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摘要:本工程总建筑面积74.13万㎡,17#楼为超高层精品养老,17#楼总高149m,建筑体积225000m3,地上39层,地下2层。本文主要介绍17#楼的消火栓系统设计和自动喷水灭火系统设计,并对中间泵房的隔音减振等问题的解决措施进行了归纳和总结。
关键词:17#楼 消火栓系统设计 自动喷水灭火系统设计
1、工程概况
“广东银葵医院综合项目”位于江门市滨江新区南部,南临江沙路、北临新南路,东侧和西侧均临规划城市道路。总建筑面积741298m2,其中地上建筑面积为504516m2,地下建筑面积为236782m2。整个地块分医疗区和养老区,医疗区有1500张床位,包括1#楼~7#楼,18#楼,19#楼;养老区共有1742户,包括8#楼 ~17#楼,其中17#楼为超高层精品养老,17#楼总高149m,建筑体积225000m3,地上39层,地下2层。
2、设计依据
本项目17#楼消防设计主要参照了GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)和《消防给水及消火栓系统技术规范》(以下简称《消防水》)。对于具体实施细节,设计中也参考GB 50084—200l(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷规》)、GB50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(以下简称《汽规》)、GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》(以下简称《气体规》)中的相关条文。
3、消防系统设计
17#楼设有消火栓系统及湿式自动喷水灭火系统。地下一层设置消防水池(558m3)及消防泵房,25层(避难间)设置中间转输水箱及接力泵房。
3.1 消火栓系统设计
3.1.1室外消火栓系统
本基地利用市政给水管网双路供水,一路接自北侧新南路,另一路接自南侧江沙路,管径均为DN300,市政管网供水压力不低于0.30MPa。双路市政供水接入基地后各分两路,消防管道在基地内成环供消防用水,消防管道管径为DN300。室外消防采用低压制。室外消火栓布置间距小于等于120m。17#楼为高层建筑,室外消火栓用水量40L/s;车库为I类地下汽车库,室外消火栓用水量20L/s。
3.1.2室内消火栓系统
1)、本工程采用临时高压给水系统,即平时不能满足水灭火设施所需的工作压力和流量,火灾时能自动启动消防水泵以满足水灭火设施所需的工作压力和流量的供水系统。本建筑屋顶设高位消防水箱,根据《消防水》第5.2.1第1款“一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3,当建筑高度大于150m时,不应小于100m3”,故建筑屋面设有效容积为50m3的高位消防水箱。根据《消防水》第5.2.2条“高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应按下列规定确定:1.一类高层公共建筑,不应低于0.10MPa,但当建筑高度超过100m时,不应低于0.15MPa”的要求,在屋顶水箱间设消火栓稳压设备1套,稳压泵Q=1L/S,H=20m,N=1.1kW(一用一备,启泵压力0.12Mpa,停泵压力0.15Mpa),稳压罐有效容积为150L。1-3层、5~15层、21~34层采用减压稳压消火栓 。在水泵房内设有消防水泵,在火灾时启动消防水泵 ,使管网的压力满足消防水压的要求。
根据“《消防水》中第6.2.1条 符合下列条件时,消防给水系统应分区供水:2. 消火栓栓口处静压大于1.0MPa”,本建筑高度为149m,若消火栓竖向不分区,底层消火栓栓口静压超过1.0MPa。本项目消防竖向分区采用消防水泵转输水箱串联供水方式。
消火栓泵设于养老区地下室消防泵房内,消防泵从室内消防水池(有效容积990m )吸水。
本工程室内消火栓设计流量为40L/s, 火灾持续时间为3h。室内消火栓系统竖向分3个区,-2F层(-11.70m)~4层(14.50m)为低区、转换层(19.00m)~20层(75.95m)为中区,21层(79.60m)~39层(145.30m)为高区。低区、中区消火栓给水接自地下室室内消火栓泵(Q=40L/s,H=146m,N=110KW,一用一备),消火栓泵设于养老区地下室消防泵房内,消火栓泵从室内消防水池(有效容积558m3 )吸水。在25层 (避难层)设置传输水箱及接力泵房,转输水箱储存有效容积60m3的水量,转输水箱分两格,每格有效容积30m3,转输水箱兼作低区、中区高位消防水箱。高区消火栓给水由设于25层(避难层)消火栓泵(Q=40L/S,H=96m,N=75KW,1用1备)加压供给。高区消火栓给水初期火灾用水来自设于屋面的高位消防水箱(有效容积为50m3)。在养老区地下室消防泵房设地下室消防转输水泵(Q=40L/s,H=130m,N=110KW,两用一备),转输水泵从室内消防水池吸水后供至转输水箱。
