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【摘 要】大型多层商业建筑采用常高压系统供水方式的要点,在于消防水量和系统水压的的保证。本文结合洛阳关林南方服装城消防给水系统的常高压供水方式,对其安全性、合理性及工程实施当中需要注意的几个问题进行了探讨。
【关键词】消防;系统;问题
On the regular application of high-pressure fire water supply system of several issues
Fan Dong
(Shanxi Jincheng City Architectural and Design Institute Jincheng Shanxi 048000)
【Abstract】The large-scale multi-storey commercial buildings using high-pressure systems often points the way water is water, fire and water pressure of the guarantee system. In this paper, clothing south of Luoyang City, Guan-Lin Fire Water Supply System means of regular high-pressure water, its safety, rationality and the implementation of these projects need to pay attention to several issues were discussed.
【Key words】Fire;Systems;Question
1. 工程概况
1.1 工程基本情况。
某市场建筑物建筑面积23000平方米,建筑物总高度16米,共三层,单层面积7200平方米。每层为两个防火分区。
1.2 供水水源及水压情况。
该市场临近的大道有一路DN500城市供水主干管,并在本建筑西侧有一路DN250市政供水分支管;建筑物北侧有一路DN250城市供水分支管。两路城市供水管与开元大道城市主干道上的城市供水干管连接,形成市政环状供水管网。本建筑物所在区域有一座80立方米水塔及DN100管道接口可供本单体接入。经实地测试,本建筑物周边市政接入水压为0.40~0.42MPa(为不同时段的实测压力值);水塔供水静压为0.30MPa。
1.3 消防给水系统的设计。
根据《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)要求,本建筑设置有室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统以及室外消防系统。
1.3.1 室外消防给水系统。由于区域内的室外管网、周边道路城市管网比较完备,邻近的室外消火栓数量较多,完全满足室外消防给水的流量和压力要求要求,故本建筑消防设施仅考虑室内消火栓给水系统及自动喷水灭火系统。
1.3.2 室内消火栓系统。室内消火栓给水系统的流量按规范取值,为20l/s;系统压力应满足室外给水接入管接入点处不小于0.3MPa。经计算得出,每楼层设计9个室内消火栓。
1.3.3 自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统的系统设计参数采用中危险级II级,系统设计流量按照最不利作用面积计算,同时作用喷头数14支K80标准喷头。本工程以《自动喷水灭火系统设计手册》推荐的精确计算法计算系统指标(喷头数-作用面积-第一个喷头指标-Kp值、Kz值-作用面积指标,计算过程略),确定系统设计流量26.73l/s,系统接入处压力不小于0.397MPa。室内消防给水系统总设计流量46.73l/s,最大设计接入压力不小于0.40MPa。
根据市政给水管网条件,由市政供水直接提供消防用水的流量和压力。分别在不同方向的两条城市道路的市政管网上,以DN200管径开口接入单体,提供消防用水量,单路管道满足全部消防用水量要求时的管道流速为1.5m/s。同时从安全考虑,关林商圈现有的80立方米水塔也以DN100管道开口,接入室内消防给水系统。形成3路供水,一路供水发生故障时,由两外两路非故障供水管向室内消防给水系统供水。形成室内消防系统常高压供水方式。
2. 消防给水系统安全性分析
由于现行规范对于常高压系统的消防供水方式未作出明确的指导性说明,因此有必要对于这种供水方式采取慎重态度。常高压消防给水系统的采用,应当保证合理性、安全性。
2.1 《建筑设计防火规范》[1]条文8.4.4:“设置常高压给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压的建筑物,或设置干式消防竖管的建筑物,可不设置消防水箱”。条文说明8.4.4[1]:“本条规定了设置消防水箱的相关要求。干式消防竖管系统平时管道内无水,灭火时依靠消防队向管道内加压供水。常高压给水系统一般能满足灭火时管道内以及建筑内任一处消火栓的水量和水压要求,可不设消防水箱。但当常高压给水系统不能满足此要求时,仍需要设置消防水箱”。
2.2 《自动喷水灭火系统设计规范》[2]条文10.1.1:“系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。可由市政或企业的生产、消防给水管道供给,也可由消防水池或天然水源供给,并应确保持续喷水时间内的用水量”。条文说明10.1.1[2]:“本条在相关规范规定的基础上,对水源提出了”无污染、无腐蚀、无悬浮物“的水质要求,以及保证持续供水时间内用水量的补充规定。目前我国对自动喷水灭火系统采用的水源及其供水方式有:由给水管网供水;采用消防水池;采用天然水源。国外自动喷水灭火系统规范中也有类似的规定,例如:原苏联《自动消防设计规范》中自动喷水灭火系统的供水可以是:能够经常保证供给系统所需用水量的区域供水管、城市给水管和工业供水管道;河流、湖泊和池塘;井和自流井。上面所列举水源水量不足时,必须设消防水池。英国《自动喷水灭火系统安装规则》规定可采用的水源有:城市给水干管、高位专用水池、重力水箱、自动水泵、压力水罐。”
