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【關(guān)鍵詞】高層建筑;給排水設(shè)計;消防設(shè)計
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
1.前言
隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,目前,全球范圍內(nèi),許多工業(yè)時代的城市都發(fā)生了巨大變化,尤其是上海、北京等一線城市,經(jīng)過不斷的更新及改造,近幾年來已變得更加現(xiàn)代化。而高層建筑作為城市中的重要組成部分,當其排水及消防系統(tǒng)的設(shè)計都處于一個良好的狀態(tài)時,其才能為人們提供更好的服務(wù),因此,必須對高層建筑給排水及消防系統(tǒng)的設(shè)計引起重視。
2.高層建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計
2.1給水系統(tǒng)的設(shè)計
對高層建筑而言,生活給水系統(tǒng)設(shè)計中給水方式的選擇是非常重要的,它會對生活給水系統(tǒng)的工程造價及質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》中明確規(guī)定,應使用豎向分區(qū)方式對高層民用建筑生活給水系統(tǒng)進行設(shè)計,此外,還應把各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓控制在0.45Mpa以內(nèi),如果入戶管的水壓在0.35Mpa以上,應設(shè)置相應的減壓閥[1]。另一方面,為了避免給水設(shè)備中的衛(wèi)生器具因壓力過高而無法正常使用,還應結(jié)合建筑物的具體情況對給水系統(tǒng)的垂直分區(qū)進行科學設(shè)計,這樣才能有效防止水資源出現(xiàn)浪費現(xiàn)象。以下為高層建筑中比較常用的幾種給水方式:
(1)分區(qū)并聯(lián)給水方式:即分別是每一分區(qū)中設(shè)置一套獨立的高位水箱和水泵,然后利用水箱和水泵向各區(qū)供水。一般把水泵設(shè)置在底層水泵房或地下室內(nèi)。
(2)分區(qū)串聯(lián)給水方式:即結(jié)合各區(qū)的具體情況設(shè)置合適的水泵和水箱,各區(qū)應把水泵設(shè)在技術(shù)層內(nèi),以實現(xiàn)自下區(qū)水箱抽水供上區(qū)用水。
(3)減壓閥減壓給水方式:由設(shè)置在地下室或底層的水泵把整幢建筑的用水提升到屋頂水箱,然后再經(jīng)各分區(qū)中的減壓閥經(jīng)過減壓處理后再向各區(qū)供水。
(4)分區(qū)減壓給水方式:由設(shè)置在地下室或底層的泵把整幢建筑的用水提升到屋頂水箱,然后把之分送到各分區(qū)的減壓水箱中,經(jīng)減壓處理后再輸送給下區(qū)使用。
(5)分區(qū)無水箱給水方式:分別在各分區(qū)中設(shè)置單獨的變速水泵供水,在建筑物底層的水泵房內(nèi)以集中方式對水泵進行設(shè)置,然后再分別向各區(qū)供水。
2.2排水系統(tǒng)的設(shè)計
(1)排水橫管和立管的連接。如果僅在排水立管中設(shè)置伸頂通氣管,那么應按照以下要求對立管和最低排水橫支管與排水立管管底之間的距離進行設(shè)置:①7~12層,應
(2)通氣管的設(shè)計。如果建筑物對建筑的標準有較高要求,且其為10層及或10層以上,那么其生活污水立管應設(shè)置專用的通氣立管。如果建筑物衛(wèi)生間的空間和面積都比較小,一般不需設(shè)置專門的通氣立管。
(3)管材及附件的設(shè)計。①管材:選擇排水管材時,應嚴格按照相關(guān)的設(shè)計標準,如果建筑物為20層或20層以上,那么為了使管道的強度得到一定保證,應選用離心鑄鐵管作為其排水橫干管[3]。②排水附件:對排水附件進行設(shè)置時,應注意以下三方面:一是要把通氣管高出屋面的距離控制在0.3m以內(nèi),但是要比最小積雪的厚度大;二是如果此地區(qū)的月平均氣溫在-13。C以下,應在建筑物的室內(nèi)吊頂或平頂以下0.3m在位置,把管徑加大一級;三是如果此地區(qū)最冷月平均氣溫在-13。C以下,應把立管設(shè)置在最高層距離室內(nèi)頂棚的0.5m所在位置。
3.高層建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計
目前,許多高層建筑的消防系統(tǒng)的設(shè)計都要求在消火栓箱中配備緊急啟動消防泵按鈕裝置,這樣一旦發(fā)生火災,只要按下按鈕,就可立刻啟動消防水泵。自噴泵和消防泵一般都是離心泵,因此,打開閥門時,其在啟動過程中所產(chǎn)生的負荷是最大的,而對閥門進行關(guān)閉的時候,泵的啟動負荷則通常是比較小的。
一般而言,啟動負荷越大,其就會對管路、電路以及水泵造成比較嚴重的損害,而普通的止回閥是難以對閉閥進行有效控制的,因此,為了使噴淋泵和消防泵中的啟動負荷得到一定減少,應在出水管路上設(shè)置一個具備多個功能的控制閥,這樣啟動水泵時,就能使閥門自動打開,而水泵停止后,閥門就會自動關(guān)閉,而且還能有效避免水錘對閥門所造成的危害。如果消火栓栓口位置的出水壓力比50m 水柱的樓層還高,則應安裝具備良好減壓及穩(wěn)壓作用的消火栓[4]。
3.1室外消防系統(tǒng)設(shè)計
對高層建筑的室外消防系統(tǒng)進行設(shè)計時,應使給水管呈環(huán)狀,并要使水管長度和小區(qū)中最高那棟建筑物的高度一致,此外,還應有兩條進水管。如果市政給水管無法滿足以上要求,則應結(jié)合建筑物的具體情況設(shè)置相應的消防水池。一般而言,應通過室外火栓的用水量進行詳細計算之后再確定室外消火栓的數(shù)量,每個室外消火栓的用水量應設(shè)置為10~15L/S。另一方面,應把室外消火栓和路邊之間的距離應控制在2m以內(nèi),和高層建筑外墻之間的距離則應為5m~40m。
3.2室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計
(1)應把高層建筑中室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置為環(huán)狀管網(wǎng)式,如果建筑物的面積較大,則應在其四周設(shè)置相應的消防立管及消火栓,因此,為了保證消防供水的安全性,可把頂層和底層的消防干管都設(shè)置為相連的水平環(huán)路,而立面則可形成以使用立管進行連接的豎直環(huán)路[5]。
(2)消防水池。在地下室設(shè)置消防水池時,應通過消防泵房中的排水設(shè)施對其進行泄空排水及溢水,而設(shè)在地面的消防水池則負責把泄空水和溢水排入到雨水管道中。此外,還要使消防水池具備2次加壓的能力。
(3)自動噴水消防系統(tǒng)。高層建筑應使用細水霧系統(tǒng),這樣不僅可使設(shè)備的占地面積得到有效減少,而且還能節(jié)約儲水儲備所耗費的資金。對于火災探測器,則應推廣泛應用紅外線進行控制,利用電腦的邏輯判斷能力來對噴水系統(tǒng)的開關(guān)進行控制,這樣當處于萌芽狀態(tài)時就會被自動噴水消防系統(tǒng)撲滅,這樣不僅能使滅火效率得到有效提高,而且還能使火災所造成的損失得到有效減少。
4.結(jié)束語
高層建筑在給排水設(shè)計及消防設(shè)計都比較復雜,且難度也較大,在工程設(shè)計中,要結(jié)合建筑物的具體情況及用戶的需求采取不同的設(shè)計方案。此外,設(shè)計過程中,還要考慮到建筑的現(xiàn)場情況、管道材料以及衛(wèi)生設(shè)備等方面,這樣才能使工程設(shè)計的總體質(zhì)量得到有效保證。
【參考文獻】
[1]李斌,董燕.淺析高層建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計[J].建材發(fā)展導向(下),2012,(09):129-130.
[2]盧敏.某商務(wù)大廈建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計[J].中華民居,2012,(1):134-135.
[3]關(guān)楠,張蕾.淺析高層建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計[J].大觀周刊,2012,(4):118-119.
