室内外消火栓给水系统

室内外消火栓给水系统（精选10篇）

室内外消火栓给水系统 第1篇

1 建筑内部消防给水系统所需压力

在建筑工程消防设计审核中, 对建筑室内消火栓系统给水方式的设计进行审核时, 首先就必须清楚建筑内消火栓给水系统所需要的压力。建筑内部给水系统的压力, 就是必须能将需要的水量输送到建筑物内最不利点的室内消火栓处, 并保证有足够的流出水头。

建筑内部给水系统所需的水压, 可按下式计算:

式中:H为建筑内部给水系统所需的总水压, 自室外引入管起点轴线算起, kPa;

H1为最高最远配水点与室外引入管起点的标高差, (m) ;

H2为计算管路的水头损失 (k P a或mH2O) ;

H3为水流通过表的水头损失 (k P a或mH2O) ;

H4为计算管路最水利配水点的流出水头 (kPa或mH2O) 。

所谓流出水头是指各种用水设备, 为获得规定的出水量 (额定流量) 而必须的最小压力, 它是为供水时克服用水设备内的摩擦、冲击、流速变化等阻力所需的静水头。在室内消火栓给水系统审核中, 主要以室内消火栓水枪的充实水柱为审核依据。消火栓需要的充实水柱长度是指水枪射流后一定的充实水柱长度。确定充实水柱长度, 即要保证充实水柱能射到室内任何地点, 也要考虑不能太长, 否则因射流反作用力过大而使人们无法使用。但也不能过短, 否则着火点辐射热是人们不能使充实水柱射向着火部位。对室内消火栓水枪的充实水柱在《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.4条中有明确的规定:甲乙类厂房、层数不超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房的水枪的充实水柱不应小于10m, 高层厂房、高架仓库和体积大于25000m3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机场建筑等, 不应小于13m;其他建筑不宜小于7m。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版) 第7.4.6.2条中也有明确的规定:建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;当建筑高度超过100米的高层建筑不应小于13m。同时在第7.4.7条中提到:当采用临时高压给水系统时, 高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力, 当建筑高度不超过100m时, 高层建筑最不利点消火栓的静水压力不应低于0.07MPa, 当建筑高度超过100m时, 高层建筑最不利点消火栓的静水压力不应低于0.15MPa。

根据平时审核和计算, 对于多层建筑 (高层建筑除外) 室内消火栓给水压力, 在未进行精确的计算之前, 为了选择给水方式, 可按建筑物的层数粗略估计自室外地面算起所需的最小保证压力值, 一般一层建筑物为0.1MPa;二层建筑物为0.12MPa;三层及三层以上的建筑物, 每增加一层增加0.04MPa。对于引入管或室内管道较长或层高超过3.5m时, 上述值应适当增加。

2 建筑内部消火栓给水系统的给水方式

建筑内部消防给水系统的给水方式即建筑内部的消防供水方案。合理的消防供水方案, 应根据建筑物的性质、高度、室外管网压力、流量和室内消防流量、水压等要求进行取舍组合。对照国家相关技术规范的相应条文和通常实际允许的设计条件, 按照室外给水管网可供室内消防所需水量和水压情况, 建筑室内消火栓给水系统类给水方式主要有以下几种。

2.1 直接给水方式, 即高压给水系统

室外市政给水管网的压力和流量完全能满足室内最不利点消火栓的设计水压和流量时, 采用此种方式。即建筑内部消防给水系统直接在室外管网压力作用下工作, 为最简单的给水方式。当选用这种方式, 且与室内生活 (或生产) 合用管网时, 进水管上若设有水表, 则所选水表应考虑通过消防水量能力。根据《建筑设计防火规范》的相关规定, 系统直接引进市政管网供给建筑物内的消火栓适用范围主要有:1) 建筑物不太高、体量不太大, 如单层厂房, 库房等;2) 城市有专供消防用压力较高的管网或建筑物在市政供水设施附近和较高压力范围内。

在一般民用建筑 (低层建筑) 中, 当室外给水管网所供水量和水压, 在任何时候均能满足室内消防栓给水系统所需水量水压, 可以优先采用这种方式。

2.2 设置消防水泵和水箱的联合给水方式, 即临时高压给水系统

室外市政给水管网的压力或流量不能完全满足室内最不利点消火栓的水压和流量, 系统通常为市政给水管网的水经过消防水池由消防水泵提升加压供给室内消火栓, 为保证一旦使用消火栓灭火时有足够的消防水量, 而在建筑物屋顶最高处设置重力流消防水箱, 消防水箱贮备10min的室内消防用水量。在审核设计图纸时还必须注意:发生火灾后, 由消防泵供给的消防用水不应进入消防水箱, 所以在水箱进入消防管网的出水管上应该单向阀。按现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的规定“设置临时高压给水系统的建筑物, 应设消防水箱或气压水罐。”而在建筑物高处设消防水箱一般情况下是很难满足最不利点消火栓水压要求的, 因此, 在不宜设水箱或设水箱有困难的情况下, 可设置气压给水设备, 气压给水设备一般与水泵设在底层或地下室的泵房内。又根据规范的规定:“高层工业建筑和高位水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑, 应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮, 并应有保护设施。”即设消防水池就有消防水泵。

这种供水方式技术上合理、供水可靠, 虽然设备费用较高, 但其长期效果是经济的。这种方法适用于室外给水管网的水压和水量不能满足室内消火栓给水系统所需水压和用水量的建筑室内消火栓系统。该给水方式在二类高层建筑和多层建筑中使用较多。

2.3 水泵出口恒压的变速运行给水方式, 即变频水泵供水

若室外给水压力大部分时间满足不了室内消防水压需要, 且建筑内部消防用水量较大又较均匀时, 则可单设水泵增压。这种给水方式适用于生产车间给水。对于住宅、高层建筑等建筑室内消火栓用水量比较大, 但用水不均匀性比较突出, 如设置了消防水泵供水, 为了降低电耗, 提高水泵工作效率, 也可考虑采用一台或多台泵的变速运行方式, 使水泵供水曲线和用水曲线相接近, 就能达到节能的目的。