如图l(消火栓系统示意图)所示。
由上述内容可知,消防用水量计算如表1所示。
避难层的中间接力泵房若处理不好水泵运行时产生的噪音和振动,将使上下层楼受到严重影响。对此设计采取以下措施:
a、水泵基础设置阻尼减振装置;b、在管道穿楼板处填充弹性材料 ,禁止管道与楼板刚性连接;c、水泵出水管上设缓闭式止回阀及水锤消除器;d、水泵进出口设置可曲绕橡胶接头,水泵进出管上安装可隔振的弹性支、吊架 ;e、水泵机组外加装隔声罩。(图1)
2)、消火栓系统运行控制要求:
消火栓系统采用区域集中加压的临时高压系统,系统从地下消防水池吸水加压,在泵房内设有消火栓泵二台。主楼楼屋顶設50m3消防水箱,消防水箱高度未满足高区消防系统最不利消火栓静压要求,故加设稳压设备。25层(避难层)设60m3转输水箱,转输水箱兼作低、中区高位消防水箱,转输水箱的设置高度满足低、中区消防系统最不利消火栓静压要求,故无需设稳压设备。消火栓系统运行控制要求如下: a、屋顶高位水箱设置了稳压泵,高位水箱出水管设置流量开关,只作为报警信号,不直接启动消火栓泵。转输水箱未设稳压泵,转输水箱出水管设置流量开关,流量开关的开关信号自动启动消火栓泵。
b、25层(避难层)的消火栓泵以及地下一层的消防泵出水管上均设压力开关,压力开关的开关信号直接启动消火栓泵。
c、从转输水箱吸水的供水泵先启动,转输泵后启动。
b、泵房内和消防控制中心均可直接启动消火栓供水泵,不可自动停泵。消防水泵控制柜设置机械应急启动功能,在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
d、消火栓供水泵的运行状况反映至消防控制中心,备用泵设自动投入程序。
3.2 自动喷水灭火系统设计
自动喷水灭火系统竖向分3个区,-2F层(-11.70m)~6层(24.85m)为低区、7F(28.50m)~21层(79.60m)为中区,22层(83.25m)~39层(145.30m)为高区。低区、中区喷淋给水接自地下室室内喷淋泵(Q=35L/s,H=158m,N=110KW,一用一备),喷淋泵设于养老区地下室消防泵房内,喷淋泵从室内消防水池吸水。低区、中区喷淋给水初期火灾用水来自转输水箱。高区喷淋给水由设于25层(避难层)喷淋泵(Q=35L/S,H=120m,N=90KW,1用1备)加压供给。高区喷淋给水初期火灾用水来自设于屋面的高位消防水箱。自动喷水灭火系统的转输水箱、地下室消防转输水泵的设置与消火栓系统设计相同。25层(避难层)水泵房设置5套湿式报警阀组,接至高区喷淋管道。地下一层水泵房设置10套湿式报警阀组,接至低区、中区喷淋管道。
1)、如图2(自动喷水灭火系统示意图)所示。
2)、喷淋系统运行控制要求:
喷淋系统采用区域集中加压的临时高压系统,系统从地下消防水池吸水加压,在泵房内设有喷淋泵二台,其系统运行控制要求如下:
a、喷淋加压泵的启动均由湿式报警阀上的压力开关控制。发生火灾时,喷头动作,相应层面水流指示器动作,并发出信号至消防控制中心报警,同时湿式报警阀动作,水力警铃发出机械报警信号,压力开关动作,发出指令启动喷淋加压泵。
b、泵房内和消防控制中心均可直接启动消火栓供水泵,不可自动停泵。消防水泵控制柜设置机械应急启动功能,在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
c、从转输水箱吸水的供水泵先启动,转输泵后启动。
d、喷淋供水泵的运行状况反映至消防控制中心,备用泵设自动投入程序。
e、各层水流指示器和湿式报警阀前后均设带开启信号的蝶阀,该信号应反映至消防控制中心。
根据以上设备要求,在控制中心做一个消防系统模拟运行示意图。
4、结束语
近年来 ,随着经济的繁荣,地产业的发展 ,众多超高层建筑在各地不断涌现,设计要求越来越高,各种新理念、新技术、新方法也不断地应用到这些实际工程当中,同时各种设计及施工上的问题也接踵而至。设计人员只有在实践当中不断摸索,吸取新技术、新方法同时积极向消防部门进行征询,以保证新技术设计的可行性,才能更合理、更完善的对建筑进行设计。
参考文献
[1]《建筑设计防火规范》 GB 50016—2014
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB50974-2014
