好,也就越安全,但是這種觀點是錯誤的。如果規范設置不經濟合理,那么水質就很難保證,這樣就不可能安全適用。
3 頂部幾層增壓方式的比較
由于高層建筑頂部水箱的高度設置受到了建筑物美觀的限制,一般情況下,不能滿足自動噴水噴頭或是頂部幾層消火栓的水壓要求,因而,經常需要另外設置增壓裝置。一般采用的增壓方式有2種:頂部增加氣壓給水設備和增加裝設穩壓泵組。
在國外很流行采用加設穩壓泵組,其主要特點就是配置低、而且功率穩定、可靠性高。但是,若管道中的壓力波動快,則會出現穩壓水泵發生頻繁啟閉的弊端。。在頂部水箱低于最高層時,若用啟泵按鈕來啟動頂部火栓泵加壓(這時由頂部水箱抽水,10 min 之后就會自動關閉),則存在控制復雜和開泵之前頂部消火栓中沒有水的缺點。頂部加設氣壓給水設備,通常采用的是穩壓隔膜式的氣壓給水設備。
第一,在這里使用的氣壓給水設備起到調節壓力,自動啟動關閉水泵的作用。但是氣壓罐仍然具有一定的可以調節的容積,這個容積能夠保證消防泵在開啟之前對水量的需要
。因為水泵的啟動時間比較短,大概只要幾十秒,因此,不管是從流量上還是從壓力調節方面來看,設置穩壓泵都是比較好的選擇。
第二,氣壓罐有點壓力表,可以根據消防系統中任何一個位置點壓力的變化,隨意控制很多臺水泵的啟動及停止,這樣在很大程度上就簡化了水泵的控制系統。
第三,氣壓給水設備在一般情況下水泵很少啟動,管網通常處于穩壓充水的狀態,相對比較安全。由此可見,不管是消火栓系統還是自動噴水的滅火系統,其頂部幾層的加壓都比較適合采用頂部加壓給水設備的方式。
4 結束語
在進入 21 世紀之后,我國的社會主義經濟發生了突飛猛進的變化,人民的生活水平也在不斷地提高,與此同時,人們對生活質量的要求也越來越高。為了滿足人們對生活空間的要求,建筑開始向更高的方向發展。 在人們享受高層建筑帶來的高品質生活的同時,也出現了新的問題,高層建筑消防給水設計問題便是其中之一。高層建筑消防給水系統設計的是否合理直接關系到人們的生命財產安全,這個問題至關重要。我們要做的是,保證安全的同時,盡量節省投資,要達到經濟合理,同時使用維修管理也很方便。因此,我們在設計當中必須要認真思考,從建筑物的水源條件、火災危險性、火災頻率、建筑物的重要性、以及商業連續性等眾多因素綜合評估,再從技術經濟角度比較綜合,來最終確定消防給水方案。
參考文獻:
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【關鍵詞】高層建筑;消防給水;火災
隨著城市化進展迅猛,城市中各種功能的大型建筑、高層建筑和超高層建筑以及地下建筑不斷涌現。高層建筑往往是投資規模大、內部裝修標準高、建筑使用功能復雜,并具有一定政治和經濟影響的建筑。高層建筑因其層數多、高度高,在同等條件下,相對于多層建筑和單層建筑,火災危害性大,容易造成重大財產損失和人員傷亡事故。
一、高層建筑火災的特點
1、火災隱患多
高層建筑的結構功能比較復雜,使用人數多,人員流動頻繁,火災隱患多且不易發現。而且高層建筑裝修豪華,室內含有大量的可燃物質,如家具、窗簾、地毯、吊頂裝飾等,發生火災時燃燒猛烈。加之高層建筑的豎向井道多,如電梯井、樓梯井、通風井、管道井、電纜井、垃圾道、排氣道等,它們都是火災蔓延的通路,形成“煙囪效應”;加上這些豎井的抽風作用,一旦發生火災,火勢蔓延迅速,樓層越高,抽風越強,火勢越猛。
2、火災撲救困難
高層建筑消防設計立足于“自救’,其滅火設備復雜、自動化程度高。只要任何一個環節有問題,滅火設施便不能充分發揮作用。撲滅初期火災至關重要,但現場人員一般對滅火設備不會使用或無力使用。消防人員到現場后,由于高層建筑高度較高,普通消防車的供水高度已遠遠不能達到要求,而目前最先進的登高消防車一般也只能達到50 m左右,顯然不能滿足高層建筑防火救災的需要。消防員登上高樓,不僅體力消耗大,還可能與消防中心、水泵房等聯系不便、配合困難,樓高風大、火勢猛,消防隊員在高熱、濃煙下操作,比一般火場難度大得多。
3、人員疏散困難
