论文部分内容阅读
摘要：香港中文大学（深圳）一期项目上园-T设备用房位于上园地块东北侧，为上园园区的设备用房，满足整个园区的给水及消防需求。原设备用房消防系统依照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范措施和资料设计，《消防给水及消火栓系统技术规范》（以下简称新消防规范）自2014年10月1日开始实施，T设备用房依据此规范做了调整，本文就新消防规范与原存在规范措施的不同之处做了详细对比，概述了在以后工程消防设计中需要注意的要点。
关键词：T设备用房；消防水泵；设计流量；栓口动压；自灌吸水；联动控制
概况
香港中文大学（深圳）一期项目选址位于中国广东省深圳市龙岗区大运新城，项目总用地面积约100.14公顷，分为上园-中园-下园三个部分。其中，上园面积约为19.37公顷，主要为L、M、N学生书院、Q教职员工宿舍、P师生服务用房、S校长府邸和T设备用房。T设备用房位于上园地块东北侧，根据市政水源和上园区内地势、项目建筑高度等情况，在T设备用房地下一层设一座服务于一期上园各项目的消防水池水泵房。原设计依照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范措施和资料设计，依据新消防规范，对T设备用房消防部分做了调整。本文通过对新旧设计对比，重点就消火栓系统设计中，新消防规范与原存在规范措施的不同之处做了对比分析，并总结了消防设计中常见或者容易忽略的要点，以期在后期的工程项目中更好的完成消防设计。
1.原消防系统设计
1.1消防系统概况
依据《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范措施和资料，原设计消防水泵房内主要设有室内高区消火栓系统、室内低区消火栓系统、自动喷淋系统、室外消火栓系统、室内高区消火栓稳压设备以满足上园区的消防需求。其中，Q教职员工宿舍室内消火栓系统由室内高区消火栓系统供给，上园区其他建筑物室内消火栓系统，由室内低区消火栓系统满足需求。在Q1教职员宿舍最高的楼顶的高位消防水箱间内设一座消防稳压水箱（有效容积22m?），用于室内低区消火栓、室外消火栓和自喷系统稳压，同时储存10min的消防水量。
1.2园区消防用水量标准及一次灭火用水量
依据消防规范要求，园区同一时间内火灾起数按一起考虑。根据消防用水量标准，园区的消防用水量如表1.1所示。
本次设计中，T设备用房消防水池总贮水有效容积735.27m?，考虑到上园区未来规划，有一定的扩容能力。
1.3消火栓系统水泵、气压水罐的选择
综合考虑T设备用房与园区各个建筑物之间的高差及各个楼的高度，管道长度及最不利消火栓静水水压等因素，依照规范，经计算确定，室外消火栓系统水泵选泵参数为0.6MPa，20L/s；室内高区消火栓系统为1.40MPa，20L/s；室内低区消火栓系统为1.0MPa，20L/s；气压增压稳压设备选泵参数为1.325MPa，5.0L/s。
2.新消防系统设计
2.1新消防系统概述
《消防给水及消火栓系统技术规范》主要针对消火栓系统做了更明确的要求，依照新消防规范，对消防系统参数做了调整，并依据新的消防计算公式，对选泵参数进行修正。
2.2园区消防用水量标准及一次灭火用水量
根据新消防规范要求，园区同一时间内火灾起数仍按一起考虑。根据消防用水量标准，园区的消防用水量如表2.1所示。
原消防水池容积无法满足新消防规范的要求，综合新规范各个方面的要求因素，最终加大水池面积以扩充容积，水池沿一个方向扩展5m，最终消防水池总贮水有效容积958.40m?。
2. 3消火栓系统水泵、气压水罐的选择
依据新消防规范，经计算，对消防水泵参数做了修正，室外消火栓系统水泵选泵参数为0.6MPa，40L/s；室内高区消火栓系统为1.50MPa，30L/s；室内低区消火栓系统为1.1MPa，30L/s；气压增压稳压设备选泵参数为1.1MPa，1.0L/s。
3. 消防设计要点分析
3. 1消火栓栓口动压
关于室内消火栓系统，新消防规范规定：高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa，且消防水枪充实水柱应按13m计算；其他场所，消火栓栓口动压不应小于0.25MPa，且消防水枪充实水柱应按10m计算。