该方式供水系统越大, 节能效果就越显著。这种供水方式的特点是多幢高层建筑室内设独立的消防管网, 但共用消防泵来保持消防管网所需的水压或火灾报警临时加压保证供应消防用水量。这种供水方式便于集中管理, 适用于高层建筑和高层建筑密集区。

2.4 分区供水的给水方式

以上提到的几种给水方式均属于整个建筑内不分区而设置一个独立的或与生产、生活合用的消火栓给水管网。当建筑高度低于24m, 灭火时除启动室内消火栓扑救外, 消防车的水泵出水的水量和水压也可达到室任何着火点。当建筑高度高于24m但不超过50m的高层建筑火灾时, 消防车水泵仍可通过室内管网水泵接合器供应消防用水协助室内消火栓灭火。故这类建筑均可采用不分区独立的消火栓给水方式。在现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定:室内消火栓栓口处的静水压力大于1MPa时, 应采用分区给水系统。消防给水分区就消火栓给水系统本身来说, 以室内消火栓栓口处静水压不应大于1MPa (100mH2O) 划分为准, 这是考虑消火栓的水带和普压钢管工作压力的允许值, 也是为便于灭火和供水设备安全。

在高层建筑中, 由于高层建筑层多, 为使管道及配件承受的水压小于其工作压力, 高层建筑的消防给水管网必须竖向划分几个区域布置, 使下层管道系统的静水压力减小。压力降低了避免管中压力超过其工作压力外, 而且还能避免水击形成噪音与振动, 同时还不会因水压过大, 水流喷溅而使用不便。高层建筑给水系统竖向分区有三种方式:串联给水方式、并联给水方式、减压给水方式。

2.4.1 串联给水方式

各区消防水泵均设在技术层内, 各从下一区的水箱吸水, 因而各区水箱容积除按本区用水量设计外, 并应附加转输到上区的水量, 以满足上区水泵工作时的所需流量。此种方式的主要优点为各区水泵的扬程和流量按本区所需而设计, 工作效率高, 能耗较少。此外, 管道总需求量少, 节省初次基建投资。串联分区使消防水泵分散设置, 各区水泵的压力相近或相同, 没有并联分区供水需要高压水泵、高压管的问题, 也没有高区接合器失效问题。但此种方式的缺点是:对技术层要求较高, 需防振、防噪音、防漏水等;水泵分散布置不便管理, 即使设计成自动控制, 维修仍不方便;下区的水箱容积过大, 增加结构负荷和造价;工作不可靠, 下面任何一区发生事故, 上区供水便受影响, 尽管可设置备用泵, 但相应增加了设备费用。由于缺点较明显, 在实际工程中应尽量少采用。

2.4.2 并联给水方式

这是高层建筑中广泛采用的一种消防给水方式。根据水压要求, 将建筑内的消火栓系统分为几个区, 消防水泵统一设置在水泵房内, 根据不同分区内的水压和水量要求, 不同分区选择不同型号的消防水泵供水, 每个分区的消火栓管道单独敷设。并联分区大多采用不设水箱供水方式, 该方式是各区设置补压泵代替水箱, 使各区消防管网中保持消防需要压力。补压泵一般流量选为0.5L/S左右, 扬程不小于该区所需消防水压 (不小于该区消防泵扬程) 。补压泵经常开启, 采用压力式继电器控制其启闭。即消火栓给水管中压力低于规定数值, 补压泵开启, 压力大于规定数值时, 补压泵关停。在补压泵运行不能保持管网规定压力时, 则反映管网消火栓在使用, 消防泵会因消火栓启动按钮而开动。并联给水方式其显著优点是:各区水泵集中设置在底层、地下室或室外水泵房内, 便于消防泵集中维护和管理;与串联式相比, 各区均为独立系统, 互不影响, 供水较安全可靠。其缺点是:高区水泵扬程要求较大, 压力管线较长, 使用的消防给水管需耐高压。由于高区水压高, 高区水泵接合器必须有高压水泵的消防车才能起作用, 否则将会不起作用。

2.4.3 减压给水方式

整个高层建筑的用水由设置在底层的消防水泵抽升至最高水箱, 而后由此总水箱依次往上区供给并通过各区水箱减压。此种方式水泵管理简单, 与前两种方式比较, 水泵及管道的投资可减少很多。但是设置在最高层的总水箱容积大, 增加了结构的荷载, 而且起转输作用的管道管径也将加大, 更主要的缺点是不能保证供水的安全可靠, 如上面任一区管道和水箱等设备出问题便影响下面的各区供水。

3 室内消火栓给水方式中管网的形状

按照建筑对供水可靠程度要求不同, 管网分为枝状和环状。由于建筑室内消火栓系统在任何时间都不允许间断供水, 必须采用环状式给水方式。在《建筑设计防火规范》第8.4.2条中:“室内消火栓超过10个且室外消防用水量大于15L/s时, 其消防给水管道应连成环状”;在《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.1条中:“室内消防给水管道应布置成环状”。环状式又根据供水安全要求程度设计成竖向环网或水平向环网。高层建筑每区内的给水管网, 在供水范围较大的情况下, 水箱上可设置两条出水管接到环网。此外, 在环网的分水节点处还应适当设置闸阀以减少管段损坏或修理时的停水影响范围。

综合以上分析, 符合规范要求和实际情况的消火栓给水系统给水方式有多种, 在审核中, 应根据建筑设计提供的一些基础性资料, 合理的对所选取的给水方式进行校核, 所选取的给水方式必须保证消火栓的供水可靠性, 同时审核中还要对给水方式中所选取的设备和管路布置情况进行逐项审查, 确保系统的正常运行。

参考文献

[1]GB50016-2006, 建筑设计防火规范.