2.3 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文2.1.5[3]:“常高压消防给水系统 Fire protection water supply systems of high pressure消防给水系统的水压和流量在任何时间和地点都能满足其服务的水消防灭火设施灭火时所需要的额定压力和流量,且在其系统供水保护范围内,系统中不需要设消防给水泵的消防给水系统称为常高压消防给水系统。”
2.4 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文2.1.11[3]:“消防水源 Water source of fire 能提供消防给水系统设计火灾延续时间内所需消防用水量的市政给水管网、消防水池、高位消防水池和天然水源等称为消防水源”。条文2.1.22[3]:“单水源消防给水系统:能提供火灾延续时间内一种或几种水灭火系统扑救一次火灾所需的消防用水量的消防给水系统”。条文2.1.23:“双水源消防给水系统:由2个独立的单水源消防给水系统组成,能提供火灾延续时间内一种或几种水灭火系统扑救二次火灾所需的消防用水量的消防给水系统。当其中1个单水源消防给水系统出现故障时,另1个单水源消防给水系统仍应能满足水灭火系统扑救一次灭火所需的消防用水量”。条文2.1.24[3]:“等效双水源消防给水系统:可靠性介于单水源和双水源之间,当能满足扑救一次火灾所需的消防用水量的单水源消防给水系统出现故障时,还应有一个至少能满足初期火灾扑救用水量的辅助水源组成的消防给水系统”。
2.5 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文5.1.4[3]:“消防用水可取之市政给水管网、消防水池、天然水源等,但应优先取之市政给水管网”。条文5.2.4:“从市政双水源和市政等效双水源环状管网两条不同给水干管各接引一条给水管组成的消防给水系统应是双水源消防给水系统。”条文4.1.7:“除下列情况外,室内消防给水系统应采用双水源消防给水系统:当室内消火栓用水量不小于20L/s,且不大于200L/s时采用双水源消防给水系统确有困难时,宜采用等效双水源消防给水系统替代;当建、构筑物要求消防设施在任何时间都能实施灭火时,对水灭火系统灭火可靠性要求较高,火灾后果严重,其消防给水系统必须采用双水源消防给水系统”。
3. 常高压消防给水系统应注意的几个问题
3.1 在可能情况下优先采用市政水源作为消防给水水源。市政水源的水质符合消防系统尤其是自动喷水灭火系统对于水质的严格要求。另外,市政水源条件好的城市区,其供水安全性比较有保障,水量一般都满足局部单体消防要求。不采用消防水池作为消防水源,也是节约水资源的一个很好的选择。洛阳市目前的城市供水管网,大部分城市区仍采用地下水作为供水水源,在布局上采用的是多水源井多加压站(厂)的模式,供水保证率高,尤其是洛阳新区城市区,不但水量满足需求,而且管网水压条件也非常好。由于这样比较好的外围供水条件,在洛阳关林南方服装城消防给水系统设计时,采用了市政供水作为消防水源的常高压供水方式。
3.2 对于采用市政水源的消防系统应有明确的安全性保证。经调查,洛阳关林南方服装城消防给水系统周边的市政管网,水压通常在0.40~0.50MPa之间。在水量满足消防给水系统要求的情况下,单体消防管网仍需对室内消防系统,尤其是自动喷水灭火系统的给水接入压力进行必要的校核、调整[4]。在自动喷水灭火系统管网设计时,首先对于喷头和管网的布局进行优化,在规范允许的情况下对喷淋作用面积作出合理的划分。其次进行管网系统的精确计算,调整管径,控制系统水头损失,在尽量经济合理的范围内,使系统在相对不利的市政常压下仍然能够满足消防使用功能。
3.3 消防给水系统系统总体投资方面有所节省。在工程经济性方面,管径经过调整后的管网系统部分造价,与采用临时高压情况下的管网系统造价比较,增加管网投资约15%左右。但与临时高压系统比较,消防给水系统系统总体投资方面节省10%。
4. 结论
大型多层商业建筑采用常高压消防供水系统能够经常保持系统所需流量和压力,不需要消防水箱,具有安全可靠性高,压力恒定,系统简单,管理方便,设备少,投资省等特点。但是在应用的过程中,应该注意采用消防水源的安全性和系统设计的合理性。
参考文献
[1] GB 50016-2006,《建筑设计消防规范》[S]
[2] GB 50084-2001,《自动喷水灭火系统设计规范》[S]
[3] GB50261,《消防给水及消火栓系统技术规范》[S]
[4] 武荣,葛晓霞,《变频调速技术在消防供水系统中的应用》[J],消防技术与产品信息,2005年第06期
[文章编号]1006-7619(2010)09-19-851
【关键词】消防;系统;问题
On the regular application of high-pressure fire water supply system of several issues
Fan Dong
(Shanxi Jincheng City Architectural and Design Institute Jincheng Shanxi 048000)
【Abstract】The large-scale multi-storey commercial buildings using high-pressure systems often points the way water is water, fire and water pressure of the guarantee system. In this paper, clothing south of Luoyang City, Guan-Lin Fire Water Supply System means of regular high-pressure water, its safety, rationality and the implementation of these projects need to pay attention to several issues were discussed.