【關(guān)鍵詞】高層建筑;消防設(shè)計;誤區(qū)
1 消防樓梯前室和樓梯間是否應設(shè)置噴頭
“高規(guī)”7.6.2條規(guī)定:“一類高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場、……和不宜用水撲救的部位外,均應設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)?!币?guī)范并沒有規(guī)定消防樓梯間可以不設(shè)自動噴水滅水系統(tǒng)保護。但在實際工程中極少在樓梯間設(shè)置噴頭。一般一個樓梯間水平投影有十幾平方米,若按30層樓計算,一部樓梯累計面積有幾百平方米。消防樓梯關(guān)系到火災時建筑內(nèi)人員能否安全疏散,以及消防隊員能否順暢出入,作用相當重要。
那么是否有必要在樓梯間及其前室設(shè)置噴頭保護呢?筆者以為,高層建筑樓梯間作為消防疏散通道,屬于一個安全性要求極高的區(qū)域,這在建筑構(gòu)造上應有相應的措施保證。如采用耐火時間超過3h的防火墻與其他部位隔開;從樓層進入樓梯間設(shè)置消防前室;消防前室的門采用能自動關(guān)閉的甲級防火門;樓梯間和前室采用正壓送風,防止煙氣進入樓梯間;樓梯間和防煙樓梯前室不得敷設(shè)可燃氣體管道和甲乙丙類液體管道;在管理上規(guī)定防煙樓梯前室不得堆放雜物等等。因此,理論上樓梯間內(nèi)無可燃物,不存在著火的可能性,故可以不設(shè)噴頭保護。但在實際使用時樓梯間前室也會有違反規(guī)定的情況發(fā)生,如放置垃圾桶等少量可燃物品。故有必要在消防前室設(shè)置一個噴頭,管道可以就近從通道接入。
不管是否有實際需要,規(guī)定在消防樓梯間設(shè)置噴淋系統(tǒng),也會與2005年版《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“噴規(guī)”)有關(guān)條文相沖突?!皣娨?guī)”6.3.1條規(guī)定:“……,每個防火分區(qū)、每個樓層均應分別設(shè)置水流指示器?!绷?.2.4條規(guī)定:“每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭,其高度差不宜大于50m?!睆慕ㄖ拍钪v,樓梯間不屬于任何一個防火分區(qū),也不屬于任何一個樓層。若在樓梯間內(nèi)布置噴頭,按“噴規(guī)”規(guī)定則不應從樓層防火分區(qū)的水流指示器后接入。若樓梯間算作一個獨立的分區(qū),各層樓梯間噴頭接到一條自動噴水滅火系統(tǒng)管道上,則高層建筑內(nèi)最高與最低層樓梯間內(nèi)噴頭高差會超過50m,這也不符合“噴規(guī)”要求。筆者建議,“高規(guī)”中應明確消防樓梯間是否應設(shè)置噴頭保護。若要求設(shè),則“噴規(guī)”中也應有相應條文規(guī)定如何實施。
2 自動扶梯底部設(shè)置噴頭
“高規(guī)”7.6.6.3條規(guī)定“二類高層公共建筑中自動扶梯底部應設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)?!笨紤]到商業(yè)建筑中自動扶梯下方空間可能被用作柜臺或堆放可燃物品,故在其上方的扶梯底部設(shè)置噴頭,可以起到保護作用。在實際工程中,大型商場及其他公共建筑往往會設(shè)置中庭,在中庭內(nèi)的每層之間設(shè)置自動扶梯。那么是否每層自動扶梯底部都要設(shè)置噴頭呢?筆者以為沒有必要,僅在最底層自動扶梯底部設(shè)置即可。首先,自動扶梯為金屬材料構(gòu)成,是不可燃物;其次,自動扶梯傳輸?shù)氖侨?,更不能視作可燃物品;再者,中間層扶梯四周開放,上部是斜面,不具備快速集熱的能力,即使設(shè)置噴頭,也不會及時爆破噴水。故中庭內(nèi)中間層扶梯底部沒有必要設(shè)置噴頭。
3 設(shè)有商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅消防問題
“高規(guī)”2.0.8條“商住樓”定義為“底部商業(yè)營業(yè)廳與住宅組成的高層建筑”;2.0.17條“商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點”指“住宅底部(地上)設(shè)置的百貨店、副食店…等小型商業(yè)服務(wù)用房。該用房層數(shù)不超過二層、建筑面積不超過300m2,…”??梢娚套莾?nèi)的商業(yè)面積比所謂的商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點大得多,故消防設(shè)施要求也應該高一些。但在“高規(guī)”表7.2.2“消火栓給水系統(tǒng)的用水量”中“建筑類別”一欄中只有“普通住宅、高級住宅和商住樓”。其中高級住宅和商住樓的消防用水量相當,均高于相同高度的普通住宅。但對于常見的設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的住宅沒有規(guī)定。這在實際設(shè)計中會存在疑問。設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的住宅是一種特殊類型的商住樓,它的消防用水量該如何確定呢?
筆者以為由于商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點中每間商鋪的面積較小,均不超過300m2,且采用耐火極限大于1.5h的樓板和耐火極限大于2h且不開門窗洞口的隔墻與住宅和其他用房完全隔開,該用房和住宅的疏散樓梯、安全出口分別獨立設(shè)置。由此可見,發(fā)生火災時兩部分相互影響很小。即使某個商鋪發(fā)生火災,也會被局限在一個單元中,并容易從外部得到撲救。故建筑物本身所需配置的消防用水量可以較小。由此推斷,底部設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的住宅消防用水量可以套用上部住宅。這一點從“高規(guī)”1.0.3.1條“本規(guī)范適用于十層及十層以上的居住建筑(包括首層設(shè)置商業(yè)網(wǎng)點的住宅)”中可以得到佐證。但規(guī)范表述應明確,不能引起歧義。故在“高規(guī)”中應增加條文明確設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的住宅消防設(shè)施的具體做法。筆者建議,商業(yè)網(wǎng)點應設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng),用水量同上部住宅;若商業(yè)網(wǎng)點累計面積不超過1000m2可以不設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng),若超過,則要求設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。
4 居住建筑、住宅和宿舍
從“高規(guī)”1.0.3.1條和1.0.3.2條可知,居住建筑和公共建筑是并列的兩種類型建筑。居住建筑含住宅、宿舍以及公寓。住宅建筑是指供家庭居住使用的建筑,通常設(shè)有臥室、起居室、廚房和衛(wèi)生間等。宿舍是指有集中管理、供單身人士使用的居住建筑,通常設(shè)有居室、衛(wèi)生間、浴室、陽臺等。公共建筑則指進行社會活動的非生產(chǎn)性建筑,如辦公樓、圖書館、醫(yī)院、體育館、劇院、展覽館等。居住建筑由于被隔墻分隔成許多面積較小的單元、內(nèi)部可燃物較少、且居住者對內(nèi)部情況較熟悉,一旦著火,火源容易被控制,或限制在某一套間內(nèi),容易被撲滅。故室內(nèi)消防用水量可以小一些。
5 電氣設(shè)備用房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的問題
“高規(guī)”中對高層公共建筑中需設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的場所有7.6.6.2條和7.6.7.6條涉及。其中7.6.7.6條中“其它特殊重要設(shè)備用房”條文解釋為“裝備對生產(chǎn)和生活有重要影響的設(shè)施的房間”。具體指哪些設(shè)備房也不太明確,需設(shè)計人自己判別,可執(zhí)行性差。故公安部消防局2007年6月“公消[2007]226號”通知,指出:高層民用建筑中火災危險性大、發(fā)生火災后對生產(chǎn)和生活產(chǎn)生嚴重影響的配電室等,屬于“特殊重要設(shè)備室”,應設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。高層民用建筑中的配電室很多,哪些屬于“通知”規(guī)定之列呢?筆者認為,高層民用建筑中為整棟建筑服務(wù)的總配電房、超高層建筑的高區(qū)配電房以及為中央空調(diào)系統(tǒng)配套的配電控制室等屬于此列。而干式變壓器室、消防控制室、樓層配電間、普通建筑的網(wǎng)絡(luò)機房、電話交換機房等不屬此列,可不設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。
高層民用建筑使用的變壓器要求采用干式變壓器。干式變壓器主要由金屬材料制造,僅電纜和線圈的絕緣材料為有機物,但也采用阻燃處理,發(fā)生火災的可能性極低。消防控制室是整棟樓的消防控制指揮中心,每天24h有專職的人員值班,機房內(nèi)一旦有微小的火情,應能得到及時的處置。故筆者以為上述房間可以不做氣體滅火設(shè)施。
面積較小的配電房或機房并不是不存在火災危險,而是著火后損失和影響較小。這些房間的門要求采用防火門,發(fā)生火情時會被局限在較小的場所,而不至于蔓延。
在配電房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時也會遇到與供電部門的要求相沖突的問題。在某些城市,高層建筑內(nèi)的高壓配電房由供電部門設(shè)計施工,而供電部門往往把配電房設(shè)計成能自然通風,門窗通常采用帶百葉形式,開口無法自動關(guān)閉。這給實施氣體滅火帶來困難。希望相關(guān)部門能協(xié)調(diào)這些相互沖突的規(guī)定。
6 消火栓設(shè)置場所的規(guī)定
“高規(guī)”7.4.6條規(guī)定“除無可燃物的設(shè)備層外,高層建筑和裙房的各層均應設(shè)置室內(nèi)消火栓?!币?guī)范另規(guī)定:消火栓的間距高層建筑不應大于30m,裙房不應大于50m。那么民用建筑中哪些地方屬無可燃物的設(shè)備層呢?恐怕也只有管道夾層了,但專門設(shè)置管道層的做法極少。超高層建筑通常設(shè)置避難層。避難層是作為大樓火災時人員避難的場所,對防火要求極高,本身不應設(shè)置具有火災危險的房間。但避難層可兼作設(shè)備層,要求設(shè)備管道集中布置,并與避難區(qū)用防火墻分開?!案咭?guī)”中規(guī)定:避難層應設(shè)有消火栓和消防卷盤。似乎高層建筑中極少有地方可以不設(shè)消火栓的。
民用建筑的屋頂通常有電梯機房、消防水箱間和穩(wěn)壓泵房等少量設(shè)備房。屋頂通常會設(shè)置一個試驗用消火栓,但滿足不了同層任何部位有兩股消火栓水柱到達的要求。既然有用電設(shè)備,如電機、配電柜等,就必然存在電器火災的可能性。但是,首先電氣火災不宜用水補救;其次這些房間面積很小,并與其他部位以防火墻和防火門分隔,火災不會蔓延;再次這些房間發(fā)生火災的概率很小,并且不會造成很大的損失。故相應的消防設(shè)施可以簡單一些,比如僅配備一些手提式滅火器,而以試驗用消火栓作為輔助措施,不必考慮有兩股水柱到達。
針對消火栓設(shè)置的規(guī)定,筆者以為可改為:除沒有或極少可燃物的設(shè)備層、不宜用水撲救的部位外,高層建筑和裙房的各層均應設(shè)置室內(nèi)消火栓。
7 結(jié)語
由于“高規(guī)”編寫人員很多,前后章節(jié)中有些定義或內(nèi)容沒有呼應,有些概念從邏輯上講是不閉合的,有些表述也不精確,并且存在一些遺漏。例如,術(shù)語中有“商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點”,但在以后章節(jié)中沒有提到商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的消防措施應如何做;又如總則提到本規(guī)范適用于“十層及以上的居住建筑”,但在“建筑分類表”和“消火栓用水量表”中,居住建筑中只提到住宅,把宿舍給遺漏了。因而在實際應用中會產(chǎn)生一些誤導和偏差,這些缺陷應在以后“高規(guī)”修訂中加以完善。
參考文獻
[1]GB50045-95高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范,2005年版.
關(guān)鍵詞:建筑消防:給水設(shè)計:分析
Abstract: China's economic development faster and faster, with the development of the city has been greatly improved. A successful construction engineering design, in addition to the structural safety, fire safety problem should also to be considered at the same time, because it is directly related to people's lives and property safety. Fire water system planning with the new technology, new equipment and the use of continuous improvement, safety is also higher. In this paper, the high-rise building fire water supply system design are analyzed.