[2]GB50045-95 (2005年版) , 高层民用建筑设计防火规范.

[3]公安部消防局.消防监督教程[M]. (2008年版) .

室内外消火栓给水系统 第2篇

(1)室内消火栓箱的安装，室内消火栓箱一般安装在室温高于5℃的场所内，需要安装在不采暖、有结冻可能的建筑内时，应采取适当的防冻措施。

(2)供水管的接人。接消火栓的供水管，可根据具体条件由消火栓箱的后而、底面或侧而接人。供水管中心位置应尽量准确，如误差较大时可通过调整消火栓箱位置解决。

(3)暗装、半暗装消火栓箱。这类消火栓的安装施工在墙上预留的箱体孔尺寸应比消火栓箱外型尺寸每边至少大10，

半暗装、明装需要地脚螺栓固定消火栓箱的位置。

(4)消火栓箱与墙体接触部分。消火栓箱与墙休的接触部分应采取防锈、防腐措施，如涂热沥青、填塞防湿物等。

(5)前后开门消火栓的安装。这类消火栓不宜安装在防火墙上。

(6)消火栓口距地面的高度。消火栓日距地面的安装高度为1.2m ,出水口与安装墙面成90°角。

(7)消防水带的长度。消防水带的长度按设计需要选用，但最长不应超过25m。

室内外消火栓给水系统 第3篇

关键词：住宅群 消火栓 给水

0 引言

近几年来，小高层住宅群设计风靡全国，顺德地区也渐渐出现了例如信合花苑、雍景豪苑、嘉信城市花园等热销的小高层住宅楼。最初小高层住宅群只是几万m2，现在十几、几十万m2小高层建筑群也是司空见惯。所谓小高层住宅这里指总高十一二层的住宅，此类住宅往往采用一梯四户的模式，一层架空用于绿化、管道转换或设零星的商业网点。档次稍低的，也有架空用做车库，绝大多数则另设地下车库。

1 小高层住宅群的设计特点

小高层住宅群消火栓给水系统设计套用现行《高层民用建筑设计规范》（GB50045-95），往往按如下设计方式：一、消火栓系统单独设置，设临时加压泵房，每个消防栓箱启动泵按钮信号均要接至消火栓泵房，由着火信号自动启动消火栓泵。二、必须设不小于6m3（有的地方消防部门要求为12m3）的消防水箱。当建筑不利点消火栓静水压力低于0.07Mpa时，要设消火栓稳压泵。三、为保证消防水不被动用，单独设消防水池或采用液位限制。

按上述设计，消火栓与生活给水系统各自独立，室外管位紧张，设计困难；另外投资大，影响房地产开发商的开发利润；屋顶设消防水箱，尤其不设稳压泵房的消防水箱间，严重影响建筑立面。更主要的是，最终使用效果适得其反，有必要认真分析。

2 小高层住宅群消火栓、生活给水系统宜合并

小高层住宅群一般为普通住宅，小于等于50m，室内消防栓用水量应为10l/s。如果首层有商业网点按二类商住楼考虑则应为20l/s，若有汽车库按I、II类停车库考虑亦采用20l/s。即使按20 l/s，生活用水量按350L/（人·d）计算，对于8万m2左右的小高层住宅群，消火栓供水量与生活水供水量基本持平，面积再大则生活供水量大于消防用水。显然，生活水与消防水共用管，对于面积越大的小高层住宅群，就水量而言只会更有利于消防。

生活给水供水水压与消火栓供水水压差，经计算为0.12—0.18Mpa左右，完全可以共用设备。如采用变频供水，生活供水减频，消防恢复原频，可克服生活供水采用消火栓水压耗能略高的毛病。

对于小高层住宅群而言，室外给水工程量比较可观，生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍；对于有地下小汽车库，总图紧张的小区，有时竟很难找到管道位置。更应引起有注意的是，某些地方消防检查统计表明，单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格，“消防突击检查时运行合格率较低”的原因，恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。生活给水系统的增加投入可可以增加售房卖点或住户对物业管理的满意程度，因此生活给水问题普遍受到重视，生活给水泵因常开，开发商甚至愿意选购进口不锈钢泵，物业管理也有完善、规范化的制度。消火栓给水系统则不然，很多只是应付例行公事的消防检查，得不到应有的重视，最终单设消火栓给水系统反倒不安全。

现行消防规范还规定，消防水不能动用。消火栓系统死水一潭，还不允许少量动用，比如绿化灌溉用水。保证半个月或一个月，消防系统换水一次，以防止消防水质的恶化，但最根本的措施还在于消火栓给水与生活给水系统合并。

3 变频或气压给水系统应视为常高压给水系统，可不设屋顶水箱

何谓常高压给水系统，《高规》尚无明确定义。本人个人理解，对于水消防系统而言，无论是准工作状态或消防时，都能保证消防水量与消防水压的要求，即可认为是常高压给水系统。

担心变频或气压给水不能保持常高压的原因，无非是担心电源切换时间以及设备机械故障。实际上生活、消防合用的变频或气压给水系统，为了加强其消防功能，在供电电源设计上下足了功夫，为保证生活给水功能，提高楼宇的档次，开发商也愿意花大价钱购置高级发电机。根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-92）6.1.5.1机组应始终处于准备启动状态，当正常供电中断时，机组应立即启动，并在15s内能投入正常带负荷运行。

对于小高层建筑群而言，即使15s的消火栓供水量，也就是300L，保守点按30s，即稳压罐水容积到600L，也足以保证消火栓系统的安全。

至于设备故障，生活给水泵及消火栓给水泵互相备用，大大增加了设备的安全性。何况山上的水池及管道输送也不是绝对没有故障的可能。随着科技的发展，设备的可靠性还会进一步提高。