高層建筑層數多,垂直疏散距離長,疏散到室外地面、屋頂直升飛機停機坪或避難層所需的時間也相應增長。由于高層建筑人員眾多,不少公共活動場所人員相對集中,火災時增加了疏散的難度,容易造成重大傷亡事故。高層建筑發生火災后,常因通訊聯絡失控,往往下層發生火災,上層仍然未知有其事。目前國產登高消防車輛尚不能滿足高層建筑安全疏散和撲救火災的需要,不能將人員及時疏散到室外。尤其是在高層旅館建筑中,人員眾多,人地生疏,給安全疏散增大了困難,更易導致慘重事故。
二、高層建筑消防設計存在問題與完善措施
1、高層建筑消防給水中存在的問題
從目前來看,在高層建筑消防給水設計中存在諸多問題,有的設計人員沒有重視建筑物的消防設計,只是一味地根據業主要求的建筑布局、設想進行設計,并未考慮消防安全,且有些建筑設計還未通過消防部門審核、驗收,就已經投入使用,因而問題很多。比如,有些重要的公共走廊,未設自動噴水系統,缺少消防水源;供人群疏散的樓梯間沒有達到規范要求等,這些問題一旦形成,就形成了極難整改的痼疾。應該設置消防通道而沒有設置,或短防火間距,缺少使消防車順利通行的平坦空地,嚴重影響了安全疏散與火災撲救工作。很多設計中將消火栓箱直接鑲嵌在墻體里,導致墻體的耐火極限不符合規定。燃油、燃氣設備的合理設置和儲油、配氣的防火安全設計,是待解決的消防技術問題之一。
2、高層建筑消防給水完善措施
高層建筑消防給水設計,應充分了解建筑物的性質、結構特征、建筑高度、平面布局、防火分區的劃分、設備層和避難層的位置等,同時注意以下幾個方面:
(1)消防水泵房的位置
根據建筑布置以及室外管網的水壓,消防水泵房通常設在地下室內。此外,當消防水池同時存有室外消防用水時,消防水池宜設置在地下一層,并應保證消防車的消防水泵的吸水高度不大于6m。當消防水池內只存有室內消防用水時,其位置不受限制,但無論如何都應有直通室外的消防通道。
(2)屋頂高位水箱和中間消防水箱的位置
在確定屋頂高位水箱和中間消防水箱時,應與生活給水系統協調一致。這兩種水箱通常設在設備層、避難層或專用的水箱間內,并且不宜靠近對安靜程度要求較高的房間(包括上下層和相鄰的房間)當中間樓層不宜設中間消防水箱和水泵時,可用屋頂水箱和減壓閥聯合工作的方式替代中間消防水箱和水泵。屋頂水箱的設置高度應保證消火栓系統最不利點消火栓的靜水壓力要求(設在屋頂水箱間或屋頂設備層內的檢驗用消火栓除外),當建筑高度不超過100m時,最不利點消火栓的靜水壓力不應低0.07mPa;當建筑高度超過100m時,最不利點消火栓的靜水壓力不應低于0.15MPa。屋頂水箱的設置高度還應保證自動噴水滅火最不利點噴頭的工作壓力不應低于0.05MPa。中間水箱的設置高度應保證所在供水分區內的最不利點消火栓或噴頭消防時所需的壓力。為達到這一要求,通常將該供水分置于中間水箱以下若干層。
(3)供水分區的劃分
在消防水泵房、屋頂高位水箱及各區中間消防水箱的位置確定后,就可以在它們之間進行進一步的分區。對于室內消火栓給水系統,為了便于消防隊員操作以及防止消防儲水在短時間內被耗盡、達到均衡配水的目的,消火栓栓口處的靜水壓力不應大于0.5MPa,亦即當消防水箱最高水位與最低消火栓之間的垂直距離大于80m時,應采用分區供水的給水方式,當消火栓栓口處的出水壓力大于0.5MPa時,在消火栓處應設減壓裝置,如減壓孔板、減壓閥等,也可以直接采用減壓式消火栓。自動噴水滅火系統的豎向分區宜與室內消火栓給水系統相近。為保證供水的均勻性,將每個豎向分區再劃分成若干個小分區,每個小分區由獨立的報警閥控制,小分區的最高噴頭與最低噴頭之間的垂直高差控制在50m以內,并在入口壓力大于0.42MPa的入口管上設減壓孔板或減壓閥。室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統的平面分區宜與防火分區一致,盡量做到區界內不出現兩個以上的系統的交叉。自動噴水滅火系統每套濕式報警閥組所控制的噴頭數不應超過800個;干式報警閥不應超過500個,管網容積不應超過3000L。在城市供水管網能保證室內消防供水安全,并且當地主管部門允許消防水泵直接抽水的情況下,可充分利用城市供水管網的壓力,單獨形成一個供水分區。