Keywords: building fire water supply design: analysis
中圖分類號:TU976.5文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
在當今社會城市建設(shè)發(fā)展的速度越來越快,因而高層建筑不斷涌現(xiàn)。由于高層建筑使用功能復雜,且人員相對密集,在發(fā)生火災時,比單層、多層建筑火災危險性更大,容易造成重大財產(chǎn)損失和人員傷亡事故,因此,作為重要滅火設(shè)施的消防給水系統(tǒng),應得到越來越多的重視。高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計必須遵循國家的有關(guān)政策及消防管理部門的有關(guān)標準和規(guī)范規(guī)定,一切從實際出發(fā),以安全適用,技術(shù)先進,經(jīng)濟合理為前提,采用可靠的消防措施,做到防患未然,確保安全。近年來,雖然研制出不少新型的滅火劑,但水仍是建筑物撲救火災的主要而且廉價的滅火劑,高層建筑消防滅火設(shè)備,仍立足于消防給水設(shè)計。
一.高層建筑消防給水系統(tǒng)形式分析
1.消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式
這種供水方式是高層建筑消防給水系統(tǒng)中應用最廣泛的一種方式,它是采用將高位消防水箱置于高層建筑的屋頂上,將消防水池和水泵房設(shè)置在建筑物的底層或室外的一種消防給水模式。當發(fā)生火災時,由高位水箱提供前10min的消防用水量,消防水泵啟動,將消防水池中的水提升并輸送至給水管網(wǎng),完成滅火任務(wù)。
該給水方式是從高層建筑物的高度和分區(qū)角度出發(fā),分成一次性加壓供水、分區(qū)串聯(lián)加壓供水和分區(qū)并聯(lián)加壓供水三種。其中一次性加壓供水方式多應用于無需分區(qū)直接給水的高層建筑物,對建筑物的高度要求在50m以下,當建筑物高度超出50m或者有分區(qū)減壓供水需求的,則需要采用分區(qū)串聯(lián)加壓供水和分區(qū)并聯(lián)加壓供水方式。分區(qū)并聯(lián)加壓供水,各分區(qū)為獨立的給水系統(tǒng),供水安全可靠,分區(qū)水箱容積較小,水泵集中布置,方便了管理與維護,但對于消防管材方面要求較高;分區(qū)串聯(lián)加壓供水,各分區(qū)供水相互聯(lián)系,下區(qū)供水出現(xiàn)故障時,上面的分區(qū)也將受到影響,供水安全性較差,水泵也是分散布置,維修管理不方便,但整個系統(tǒng)管道壓力較小,管道維修較少。
2.區(qū)域集中高壓消防供水方式
即兩幢或兩幢以上高層建筑共用一個泵房的消防給水系統(tǒng)。對于一棟單獨的高層住宅樓而言,消防給水系統(tǒng)組件,消防泵和高位水箱是不可缺少的。但對于由多棟高層建筑組成的小區(qū),如果在每棟建筑上都設(shè)置高位水箱和消防水泵,這不僅大大提高了工程造價,同時還給小區(qū)物業(yè)管理部門增加了多余的工作量。為了解決這個難題,提出了在小區(qū)內(nèi)設(shè)置集中消防供水系統(tǒng)。因為同一個小區(qū)內(nèi)的多棟高層建筑同時發(fā)生火災的可能性較小,可以認為同一時間內(nèi)發(fā)生火災的次數(shù)為一次,從設(shè)計合理、經(jīng)濟節(jié)省的角度出發(fā),從消防水泵引出多條出水管,分別與小區(qū)內(nèi)各棟樓的供水管網(wǎng)相連接,相當于每棟樓都設(shè)有消防水泵,只不過在供水距離上存在了差別,但并不影響對建筑的消防供水能力。只是這種方式要求消防管網(wǎng)設(shè)計成環(huán)狀,以達到供水的安全可靠。
3.加壓給水方式
目前常用的加壓給水方式有氣壓罐給水和二次加壓兩種。氣壓罐給水方式是在考慮到高位水箱的高位擺放以及影響建筑美觀與結(jié)構(gòu)承重問題上提出的,這種密封可靠的消防給水方式很受用戶的青睞。它的運行機理是:運用氣壓罐將水加壓后,輸送到消防給水管道內(nèi),以滿足各個消防設(shè)備用水需求,當達到一定的壓力時,多余的水會進入氣壓罐,此時,水泵以及自動控制系統(tǒng)進入準備狀態(tài),當消防管道內(nèi)水壓小于規(guī)定的水壓值時,氣壓罐將自動啟動,并向消防給水管網(wǎng)及時給水。但是氣壓罐的應用,需要與之配套的水泵和自動控制系統(tǒng)的參與,使得消防給水的成本大幅度增加。二次加壓方式,是為了應對多層建筑的集群布置管理的形式,當單獨的某個氣壓罐無法滿足水壓要求時,需要對氣壓罐內(nèi)的水進行二次加壓,以達到集中加壓與穩(wěn)壓的目的,該給水方式的缺點是:投資成本比較大,且需要專門的技術(shù)人員做維護。
4.全自動恒壓變頻調(diào)速系統(tǒng)供水形式
此種供水形式是一種最新的供水系統(tǒng),該種系統(tǒng)將消防與生活供水合為一體,統(tǒng)一供水,同時采用先進的變頻以及自動化技術(shù),對管網(wǎng)壓力以及各種參數(shù)進行調(diào)節(jié)控制,不僅減少了水泵數(shù)量,同時節(jié)省了空間使用量,提高了系統(tǒng)的安全可靠性。
二.超壓問題的解決方式與消防水箱的優(yōu)化設(shè)計
1.超壓問題
對于高層建筑而言,要想保證給水系統(tǒng)穩(wěn)定運行,就需要針對超壓問題,設(shè)置必要的減壓措施以及裝置,對其進行適當?shù)販p壓以及泄壓處理,保證消防給水系統(tǒng)的可靠性。
(1)采取有效措施避免超壓現(xiàn)象的產(chǎn)生。如,采取合適的水泵,根據(jù)水泵的流量—揚程曲線,來確定每臺水泵工作時的最佳工作壓力,以及所能承受的最大壓力,最好選用恒壓變流量變頻調(diào)速水泵,以適應更大范圍的流量變化。
(2)提高整個消防給水系統(tǒng)的承壓能力,可以使消防給水系統(tǒng)在一定情況下不出現(xiàn)超壓,使整個滅火過程的壓力都在允許的范圍內(nèi)。這需要開發(fā)和使用新型低成本、高效能的管道材料,以及安全經(jīng)濟、穩(wěn)定可靠的給水系統(tǒng)壓力技術(shù)等。
(3)采取相應的泄壓和減壓措施。減壓、泄壓和穩(wěn)壓措施是指在工作壓力超壓后,能夠及時使消防系統(tǒng)的工作壓力降至允許工作壓力的范圍內(nèi),包括泄壓閥、安全閥、穩(wěn)壓閥、氣管閥等的安裝。如,在減壓閥減壓消火栓的設(shè)計中,首先要根據(jù)相關(guān)的公式及需水量要求設(shè)計消火栓的數(shù)量,以符合國家的標準和實際的需求。
(4)要考慮到系統(tǒng)的防腐蝕問題,選擇耐腐蝕的管道材料,最大限度的避免出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象,減少管道由于腐蝕而出現(xiàn)泄露或者堵塞導致超壓的現(xiàn)象發(fā)生。另外還要合理選擇消火栓的供水方式,即減壓閥分區(qū)供水系統(tǒng)和雙出口水泵供水系統(tǒng)。
2.消防水箱的優(yōu)化設(shè)計
對于消防水箱的優(yōu)化設(shè)計與實際應用,要注意以下三個方面:
(1)對高層建筑而言,消防給水系統(tǒng)的設(shè)計首先要遵循安全可靠以及經(jīng)濟實用的原則,在樓房頂部安裝必要的高位水箱。
(2)設(shè)計高層建筑的消防水箱時,如果出現(xiàn)安裝困難,或者對立面存在很高的要求,對于給水系統(tǒng)而言,可以根據(jù)實際需要設(shè)置穩(wěn)壓水泵,以維持供水管網(wǎng)的水壓以及水量,這就需要設(shè)置保護措施,保證穩(wěn)壓水泵的正常工作。
(3)對于超高建筑,還需要設(shè)置中間傳輸?shù)乃?,對于水箱容積以及水量的設(shè)定,要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定以及設(shè)計手冊進行設(shè)計(容積≥6 0 m 3,消防用水量0 .5 ~1 h )。
三、高層建筑消防給水系統(tǒng)可靠性分析
高層建筑消防給水系統(tǒng)的可靠性,是指建筑消防給水系統(tǒng)在規(guī)定的條件下,在規(guī)定的時間內(nèi),能夠完成規(guī)定功能的能力。它的可靠性直接關(guān)系著高層建筑消防安全??煽啃酝ǔS每煽慷葋肀硎?,是一個時間函數(shù),是一種表示隨機事件發(fā)生概率大小的量。可靠度有兩種方式來測定,一是消防給水系統(tǒng)的可靠性框圖,分為非儲備系統(tǒng)、儲備系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)等三方面。二是可靠性度量,又分為串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)、表決系統(tǒng)可靠性的計算。
系統(tǒng)可靠性的選取與分配能保證高層建筑消防給水系統(tǒng)的功能和壽命達到設(shè)計要求。要使系統(tǒng)在長期使用過程中不間斷地工作,這就要求整個系統(tǒng)與每一個子系統(tǒng)具有一定的可靠度。如果提高消防給水系統(tǒng)的可靠性,必然會提高系統(tǒng)花費,如果給水系統(tǒng)的可靠性達不到要求,就可能引起重大安全事故,出現(xiàn)嚴重后果,因此系統(tǒng)設(shè)計者必須在經(jīng)濟與安全之間做好平衡協(xié)調(diào)工作,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,保證系統(tǒng)安全以及可靠性滿足應用要求??煽啃怨こ淘O(shè)計是一門系統(tǒng)學科,這里就不再詳加探討。
結(jié)束語