设屋顶消防水箱对于大型高层建筑问题不大，但对于小高层住宅群则有异议。如果一次着火区设一个显然做不到万无一失。《高规》未有着火次数的规定，《建规》则规定≤2.5万人为1次，≤5万人为2次。按如今一般人均面积，2.5万人反推算，住宅面积至少也在50万m2以上；按较高的容积率，住宅占地面积也要28万m2，其半径在200m以上。即使屋顶消防水箱在中心位置，管道阻力也相当可观。若每一座小高层都加消防水箱，这种方式即过于原始，造价也高。相反，可靠的生活、消火栓给水合并变频给水系统，则无此弊病。

房地产行业进入市场机制以来，对房屋美观、实用提出更高的要求，出现许多新型建筑，对传统消防方案，提出这样或那样的意见。制定适宜的消防规范举足轻重，能否在保证安全的前提下采取更节省的方案，期望有关消防设计规范不断完善。

4 结论

室内外消火栓给水系统 第4篇

1 高层建筑消火栓给水系统水力计算

1.1 水力计算的目的

计算消防给水系统最不利配水点——消火栓口所需水压及实际流量;确定消防给水管网的管径;计算或校核高位水箱的设置高度;选择消防水泵等。

1.2 核心的水力因素

充实水柱长度 (Hm) ;水枪造成充实水柱长度所需水压 (Hq) ;水枪实际射流量 (qx) ;竖管流量 (Q) ;流速 (v) ;管径 (d) ;消火栓口所需水压 (Hxh) 。

充实水柱长度 (Hm) , 水枪造成充实水柱长度所需水压 (Hq) , 水枪实际射流量 (qx) , 三个水力因素跟水枪的工况有关, 三者之间有着密切的联系;竖管流量 (Q) , 流速 (v) , 管径 (d) , 三个水力因素跟管道 (网) 有关;其中最不利点消火栓口所需水压;消火栓口所需水压 (Hx h) 是选择升压设备的主要依据。

1.3 水枪工况水力计算

根据充实水柱长H m要求确定水枪造成充实水柱长度所需水压H q的计算采用下式:

式中:Hq为水枪造成充实水柱长度所需水压 (m) ;

af、为实验系数, 查表可得;

Hm为充实水柱长度 (m) 。

根据水枪造成充实水柱长度所需水压 (Hq) 确定水枪实际射流量 (qx) 的计算采用下式:

式中:qx为水枪实际射流量 (L/S) ;

B为水枪喷嘴出流特性系数, 与水枪喷口直径有关, 具体数值查表可得;

Hq为水枪造成充实水柱长度所需水压;

在得出Hq、qx后便可再求消火栓口所需水压Hx h, 计算用下式:

式中:Hx h为消火栓口所需水压 (k P a) ;Ad-水龙带比阻, 查表可得;

Ld为龙带长度 (m) ;qx为水枪实际射流量 (L/S) ;

Hq为水枪造成充实水柱长度所需水压;

B为水枪喷嘴出流特性系数。

1.4 高层建筑消火栓灭火系统压力分区的水力计算

某新建居住小区高层建筑为例阐述压力分区水力计算过程。

(1) 首先确定最不利点处消火栓栓口所需水压。

本工程中选用水带长度Ld为25m、水枪喷嘴直径为1 9 m m;将流量按5 L/S代入式 (3) 。计算得栓口所需水压为17.8m。经计算, 1 7.8 m栓口压力产生的充实水柱长度为11.3m, 符合“大于等于10m”的要求。

(2) 水泵扬程的确定。

H=标高差+管道总水头损失+最不利点消火栓栓口所需水压= (9 3.6+5.0) +1 0.8+17.8=127.2m。

选择上海熊猫机械公司生产的消防水泵XBD13/40-125L (扬程130m, 流量40L/s) 。

(3) 按所选水泵实际扬程, 则最不利点 (第30层消火栓, 栓口高度距±0.00为93.6m) 消火栓栓口压力值为20.6m, 21~30层这一范围高度为27m (每层层高3m) 。故将21~30层确定为一个给水分区, 此分区内最下面一个消火栓的栓口压力为2 0.6+2 7=4 7.6 (m) , 如此分区不仅能满足静压1.0 M P a的要求, 而且出水压力也小于等于0.5 0 M P a, 从而该区不用设减压装置。

2 高层建筑自动喷水灭火系统水力计算

自动喷水灭火系统是当前世界上广泛使用的固定式灭火系统。实践证明, 其灭火效率高, 工作性能稳定, 适用于一切可用水扑灭火灾的场所。自动喷水灭火系统在任何时候都处于准备工作状态, 且自动化程度高;一旦发生火灾, 就能及时自动喷水灭火。如此高效的灭火效果, 同时不需要专业消防人员的参与, 这是消火栓灭火系统所不能及的。甚至希望用自动喷水灭火系统取代消火栓灭火系统的呼声越来越多。此外, 再加上高层建筑的防火特点是“立足于自救”。因此, 为高层建筑设计安全可靠并且完善的自动喷水灭火系统, 意义十分重大。

2.1 自动喷水灭火系统水力计算的主要内容

自动喷水灭火系统水力计算的目的在于确定管径及选定设备。自动喷水灭火系统水力计算的主要内容有以下几个部分:系统设计流量;单个喷头的出水流量;管道流量计算;管道流速计算;水头损失计算;供水管或消防泵处压力计算。本文将讨论系统设计流量及管道流量的计算。

2.2 确定系统设计流量

自动喷水系统设计流量决定着系统升压水泵的流量, 也影响着消防水池容积的大小。现行《自动喷水灭火系统设计规范》对系统设计流量的规定为, “系统的设计流量, 应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。

式中Qs为系统设计流量 (L/S) ;

qi为最不利点处作用面积内的喷节点的流量 (L/min) ;

n为最不利点处作用面积内的喷头数。

当进行自动喷水灭火系统设计时, 不难发现, 很多建筑确定的系统流量都恰好是《自动喷水灭火系统设计规范》所规定的下限值, 也就是直接选取控制数作为设计参数了。比如中Ⅱ危险级取2 8 L/S。