【Key words】Fire;Systems;Question
1. 工程概况
1.1 工程基本情况。
某市场建筑物建筑面积23000平方米,建筑物总高度16米,共三层,单层面积7200平方米。每层为两个防火分区。
1.2 供水水源及水压情况。
该市场临近的大道有一路DN500城市供水主干管,并在本建筑西侧有一路DN250市政供水分支管;建筑物北侧有一路DN250城市供水分支管。两路城市供水管与开元大道城市主干道上的城市供水干管连接,形成市政环状供水管网。本建筑物所在区域有一座80立方米水塔及DN100管道接口可供本单体接入。经实地测试,本建筑物周边市政接入水压为0.40~0.42MPa(为不同时段的实测压力值);水塔供水静压为0.30MPa。
1.3 消防给水系统的设计。
根据《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)要求,本建筑设置有室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统以及室外消防系统。
1.3.1 室外消防给水系统。由于区域内的室外管网、周边道路城市管网比较完备,邻近的室外消火栓数量较多,完全满足室外消防给水的流量和压力要求要求,故本建筑消防设施仅考虑室内消火栓给水系统及自动喷水灭火系统。
1.3.2 室内消火栓系统。室内消火栓给水系统的流量按规范取值,为20l/s;系统压力应满足室外给水接入管接入点处不小于0.3MPa。经计算得出,每楼层设计9个室内消火栓。
1.3.3 自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统的系统设计参数采用中危险级II级,系统设计流量按照最不利作用面积计算,同时作用喷头数14支K80标准喷头。本工程以《自动喷水灭火系统设计手册》推荐的精确计算法计算系统指标(喷头数-作用面积-第一个喷头指标-Kp值、Kz值-作用面积指标,计算过程略),确定系统设计流量26.73l/s,系统接入处压力不小于0.397MPa。室内消防给水系统总设计流量46.73l/s,最大设计接入压力不小于0.40MPa。
根据市政给水管网条件,由市政供水直接提供消防用水的流量和压力。分别在不同方向的两条城市道路的市政管网上,以DN200管径开口接入单体,提供消防用水量,单路管道满足全部消防用水量要求时的管道流速为1.5m/s。同时从安全考虑,关林商圈现有的80立方米水塔也以DN100管道开口,接入室内消防给水系统。形成3路供水,一路供水发生故障时,由两外两路非故障供水管向室内消防给水系统供水。形成室内消防系统常高压供水方式。
2. 消防给水系统安全性分析
由于现行规范对于常高压系统的消防供水方式未作出明确的指导性说明,因此有必要对于这种供水方式采取慎重态度。常高压消防给水系统的采用,应当保证合理性、安全性。
2.1 《建筑设计防火规范》[1]条文8.4.4:“设置常高压给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压的建筑物,或设置干式消防竖管的建筑物,可不设置消防水箱”。条文说明8.4.4[1]:“本条规定了设置消防水箱的相关要求。干式消防竖管系统平时管道内无水,灭火时依靠消防队向管道内加压供水。常高压给水系统一般能满足灭火时管道内以及建筑内任一处消火栓的水量和水压要求,可不设消防水箱。但当常高压给水系统不能满足此要求时,仍需要设置消防水箱”。
2.2 《自动喷水灭火系统设计规范》[2]条文10.1.1:“系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。可由市政或企业的生产、消防给水管道供给,也可由消防水池或天然水源供给,并应确保持续喷水时间内的用水量”。条文说明10.1.1[2]:“本条在相关规范规定的基础上,对水源提出了”无污染、无腐蚀、无悬浮物“的水质要求,以及保证持续供水时间内用水量的补充规定。目前我国对自动喷水灭火系统采用的水源及其供水方式有:由给水管网供水;采用消防水池;采用天然水源。国外自动喷水灭火系统规范中也有类似的规定,例如:原苏联《自动消防设计规范》中自动喷水灭火系统的供水可以是:能够经常保证供给系统所需用水量的区域供水管、城市给水管和工业供水管道;河流、湖泊和池塘;井和自流井。上面所列举水源水量不足时,必须设消防水池。英国《自动喷水灭火系统安装规则》规定可采用的水源有:城市给水干管、高位专用水池、重力水箱、自动水泵、压力水罐。”