綜上所述,高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計,應根據(jù)高層建筑的消防水壓要求以及市政管網(wǎng)供水壓力、管路布置等情況,合理選擇消防給水系統(tǒng)形式。在高層建筑消防給水的超壓和泄壓問題上,要對給水系統(tǒng)進行科學布置,在管材及設(shè)備上進行合理選取,在達到要求的前提下減少額外投資。對于消防給水系統(tǒng)的可靠性研究,要知道不同的消防設(shè)備發(fā)揮功能狀況可靠度是不同的,因此對待可靠性研究要在對消防給水系統(tǒng)全面認識的基礎(chǔ)上,通過大量試驗,去發(fā)現(xiàn)可靠度與各個消防組件之間的函數(shù)關(guān)系,以便達到高層建筑消防給水系統(tǒng)預期的消防安全能力以及安全效果。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:高層建筑;給排水;設(shè)計 消防
1 工程案例
某綜合樓是集商場、餐飲、辦公、住宅為一體的大樓。項目地下1 層為車庫及設(shè)備房;首層為部分架空、部分小商鋪及商場;2 層為餐飲、商場及配套辦公室;3 層~28 層由6 棟住宅塔樓組成。建筑高度為94.5m,總建筑面積約125000m2 。
2 給水系統(tǒng)
由于無負壓給水一旦自來水管網(wǎng)停水或者出現(xiàn)問題,則有可能造成沒有儲備水。根據(jù)本地實際情況,故采用變頻調(diào)速供水,控制方式較為簡單,可根據(jù)泵后壓力的變化來確定水泵的轉(zhuǎn)速和多水泵時啟泵臺數(shù)的調(diào)配,可以做到無級調(diào)速,不論水箱進水浮球閥開閉的大小如何,均可有效供水,這樣就增加了供水的可靠性。
市政供水壓力為0.32MPa,為了充分利用市政水壓,地下1層~地上6層采用市政壓力直接供水;7層以上采用兩套變頻設(shè)備供水。系統(tǒng)分區(qū),7層~18層采用低區(qū)變頻設(shè)備供水;其中7層~12層經(jīng)可調(diào)式減壓閥減壓后供水。19層~28層采用高區(qū)變頻設(shè)備供水;其中19層~24層同樣經(jīng)可調(diào)式減壓閥減壓后供水。
住宅總戶數(shù)為624戶,最高日用水量為655m3,設(shè)150m3的生活水池,分為容積基本相等并能獨立使用的兩格。
水池的泄空管從吸水坑底接出,排入泵房集水井。有人說這樣違反了《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《水規(guī)》) 第3.2.4條第一款規(guī)定,出水口不得被任何液體或雜質(zhì)所淹沒。如果硬要套這條規(guī)范,是有點問題,但筆者認為這種情況,做足相對安全的措施就行了,水池溢流水位報警并關(guān)閉進水管上的電動閥(或進水閥選用具有三重保險作用的電動浮球閥) 、集水井潛水泵的排水能力不低于水池進水管的流量,并且集水井設(shè)超高水位報警至消防中心,同時進水管考慮斷流保護措施。筆者認為做足以上的安全措施后,集水井的水位就一般不會高過水池底坑的排水管口了。
3 排水系統(tǒng)
本工程污、廢水采用合流制,室內(nèi)污、廢水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng);二層餐飲場所的廢水經(jīng)隔油池處理后排入室外污水管網(wǎng);地下室廢水采用潛水泵提升至室外污水管網(wǎng)。
1)優(yōu)化集水井的設(shè)計。一般來說,消防電梯旁邊要設(shè)一個獨立的消防集水井,本工程地下室沒有人防工程,如果在消防電梯旁設(shè)集水井,結(jié)構(gòu)上必然要降低電梯筒的大承臺,那樣會增加一定的造價,筆者想將該井移到車庫內(nèi)與車庫集水井共用。雖然電梯前室與周圍的車庫同屬一個大防火分區(qū),但由于電梯前室與車庫連通的門為甲級防火門,為了不因為管道的連通而破壞兩區(qū)域的防火安全性,也就是當車庫的汽油發(fā)生火災時經(jīng)管道傳入電梯筒,故此筆者將消防電梯底坑至集水井的排水管伸到集水井的潛水泵吸水高度以下,也就是水面以下,并在短立管的頂端設(shè)管堵以便清掃。
2)衛(wèi)生間與廚房分設(shè)廢水立管的問題?!蹲≌ㄖ?guī)范》(以下簡稱《住規(guī)》) 中第8.2.7條規(guī)定,住宅廚房和衛(wèi)生間的排水立管應分別設(shè)置。但筆者發(fā)現(xiàn)普遍的做法是立管一到轉(zhuǎn)換層后,兩種管道就合并了。筆者認為,在沒有中水回用的項目中,大可不必受此限制。因為分設(shè)立管的目的是為了防止衛(wèi)生間大流量的坐便器沖水時破壞廚房間洗菜池水封,而使衛(wèi)生間排水管道內(nèi)的污濁有害氣體串至廚房內(nèi)。那么,當衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)有專用通氣管時,再就近把廚房間排水管接入衛(wèi)生間內(nèi)的排水立管 ,就不可能發(fā)生因水封破壞而相互串氣現(xiàn)象。尤其對與高層住宅頂部的空中別墅,一般廚房間與下部標準層廚房間不再同一個位置,大可不必為該廚房間而專設(shè)一根立管從28層一直立到一層再接出室外,可就近把該層廚房間排水管接入衛(wèi)生間內(nèi)的排水立管。
3)底部橫支管與立管連接的問題。通常的做法就是:
(1)底部兩層增設(shè)單獨的排水立管,并設(shè)伸頂通氣,或者增大立管管徑不設(shè)伸頂通氣。這種做法的缺點是立管增加造成不美觀并且增加造價或占用更多的室內(nèi)空間。
(2)在底部廚房的排水支管上增設(shè)排水止回閥,該支管設(shè)于廚柜內(nèi)方便檢修。而底部陽臺洗衣機的排水地漏則選用塑料無水封磁性翻斗式地漏。上面所采用的兩種新型排水配件均具有防倒灌及防臭氣的功能。同樣,在不設(shè)洗衣機的陽臺也全部采用塑料無水封磁性翻斗式地漏,可避免因為普通地漏水封干涸而造成臭氣溢出,因此,設(shè)洗衣機的陽臺排水都要接入市政污水管網(wǎng)。
(3)《住規(guī)》第8.2.7條的條文說明規(guī)定,靠近與臥室相鄰的內(nèi)墻時,應采用消聲措施的管材。據(jù)筆者所知,目前用得較多的室內(nèi)塑料排水管材有4種:硬聚氯乙烯直壁排水管、硬聚氯乙烯內(nèi)螺旋管、中空壁消聲硬聚氯乙烯管、中空壁消聲硬聚氯乙烯螺旋管。第1種用得最多,不用多介紹;第2種的優(yōu)點是流量比直壁管大,并有一定的降噪效果。比如,可用作十幾層建筑的污水立管時,不設(shè)專用通氣管;第3種是用作只要求降低管道噪聲的排水管,效果較第2種好;第4種是用在既要降低噪聲,又要增大流量的場所。根據(jù)以上各管材的特點,本工程室內(nèi)靠近臥室的污廢水立管采用中空壁消聲硬聚氯乙烯管。
4 消防系統(tǒng)
本工程設(shè)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水系統(tǒng)、氣體自動滅火系統(tǒng)及手提式滅火器。用水量標準:室內(nèi)消火栓為40L/s ,火災延續(xù)時間3h;室外消防用水量為30L/ s,火災延續(xù)時間3h;自動噴淋系統(tǒng)為30L/s,火災延續(xù)時間為1h。
4.1消火栓系統(tǒng)
1)室外消火栓系統(tǒng)由小區(qū)內(nèi)的環(huán)狀市政管網(wǎng)供水;
2) 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)分為兩個區(qū)。低區(qū)為地下1層~16層,由小區(qū)低區(qū)消火栓加壓給水管網(wǎng)供水;高區(qū)為17層~28層,由小區(qū)高區(qū)消火栓加壓給水管網(wǎng)供水。屋頂水箱貯存18m3 消防水量,設(shè)置高度滿足最高層消火栓的7m靜水壓力。
4.2自動噴水滅火系統(tǒng)
系統(tǒng)分為兩個區(qū)。低區(qū)為地下1 層~16 層,由室外小區(qū)低區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水;高區(qū)為17 層~28 層,由室外小區(qū)高區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水。屋頂水箱設(shè)置高度只滿足最高層消火栓的7m 靜水壓力,并未滿足噴淋系統(tǒng)最不利點處噴淋頭的最低工作壓力和噴水強度,故高區(qū)供水系統(tǒng)仍需要設(shè)置增壓設(shè)施。首先,噴淋系統(tǒng)分區(qū)水壓的問題?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《噴規(guī)》) 第8.0.1條規(guī)定,配水管道的工作壓力不應大于1.20MPa。所謂配水管道,就是報警閥后的管道。如果按此規(guī)定,高區(qū)的報警閥就必須搬到住宅樓上,這樣就要增大某一樓層的管道井尺寸,那樣對于住宅樓來說是相當困難的。筆者認為只要選擇工作壓力較高的報警閥就可忽略這個問題,本工程選用工作壓力為1.6MPa 的報警閥,并把高區(qū)的報警閥和低區(qū)的一起放在地下室便于管理。很多地方的審查專家也默認此做法,也希望即將要修訂《噴規(guī)》時也能考慮修訂此條文;其次,系統(tǒng)的放空閥的設(shè)置問題。筆者認為噴頭不多時,像電梯廳的噴淋,放水閥可與末端試水閥或試水裝置合用,而且也符合《噴規(guī)》條文說明第4.2.9條第3 點對泄水管管徑的規(guī)定;大面積的噴淋,應在水流指示器后的干管上增設(shè)放空閥,檢修時可只關(guān)閉該防火分區(qū);當一個報警閥只負擔一個防火分區(qū)時,可考慮共用報警閥處的放空閥;最后,關(guān)于十字梁噴頭布置的問題。地下層車庫頂板及裙樓的頂板結(jié)構(gòu)上有局部采用了十字梁?!秶娨?guī)》第7.1.3條第4款規(guī)定,凈空高度不超過8m的場所中,間距不超過(4×4) m 布置的十字梁,可在梁間布置1只噴頭,但噴水強度仍應符合表5.0.1 的規(guī)定。后面的噴水強度的規(guī)定是很容易被忽略的。經(jīng)過計算,此時應采用流量特性K為115的噴頭。