2 8 L/s这一数值可按下面的计算过程得出。

取最不利作用面积1 6 0 m 2;喷水强度8L/min·m2, 并乘以1.3, 即:

在理想情况下, 并假定作用面积内每只喷头的喷水量均等于最不利点喷头的喷水量, 按前面提到的现行规范介绍的方法也可计算得出2 8 L/s的系统流量值。

仍用中Ⅱ危险级场所的系统设计流量为例, 假如在最小最不利作用面积1 6 0 m2的范围内, 按设计人员在理想状况下常用的正方形布置, 且喷头间距3.4 m, 则需要安装喷头约为16个;再按每个喷头出流量1.33L/s计, 此面积范围所需的流量为1.35L/s×16×1.3≈2 8 L/s。此时若将系统设计流量确定为2 8 L/s是可行的。

但是, 由于在实际布置喷头的过程中, 要考虑梁柱构造对其的影响, 为避免梁柱的遮档, 实际布置的喷头往往比较密。再加上事实上该作用面积内的绝大多数喷头的喷水量均大于最不利点喷头的喷水量, 如果实际最不利作用面积内的喷头一齐动作喷水的话, 2 8 L/s的设计流量就不够用了。

由此可见, 真正安全保险的系统流量计算方法是《自动喷水灭火系统设计规范》规定:系统的设计流量应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。

还是在上述高层小区自动喷水灭火系统设计流量的计算中, 按最不利点处作用面积内实际动作喷头总出水量确定为36L/s。

2.3 管道流量的计算

计算管道流量的目的在于将系统设计流量合理分配给作用面积内的喷头, 与此同时确定作用面积内管道的直径。合理与否的标准在于配水是否均匀, 管道水头损失是否足够小。

关于管道流量目前主要有两种计算方法:一种是作用面积法;一种是特性系数法。

(1) 特性系数法。

特性系数法 (或逐点计算法) 是一种较科学且符合实际情况的计算方法, 但计算工作量较大。它是从系统的最不利点喷头开始, 沿程逐个计算各喷头的压力、流量和管段的累计流量、水头损失, 直到管段累计流量达到设计流量为止。在此之后的管段、流量不再增加, 仅计算沿程和局部水头损失。

这种计算方法设计的系统安全性较高, 即系统中除最不利点喷头以外的任一喷头的喷水量或任意4个喷头的平均喷水量均超过设计要求。因此在火灾危险性大、燃烧物热量大的场所的管道计算及开式雨淋、水幕系统的管道水力计算可采用这种方法。

(2) 作用面积法。

作用面积法的核心是假定在作用面积内, 每个喷头的喷水量均等于最不利点的喷水量, 各喷头节点的水压相等, 以此来简化计算。

该方法的计算过程简单, 其应用在轻危险级和中危险级系统的计算是较安全的。可行的主要原因是它考虑到实际火灾发生时, 一般只开启一个或几个喷头, 此时由于系统的出水量远未达到设计流量, 系统水头损失较小, 喷头处实际水压和流量必定会超过设计值。

(3) 现行规范与实践操作的对比。

《自动喷水灭火系统设计规范》规定:轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数, 不应超过一定的数值, 并列表写出。规范限制各种直径管道控制的标准喷头数, 是为了保证系统的可靠性和均衡系统管道的水力性能。规范里的数字跟用作用面积法计算所得的结果相接近, 但跟特性系数法的计算结果有一定的差距。而特性系数法的计算结果更符合实际一些。同时, 规范里的数字仍然是控制数。虽然直接选取它们作为设计的依据没有违反规范要求, 但按控制数来确定配水管喷头个数, 并不能使喷头及管道体现良好的水力性能。

根据若干参考文献及一些计算实例的结果对于中危险级场所, 表1列出了比较合理的管道控制喷头数。在布置喷头的时候, 可按表1中的数字选择变径节点。

3 结语

本文在消火栓给水系统水力计算中着重强调了“控制数”这一概念, 认为只要选取控制数就是正确可行的方案是认识的误区。在自动喷水灭火系统的水力计算中, 同样对目前系统设计流量的新旧计算方法做了介绍与分析。指出2 8 L/S (中Ⅱ级) 虽然可通过新规范计算获得, 也可按老规范介绍的方法计算获得, 但事实上2 8 L/S (中Ⅱ级) 是不符合实际情况的。最后对中危险级场所配水支管、配水管控制的标准喷头数进行实践与规范对比, 为广大设计者提供参考。

摘要：本文通过对消火栓给水系统、自动喷水灭火系统水力计算, 提出了只要选取控制数就是正确可行的方案是认识的误区, 要着重强调多次的计算和验算, 并对规范与实践的控制数规定进行了对比分析, 提供了经多次计算得出的控制数给设计得以参考。

关键词：高层建筑,消火栓给水系统,自动喷水灭火系统,水力计算

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.高层民用建筑设计防火规范GB50045—95 (2005年版) [S].北京:中国计划出版社, 2005.