[3]《自动喷水灭火系统设计规范》 B0084-2001(2005年版)
[4]《汽車库、修车库、停车场设计防火规范》 GB50067-2014
[5]《气体灭火系统设计规范》 GB50370-2005
关键词:17#楼 消火栓系统设计 自动喷水灭火系统设计
1、工程概况
“广东银葵医院综合项目”位于江门市滨江新区南部,南临江沙路、北临新南路,东侧和西侧均临规划城市道路。总建筑面积741298m2,其中地上建筑面积为504516m2,地下建筑面积为236782m2。整个地块分医疗区和养老区,医疗区有1500张床位,包括1#楼~7#楼,18#楼,19#楼;养老区共有1742户,包括8#楼 ~17#楼,其中17#楼为超高层精品养老,17#楼总高149m,建筑体积225000m3,地上39层,地下2层。
2、设计依据
本项目17#楼消防设计主要参照了GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)和《消防给水及消火栓系统技术规范》(以下简称《消防水》)。对于具体实施细节,设计中也参考GB 50084—200l(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《自喷规》)、GB50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(以下简称《汽规》)、GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》(以下简称《气体规》)中的相关条文。
3、消防系统设计
17#楼设有消火栓系统及湿式自动喷水灭火系统。地下一层设置消防水池(558m3)及消防泵房,25层(避难间)设置中间转输水箱及接力泵房。
3.1 消火栓系统设计
3.1.1室外消火栓系统
本基地利用市政给水管网双路供水,一路接自北侧新南路,另一路接自南侧江沙路,管径均为DN300,市政管网供水压力不低于0.30MPa。双路市政供水接入基地后各分两路,消防管道在基地内成环供消防用水,消防管道管径为DN300。室外消防采用低压制。室外消火栓布置间距小于等于120m。17#楼为高层建筑,室外消火栓用水量40L/s;车库为I类地下汽车库,室外消火栓用水量20L/s。
3.1.2室内消火栓系统
1)、本工程采用临时高压给水系统,即平时不能满足水灭火设施所需的工作压力和流量,火灾时能自动启动消防水泵以满足水灭火设施所需的工作压力和流量的供水系统。本建筑屋顶设高位消防水箱,根据《消防水》第5.2.1第1款“一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3,当建筑高度大于150m时,不应小于100m3”,故建筑屋面设有效容积为50m3的高位消防水箱。根据《消防水》第5.2.2条“高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应按下列规定确定:1.一类高层公共建筑,不应低于0.10MPa,但当建筑高度超过100m时,不应低于0.15MPa”的要求,在屋顶水箱间设消火栓稳压设备1套,稳压泵Q=1L/S,H=20m,N=1.1kW(一用一备,启泵压力0.12Mpa,停泵压力0.15Mpa),稳压罐有效容积为150L。1-3层、5~15层、21~34层采用减压稳压消火栓 。在水泵房内设有消防水泵,在火灾时启动消防水泵 ,使管网的压力满足消防水压的要求。
根据“《消防水》中第6.2.1条 符合下列条件时,消防给水系统应分区供水:2. 消火栓栓口处静压大于1.0MPa”,本建筑高度为149m,若消火栓竖向不分区,底层消火栓栓口静压超过1.0MPa。本项目消防竖向分区采用消防水泵转输水箱串联供水方式。
消火栓泵设于养老区地下室消防泵房内,消防泵从室内消防水池(有效容积990m )吸水。
本工程室内消火栓设计流量为40L/s, 火灾持续时间为3h。室内消火栓系统竖向分3个区,-2F层(-11.70m)~4层(14.50m)为低区、转换层(19.00m)~20层(75.95m)为中区,21层(79.60m)~39层(145.30m)为高区。低区、中区消火栓给水接自地下室室内消火栓泵(Q=40L/s,H=146m,N=110KW,一用一备),消火栓泵设于养老区地下室消防泵房内,消火栓泵从室内消防水池(有效容积558m3 )吸水。在25层 (避难层)设置传输水箱及接力泵房,转输水箱储存有效容积60m3的水量,转输水箱分两格,每格有效容积30m3,转输水箱兼作低区、中区高位消防水箱。高区消火栓给水由设于25层(避难层)消火栓泵(Q=40L/S,H=96m,N=75KW,1用1备)加压供给。高区消火栓给水初期火灾用水来自设于屋面的高位消防水箱(有效容积为50m3)。在养老区地下室消防泵房设地下室消防转输水泵(Q=40L/s,H=130m,N=110KW,两用一备),转输水泵从室内消防水池吸水后供至转输水箱。