(4)消防水泵接合器的豎向設置
現行《高規》規定,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器,當采用串聯給水方式時,上、下分區可共用消防水泵接合器。對于超出消防車供水壓力范圍的供水分區,筆者認為也應設消防水泵接合器,以保證在室內消防設施出現故障的情況下仍能向這些供水分區供水。兩種做法可供參考:1)在高區設消防水泵接合器,消防是用以柴油機為動力的移動水泵做為高區水泵,與消防車、高、低區消防水泵接合器串聯工作,向高區加壓供水。2)在位于低區的高區消防水泵接合器處設可以啟動高區水泵的啟泵按鈕,消防時消防車、消防水泵接合器和高區水泵串聯工作,向高區加壓供水。這兩種做法均需保證系統壓力不能超過閥門管件的耐壓能力。
(5)消防給水方式的選擇
在選擇消防給水方式時,應根據工程的具體情況,對與之相關的各種因素進行綜合評估,如:供水可靠性、投資大小、能耗高低、設備宜集中設置還是分散設置、對水箱占用上層使用面積的限制,可能產生的噪聲和二次污染,運行和維護管理是否方便以及外網供水能力等,同時應咨詢當地消防部門的意見,從上述各類給水方式中選擇適合于建筑物特點的消防給水,或者采用幾種消防給水方式的組合,制定出切實可行的方案來。
三、結語
總之,高層建筑消防給水是建筑給排水設計的重要組成部分,其對建筑消防本身及建筑給排水設計有著不可或缺的意義。高層建筑住戶數密集,消防隱患更大,更復雜多樣,相較于一般建筑的消防給水設計,有著更高,更為特殊的技術要求。本文應用已有的理論知識,對具體工程項目的消防給水系統進行設計,希望對相關從業人員有所幫助。
參考文獻:
[1]李亞峰,張勝.高層建筑給水排水工程.北京:機械工業出版社,2011.
1.消防系統的選擇目前,超高層建筑常用的消防給水主要有:
①高位消防水池重力供水方式;
②串聯分區加壓供水方式;
③一次加壓減壓(減壓閥)給水方式[1]。高位消防水池重力供水方式,須將一次火災消防用水量存于屋頂高位消防水池內,本項目消防用水量1,008m3,因此屋頂結構荷載大,占用面積亦難以滿足。串聯加壓供水方式,消防給水管網豎向各區由消防水泵串聯分級向上供水,高區消防水泵可從下區消防管網或轉輸水箱吸水,這樣中間須設置水泵,運行費用較高,能耗多。該建筑高度為143.60米,若選擇一次加壓減壓(減壓閥)給水方式,水泵揚程約2.2MPa,管材承受壓力小于2.5MPa,投資較低,所需設備用房少。經3種方式的比選,經院總工審定,選定第三種方案。
2.消防系統的分區本設計從建筑高度、分區壓力、減壓閥設置及維護管理方便等因素綜合考慮,確定消火栓系統分成3個區,自動噴淋系統分成4個區。消防系統分區:為便于管理,裙房地下室消火栓系統單獨為一個區。辦公樓共30層,最高層與最底層凈高差大于100m,根據“水消規”第6.2.1條規定,消火栓栓口處靜壓大于1.0MPa,消防給水系統應分區供水,故辦公樓分2個區,8~18層為低區,19~30層為高區。商業樓8~14層為一個區,與辦公樓8~18層共用減壓閥減壓。自動噴淋系統分區:自動噴淋系統裙房和地下室分2區,濕式報警閥分別設置于負一層水泵房內和負二層實時報警閥間內。辦公樓分2個區,8~20層為低區,21~30層為高區;濕式報警閥設置于避難層(17層、26層)。商業樓7~14層為一個區,濕式報警閥設置于負一層水泵房內。具體如下圖消防水泵房設置:消防水泵房設置于負一層,消火栓水泵單泵性能:Q=20L/s,H=215m,N=75KW,共三臺,二用一備,互為備用;自動噴淋水泵單泵性能:Q=20L/s,H=200m,N=75KW,共三臺,二用一備,互為備用。
二、室內消火栓環管布置的構思
根據消火栓系統的分區,可在地下四層與地上六層設置環管。但由于地下四層為人防工程,消火栓較多,故單獨成環較為合理。另因地下一層為家具展廳,首層為商業,且地下一層與首層平面布局相差甚遠,若共用環管,則消火栓支管較長,須敷設在商鋪上空,幾經斟酌后,確定環管布置如下:在地下二層天花設置環管以便地下一層及地下二層消火栓連管;在首層天花設置環管以便首層及二層消火栓連管,且中庭內展廳的消火栓,必須由地下二層的環管上供水。