经计算，消火栓栓口动压保证0.35MPa时，消防水枪的充实水柱可达近19m，流量近7L/s；消火栓栓口动压保证0.25MPa时，消防水枪的充实水柱可达近15m，流量近6L/s；因此，在消防设计中可按0.35MPa或0.25MPa直接考虑即可。由于消火栓栓口动压增大，依据水泵扬程计算公式，水泵扬程增大。
就此部分，新消防规范未对室外消火栓系统及喷洒系统做出新的相关规定。
3.2设计流量选择
对于室内消火栓系统，根据新消防规范，可直接查出消火栓设计流量，但需注意，要根据同时使用消防水枪数及保证0.35MPa/0.25MPa消火栓栓口动压下单支消防水枪流量计算出消防流量，将两者比较，择其大者，作为本次设计的消防用水量标准。在本次设计中，经过比较，将按照后者计算出的消火栓设计流量做为本次设计的消火栓系统用水量标准。
建筑物室外消火栓设计流量直接按新消防规范查出。
3.3.稳压设备选型
新消防规范规定：稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄流量和系统自动启动流量。稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网冲满水的要求。稳压泵在准工作状态时大于系统设置自动起泵压力值，且增加值宜为0.07MPa～0.10MPa。据此，计算出稳压泵扬程为1.1MPa。稳压泵的设计流量按消防给水设计流量的1%～3%，且不宜小于1L/s，计算得出稳压泵流量为1L/s。 3.4选泵注意要点
通过对新消防规范的学习与T设备用房的设计应用，总结出以下选泵需要注意的要点：
1. 消防水泵应采取自灌式吸水。由于受消防水泵排气孔高度的限制，为尽量降低水池最低水位高度以减小消防水池容积、减少造价，小扬程水泵可选用立式泵，大扬程水泵建议采用卧式泵，严格控制消防水泵排气孔的安装高度。
2.消防水池吸水管布置应避免形成气囊。
3.选消防水泵时，所选水泵的流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。
4.消防水泵采用联动控制方式，在消火栓系统出水干管上设置低压压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵。消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关。消防泵控制方式应于相关专业配合好。
5.消防水泵出水管应与环状管网连接，应装设试验和检查用的压力表，宜装设多功能水泵控制阀（止回及防水锤），还应装设DN65的放水阀门，工作压力较大时（建议压力超过0.6MPa时），装设泄压阀，泄流压力一般高于工作压力的0.1～0.2MPa。在消防环管上还应接出与环管同管径管道，接测流量用水表。接放水阀、泄压阀及测流量水表的管道接至回流总管，回流至消防水池再利用。
3.5消防水池的设置
本消防水池贮存有室外消防用水，应设置取水口（井），且吸水高度不应大于6.0m。同时，消防用水量增大，而消防水泵又要保证自灌吸水，综合各方面因素，不考虑通过加深消防水池方式增加消防水量，最终加大消防水池面积以达到增加有效消防水量的需求。根据建筑物形式及外线位置，最终沿消防水池一个方向扩宽5m。
4.总结
《消防给水及消火栓系统技术规范》自2014年10月1日开始实施，尤其针对新消防规范中对消防栓系统的新要求，应全面理解，严格按规范设计。在本次设计中，主要对T设备用房消火栓系统做了调整，根据规范扩大消防水池容积，以满足上园区所有建筑物的消防需求。由于新消防规范实施时间较短，仍需要在实践中不断交流和总结经验， 以更好的应用于工程实践设计中。
参考文献：
【1】中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《建筑设计防火规范》 GB50016-2006；
【2】国家技术监督局，中华人民共和国建设部，《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）；