室内外消火栓给水系统 第5篇

关键词：系统设计论文

消火栓作为居民建筑中安全消防的重要手段，其设计主要以居民建筑防火规范为基本依据，而在一些实际的建筑工程设计中，对于消火栓的理解，每个设计人员的理解都不同。因此，在消火栓的设计都会存在一些差别隐患，例如在泵房中出现的水管和环状网的同一组成段，室内消火栓的相互给水保护，组成单间车库的消火栓给水系统等，笔者则根据这些相关问题给出一些解决对策。

1.泵房的给水管连接环状网管

室内给水管网的给水是整个消火栓中要求安全的重要系统之一，整个系统应依据相关防火规范体系来提出相对的要求，在消防水泵房有两条水管与出水管进行连接时，也应直接连接消防水管网。其中关闭一条水管，另外两条水管可以通过所有水量。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045－95(2005版)第7.5.4条规定，在消防水泵房内必须设置多余连接供水管和环状网的给水线路。但是，在合理设计管网布局的情况下，如果水管形成检修状态，那么另外的一条水管网就必须保证不能供水。如果在进行工程设计的过程中，设计人员如果从字面上规范自己，那么就很难做到从消防泵的两端形成水管与环状管网的连接，从连接管点之间找到控制阀门，与另一端的环状管网进行连接，将这一端的管网关闭。在进行设计的过程中，很多设计人员往往在设计中忽略阀门A的设计，这在规范要求中似乎是满足要求的，但是在消防泵房的两条水管线的连接到环状管网时，如果阀门A没有设计，通过这段水管进行检修，就必须关闭接管端两侧的阀门，这在实际过程中也就将消防泵房与环状管网的供水直接切断。通过设计时间可以得知，在系统图中的每个模拟模块都必须形成管段的关闭，才能使消防供水设施万无一失。

2.通过单元楼之间的进水管进行环状网设计

在进行产品开发的过程中，很多消火栓的环状管网都是在地下一层进行设计的，通过这种设计的塔楼在将消火栓的环状管网进行接入。根据《建筑设计防火规范》GB50016－2006第8.4.2条第1款规定单元楼中的消防栓供水管与生活和生产给水供水管应进行独立分开设计。在消防管道中应布置成环形的比环状，在进水管和高压临时给水系统应引入不少于两根的给水管，如果第一根给水管发生故障，那么剩余的进水管或引入管都能够保证消防给水量和水压。在图1中，A幢楼的消水栓系统和消防立管是独立设置的，而在很多楼宇的工程设计实例中，漏设置阀门B实际上是有两根管进行接入，在满足相应的规范要求时，两根接入管如果引进在同一环状的管段，那么这条管段就会因此而出现故障或出现隐患被迫关闭，但是如果这两根管都引入相应的被关闭，那么A幢楼的水管网就会处于谈话怒状态。在设计消防给水系统时，要考虑每一个小的系统的不同管段的水流，以此来确保环状管网的安全性。

3.消火栓在室内的相互保护

从室内的消火栓布置上可以看出，如果设计人员从业主的角度出发，减少消火栓的数量，那么这就是不切安全实际的考虑，但是，表面上的规范符合了《建筑设计防火规范》GB50016－2006第8.4.3条第7款规定，“室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位。”通过图2可以看出，如果在建筑宽度在50M以内，那么在设计人员的建筑中设置在两个消火栓，那么两个水枪能够放在建筑物的任何部位，如果说满足要求，在规范之内的两只水枪都要达到同一位置，主要还是应考虑在水枪使用的过程中还有一个水枪能够合理使用。因此，如果要满足规则要求，就应将图2的建筑中每隔3个室内就布置消火栓，在图2的建筑来说，分别在楼梯附近和建筑中间保证消防安全。

4.在车库中不设置消火栓给水系统

在很多小区或别墅中，很多楼道的底层是被架空的，然后分隔出单间的汽车车库，在单独的建筑物中，对应布置的单间车库中的消火栓设计应根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067－97规范第7.1.2条，对于符合相应规定的可以不设置消火栓给水系统，车库内的耐火等级为一、二级且停车数不超过5辆的汽车库”。想对应的车库符合第7.1.8.2条规定的“Ⅳ类汽车库及Ⅲ、Ⅳ类修车库的用水量不应小于5L/s，在消火栓的水枪补充水柱要达到室内的相对应部位。

5.结束语

室内外消火栓给水系统 第6篇

高层建筑室外消防管道应布置成环状供水, 保证其供水安全可靠。当采用市政给水管网作为水源时, 要保证消防水压水量能满足室外消防用水需求。一般采用从不同的两路市政主干管上引至环状管网上。在目前的大多数设计中, 要从不同市政主管引水的确有困难。设计上未能考虑到周边的实际情况, 多数都是就近从市政主管上接来, 也就是从一根市政主管接来。这时也要确保从一根市政主管中两段市政给水管段引来, 也就是引入点间的市政主干管要加设检修阀门。当不能满足上述要求时, 应设置室外消防水池。室外消防水池应设专用消防通道或设置在建筑消防通道旁, 消防车取水口处应保证吸水高度不超过6 m。这个高度是消防车上消防水泵和最低水位的距离, 可以保证消防车在灭火作业时能顺利补充到消防用水。

二、室内消防给水系统

室内消火栓分为单出口消火栓和双阀双出口消火栓, 单出口消火栓布置数量比双出口消火栓多, 但是安全度更好。《高层民用建筑设计防火规范》 (以下简称《高规》) 对双出口消火栓使用场所做了规定:“以下情况, 当设两根消防竖管有困难时, 可设一根竖管, 但必须采用双阀双出口型消火栓。18层及18层以下的单元式住宅;18层及18层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650 m2的塔式住宅”。也就是说。除此条规范规定外均不能采用双阀双出口消火栓。在实际工程中的确会遇到无法设置多个单出口消火栓的情况, 这时可以考虑设置双立管消火栓。但是我觉得在高层建筑的裙楼部分或者最下面几层从室外直接可以用消防车从室外进行灭火的防火分区, 在征得当地消防部门同意后可以采用双出口消火栓, 从室外可以直接灭火, 能满足单出口消火栓, 起到在灭火时相互支援的作用。