4.3自動氣體滅火系統(tǒng)改為采用無管網(wǎng)懸掛式儲壓超細干粉滅火系統(tǒng)
按2007 年公安部的《關(guān)于貫徹公共安全行業(yè)標準加強消防監(jiān)督有關(guān)問題的通知》中規(guī)定,高層民用建筑中火災危險性大、發(fā)生火災后對生產(chǎn)和生活產(chǎn)生嚴重影響的配電室等屬于“特殊重要設(shè)備室”,應設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。本工程由于配電房較為分散,而且各房間的容積都不符合《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》內(nèi)的面積和容積的規(guī)定,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較采用無管網(wǎng)懸掛式儲壓超細干粉滅火系統(tǒng),該裝置為無管道系統(tǒng),相對簡單,也不用另外設(shè)氣體瓶罐間,僅象一只只吊燈懸掛于頂部,技術(shù)先進,經(jīng)濟合理,并便于施工和維修。該系統(tǒng)可由感溫元件溫控啟動;熱引發(fā)啟動;電引發(fā)啟動。是高層建筑內(nèi)變配電間氣體滅火系統(tǒng)較好的替代系統(tǒng)。
4.4手提滅火器配置
1)負一層車庫是B 類火災,屬于中危險級。每具滅火器最小配置滅火級別為55B;最大保護面積為1m2/B。選用MF/ABC4,最大保護距離為12m。
2)負一層設(shè)備房、首層消防控制室、電梯機房、屋頂風機房是E 類火災;首層商鋪、二層餐飲、廚房、商場、辦公室是A 類火災。以上都屬于中危險級。每具滅火器最小配置滅火級別為2A;最大保護面積為75m2/A。選用MF/ABC3,最大保護距離為20m。
3)首層架空、大堂及三層以上住宅是A 類火災,屬于輕危險級。每具滅火器最小配置滅火級別為1A;最大保護面積為100 m2/ A。選用MF/ ABC3,放于消火栓和滅火器連體箱內(nèi),最大保護距離為25m。
結(jié)束語:當前城市建筑日益向著大型化、多功能化、高層化、地下化發(fā)展,由于這些建筑存在人員密集、結(jié)構(gòu)復雜、疏散困難、可燃物裝修多等共性,一旦發(fā)生火災,將給國家財產(chǎn)人民生命帶來巨大損失。 為了確保建筑消防設(shè)施能有效的控制和撲滅火災,作為建設(shè)設(shè)計人員,應該及時學習新規(guī)范,及時了解給水排水新動態(tài),共同提高設(shè)計質(zhì)量。
參考文獻
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現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》對高層民用建筑防火設(shè)施作了嚴格規(guī)定,對建筑高度超過100M的高層建筑,即所謂超高層建筑,在遵守一般高層建筑的通用防火規(guī)定外,增加了合理的防火技術(shù)要求。
【關(guān)鍵詞】超高層;消防弱電系統(tǒng);安全
1 超高層建筑的火災危險性
超高層建筑的服務(wù)功能比較齊全,內(nèi)部裝修比較豪華,建筑標準都比較高,投資規(guī)模都比較大,因此涉及到的安全問題比較多,但消防安全比任何安全問題都重要,建筑其他安全問題如果真的發(fā)生,造成的損害也只是局部的,涉及的人員也是少數(shù)。但一旦發(fā)生火災,產(chǎn)生的危害就非常大,后果無法估計。
超高層建筑的火災危險性有以下幾方面特點:
1.1 火險隱患多
超高層建筑主體建筑高,層數(shù)多,功能復雜,大多數(shù)超高層在主體建筑底層建有裙樓,作為商場、餐飲、娛樂等商業(yè)功能使用,主體建筑多數(shù)作為住宅、辦公、賓館等使用,此外,在建筑內(nèi)部用電設(shè)備多,可燃物集中,火災荷載密度大。
1.2 人員疏散困難
超高層建筑著火時,要使人員迅速疏散到地面或避難空間十分困難。由于層數(shù)多,垂直疏散距離長,疏散時間也要長許多。往往煙氣的流動速度要比人員疏散的速度快上100多倍,而且,人的疏散方向與煙氣蔓延方向相反,進一步增加了人員疏散的艱難和危險性。
1.3 裝備要求高,撲救難度大
超高層建筑與普通建筑相比,火災撲救難度相對較大。因此,超高層建筑很難通過消防車實施人員營救,一般立足于自救,即主要依靠建筑內(nèi)部自身的消防設(shè)施來保障。
于2012年1月參與投標的大連海創(chuàng)國際產(chǎn)業(yè)大廈消防項目,位于大連市高新園區(qū),旅順南路沿線,屬于一類高層民用建筑,總建筑面積為9.7萬m2,地下二層、三層平時為汽車停車庫、設(shè)備用房,戰(zhàn)時為核六級二等人員掩蔽所及區(qū)域電站。地下一層為設(shè)備用房、餐飲用房及部分停車庫,地上一層為大堂、便利店、銀行和餐廳;二層至五層為休閑健身、會議室和其他配套用房。六層以上為寫字間出租。
本建筑地上三十五層,地下三層,建筑高度為150米,屬于超高層建筑。
2 超高層建筑消防設(shè)計的執(zhí)行標準
按規(guī)定,我國的建筑高度為24米及以下的建筑物的消防系統(tǒng)設(shè)計按國標《建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。24~100米高的建筑物按國標《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。地下工業(yè)或民用建筑按《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。國標是屬于強制性技術(shù)規(guī)定,是約束業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和驗收單位的共同標尺。
超高層建筑尚無相應國標,屬于相應的適用設(shè)計與驗收規(guī)范暫缺階段。在實際工作中只能參照有關(guān)國標及國際標準,按照當?shù)叵乐鞴懿块T意見,本著安全第一的精神,盡量仔細周詳?shù)赝瓿稍O(shè)計工作。
同時,按國標GB501 16-98《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求,建筑物作為火災自動報警系統(tǒng)的保護對象,共分三級,即特級、一級、二級。凡建筑高度超過100米的建筑為超高層建筑,屬于特級保護對象。其火災報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計要求高于一般建筑,其技術(shù)方案必要時需經(jīng)專家論證。
3 “海創(chuàng)”項目消防弱電系統(tǒng)的設(shè)計要求
由于超高層建筑高度的特點,大連海創(chuàng)國際產(chǎn)業(yè)大廈消防項目消防設(shè)計立足于建筑內(nèi)部消防系統(tǒng)的自身建設(shè),努力完善火災探測、報警、撲救等自動功能,且設(shè)計要求高、功能齊全,將火險消滅萌芽狀態(tài)。特別在火災探測器布置標準、報警手段、報警探測器安裝場所、火災報警系統(tǒng)智能化、避難層消防安裝、擋煙垂壁設(shè)置、電動防火卷簾門、正壓送風和防排煙、自動噴水滅火等方面都有了嚴格的配置和要求。
3.1 火災自動報警系統(tǒng)
3.1.1 火災探測器布置標準較高:一般高層建筑感煙探測器保護面積為60平方米,保護半徑為5.8米。但超高層建筑則提高標準,此項目平層探測器的布置一般以接近正方形布置,較為經(jīng)濟,感煙探測器保護面積為40 50平方米。
3.1.2 報警探測器安裝場所:“海創(chuàng)”項目中超過5平方米以上的房間均設(shè)探測器,即使衛(wèi)生間也不例外。電氣豎井不論大小,因其火災發(fā)生可能性大,作用重要而逐層進行了設(shè)置。手報的設(shè)置半徑為步行距離30米,一般設(shè)于樓梯間及出口等逃生通道附近,以便人員在逃離火場方便報警。
3.2 避難層的消防安排
避難層的設(shè)置是超高層建筑的特殊應急措施。它用于火災避險時人員暫留,以彌補超高層給消防設(shè)備帶來的滅火能力不足(國內(nèi)尤甚)。一般每隔50米高度設(shè)一個避難層,100-200米高度設(shè)兩個避難層。在避難層中一般不設(shè)日常辦公或生活場所,即其建筑空間僅用于救災應急。但為了解決超高層實際問題,也為了滿足消防自身的需要,通常在保證人員躲避火災需要的前提下,設(shè)置部分設(shè)備機房,如防煙正壓風機、排煙風機、空調(diào)機組、新風機組等,并且要求避難層的正壓進風系統(tǒng)獨立設(shè)置,送風量不小于每小時30立方米。避難層的排煙風機和正壓風機在火災時用同時工作區(qū)段,排煙口和進風口不應貼鄰布置。
“海創(chuàng)”項目共設(shè)計了兩層即六層和二十層作為避難層,屋頂上設(shè)有二層設(shè)備機房層。避難層除了主要作為機房和人員避難外,在其它方面又做了詳細要求:
3.2.1 避難層的煙感器布置條件也是保護半徑不大于5.8米(如設(shè)置溫感探測器,保護面積不大于20平方米)。
3.2.2 手動報警按鈕也是設(shè)于出入口近旁,每個防火分區(qū)至少設(shè)置一個手報,每個手報的負責范圍半徑不大于30米,一般距地
1.4 米左右墻上安裝。
3.2.3 為了保證緊急情況下的通訊暢通,避難層應每隔20米設(shè)置一個消防專用電話分機或電話插孔。
3.3 擋煙垂壁的設(shè)置
超高層消防從嚴把握的一個體現(xiàn)是消防措施齊全,手段多樣,互為補充。根據(jù)火災的一般規(guī)律,初始階段產(chǎn)生大量煙霧,煙霧先向上升到天花板,然后沿天花板橫向蔓延。針對這一規(guī)律,在地下各層及裙房各層(這些地方一般易燃物品多)設(shè)置擋煙垂壁,當火災發(fā)生時,擋煙垂壁下垂(一般1.5米),使產(chǎn)生的煙霧在短時間內(nèi)限制在預先設(shè)定的區(qū)域,爭取人員逃離、救火的寶貴時間、延緩火災危害擴張的速度。顯然,在超高層建筑中設(shè)擋煙垂壁,并與消防控制室的聯(lián)動控制柜相連是十分必要的。