三、消防設計的新做法
《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)于2014-10-1實施,該項目為此規范實施后的超高層項目,因此項目中的做法與“水消規”未實施前的常規做法有幾處存在明顯差異。具體如下:
1.消防泵房“水消規”第5.5.12.2條規定,附設在建筑物內的消防水泵房,不應設置在地下三層及以下,或室內地面與室外出入口地坪高差大于10m的地下樓層。根據建筑平面地下一層為家具展廳,消防水泵房首選地下二層。可是當布置在地下二層時發現,室外地坪與水泵房地面標高差大于10m,不得不占用地下一層的展廳面積來設置消防水泵房。
2.消防水泵“水消規”第4.3.9條規定,消防水池的出水管應保證消防水池的有效容積能被全部利用。消防水池的出水管也就是消防水泵的吸水管,即消防水泵的安裝和啟動能保證消防水池的有效容積全部利用。“水消規”尚未實施前,為了節省水泵房的占地面積,一般選用立式泵。但立式泵排氣孔高,自灌式吸水水位要求就高,消防水池無效水位也隨著增加。為了能充分利用消防水池的水位,保證消防水池的有效容積能被全部利用,該項目消防水池和水泵房同層設置,選擇臥式消防泵。
3.穩壓泵“水消規”第5.3.2條規定,穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%~3%計,且不宜小于1L/s。在“水消規”實施前,消火栓穩壓泵流量一般取5L/s,本項目所有消防管均在建筑物內敷設,漏損量較少,根據“水消規”該項目所有的穩壓泵流量取1L/s。關于穩壓泵揚程,“水消規”第5.3.3條確定了穩壓泵最高設計壓力,也限定穩壓泵啟動的最低設計壓力,該項目穩壓泵揚程為0.25MPa。
4.消防水箱“水消規”第5.2.1條規定,建筑高度大于100m的一類高層公共建筑,臨時高壓消防給水系統的高位消防水箱有效容積不應小于50m3。因此該項目天面消防水箱,有效容積為50m3,而非“高規”規定的18m3。
四、結語
關鍵詞:供水方式;消防工程;安全
Abstract: With the building height and breadth increasing and continuous improvement of people's living standard, the requirement of degree of safety for fire water, water supply reliability and buildings to resist fire capability, put forward higher requirements for these verylarge extents are increasing, it needs the construction and installation of quality assurance. The construction quality directly impact on the normal operation of the building fire.Key words: water way; fire protection engineering; safety
中圖分類號:TU998.1文獻標識碼:A 文章編號:
1、消防工程施工的特點及意義
消防工程施工是一項系統復雜的產品加工過程。其特點是:點多、面廣,作業場所流動分散,生產周期長,交叉作業等。同時,工程從設計、施工準備、施工過程、調試、開通、竣工驗收等每一環節的質量都將會最終影響消防工程的整體質量。這些都給消防工程施工規范化管理帶來了較大的難度。消防工程的主要作用在于預防火災和減少火災危害,對保障社會主義現代化建設,促進國民經濟順利發展,減少財產損失具有重要意義。消防工程的質量優劣事關重大,直接關系到公民人身、公共財產、公民財產和社會公共安全,切不可稍有疏忽。