室内消火栓布置合理直接关系到扑救火灾的效果和工程造价。所谓合理布置是指室内消火栓布置既要满足灭火要求, 又要考虑节约投资, 同时也要照顾美观和建筑正常使用。

高层建筑每一层每个防火分区都要布置消火栓。当每一层中有着不同的防火分区时, 各个防火分区的消火栓不能相互借用。也就是说, 每一个防火分区作为一个独立的单元进行消火栓布置。对于消火栓的设置距离要由计算确定, 需要考虑到房间的分隔情况及疏散通道的设置, 一般设计是根据每个消火栓的保护半径来设置的, 保护半径是根据消防水龙带的长度和消火栓充实水柱的长度来计算的。一般情况充实水柱为10 m时, 按27 m的保护半径计算, 保护半径计算要根据实际水龙带走线情况来计算, 也就是要用折线来计算, 不能一味的画圆。还要注意到水龙带的长度只有25 m。在有的小房间入口地方, 需要到入口距离小于25 m。因为水柱不会折弯, 看不到着火点, 不能有效扑灭此部位火灾。

室内消火栓要设置在明显和易于取用的地点, 一般设置在靠近楼梯间处、走道内、大厅的出入口等处。高层建筑内的消火栓不应布置在疏散楼梯前室、疏散楼梯间及房间内 (房间专用的消火栓除外) 。高层建筑的疏散楼梯间均为防烟楼梯间或封闭楼梯间, 出入口均设有防火门。消防水龙带从防火门穿越, 会造成防火门不能关闭或关闭不严。而使烟雾充满楼梯间, 影响了疏散楼梯的正常使用, 会威胁疏散人员的人生安全。除了功能性大房间外, 一般房间不设置消火栓是因为, 在失火后消防人员进入灭火需要私用该消防设施时, 不能保证房间门不被关闭。从而阻碍到消防人员及时取得消防设施, 影响火灾早起被有效的抑制。

《高规》规定:“消防电梯间前室应设消火栓”。所以消防电梯前室一定要设置室内消火栓, 它是专门供消防队员从消防电梯进入着火层后用来尽快扑灭火灾并开辟通道用的。该消火栓是否可以用来兼做普通室内消火栓并计算在布置数量范围内, 《高规》并未明确。当消防电梯前室为合用前室时, 可以将该消火栓计为普通室内消火栓, 像很多高层住宅那样, 消防电梯前室为合用前室。除此之外, 公共通道无法满足普通消火栓设置要求设置多个消火栓。另外, 很多高层公共建筑消防电梯前室独立设置时, 不将该处的消火栓计为普通消火栓。

屋顶试验消火栓是用来供管理人员或消防人员定期检查室内消火栓系统的消防设施, 《高规》规定:“高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓”, 其由一个检查用的消火栓和压力显示装置组成。屋顶试验消火栓还可以用来扑灭屋顶火灾, 阻隔相邻建筑火灾朝本栋建筑的蔓延。我认为在可上人平屋顶宜多设, 数量以每个建筑面计。建筑屋面为方形设置4个, 为长条形在两端各设置一个, 多设对工程造价影响微乎其微。而且坡屋顶也应该在上坡屋面处设置, 以便检查使用。

消火栓栓口出水压力过大, 反作用力大不利于消防人员操作。因此, 《高规》规定:“消火栓栓口的出水压力大于0.50 MPa时, 应采取减压措施”。此处的出口压力指动压力, 要按消防加压设备来进行校核设计。栓口压力的规定是基于以下两个因数, 一是栓口压力大, 反作用力大, 训练有素的消防人员也无法正常操纵, 还会带来安全隐患, 并会贻误灭火战机;二是栓口压力大, 消火栓实际出水量大大超过设计值。使得在设计火灾延续时间内之前就将消防储藏用水耗尽, 打乱了消防指挥人员的灭火布局, 这对灭火也是不利的。

消防卷盘作为初期灭火的最高效的灭火设施, 在设计时要广泛考虑设置。《高规》规定:“高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100 m的其他高层建筑, 应设消防卷盘, 其用水量可不计入消防用水总量”。消防卷盘的使用不是只专门训练和专业人员才能使用, 因为口径小, 反作用力小, 普通人员就可使用来进行灭火。在长期有人逗留的场所和在初期火灾中, 其扑灭有良好的效果。布置要求一股水柱到达任何部位, 消防卷盘一盘包含30 m长Φ30的胶管和一个Φ6的水枪。个人认为, 该设施不仅设置在规范规定的范围内, 要加大其设置范围, 做到高层建筑均设置, 多层也要扩大其使用范围。消防软管卷盘可以单独设置, 也可以设置在消火栓箱内和消火栓一道设置。

三、结语

室内外消火栓给水系统 第7篇

a.高层建筑必须设置室内、外消火栓给水系统。建筑物的各层 (无可燃物的设备层除外) 均应设消火栓。

b.高层建筑的消防用水量应按室内、外消防用水量之和计算, 但计算室内消防管网时, 不考虑室外消防用水量。

c.消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定, 且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。

2 小高层住宅楼的设计特点

小高层住宅楼消火栓给水系统设计套用现行《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95) , 往往按如下设计方式:

a.为保证小高层建筑消火栓给水系统的可靠性, 其给水管道应布置成环状, 且引入管不应少于2条, 当其中一条发生故障时, 其余的引入管仍能保证消防流量和水压。

b.消火栓系统单独设置, 设临时加压泵房, 每个消防栓箱启动泵按钮信号均要接至消火栓泵房, 由着火信号自动启动消火栓泵。

c.必须设不小于6m3 (有的地方消防部门要求为12m3) 的消防水箱。当建筑不利点消火栓静水压力低于0.07Mpa时, 要设消火栓稳压泵。

d.为保证消防水不被动用, 单独设消防水池或采用液位限制。

按上述设计, 消火栓与生活给水系统各自独立, 室外管位紧张, 设计困难;另外投资大, 影响房地产开发商的开发利润;屋顶设消防水箱, 尤其不设稳压泵房的消防水箱间, 严重影响建筑立面。更主要的是, 最终使用效果适得其反, 有必要认真分析。