2.3 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文2.1.5[3]:“常高压消防给水系统 Fire protection water supply systems of high pressure消防给水系统的水压和流量在任何时间和地点都能满足其服务的水消防灭火设施灭火时所需要的额定压力和流量,且在其系统供水保护范围内,系统中不需要设消防给水泵的消防给水系统称为常高压消防给水系统。”
2.4 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文2.1.11[3]:“消防水源 Water source of fire 能提供消防给水系统设计火灾延续时间内所需消防用水量的市政给水管网、消防水池、高位消防水池和天然水源等称为消防水源”。条文2.1.22[3]:“单水源消防给水系统:能提供火灾延续时间内一种或几种水灭火系统扑救一次火灾所需的消防用水量的消防给水系统”。条文2.1.23:“双水源消防给水系统:由2个独立的单水源消防给水系统组成,能提供火灾延续时间内一种或几种水灭火系统扑救二次火灾所需的消防用水量的消防给水系统。当其中1个单水源消防给水系统出现故障时,另1个单水源消防给水系统仍应能满足水灭火系统扑救一次灭火所需的消防用水量”。条文2.1.24[3]:“等效双水源消防给水系统:可靠性介于单水源和双水源之间,当能满足扑救一次火灾所需的消防用水量的单水源消防给水系统出现故障时,还应有一个至少能满足初期火灾扑救用水量的辅助水源组成的消防给水系统”。
2.5 《消防给水及消火栓系统技术规范》条文5.1.4[3]:“消防用水可取之市政给水管网、消防水池、天然水源等,但应优先取之市政给水管网”。条文5.2.4:“从市政双水源和市政等效双水源环状管网两条不同给水干管各接引一条给水管组成的消防给水系统应是双水源消防给水系统。”条文4.1.7:“除下列情况外,室内消防给水系统应采用双水源消防给水系统:当室内消火栓用水量不小于20L/s,且不大于200L/s时采用双水源消防给水系统确有困难时,宜采用等效双水源消防给水系统替代;当建、构筑物要求消防设施在任何时间都能实施灭火时,对水灭火系统灭火可靠性要求较高,火灾后果严重,其消防给水系统必须采用双水源消防给水系统”。
3. 常高压消防给水系统应注意的几个问题
3.1 在可能情况下优先采用市政水源作为消防给水水源。市政水源的水质符合消防系统尤其是自动喷水灭火系统对于水质的严格要求。另外,市政水源条件好的城市区,其供水安全性比较有保障,水量一般都满足局部单体消防要求。不采用消防水池作为消防水源,也是节约水资源的一个很好的选择。洛阳市目前的城市供水管网,大部分城市区仍采用地下水作为供水水源,在布局上采用的是多水源井多加压站(厂)的模式,供水保证率高,尤其是洛阳新区城市区,不但水量满足需求,而且管网水压条件也非常好。由于这样比较好的外围供水条件,在洛阳关林南方服装城消防给水系统设计时,采用了市政供水作为消防水源的常高压供水方式。
3.2 对于采用市政水源的消防系统应有明确的安全性保证。经调查,洛阳关林南方服装城消防给水系统周边的市政管网,水压通常在0.40~0.50MPa之间。在水量满足消防给水系统要求的情况下,单体消防管网仍需对室内消防系统,尤其是自动喷水灭火系统的给水接入压力进行必要的校核、调整[4]。在自动喷水灭火系统管网设计时,首先对于喷头和管网的布局进行优化,在规范允许的情况下对喷淋作用面积作出合理的划分。其次进行管网系统的精确计算,调整管径,控制系统水头损失,在尽量经济合理的范围内,使系统在相对不利的市政常压下仍然能够满足消防使用功能。
3.3 消防给水系统系统总体投资方面有所节省。在工程经济性方面,管径经过调整后的管网系统部分造价,与采用临时高压情况下的管网系统造价比较,增加管网投资约15%左右。但与临时高压系统比较,消防给水系统系统总体投资方面节省10%。
4. 结论
大型多层商业建筑采用常高压消防供水系统能够经常保持系统所需流量和压力,不需要消防水箱,具有安全可靠性高,压力恒定,系统简单,管理方便,设备少,投资省等特点。但是在应用的过程中,应该注意采用消防水源的安全性和系统设计的合理性。
参考文献
[1] GB 50016-2006,《建筑设计消防规范》[S]
[2] GB 50084-2001,《自动喷水灭火系统设计规范》[S]
[3] GB50261,《消防给水及消火栓系统技术规范》[S]
[4] 武荣,葛晓霞,《变频调速技术在消防供水系统中的应用》[J],消防技术与产品信息,2005年第06期
[文章编号]1006-7619(2010)09-19-851