2、消防水池的設置問題
在日常設計中,經常將消防水池設計為生活、消防用水合用水池,這樣做的目的之一就是為了避免消防用水常年不用而變質.特別是在生活、消防用水量接近時。水池內的水不斷循環更新,以保障其水質。但對于建筑來說.特別是一些功能復雜的一類高層建筑,由于其消防水系統存在多種形式 火栓、自動噴淋、水幕系統等。且系統用水量大.此時水池內生活用水遠小于消防儲水量.即使采取一些諸如進出水管對置、設置導流墻的措施,仍無法保障水質。
3、消火栓布置問題
在建筑室內消火栓系統設計中.確定消火栓間距戚消火栓位置,目前依據的是《高層民用建筑設計防火規范}GB50045-95(1)2下簡稱《高規》)第7.4.6.1條,即消火栓間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。而同時《高規》第7.4.6.3條又規定:“消火栓的間距應由計算確定,且建筑不應大于30m,裙房不應大于50m。”首先要明確通常所稱的“裙樓”與“裙房”是兩個不同的概念。前者指“建筑物最下面的若干層建筑高度24m。”后者被定義為“與建筑相連的建筑高度不超過24m的附屬建筑” 從目前實際使用情況看,多數建筑裙房與主體連通使用功能多為商場、餐飲、娛樂等營業用房,由于其平面布局復雜,可燃物多.電器線路復雜、火災荷載較大,其建筑內部消火栓間距設計為50m是不太適宜的。如果機械地執行《高規》第7.4.6.3條,筆者認為是不妥的,而應嚴格按照《高規》第7.4.6.1條的要求.并充分考慮平面功能布局及內部隔斷的影響,通過認真計算確定消火栓的間距。
4、高位消防水箱儲水量的設計問題
《高規》第7.4.7.1條規定“高位消防水箱的消防儲水量,一類公共建筑不應小于18m³。現行規范并沒有明確消防水箱中消防儲水量為一個18m³還是兩個18m³。在實際設計中也理解為10min消防用水量。因此,當建筑物內應設消火栓系統和自動噴水滅火系統時高位消防水箱的儲水量常為36m3的情況。在此,應做以下分析:初起火災時,如有人在場就能夠及時發現而使用滅火器或消火栓滅火從而快速撲滅初起火災。自動噴水滅火系統一般不會動作同時,在初起火災的5min~10min內f消防隊到場前也一般只有2~3股水柱滅火而不是6~8股水柱同時滅火。如果初起火災發生時無人在場,那么自動噴水滅火系統將動作,并且只要有一只噴頭動作,系統壓力開關將在60s內動作發出電信號并反饋到控制中心,聯動噴淋泵啟動。即使有幾只噴頭動作,18m³的儲水量也只動用約1/3。再者,如果自動噴水滅火系統沒能控制住初起火災而形成火災蔓延。當消防隊到場就會直接啟動消防泵供水。此時高位消防水箱中仍有相當的儲水量從初起火災發生至消防隊到場前的時間段內f約5min~10min).消防泵如果沒有啟動,當高位消防水箱的儲水量下降到消防儲水量時生活泵就會啟動并連續補水,且基本上只供消防用水因水位可能在消防儲水量下生活出水管無水可出,也就是說10min內消防用水量的供應不止是l8m³。
5、消防給水系統的形成
對建筑消防栓給水系統形式的選擇首先我們應保證系統的安全可靠性,其次應盡量選用經濟合理的供水形式。按服務范圍分:獨立的消防給水系統和區域集中的消防給水系統建議應盡量采用區域集中的給水系統。就如上述所講:鄰近建筑共用消防水池。但這往往得不到推廣主要原闡述了建筑消防工程給水設計使各開發商不能協調好,這就要求有關部門能夠牽頭,共同解決管理及費用問題使各方面都能接受。按高度來分:分區供水與不分區供水。當消火栓栓口的靜水壓力不大于0.8MPa時采用不分區供水形式。當消火栓栓口的靜水壓力大于0.8MPa時采用分區供水形式。分區供水方式又包括:并聯分區供水方式;串聯分區供水方式;減壓閥分區的供水方式。并聯分區供水方式:各個分區互不干擾.自成體系,對系統更加安全可靠但造價高,維護管理較困難。串聯分區供水方式:各區水泵壓力相近或相同,不需高壓泵管,但水泵分散,管理困難,同樣造價高。減壓閥分區的供水方式:系統簡單、造價低、管理方便。建議采用此種供水方式,此種方式可以保證經濟安全要求,維護管理方便但對減壓要求較高,應采用可調式減壓閥,設定閥后壓力并保持恒定。只要一套水泵、一套水泵接合器、一座水箱、一套電控設備.可大大降低造價。