3.4 電動防火卷簾門的設(shè)置
電動防火卷簾門主要起隔離作用,其設(shè)置位置一般在地下汽車庫、裙房商業(yè)區(qū)及自動扶梯周圍,按建筑的防火分區(qū)界限安排。一般的電動防火卷簾門內(nèi)外側(cè)各設(shè)一對煙感器、溫感器,除了控制箱(一個)可設(shè)在內(nèi)側(cè)或外側(cè)外,內(nèi)外側(cè)還應各設(shè)一個手動啟停按鈕,距地1.4米左右明裝,而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門,其煙感器、溫感器只設(shè)在外側(cè)(本層工作區(qū)一側(cè))。
無論哪種電動防火卷簾門,在超高層建筑中整個消防系統(tǒng)的一個組成部分,其動作不是獨立的。因此,電動防火卷簾門兩側(cè)從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器,均應與火災報警系統(tǒng)的探測器回路相接并在一個系統(tǒng)內(nèi)工作。
3.5 正壓送風系統(tǒng)
火災時人員不能進入電梯內(nèi),因為火災發(fā)生后電梯迫降一層未成而失電,便可能停留于火場中,梯中人員會為煙氣窒息。此時人員的逃生通道應是樓梯問。因此,保持樓梯問的正壓使煙火不得入內(nèi)就十分重要了。正壓風機一般處于屋頂,與各層的電動風口聯(lián)動?;馂某跗饡r打開風口,啟動正壓送風機,使樓梯間、電梯廳處于正壓狀態(tài)。
工程實例概況本工程為泰安市某酒店,整個工程由主樓和附樓組成,地下一層為汽車庫,主樓一~三層為餐廳、多功能廳等。四層以上為客房,樓高十一層。附樓一層為水泵房、機房等。二層為行政辦公室、員工餐廳、更衣間。三層為天臺花園,夾層為管道層,四層~十一層為客房,天面安裝熱水鍋爐、空調(diào)冷卻塔、排煙風機等。高附樓建筑高度為55米,總建筑面積28000平方米。 二、 火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)計 1火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)方案的確定根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》,該工程為二類高層建筑,是二級火災自動報警保護對象。本建筑的火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)。 該火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的基本職責為:控制中心對探測回路進行巡測,當某一探測區(qū)域內(nèi)著火,該處的探測器采集到現(xiàn)場信號,并立即把信號發(fā)回控制中心的控制器,控制器將此信號進行判斷,若確認著火,控制器則向火災現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號和火災應急廣播。另外很重要的是必須有效地通過聯(lián)動控制器向需要聯(lián)動的消防設(shè)備發(fā)出執(zhí)行信號:切斷非消防電源,啟動送排風機,消防水泵,防火卷簾門的聯(lián)動等。 2 控制中心的組成、功能、特點 消防控制中心設(shè)于首層。根據(jù)規(guī)范要求控制中心為雙電源供電。控制中心內(nèi)主要設(shè)備為火災報警控制器、多線消防聯(lián)動控制器、總線消防聯(lián)動控制器、消防電話總機、火災廣播設(shè)備、消防聯(lián)動電源、自備電源等。 在本設(shè)計中,選用的火災報警控制器為ZA128K(H)系列智能中文火災報警控制器。從原理上講,無論是區(qū)域報警控制器還是集中報警控制器,都是遵循一工作模式,既收集探測源信號輸入單元自動監(jiān)控單元輸出單元。報警控制器從職能上分為輸入單元既探測系統(tǒng)和輸出單元既控制系統(tǒng)兩大部分。 火災報警控制器的輸入單元,是通過信號線與探測回路聯(lián)絡(luò)的,它不停地對建筑物里每一個探測區(qū)域進行巡測,讀取現(xiàn)場信息,并進行數(shù)據(jù)分析,判斷是否有火災發(fā)生。從工作原理上講,ZA128K(H)的自動報警是模擬量傳輸式分布智能系統(tǒng),其主機智能與探測器智能兩者相接合,又稱為全智能系統(tǒng)。所謂全智能系統(tǒng)也就是在整個系統(tǒng)中,不僅控制器具有分析能力,探測器也具有一定的分析能力,它先經(jīng)過自己的分析后,再把這些信息發(fā)給控制器。控制器收到探測回路發(fā)來的信息后,再作進一步的分析、處理,完成更復雜的判決并顯示出來。
3探測回路 探測回路包括探測器、手動報警按鈕、消火栓按鈕、水流指示器、壓力開關(guān)等在設(shè)計中選用智能型感煙探測器。手動報警按鈕在火災報警系統(tǒng)中是探測器的補充。主要用來當火災自動報警系統(tǒng)失靈時,采用人工手動報警方式向消防控制室報火警。4消防廣播系統(tǒng)和警報裝置 本建筑設(shè)置了總線制消防廣播系統(tǒng),干線共8根線包括信號線、聯(lián)動、電源線、背景廣播線、事故廣播線平時用于正常廣播,發(fā)生火災時(甚至在其它意外事事故時),由控制中心輸出單元通過信號線相關(guān)聲光報警驅(qū)動模塊或總線消防廣播模塊ZA6804發(fā)出指令.設(shè)計中主要在各層走道、電梯前室外、大廳、地下車庫、主要設(shè)備房等設(shè)置了吸頂式大或壁掛式揚聲器,滿足在一個防火分區(qū)內(nèi)任何位置到鄰近的揚聲器步行距離不大于25米的要求。為確保在火災時報警區(qū)域發(fā)送火災警報信號,本設(shè)計的火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)除了設(shè)置火災應急廣播系統(tǒng),還在各報警區(qū)域內(nèi)主要通道進出口、樓梯口、電梯間、手動報警按鈕及消火栓按鈕旁,設(shè)置了一定數(shù)量的火災警報裝置,如電鈴聲光訊響等。
5消防電話系統(tǒng)消防電話系統(tǒng)為多線制消防電話系統(tǒng)。它的核心為ZA8000多線制消防電話主機,根據(jù)工程需要的數(shù)量來確定電話主機的容量。按照規(guī)范要求,設(shè)計中在消防水泵房、發(fā)電機房、變配電所、主要通風和空調(diào)機房、電梯機房、值班室、控制中心設(shè)置了消防電話分機;在各層的手動報警按鈕處電話插孔。由控制中心電話總機以放射式布線,引至消防電話分機和電話插孔。消防專用電話總機與電話分機或電話插孔之間呼叫方式是直通的,線路為獨立布線,是獨立的消防通信網(wǎng)絡(luò)。由于地面層以上各層的層面積并不是很大,根據(jù)建筑的格局部分的電話插孔合用一個電話回路。
三、 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計消防聯(lián)動控制系統(tǒng)就是前面提到的控制中心輸出單元,是它向消防設(shè)備、非消防設(shè)備發(fā)出控制信號的,是在對火災確認后的處理單元。本設(shè)計的消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是總線制聯(lián)動系統(tǒng)與多線系統(tǒng)相接合的聯(lián)動控制和系統(tǒng),在對火災確認后,由它們根據(jù)水流指示器、壓力開關(guān)、消火栓按鈕的動作情況啟動設(shè)在地下層設(shè)備房內(nèi)相關(guān)的消防水泵,啟動設(shè)在主樓天面的兩臺、裙樓頂?shù)囊慌_正壓送風機,啟動報警裝置,切換消防廣播,迫降所有電梯,控制各個防煙和排煙風機,切斷非消防設(shè)備的配電箱,停相關(guān)范圍內(nèi)的空調(diào)風機及其送、排煙風機等等一系列消防措施。 1、消防控制系統(tǒng)需實現(xiàn)對排煙風機手/自動的啟、停控制。
自動控制狀態(tài)下(即模塊控制方式),應在每個排煙風機控制箱內(nèi)設(shè)置直流DC24V繼電器兩只,以實現(xiàn)遠程消防啟、??刂啤M瑫r,風機控制箱應能提供給消防系統(tǒng)排煙風機的運行和停止反饋信號。
手動控制狀態(tài)下(即直控電纜控制方式)應在每個排煙風機控制箱內(nèi)設(shè)置直流DC24V繼電器一只,以實現(xiàn)遠程消防啟、??刂啤M瑫r,風機控制箱應能提供給消防系統(tǒng)排煙風機的運行反饋信號。
2、消防控制需實現(xiàn)停送風機、排風機、空調(diào)機運行的功能。應在每個送風機、排風機、空調(diào)機控制箱內(nèi)設(shè)置DC24V繼電器一只。當消防系統(tǒng)將DC24V電壓信號送至送風機、排風機、空調(diào)機控制箱,送風機、排風機、空調(diào)機控制箱應能實現(xiàn)停止風機的運行。同時,該控制箱應能提供送風機、排風機、空調(diào)機的停止反饋信號。此信號應與送風機、排風機、空調(diào)機平時不運行時的常閉點區(qū)分開。
3、消防系統(tǒng)當接到火警信號后,要實現(xiàn)對相應區(qū)域非消防電控制箱的停止控制和對應急照明的啟動控制。此控制需通過在控制箱內(nèi)設(shè)置DC24V脫扣器和DC24V繼電器實現(xiàn),繼電器的電壓控制信號由消防系統(tǒng)提供,同時,控制箱還應提供無源常開接點反饋信號。
4、消防系統(tǒng)需實現(xiàn)對電梯的強制迫降至首層的功能,并當電梯降至首層后提供一個反饋信號。因此需每部電梯的控制柜提供一個DC24V的繼電器及一個無源常開反饋接點。此迫降至首層的反饋信號應與平時至首層信號區(qū)分隔離。同時消防電梯在消防狀態(tài)時轎廂內(nèi)應能手動操作.