如图l(消火栓系统示意图)所示。
由上述内容可知,消防用水量计算如表1所示。
避难层的中间接力泵房若处理不好水泵运行时产生的噪音和振动,将使上下层楼受到严重影响。对此设计采取以下措施:
a、水泵基础设置阻尼减振装置;b、在管道穿楼板处填充弹性材料 ,禁止管道与楼板刚性连接;c、水泵出水管上设缓闭式止回阀及水锤消除器;d、水泵进出口设置可曲绕橡胶接头,水泵进出管上安装可隔振的弹性支、吊架 ;e、水泵机组外加装隔声罩。(图1)
2)、消火栓系统运行控制要求:
消火栓系统采用区域集中加压的临时高压系统,系统从地下消防水池吸水加压,在泵房内设有消火栓泵二台。主楼楼屋顶設50m3消防水箱,消防水箱高度未满足高区消防系统最不利消火栓静压要求,故加设稳压设备。25层(避难层)设60m3转输水箱,转输水箱兼作低、中区高位消防水箱,转输水箱的设置高度满足低、中区消防系统最不利消火栓静压要求,故无需设稳压设备。消火栓系统运行控制要求如下: a、屋顶高位水箱设置了稳压泵,高位水箱出水管设置流量开关,只作为报警信号,不直接启动消火栓泵。转输水箱未设稳压泵,转输水箱出水管设置流量开关,流量开关的开关信号自动启动消火栓泵。
b、25层(避难层)的消火栓泵以及地下一层的消防泵出水管上均设压力开关,压力开关的开关信号直接启动消火栓泵。
c、从转输水箱吸水的供水泵先启动,转输泵后启动。
b、泵房内和消防控制中心均可直接启动消火栓供水泵,不可自动停泵。消防水泵控制柜设置机械应急启动功能,在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
d、消火栓供水泵的运行状况反映至消防控制中心,备用泵设自动投入程序。
3.2 自动喷水灭火系统设计
自动喷水灭火系统竖向分3个区,-2F层(-11.70m)~6层(24.85m)为低区、7F(28.50m)~21层(79.60m)为中区,22层(83.25m)~39层(145.30m)为高区。低区、中区喷淋给水接自地下室室内喷淋泵(Q=35L/s,H=158m,N=110KW,一用一备),喷淋泵设于养老区地下室消防泵房内,喷淋泵从室内消防水池吸水。低区、中区喷淋给水初期火灾用水来自转输水箱。高区喷淋给水由设于25层(避难层)喷淋泵(Q=35L/S,H=120m,N=90KW,1用1备)加压供给。高区喷淋给水初期火灾用水来自设于屋面的高位消防水箱。自动喷水灭火系统的转输水箱、地下室消防转输水泵的设置与消火栓系统设计相同。25层(避难层)水泵房设置5套湿式报警阀组,接至高区喷淋管道。地下一层水泵房设置10套湿式报警阀组,接至低区、中区喷淋管道。
1)、如图2(自动喷水灭火系统示意图)所示。
2)、喷淋系统运行控制要求:
喷淋系统采用区域集中加压的临时高压系统,系统从地下消防水池吸水加压,在泵房内设有喷淋泵二台,其系统运行控制要求如下:
a、喷淋加压泵的启动均由湿式报警阀上的压力开关控制。发生火灾时,喷头动作,相应层面水流指示器动作,并发出信号至消防控制中心报警,同时湿式报警阀动作,水力警铃发出机械报警信号,压力开关动作,发出指令启动喷淋加压泵。
b、泵房内和消防控制中心均可直接启动消火栓供水泵,不可自动停泵。消防水泵控制柜设置机械应急启动功能,在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵。
c、从转输水箱吸水的供水泵先启动,转输泵后启动。
d、喷淋供水泵的运行状况反映至消防控制中心,备用泵设自动投入程序。
e、各层水流指示器和湿式报警阀前后均设带开启信号的蝶阀,该信号应反映至消防控制中心。
根据以上设备要求,在控制中心做一个消防系统模拟运行示意图。
4、结束语
近年来 ,随着经济的繁荣,地产业的发展 ,众多超高层建筑在各地不断涌现,设计要求越来越高,各种新理念、新技术、新方法也不断地应用到这些实际工程当中,同时各种设计及施工上的问题也接踵而至。设计人员只有在实践当中不断摸索,吸取新技术、新方法同时积极向消防部门进行征询,以保证新技术设计的可行性,才能更合理、更完善的对建筑进行设计。
参考文献
[1]《建筑设计防火规范》 GB 50016—2014
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB50974-2014
[3]《自动喷水灭火系统设计规范》 B0084-2001(2005年版)
[4]《汽車库、修车库、停车场设计防火规范》 GB50067-2014
[5]《气体灭火系统设计规范》 GB50370-2005