6、防止消防水泵超壓
消防水泵的超壓給滅火工作帶來許多困難,如消火栓口壓力過高使消防人員難以拿穩水槍,無法對準火點滅火。另外由于消防管網壓力過大使管道接頭、閥門、消火栓等容易損壞,產生滲漏甚至會使管道或水帶破裂而使消防工作難以繼續進行。所以超壓問題應引起我們重視,解決消防水泵的超壓問題應掌握“變量不變壓”的原則,具體可采取以下措施:
6.1多臺水泵分層控制
水泵臺數以建筑設計消防總水量來決定。每臺水泵以兩支水槍的出水流量(10L/S)為基數以滿足初期火災消防用水流量不大的需要。備用水泵可自動切換投入工作,這樣可以使消防系統的實際用水流量與消防水泵的設計出水流量基本相符,因而避免了水泵產生超壓。這種方法的缺點是水泵臺數多,占地面積大。
6.2安全閥泄壓
在消防水泵的出水管上安裝安全閥。當消防水泵初始壓力超過安全閥開啟壓力時,第一個安全閥便自動開啟,排水泄壓。如果經泄壓后管網壓力仍然超過設計所需壓力并超過第二個安全閥開啟壓力時,第二個安全閥也自動開啟泄壓。隨著消防用水流量不斷增大,管網壓力也不斷下降,當達到或低于安全閥關閉壓力時,安全閥便自動關閉,這樣也避免了水泵產生超壓。
6.3采用變量恒壓泵
變量恒壓泵是現代調速技術的應用,它能根據用水流量的變化,按預定壓力自動調節供水流量保持供水系統壓力恒定并可達到節能效果,是解決消防水泵超壓的有效措施之一。但與一般水泵相比造價比較高選用時應進行經濟分析。
6.4利用特性曲線選擇水泵
水泵特性曲線Q—H有陡降線段,斜度較大;也有平坦線段,斜度較小,此段特點是流量(Q)變化幅度雖大,但揚程(H)變化幅度不大。我們選擇消防水泵時,可按消防用水流量變化范圍。
結束語:
百年大計,安全第一,建筑消防設施工程在建筑安全系統當中有著不可替代的作用,施工單位要明確自己的責任,要不斷總結施工安裝過程中的經驗教訓,提高整體的施工技術及能力,增強建筑物的防火御災的能力,為社會提供功能齊全,安全可靠的建筑精品。
參考文獻:
【1】李念慈 《建筑消防給水系統的設計、施工、監理》中國建材工業出版社2003.1
關鍵詞:家具 消防設計 響應噴頭
上海某家具廠位于上海市南匯縣東海農場,東臨軍民河,東西長約400 m,南北寬約 200 m,占地面積約9×104m2,建筑面積約5×104m2。全廠主要有機加工車間、脫色車間、涂飾車間、成品倉庫等建筑物。由于該家具廠各建筑物單體面積大、體積大,火災危險等級高,為確保所有系統安全正常使用,在設計過程中遇到不少難點問題,現將筆者的設計過程及體會敘述如下:
1 消防水源及水質的保證
由于該廠東臨軍民河,河水水位保持常年平穩狀態,所以廠區消防用水取自軍民河。根據《自動噴水滅火系統設計規范》(GB 50084-2001)(以下簡稱《噴規》)第10.1.1“系統用水應無污染、無腐蝕、無懸浮物”的規定,本次設計采取以下措施:在廠區東側有一池塘與軍民河相通,從池塘邊建一引水渠,與引水渠平行方向建消防水泵房,消防水泵從引水渠取水。池塘相當于初沉池,可以沉淀從軍民河帶來的泥沙,在引水渠上設置粗細兩道格柵,可去除池塘中的懸浮物。同時在消防水泵出水口處設有過濾器,進一步去除水中的雜質。在消防水泵房屋頂上設置消防水箱,穩壓水泵從消防水箱取水,可以保證平時管網的水為市政自來水。在設計交底時,向業主提出每隔一段時間向池塘投加除藻劑,以防藻類堵塞格柵。
《建筑設計防火規范》(GBJ16-87)(以下簡稱《建規》)第8.3.4條4款規定:“供消防車取水的消防水池,保護半徑不應大于 150 m”。該廠區由軍民河作為消防水源,顯然超過規范規定的要求,如再建室外消防水池,至少設置2個消防水池方能滿足要求。考慮到軍民河水源充沛,安全可靠,因此,與消防局協商,在室外消火栓系統靠近軍民河附近設置3套水泵接合器,供消防車在發生火災時加壓供水,不另外設室外消防水池。為方便消防車取水,在軍民河邊上設置消防車回車場。