【3】中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014；
【4】住房和城乡建设部工程质量安全监管局，《全国民用建筑工程设计技术措施》2009；
【5】中国建筑设计研究院，《建筑给水排水设计手册》。
关键词：T设备用房；消防水泵；设计流量；栓口动压；自灌吸水；联动控制
概况
香港中文大学（深圳）一期项目选址位于中国广东省深圳市龙岗区大运新城，项目总用地面积约100.14公顷，分为上园-中园-下园三个部分。其中，上园面积约为19.37公顷，主要为L、M、N学生书院、Q教职员工宿舍、P师生服务用房、S校长府邸和T设备用房。T设备用房位于上园地块东北侧，根据市政水源和上园区内地势、项目建筑高度等情况，在T设备用房地下一层设一座服务于一期上园各项目的消防水池水泵房。原设计依照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范措施和资料设计，依据新消防规范，对T设备用房消防部分做了调整。本文通过对新旧设计对比，重点就消火栓系统设计中，新消防规范与原存在规范措施的不同之处做了对比分析，并总结了消防设计中常见或者容易忽略的要点，以期在后期的工程项目中更好的完成消防设计。
1.原消防系统设计
1.1消防系统概况
依据《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范措施和资料，原设计消防水泵房内主要设有室内高区消火栓系统、室内低区消火栓系统、自动喷淋系统、室外消火栓系统、室内高区消火栓稳压设备以满足上园区的消防需求。其中，Q教职员工宿舍室内消火栓系统由室内高区消火栓系统供给，上园区其他建筑物室内消火栓系统，由室内低区消火栓系统满足需求。在Q1教职员宿舍最高的楼顶的高位消防水箱间内设一座消防稳压水箱（有效容积22m?），用于室内低区消火栓、室外消火栓和自喷系统稳压，同时储存10min的消防水量。
1.2园区消防用水量标准及一次灭火用水量
依据消防规范要求，园区同一时间内火灾起数按一起考虑。根据消防用水量标准，园区的消防用水量如表1.1所示。
本次设计中，T设备用房消防水池总贮水有效容积735.27m?，考虑到上园区未来规划，有一定的扩容能力。
1.3消火栓系统水泵、气压水罐的选择
综合考虑T设备用房与园区各个建筑物之间的高差及各个楼的高度，管道长度及最不利消火栓静水水压等因素，依照规范，经计算确定，室外消火栓系统水泵选泵参数为0.6MPa，20L/s；室内高区消火栓系统为1.40MPa，20L/s；室内低区消火栓系统为1.0MPa，20L/s；气压增压稳压设备选泵参数为1.325MPa，5.0L/s。
2.新消防系统设计
2.1新消防系统概述
《消防给水及消火栓系统技术规范》主要针对消火栓系统做了更明确的要求，依照新消防规范，对消防系统参数做了调整，并依据新的消防计算公式，对选泵参数进行修正。
2.2园区消防用水量标准及一次灭火用水量
根据新消防规范要求，园区同一时间内火灾起数仍按一起考虑。根据消防用水量标准，园区的消防用水量如表2.1所示。
原消防水池容积无法满足新消防规范的要求，综合新规范各个方面的要求因素，最终加大水池面积以扩充容积，水池沿一个方向扩展5m，最终消防水池总贮水有效容积958.40m?。
2. 3消火栓系统水泵、气压水罐的选择
依据新消防规范，经计算，对消防水泵参数做了修正，室外消火栓系统水泵选泵参数为0.6MPa，40L/s；室内高区消火栓系统为1.50MPa，30L/s；室内低区消火栓系统为1.1MPa，30L/s；气压增压稳压设备选泵参数为1.1MPa，1.0L/s。
3. 消防设计要点分析
3. 1消火栓栓口动压
关于室内消火栓系统，新消防规范规定：高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa，且消防水枪充实水柱应按13m计算；其他场所，消火栓栓口动压不应小于0.25MPa，且消防水枪充实水柱应按10m计算。
经计算，消火栓栓口动压保证0.35MPa时，消防水枪的充实水柱可达近19m，流量近7L/s；消火栓栓口动压保证0.25MPa时，消防水枪的充实水柱可达近15m，流量近6L/s；因此，在消防设计中可按0.35MPa或0.25MPa直接考虑即可。由于消火栓栓口动压增大，依据水泵扬程计算公式，水泵扬程增大。