關(guān)鍵詞:高層民用建筑;消防給水系統(tǒng);消防水池;消防水泵;增壓;穩(wěn)壓
中圖分類號:TU976.5 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2012)06-0077-02
高層民用建筑的消防給水系統(tǒng)是高層民用消防工程項目的重要組成部分。設(shè)計高層民用建筑的防火系統(tǒng),需要以“預防為主,防消結(jié)合”的工作方針為指導。消防給水系統(tǒng)的可靠性,直接關(guān)系到國家財產(chǎn)和公民人身的安全,因此具有舉足輕重的作用。
1 消防水池設(shè)計
高層民用建筑消防給水系統(tǒng)采用直接供水方式,民用建筑內(nèi)所有的消防給水系統(tǒng)可以公用一個消防水池。民用建筑的消防水池一般情況被設(shè)計在建筑物的最低層,而且在不考慮為其續(xù)水的情況下,其有效容量應該要供應在火災持續(xù)時間內(nèi)所有的消防給水設(shè)備,如:室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)等。在有續(xù)水的狀況下,在設(shè)計其容量時,可以考慮減去火災持續(xù)時間內(nèi)補充的水量。補水系統(tǒng)應該采用全自動的工作方式,同時應該確保補水系統(tǒng)補充的水量,對于設(shè)置有多個消防水池的,還需分別設(shè)置其補水口。如此便可確保消防水池的儲水量。消防水池的設(shè)置在原則上應該獨立,如果消防用水和其它用水同時使用消防水池時,其它用水設(shè)備的吸水口原則上必須將其設(shè)置在消防儲水量的水平線以上。因為高層民用建筑通常室內(nèi)的消防用水量較大,如果消防水池的總的儲水量大于600 m3時,為了保證用水的安全性,應將其分成兩個能獨立分開使用的消防水池,兩個消防水池的底部一般采用專用的管道連接起來,并且必須在管道上安裝控制閥門,這樣,通過控制閥門便可以隨意調(diào)節(jié)兩個消防水池的儲水量。
此外,如果處在北方,必須要對消防水池進行防凍處理。
2 消防水泵系統(tǒng)設(shè)計
當高層民用建筑消防給水系統(tǒng)的供水方式為直接供水方式時,消防水泵系統(tǒng)工作方式有3種:①自動滅火噴水系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)單獨設(shè)定N組獨立的(高、中、低)消防水泵的方式;②自動滅火噴水系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)各自單獨設(shè)定1組消防水泵的方式;③自動滅火噴水系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)使用一組相同的(或公用)消防水泵的方式。
在以上3種方式中,最常用的方式是第一種,因為它按室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的3個區(qū)(高、中、低)以及自動噴水滅火系統(tǒng)的3個區(qū)(高、中、低)單獨設(shè)定泵組,同時考慮了靜水壓力(消火栓栓口)小于等于1.0 MPa,配水管道的工作壓力(自動滅火噴水系統(tǒng))小于等于1.2 MPa的需求,按需求分別使用多組消防水泵,使該種供水方式可靠穩(wěn)定程度最高。
無論利用哪種方式進行消防水泵的泵組的設(shè)置,每個組的水泵均需要嚴格按照一運一備或兩運一備的工作方式,采用管道直接地向消防給水系統(tǒng)提供水源,并且一定要確保任何一個水泵組中的備用泵的工作能力大于或等于泵組中工作能力最大的一臺泵。消防水泵的吸水管應該大于兩條,同時要求任何一個吸水管都應該必須通過所有的用水量。任何一條吸水管都必須安裝控制閥門,每個吸水管之間要利用管道相互連接,接口處安裝控制閥門。吸水口應該安裝在消防水池底端,而且具有將消防池水吸干的能力。所有消防水泵出水口的地方都應該安
裝單向閥,防止回流,而且出水管與環(huán)狀消防給水管道可直接相連。為了達到消防水泵自灌式的吸水要求,一般將消防水泵安裝在標高小于或等于消防水池池底的地面上。除此之外,為了方便平時的檢測和維護,在消防水泵的出水管上還應安裝水閥、壓力表、自動巡檢用電磁閥。
3 消防增壓、穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)計
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)與自動滅火噴水系統(tǒng)的消防增壓和穩(wěn)壓的設(shè)備之間可以通用,為了避免靜水壓力(系統(tǒng)內(nèi))不小于臨界值,需要按供水的分區(qū)來單獨設(shè)定消防增壓和穩(wěn)壓設(shè)施。穩(wěn)壓設(shè)施通常利用高位消防水箱的設(shè)定模式。高位消防水箱的容量通常為:①一類公共建筑18 m3,一類居住建筑;②二類公共建筑12 m3,二類居住建筑6 m3。
當其它用水與消防用水合用高位水箱時,確保消防用水的技術(shù)措施可參照合用水池的方式執(zhí)行。當按供水分區(qū)設(shè)置高位水箱時,每個分區(qū)的消防水箱容量都應滿足以上要求。高位消防水箱的設(shè)置高度既要使室內(nèi)消火栓栓口的靜水壓力不大于1.0 MPa,自動噴水滅火系統(tǒng)配水管道的工作壓力不大于1.2 MPa的要求,同時還應滿足系統(tǒng)最不利點的最小壓力要求(室內(nèi)消火栓靜水壓力在建筑高度不超過100 m時,不低于0.07 MPa,超過100 m時,不低于0.15 MPa;自動噴水滅火系統(tǒng)工作壓力不低于0.05 MPa)。另外,北方地區(qū)建筑設(shè)置高位消防水箱,采取有效的防凍措施尤其重要。高位消防水箱的出水管不應小于DN80,出水管上應設(shè)單向閥,單向閥的水流方向應與出水管的水流方向一致,出水管應直接接入室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的環(huán)管和自動噴水滅火系統(tǒng)濕式報警閥前端。
如果高位消防水箱安裝的高度達不到自動噴水滅火系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓壓力的臨界值要求,則要用增壓機器進行壓力增強。增壓的機器主要包含:于高位消防水箱的出水口的地方增加三通閥門,三通閥門其中一個的出水口和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)環(huán)管、自動滅火噴水系統(tǒng)濕式報警閥前端連通,另一個出水口與增壓機器的進水口接通,增壓機器的出水口接法與前面相同。同時于增壓機器的出水口和三通閥門的兩個出水口上都安裝單向閥門,單向閥門的水流方向應和出水管一致。增壓機器可以利用氣壓水罐或增壓水泵,如果利用增壓水泵,對室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)不應大于每秒5 L,對于自動滅火噴水系統(tǒng),則小于或等于每秒1 L;如果利用氣壓水罐進行增壓時,調(diào)節(jié)水容量為450 L比較合適。消防穩(wěn)壓設(shè)施除了利用高位水箱以外,如果建筑的高度不高,還可以用氣壓供水設(shè)備進行代替,在利用氣壓供水設(shè)施時,氣壓供水設(shè)施在滿足最不利點室內(nèi)消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)的壓力要求時可設(shè)置在消防水泵房內(nèi),但氣壓供水設(shè)備的調(diào)節(jié)水容量應滿足要求:室內(nèi)消火栓系統(tǒng)不應小于10 min的用水量,自動噴水滅火系統(tǒng)不應小于系統(tǒng)最不利點4只噴頭在最低工作壓力下10 min的用水量。由于氣壓供水設(shè)備體積較大,而且按分區(qū)設(shè)置后會占用較大建筑面積,因此工程實例中很少采用。
圖1 穩(wěn)壓泵經(jīng)常性增壓方式
綜上所述,社會在進步,建筑模式也發(fā)生了很大的變化,因此,消防給水設(shè)計需要符合高層建筑的設(shè)計理念,在保證安全的前提下,最大限度地提高系統(tǒng)的效率和降低成本,是消防人員終生奮斗的目標和畢生的追求。
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On the Fire Control and Water Supply System Design of High-rise Civil Buildings
Tian Lei
【關(guān)鍵詞】高層建筑消防給水系統(tǒng);分析;解決;研究
1 高層建筑消防給水系統(tǒng)的給水方式
1.1 并聯(lián)分區(qū)給水方式
此方式各區(qū)有各自獨立的消防泵、屋頂水箱、水泵接合器,這是較為傳統(tǒng)的一種方式,也是最有效最安全的方式。但是要采用局部穩(wěn)壓設(shè)施,在當屋頂消防水箱的設(shè)置高度不能保證局部樓層最不利點的消防給水靜壓要求時采用。局部穩(wěn)壓設(shè)施要求設(shè)消防穩(wěn)壓罐,穩(wěn)壓罐的調(diào)節(jié)水容積分別不小于 300L(室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng))、150L(自動噴水滅火系統(tǒng)450L(室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)合用消防泵或消防穩(wěn)壓罐)。局部穩(wěn) 壓設(shè)施的穩(wěn)壓泵,室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火。
對于穩(wěn)壓泵的流量和揚程,對不同性質(zhì)的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)分別作出規(guī)定:消火栓給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵流量為 5L/S,自動噴水滅火系統(tǒng)為 1L/S,消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)合用穩(wěn)壓泵為 3L/S。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)壓泵揚程,《規(guī)程》規(guī)定應大于消防泵的揚程,便于壓力控制水泵啟動;局部穩(wěn)壓設(shè)施的穩(wěn)壓泵,《規(guī)程》要求其揚程應保證頂層最不利處消火栓和噴頭的水壓要求,即與消防泵的揚程要求相同,此時穩(wěn)壓泵不需與消防泵聯(lián)用。
1.2 減壓閥減壓分區(qū)供水方式
減壓閥給水方式是指多個分區(qū)采用一組屋頂水箱,通過減壓閥并聯(lián)向各分區(qū)供水,關(guān)鍵設(shè)備是減壓閥,減壓閥應用在消防給水己經(jīng)有較長時間,在減壓閥設(shè)備的不斷完善發(fā)展下。為了消防泵的運行正常,《規(guī)程》要求消防泵必須采用柴油泵或柴油發(fā)動機供電的電動泵。為了水源可靠,《規(guī)程》要求對大于 500m?的消防水池,應分成兩個。《規(guī)程》規(guī)定:“當采用小區(qū)集中給水泵房的生活、消防共用給水系統(tǒng),且平時水泵出水壓力小于 0.45MPa 的 12 層及12層以下的住宅,可不設(shè)消防高位水箱?!?/p>
這樣的系統(tǒng)生活、消防給水系統(tǒng)共用,采用變頻調(diào)速供水,生活供水時滿足生活用水水量和水壓要求,消防供水時給水流量能滿足生活和消防同時供水的流量和水壓要求,電源要求不低于按二級負荷的要求供電或自備柴油發(fā)電機,因此,即使取消消防水箱,對滅火不會有太大的影響。
2 消防給水超壓、泄壓問題分析與解決
2.1 超壓、泄壓問題分析