2 涂飾車間火災危險等級的確定
在生產家具的上藝流程中,噴涂、上漆、烘干在涂飾車間完成。涂飾車問屬防爆車間,因此如何確定涂飾車間火災危險等級,將影響自動噴淋系統的設計參數。
該廠主要工藝由外方引進,外方提供的噴涂裝置中,是一個封閉的裝置,該裝置帶有設備噴淋,并且在車間中設置了可燃氣體濃度檢測自動報警系統,因此該車間構不成轟燃。與消防局協商,確定該車間為丙類車間。除在調漆間設置雨淋系統外,其他地方按嚴重危險級1級設置自動噴淋系統。
3 高位消防水箱的設置
根據《建規》第8.6.3條和《噴規》第10.3.1條的規定,需設高位消防水箱。而該廠區所有建筑物屋頂均為輕鋼屋架、壓型鋼板斜屋面,其中成品倉庫最高處為 18 m,不適宜設置高位消防水箱。考慮到該廠區有雙電源保證,而且當今自動控制技術的成熟性和控制元件的可靠性,與消防局協商確定,在消防水泵房上設置屋頂水箱,采用消火栓系統和自動噴淋系統分設穩壓泵和氣壓罐保壓措施,以保證該廠區消防給水管網的壓力要求。
4 成品倉庫消火栓系統的設置
成品倉庫建筑面積約1.2×104m2,最高處為18m,建筑防火區為7個防火分區。貨架高度為14.5m,長度為60m。此成品倉庫為高架倉庫,如滿足消火栓布置均使室內任何地方有2股水柱同時到達,則每行貨架必須布置2個以上的消火栓,這必占用了貨架的空間,給使用者帶來困難。且貨架之間的間距僅為2m,高度高,一旦發生火災,在貨架之間的消火栓也無法使用。在設計中不僅在成品倉庫鋼屋架下設置了噴頭,而且在貨架內設置了分層噴頭,整個成品倉庫由噴頭全保護,因此與消防局協商,確定該成品倉庫只沿倉庫四周設置消火栓。
轉貼于 5 高大空間噴頭的設置
機加工車間建筑面積約為2.3×104m2,建筑物最低處為7.8m,最高處為11.8m。在設計時噴頭安裝高度同意為7.8m,噴頭上方設置集熱板。在施工即將完畢時,消防局現場檢查提出異議,認為集熱板能否收集足夠熱量,未經過試驗或火災的考驗。因此要求涂飾車間(建筑物最低處為7.8m,最高處為10.5m)噴頭沿屋面板下安裝,噴頭采用快速響應噴頭,并且放大計算管徑一級,能夠有足夠大的水量控制住初期火情。
6 防火分割水幕的設置
機加工車間防火分割水幕長度188m,噴水強度按2L(s·m)計,則防火分割水幕系統用水量為376L/s。如此大的水量一旦發生誤報警,產生的水漬足以把車間內進口設備報廢。消防局認為,為確保系統安全正常使用,防火分割水幕系統采用手動開啟方式。
《噴規》第10.4.1條規定:“系統應設水泵接合器……”。可防火分隔幕用水量如此巨大,并且此水量是用來防火,而不是用來積極滅火。與消防局協商,確定取消消防火分隔幕水泵接合器的設置。
7 消防水泵的操作與控制
關鍵詞:建筑;消防設計;給排水;相關問題
中圖分類號:TU998.1文獻標識碼:A
隨著消防問題的逐漸出現,在加強重視的基礎上,建筑給排水中的消防問題成為了一個重要的課題,消防設計要結合給排水設計的整體要求和相關的規范化設計,考慮建筑與消防設計的融入性,能收到更好的實際效果。
一、分析建筑消防給水設計的設計相關問題
消防給水系統設計中一些常見問題
在消防給水系統設計中,常因出圖工期較緊、作圖疏漏及設計者經驗不足,校審人員疏忽等原因,常在施工圖中出現一些問題,本地設計中常見問題分析如下:
消防給水管網起端未設倒流防止器本地除部分廠礦區外,消防給水管網均采用生活、消防給水合用管網,室外消防給水管網、消防卷盤等直接從給水管網取水,部分設計僅在接入點設置檢修閥或止回閥。因消防給水管網內的水長期不用,水中余氯不足,管網內水質常出現發黑發臭等現象,市政管網內水壓周期性波動,將可能使消防管網中的變質水流入市政供水管,威脅城市供水安全,故《建筑給排水設計規范》規定,小區環狀給水引入管、接入給水管網的消防給水管起點處,均應設置倒流防止器。部分工程在消防給水引入管處設止回閥,但止回閥動作需要有0.03MPa左右的壓差,一般市政管網中水壓均為緩慢變化,很難滿足上述條件。實際工程中,還會出現接入市政管網不同管段的兩條小區環網進水口,一側水表順轉,而另一側水表緩慢倒轉、止回閥被管網中銹蝕物卡住的現象。倒流防止器因其閥體中設有一個可將少量倒流水放空并形成空氣隔斷的腔室,可有效防止管網內水回流污染自來水。