就此部分，新消防规范未对室外消火栓系统及喷洒系统做出新的相关规定。
3.2设计流量选择
对于室内消火栓系统，根据新消防规范，可直接查出消火栓设计流量，但需注意，要根据同时使用消防水枪数及保证0.35MPa/0.25MPa消火栓栓口动压下单支消防水枪流量计算出消防流量，将两者比较，择其大者，作为本次设计的消防用水量标准。在本次设计中，经过比较，将按照后者计算出的消火栓设计流量做为本次设计的消火栓系统用水量标准。
建筑物室外消火栓设计流量直接按新消防规范查出。
3.3.稳压设备选型
新消防规范规定：稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄流量和系统自动启动流量。稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网冲满水的要求。稳压泵在准工作状态时大于系统设置自动起泵压力值，且增加值宜为0.07MPa～0.10MPa。据此，计算出稳压泵扬程为1.1MPa。稳压泵的设计流量按消防给水设计流量的1%～3%，且不宜小于1L/s，计算得出稳压泵流量为1L/s。 3.4选泵注意要点
通过对新消防规范的学习与T设备用房的设计应用，总结出以下选泵需要注意的要点：
1. 消防水泵应采取自灌式吸水。由于受消防水泵排气孔高度的限制，为尽量降低水池最低水位高度以减小消防水池容积、减少造价，小扬程水泵可选用立式泵，大扬程水泵建议采用卧式泵，严格控制消防水泵排气孔的安装高度。
2.消防水池吸水管布置应避免形成气囊。
3.选消防水泵时，所选水泵的流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。
4.消防水泵采用联动控制方式，在消火栓系统出水干管上设置低压压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵。消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关。消防泵控制方式应于相关专业配合好。
5.消防水泵出水管应与环状管网连接，应装设试验和检查用的压力表，宜装设多功能水泵控制阀（止回及防水锤），还应装设DN65的放水阀门，工作压力较大时（建议压力超过0.6MPa时），装设泄压阀，泄流压力一般高于工作压力的0.1～0.2MPa。在消防环管上还应接出与环管同管径管道，接测流量用水表。接放水阀、泄压阀及测流量水表的管道接至回流总管，回流至消防水池再利用。
3.5消防水池的设置
本消防水池贮存有室外消防用水，应设置取水口（井），且吸水高度不应大于6.0m。同时，消防用水量增大，而消防水泵又要保证自灌吸水，综合各方面因素，不考虑通过加深消防水池方式增加消防水量，最终加大消防水池面积以达到增加有效消防水量的需求。根据建筑物形式及外线位置，最终沿消防水池一个方向扩宽5m。
4.总结
《消防给水及消火栓系统技术规范》自2014年10月1日开始实施，尤其针对新消防规范中对消防栓系统的新要求，应全面理解，严格按规范设计。在本次设计中，主要对T设备用房消火栓系统做了调整，根据规范扩大消防水池容积，以满足上园区所有建筑物的消防需求。由于新消防规范实施时间较短，仍需要在实践中不断交流和总结经验， 以更好的应用于工程实践设计中。
参考文献：
【1】中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《建筑设计防火规范》 GB50016-2006；
【2】国家技术监督局，中华人民共和国建设部，《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）；
【3】中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014；
【4】住房和城乡建设部工程质量安全监管局，《全国民用建筑工程设计技术措施》2009；
【5】中国建筑设计研究院，《建筑给水排水设计手册》。