1)消防給水超壓問題。它是指系統(tǒng)內(nèi)的水壓超過其工作壓力的限值,造成管道、附件、器材和設(shè)備的損壞,或造成給水的不均勻。這樣,不利于系統(tǒng)的滅火,也影響系統(tǒng)得正常運行。而超壓問題在高層建筑消防給水中是客觀存在,因此應引起重視,并采取防治對策。超壓原因主要有:①系統(tǒng)小流量出水?;馂某跗?,自動噴水滅火系統(tǒng)往往只有幾個噴頭動作,或自動噴水滅火系統(tǒng)在進行末端試水時,所需要的流量都很小,而自動噴水滅火系統(tǒng)的加壓泵是按設(shè)計秒流量來選擇的,所以兩者相差好幾倍。這時加壓泵在小流量下工作,就會造成加壓泵揚程大幅度升高,從而使自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)超壓。②水泵結(jié)合器的超壓。消防給水豎向分區(qū)的上、下區(qū)共用水泵結(jié)合器,防止串壓的止回閥不嚴密時,下區(qū)就會出現(xiàn)超壓;另外,當消防車的消防泵向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水時,有時會造成管網(wǎng)的超壓(特別是消防車的消防泵與系統(tǒng)的消防泵串聯(lián)運行時,這種可能性較大)。③水錘超壓。這是因消防泵故障或停電而突然停轉(zhuǎn)所造成的水錘現(xiàn)象。④豎向分區(qū)不合理。在建筑物高度較高時,給水的豎向分區(qū)未按1.2MPa上作壓力的要求分區(qū),從而造成系統(tǒng)的超壓。⑤未設(shè)置排氣裝置。自動噴水滅火系統(tǒng)的給水管網(wǎng)中未設(shè)置排氣閥或排氣閥的位置設(shè)置不當,從而使管網(wǎng)內(nèi)的空氣處于被壓縮的狀態(tài),者可能發(fā)生壓力波動造成超壓。
2)減壓、泄壓方式。自動噴水滅火系統(tǒng)中,普遍存在超壓的問題,所以必須采用減壓和泄壓方式來解決系統(tǒng)的超壓問題。主要通過給水的減壓和泄壓,保證給水的均勻性和給水的可靠,確保系統(tǒng)設(shè)計流量能正確使用;另外,通過這種方式的解決,也有利于系統(tǒng)的設(shè)備和材料的安全。
2.2 超壓、泄壓問題的解決
自動噴水滅火系統(tǒng)的給水減壓主要通過以下幾方面來解決:①采取有效的技術(shù)措施來防止超壓的產(chǎn)生。一是合理布置自動噴水滅火系統(tǒng)的給水管網(wǎng),盡量將噴頭均勻布置在配水管的兩側(cè),這可均衡各個配水管的水壓。二是合理選擇下放給水系統(tǒng)的分區(qū),并適當減少給水分區(qū)的壓力值(當建筑高度低于或等于120m時,消防給水豎向分區(qū)可以采用減壓閥、分區(qū)水泉、多出口泉等并聯(lián)消防泉給水系統(tǒng);建筑物高度達于120m時,消防給水豎向分區(qū)可以采用多臺消防泵直接串聯(lián)或設(shè)中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)拇?lián)消防泵給水系統(tǒng))。三是在消防泵的選擇上,可以采用流量一揚程曲線平緩的消防泵。有條件的建筑采用切線消防泵、水冷直聯(lián)消防泵或者變頻調(diào)速消防泵。②可適當采取相應的泄壓和穩(wěn)壓措施,使超壓值對給水管網(wǎng)不致造成損壞(如泄壓閥、安全閥、穩(wěn)壓閥、氣罐閥等)。③有效提高整個消防給水系統(tǒng)的承壓能力。一般情況下出現(xiàn)的超壓,能在允許工作壓力范圍。
3 給水系統(tǒng)可靠性研究
高層建筑消防的安全性保證即是高層建筑消防給水系統(tǒng)的可靠性表現(xiàn),其可靠與否在高層建筑消防工作中有著巨大的作用意義。消防給水系統(tǒng)是在特定的聯(lián)系下由各個不同的子系統(tǒng)與元件組合的整體系統(tǒng),其可靠性的保證便是基于此;故障概率、無故障工作概率、技術(shù)壽命、修復率、準備系數(shù)等是消防給水系統(tǒng)的可靠性指標,在工程師分析一個消防給水系統(tǒng)是否可靠時,可以選取一段時間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù),或者每兩次故障之間的時間間隔等,這些指標都與時間具有相關(guān)性。文中以這四類來做研究分析:(1)無故障性指標主要是指系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性,包括無故障工作概率以及故障概率等,如一定時間段內(nèi)自動滅火系統(tǒng)可能因為斷電或是信號的問題導致故障發(fā)生;(2)技術(shù)壽命和服務(wù)期限是耐久性的基本指標。此項指標適用于組成系統(tǒng)的各個元素,比例水泵、電機、元件等;(3)宜修性是指修復的難易程度,通常用平均修復時間來表示。修復率也是一種表示可靠性的指標,它表示在一定時間內(nèi),損壞元件能夠修復并能正常使用的概率;如消防池因為其自身材質(zhì)或長時間作用下,水對其腐蝕,引起結(jié)構(gòu)部件的損壞,這是就需要對其進行修復或更換原件,以保證給水系統(tǒng)的正常運行;(4)衡量一個系統(tǒng)是否可靠的指標還有準備系數(shù)、操作準備系數(shù)等,即方案實施前的圖紙審核、材料到位,對機械設(shè)備的標準操作等都會影響其可靠性。
4 結(jié)論
建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計應在符合規(guī)范的前提下,遵循技術(shù)先進性、安全可靠性和經(jīng)濟合理性的原則。而安全可靠性和經(jīng)濟合理性在實踐中往往是矛盾的,只強調(diào)安全可靠而忽視經(jīng)濟性會導致不必要的浪費;同樣,只強調(diào)經(jīng)濟性而忽視安全可靠性也是不可取的。所以為了提高建筑物消防給水系統(tǒng)的安全可靠性,盡量節(jié)省工程投資,在對高層建筑消防給水系統(tǒng)進行設(shè)計時,必須進行詳細周密的分析和精確的計算,選取最優(yōu)方案。
參考文獻:
關(guān)鍵詞: 民用高層建筑火災自動報警
隨著社會的進步,智能化在建筑行業(yè)的運用和發(fā)展,建筑物也正朝著多元化方向發(fā)展。建筑高度高、面積大、用電設(shè)備多、供電要求等級、人員密集等特點?;馂淖詣訄缶到y(tǒng)規(guī)范化的設(shè)計理念也得到了的提高。
完善的火災自動報警系統(tǒng),可以降低火災損失,保障人類的安全?;馂陌l(fā)生后,報警系統(tǒng)及時向消防控制中心報警,并聯(lián)動啟動相關(guān)的消防設(shè)備,開啟疏散照明,以便人員的安全撤離,火災自動報警系統(tǒng)已成為高層民用建筑設(shè)計中最重要的組成部分
1、設(shè)計依據(jù)
火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)計具有很強專業(yè)性及政策性,設(shè)計時要嚴格按照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范、火災自動報警設(shè)計規(guī)范、火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范等消防法規(guī)?;馂淖詣訄缶c消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計方案應根據(jù)建筑物的類別、防火等級、功能要求、消防管理以及相關(guān)專業(yè)的配合來確。
2、報警系統(tǒng)
2.1 火災探測器的設(shè)置
火災探測器有感煙探測器、感溫探測器、氣體式探測器、紅外線式探測器、紫外線式探測器、水流指示器等。感溫探測器配電室和有煙滯留場所; 感煙探測器設(shè)于前室, 公共走道, 疏散樓梯, 消防、噴淋泵房, 電梯機房等位置。
樓梯間每層設(shè)置火災探測器。前室和走道應分別單獨劃分探測區(qū)域,裝設(shè)獨立的火災探測器。
強弱電豎井應裝設(shè)火災探測器,每層安裝一個火災探測器。電梯機房及電梯豎井的頂部應裝設(shè)火災探測器。
2.2 手動火災報警按鈕的設(shè)置
每個防火分區(qū)應至少設(shè)置一個手動火災報警按鈕。從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30m。手動火災報警按鈕宜設(shè)置在公共活動場所的出入口處。
手動火災報警按鈕應設(shè)置在明顯的和便于操作部位。當安裝在墻上時,其底邊距地高度宜為1.3~1.5m,且應有明顯的標志。
2.3 火災聲光警報裝置
每個防火分區(qū)的安全出口處應設(shè)置火災聲光警報器,其位置宜設(shè)在各樓層走道靠近樓梯出口處。同一建筑中設(shè)置多個火災聲警報器時,應能同時啟動和停止所有火災聲警報器工作。
2.4 火災應急廣播及揚聲器的設(shè)置
揚聲器應設(shè)置在走道和大廳等公共場所。每個揚聲器的額定功率不應小于3W,其數(shù)量應能保證從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何部位到最近一個揚聲器的距離不大于25m。走道內(nèi)最后一個揚聲器至走道末端的距離不應大于12.5m。
同時設(shè)有火災應急廣播和火災聲警報裝置的場所,應采用交替工作發(fā)生,聲警報器單次工作時間宜為8s-20s 之間,火災應急廣播工作時間宜為10s-30s 之間,可采取1 次聲警報器工作,2 次火災應急廣播工作的交替工作方式。
2.5 消防專用電話的設(shè)置
消防水泵房、備用發(fā)電機房、配變電室、計算機機房、主要通風和空調(diào)機房、排煙機房、消防電梯機房及其他與消防聯(lián)動控制有關(guān)的且經(jīng)常有人值班的機房需要設(shè)置消防電話。
設(shè)有手動火災報警按鈕或消火栓按鈕等處宜設(shè)置電話塞孔。電話塞孔底邊距地面高度宜為1.3~1.5m。
3、消防聯(lián)動控制
消防控制室由火災報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置組成;顯示保護區(qū)域內(nèi)火災報警控制器、火災探測器、火災顯示盤、手動火災報警按鈕的工作狀態(tài),包括火災報警狀態(tài)、屏蔽狀態(tài)、故障狀態(tài)及正常監(jiān)視狀態(tài)等相關(guān)信息。
消防控制系統(tǒng)能自動和手動控制噴淋消防泵及消防水泵的啟、停,并能接收和顯示噴淋消防泵的反饋信號;開啟防煙排煙風機、常閉送風口、常閉排煙口和消防電動裝置所控制的電動防火閥、電動排煙防火閥、電控擋煙垂壁的開與關(guān)??刂扑须娞萑炕亟涤谑讓娱_門停用,其中消防電梯開門待用,并能在發(fā)生火災時顯示電梯所在樓層。
4、系統(tǒng)供電及布線
消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等應由兩路電源供電,并在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換。
消防設(shè)備電纜選型:防火等級為一級的建筑物,消防設(shè)備供電干線及分支干線,宜采用礦物絕緣電纜;防火等級為二級的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支干線,應采用有機絕緣耐火類電纜。
火災自動報警系統(tǒng)的傳輸線路和50V以下供電的控制線路,應采用耐壓不低于交流300/500V的多股絕緣電線或電纜。采用交流220/380V供電或控制的交流用電設(shè)備線路,應采用不低于交流450/750V的電線或電纜。
線路敷設(shè):線路暗敷設(shè)時,應穿管并應敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護層厚度不應小于30mm;明敷設(shè)時,應穿有防火保護的金屬管或有防火保護的封閉式金屬線槽;當采用阻燃或耐火電纜時,敷設(shè)在電纜井、電纜溝內(nèi)可不采取防火保護措施;當采用礦物絕緣類不燃性電纜時,可直接敷設(shè);宜與其它配電線路分開敷設(shè);當敷設(shè)在同一井溝內(nèi)時,宜分別布置在井溝的兩側(cè)。
總體來說,火災自動報警系統(tǒng)是建筑高層設(shè)計的重要組成部分,是我們同火災作斗爭的重要工具。我們要不斷地總結(jié),重視實際施工過程中反映出的問題,提高火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計水平。
參考文獻
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[2]《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ 16-2008.