消防泵房潛水泵出水未間接排水消防給水系統中,消防泵房屬系統中心臟,設計施工中均應特別注意。部分工程中,有人將地下泵泵集水坑中潛水泵排水直接接入雨水暗溝,造成雨水回流至地下泵房,或是當水池進水閥損壞時,潛水泵長期排水而無人知曉,最后將消防泵房淹沒的事故。為避免上述事故發生,除應注意潛水泵采取間接排水外,還應與其它專業密切配合,水池溢流管上應裝設流報警裝置、集水坑應確定高水位報警線,報警信號應傳至消防控制室或值班室,當條件不具備時,應在明顯部位設置聲光報警信號。
噴淋系統中未考慮水力警鈴水力警鈴的作用為當系統中有噴頭噴水時,濕式報警閥動作,帶動警鈴依靠水力作用發出報警聲響,是前期火災報警的一個重要途徑。《自動噴水滅火系統》中規定,水力警鈴應設在有人值班的地點附近,連接管長不應大于20m。部分工程設計中主體工程與泵房部分往往分別出圖,由不同設計人員完成或分期完成,泵房與主體距離較遠,或是設于地下室內但與值班室距離較遠等情況,部分設計甚至未考慮水力警鈴。故在工程設計中,除應在方案階段確定好泵房、報警閥室位置外,還應在施工圖設計階段與本專業不同分工人員充分溝通。
二、探討強化建筑消防給水設施的設計的技術運用
(一)建筑區域消防給水系統的設計
通過建立區域內的消防給水裝置,主要是在區域給水系統的服務半徑之內,也就是消防水泵房和消防水池的最大服務范圍,在給水消防設計上,消防水池的服務半徑設計在150m之內,尤其是室內給水系統和室外消防給水系統合并而成的穩高壓消防給水系統,對于高層綜合建筑而言,消防泵的供水服務半徑應該低于400m,并結合考慮不同管徑、管長在不同流量下的水頭損失,因此,最好在高層綜合建筑的地下一層形成消防設備及消防水池等功能用房,更好的實現消防設計的應用功能。
(二)室內消火栓給水系統
當消防水箱高度不能滿足消防規范要求時,需設置增壓水泵和氣壓罐,增壓水泵的流量和揚程應通過計算求得。室內消火栓增壓水泵的流量不應大于5L/S,氣壓罐的調節容積不應小于300L;對于自動噴水滅火系統,其穩壓泵的流量不應大于1L/S,氣壓罐的容積不應小于150L(5只水槍30秒)。對于消火栓給水系統和自動噴水滅火系統合用的氣壓罐,其調節容積為450L,當合用穩壓泵時,穩壓泵出水量宜選用1L/S。
(三)自動噴水滅火系統中噴頭選用與布置
在建筑設有通透性吊頂或不設吊頂的建筑中,噴淋應按所處環境,選用相應溫度級別的直立型噴頭,噴頭布置應與相關專業密切配合,除應考慮風管、電纜橋架及照明燈具的安裝位置外,主要應考慮結構專業次梁布置位置及尺寸,在不超過4x4m的井字梁結構中,在保證噴水強度的條件下,可在梁中間設置一支噴頭。在設計繪圖時,可與相關專業索要梁布置圖,疊在建筑條件圖中確定噴頭位置,再根據風管、橋架布置圖調整。
在設計酒店建筑中,由于標間不設吊頂,因此給噴淋系統設計和施工帶來了不少麻煩,標間進深一般為5~7米,進深為4.2米左右,設置普通噴頭影響觀且不便于施工,經比對,可選用流量系數K=115的邊墻型快速響應噴頭。按現行《自動噴水滅火系統設計規范》要求,墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度、噴頭間距及距墻距離,應按其工作壓力下能噴濕對面及鄰近端墻濺水盤1.2m高度以下墻面確定,且保護面積內噴水強度應符合相應級別。
三、結語
在消防給水設計中,要圍繞每一個關鍵技術深入分析,尤其是結合建筑本身的特點以及與人們對生活質量的要求,在設計過程嚴格遵循相關的規范要求,設計者從使用上精心考慮,制定出一套與建筑相適應的給排水理念與建筑使用功能結合,形成安全、經濟、合理、方便管理維護的設計方案。
參考文獻: