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摘要:高層民用建筑的消防給排水設計是目前建筑消防設計中最重要的問題之一。本文從高層民用建筑的分類、高層建筑消防給水以及高層建筑室內消防系統等角度出發,分析如何才能做好高層民用建筑的消防給排水設計,保障人民群眾的生命安全。
關鍵詞:高層民用建筑,消防給排水,設計
隨著我國社會經濟的不斷發展,高層建筑已成為城市建設的一個重要組成部分,而做好高層民用建筑的消防給排水設計,保證人民群眾的生命財產安全是我們必須面對的問題。而近年來,高層建筑火災頻繁,為我們敲響了安全的警鐘。本文以某新建住宅區項目為例淺談一下高層民用建筑的消防給排水設計。項目用地為帶狀,耐火等級為一級。
一、高層建筑分類
高層建筑根據其使用性質、火災危險性和撲救難度等進行分類:
1)一類居住建筑:十九層及十九層以上的住宅。
2)二類居住建筑:十層至十八層的住宅。
3)一類公共建筑:醫院、高級旅館,重要的科研樓、辦公樓、檔案樓等。
4)二類公共建筑:除一類以外的高層民用公共建筑。
二、高層建筑消防給水
《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱《高規》)規定:高層建筑必須設置室內、室外消火栓給水系統。
1)根據高層建筑類別和建筑高度確定室內、室外消火栓用水量(L/s)。新建住宅區最高建筑總高度為68.45m,室內、室外消火栓用水量分別為20L/s、15L/s。
2)消防用水可由給水管網、消防水池或天然水源供給,利用天然水源應確保枯水期最低水位時的消防用水量,并應設置可靠的取水設施。目前應用最廣泛的是消防水池。《高規》規定,符合下列條件之一的,高層建筑應設置消防水池:a.市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足消防用水量;b.市政給水管道為枝狀或只有1條進水管(二類居住建筑除外)。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)高層建筑的消防用水總量應按室內、外消防用水量之和計算。高層建筑內設有消火栓、自動噴水、水幕、泡沫等滅火系統時,其室內消防用水量應按需要同時開啟的滅火系統用水量之和計算。
火災延續時間:商業樓、展覽樓、綜合樓、一類建筑的財貿金融樓、圖書館、書庫、重要的檔案樓、科研樓和高級旅館的火災延續時間應按3小時計算,其它高層建筑可按2小時計算。自動噴水可按火災延續時間1小時計算。
消防水池的消防儲水量應按下式確定:
Vf=3.6(Qf —QL)×TX
Vf———消防水池儲存消防水量,m3。
Qf———室內消防用水量與室外給水管網不能保證的室外消防用水量之和,L/s。
QL———市政管網可連續補充的水量,L/s。
TX———火災連續時間,h。
4)消防水泵房應設不少于兩條的供水管與環狀管網聯接。
本項目消防水池設在小區最高建筑地下室內,樓內消火栓管道與消火栓給水泵供水環網連接。
5)室外消防給水管道應布置成環狀,其進水管不宜少于兩條,并宜從兩條市政給水管道引入,當其中一條進水管發生故障時,其余進水管仍能保證全部用水量。室外消火栓的數量應按高層建筑的室外消火栓用水量經計算確定,每個消火栓的用水量為10~15L/s。
三、高層建筑室內消防系統
室內消防給水系統應與生活、生產給水系統分開獨立設置。室內消防給水管道應布置成環狀。室內消防給水管網的進水管和區域高壓或臨時高壓給水系統的引入管不應少于兩根,當其中一根發生故障時,其余的進水管或引入管應能保證消防用水量和水壓的要求。
(一)室內消火栓給水系統
1)高層建筑室內消防豎管的布置,應保證相鄰兩個消火栓的水槍充實水柱同時達到被保護范圍內的任何部位。每根消防豎管的直徑應按通過的流量經計算確定,但不應小于100mm。但是,十八層及十八層以下的單元式住宅和十八層及十八層以下、每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅,當設兩根消防豎管有困難時,可設一根豎管,但必須采用雙閥雙出口型消火栓。
2)室內消防給水管道應采用閥門分成若干獨立段。閥門的布置,應保證檢修時關閉停用的豎管不超過一根。當豎管超過4根時,可關閉不相鄰的兩根。
3)消火栓水泵接合器的數量應按室內消火栓用水量經計算確定,每個水泵接合器的流量應按10~15L/s計算。水泵接合器宜采用地上式,當采用地下式水泵接合器時,應有明顯標志。水泵接合器應設在室外便于消防車使用的地點,距室外消火栓或消防水池距離宜為15~40m。
4)室內消火栓的合理設置關系到撲救火災的效果。因此,高層建筑的各層包括和主體建筑相連的附屬建筑各層,均應合理設置室內消火栓。以保證建筑物任何部位著火時,都能及時控制和撲救。除無可燃物的設備層外,高層建筑的各層均應設置室內消火栓。消火栓應設置在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點,消火栓的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。
5)火場事件說明,水槍的水壓太大,一人難以握緊使用。同時水槍的流量超過5L/s,水箱內的消防用水可能在較短時間內被用完,對撲救初期火災極為不利。所以規定栓口的出水壓力不大于0.5MPa。當超過0.5MPa時,要采取減壓措施。
a.本樓屋頂設 18m3消防水箱,并設增壓穩壓設施。
b.本工程氣壓水罐的調節容積為兩支水槍30秒的用水量,即2x5x30=300L。
c.系統控制:著火時,按下消火栓啟動按鈕啟動任何一臺消火栓加壓泵(備用泵自動投入)消火栓加壓泵啟動后,水泵運轉信號反饋至消防中心及消火栓處,消火栓指示燈閃亮,該防火分區其它消火栓的指示燈也亮。消火栓加壓泵也可在消防中心和水泵房中手動控制啟、停。消防結束后手動停泵。
(二)室內自動噴灑系統
本工程一層為社區服務中心,根據《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084- 2001)2005年版,需要設置自動噴灑系統按中危險級Ⅰ級考慮,噴水強度6L/min.m2,作用面積160m2,用水量按21L/s,火災延續時間1小時。
1)報警閥:在小區35#地下車庫設1個報警閥,噴頭采用68°玻璃溫感標準噴頭,廚房采用93°,不吊頂采用上噴。
2)噴頭的流量應按下式計算:
q=K(10P)1/2
q———噴頭流量,L/min。
P———噴頭工作壓力,MPa。
K———噴頭流量系數。
系統最不利點處噴頭的工作壓力應計算確定。
3)系統的設計流量,應按最不利點處作用面積內噴頭同時噴水的總流量確定。
4)濕式系統:a.火災發生后噴頭玻璃球爆碎,向外噴水,水流指示器動作,向消防控制中心報警,顯示火災發生位置并發山聲光等信號。b.系統壓力下降,報警閥組的壓力開關動作,并自動開啟自動噴水滅火給水加壓泵,與此同時向消防控制中心報警。并敲響水力警鈴向人們報警。給水加壓泵在消防控制中心有運行狀況信號顯示。
(三)滅火器配置
根據《建筑滅火器配置設計規范》,本工程為A類固體物質火災,屬于火災危險性較小,可燃物較少,起火后蔓延較緩慢,撲救較易的輕危險級,滅火器采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器,每具2kg,敷設于滅火器箱內,箱底距地150mm。
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