3 现阶段小高层住宅楼消火栓给水系统设计要点

在针对小高层住宅楼消火栓给水系统新规范未产生以前, 为保证业主的利益和消火栓给水系统的更为可靠, 现阶段可采用部分变通做法。设计要点如下:

a.单体小高层建筑消火栓给水与生活给水系统分开, 生活给水进户总管上设电磁阀, 有火警信号时电磁阀关闭, 防止着火时水源被生活给水系统占用。共用水池储量为生活用水与消防用水的总和, 变频给水装置的水量为两者之和。

b.小高层住宅楼室外生活给水与消火栓给水合流, 以合用最大水量, 最高水压选变频给水泵。变频水泵压力为可调, 分别设生活给水压力及消火栓给水压力两档, 消火栓给水压力与消火栓连锁, 着火时火灾信号自动改变变频给水压力设置。

c.小高层单位内消火栓给水系统与室外给水干管之间, 设两路进水管, 每条进水管除了加闸阀外, 加止回阀或管道倒流防止器, 止回阀接近室内端接消防水泵接合器, 避免给水系统被污染。

4 变频或气压给水系统应视为常高压给水系统, 可不设屋顶水箱

高压给水管道, 系指管道内经常保持足够的压力和水量, 灭火时不需要使用消防车或其他移动水泵加压, 直接由消火栓接出水枪进行灭火。

为了保证消防人员的安全和有效地扑灭火灾, 高压水系统必须当生产、生活和消防用水量大流量时, 布置在保护范围内任何建筑物最高处的水枪或管道内最不利点消火栓的压力, 仍能保证水枪的充实水柱长度不得小于10m。

对于小高层建筑而言, 即使15s的消火栓供水量, 也就是300L, 保守点按30s, 即稳压罐水容积到600L, 也足以保证消火栓系统的安全。

至于设备故障, 生活给水泵及消火栓给水泵互相备用, 大大增加了设备的安全性。何况山上的水池及管道输送也不是绝对没有故障的可能。随着科技的发展, 设备的可靠性还会进一步提高。

设屋顶消防水箱对于大型高层建筑问题不大, 但对于小高层住宅楼则有异议。如果一次着火区设一个显然做不到万无一失。《高规》未有着火次数的规定, 《建规》则规定≤2.5万人为1次, ≤5万人为2次。按如今一般人均面积, 2.5万人反推算, 住宅面积至少也在50万m2以上;按较高的容积率, 住宅占地面积也要28万m2, 其半径在200m以上。即使屋顶消防水箱在中心位置, 管道阻力也相当可观。若每一座小高层都加消防水箱, 这种方式即过于原始, 造价也高。相反, 可靠的生活、消火栓给水合并变频给水系统, 则无此弊病。

房地产行业进入市场机制以来, 对房屋美观、实用提出更高的要求, 出现许多新型建筑, 对传统消防方案, 提出这样或那样的意见。制定适宜的消防规范举足轻重, 能否在保证安全的前提下采取更节省的方案, 期望有关消防设计规范不断完善

5 小高层住宅楼消火栓、生活给水系统宜合并

小高层住宅楼一般为普通住宅, 小于等于50m, 室内消防栓用水量应为10l/s。如果首层有商业网点按二类商住楼考虑则应为20l/s, 若有汽车库按I、II类停车库考虑亦采用20 l/s。即使按20 l/s, 生活用水量按350L/ (人·d) 计算, 对于8万m2左右的小高层住宅楼, 消火栓供水量与生活水供水量基本持平, 面积再大则生活供水量大于消防用水。显然, 生活水与消防水共用管, 对于面积越大的小高层住宅楼, 就水量而言只会更有利于消防。

生活给水供水水压与消火栓供水水压差, 经计算为0.12-0.18Mpa左右, 完全可以共用设备。如采用变频供水, 生活供水减频, 消防恢复原频, 可克服生活供水采用消火栓水压耗能略高的毛病。

对于小高层住宅群而言, 室外给水工程量比较可观, 生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍;对于有地下车库, 总图紧张的小区, 有时竟很难找到管道位置。更应引起有注意的是, 某些地方消防检查统计表明, 单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格, “消防突击检查时运行合格率较低”的原因, 恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。生活给水系统的增加投入可以增加售房卖点或住户对物业管理的满意程度, 因此生活给水问题普遍受到重视, 生活给水泵因常开, 开发商甚至愿意选购进口不锈钢泵, 物业管理也有完善、规范化的制度。消火栓给水系统则不然, 很多只是应付例行公事的消防检查, 得不到应有的重视, 最终单设消火栓给水系统反倒不安全。

现行消防规范还规定, 消防水不能动用。消火栓系统死水一潭, 还不允许少量动用, 比如绿化灌溉用水。保证半个月或一个月, 消防系统换水一次, 以防止消防水质的恶化, 但最根本的措施还在于消火栓给水与生活给水系统合并。。

6 结论

a.消防有关规范对小高层住宅楼消火栓系统设计应研究针对性的规定。

b.消防规范对水消防常高压系统的定义应根据科技的发展及工程实践允许采用现代科学措施保持给水常高压的方式。

室内外消火栓给水系统 第8篇

1 室外消火栓

《消规》3.3.2规定:建筑物室外消火栓设计流量不应小于表3.3.2的规定。地下建筑(包括地铁)、平战结合的人防工程:V≤5000m3,15L/s;5000m3<V≤20000m3,20L/s;20000m3<V≤50000m3,25L/s;V>50000m3,30L/s。

《消规》7.3.4人防工程、地下工程等建筑应在出入口附近设置室外消火栓,且距出入口的距离不宜小于5m,并不宜大于40m。

室外消火栓的做法问题,是《消规》实施后最有争议的一个内容。国内地铁常规做法:地下车站不考虑室外消防水量;室外消火栓由市政给水管网接过来后接出一根管道与室外消火栓连接。地面、高架车站按《建筑设计防火规范》根据建筑物体量考虑室外消防水量。室外消火栓的流量只考虑与水泵接合器流量配套的室外消火栓。

《消规》实施后,各线做法均修改为室外接管考虑室外消防水量的大小。有部分城市在车站各个出入口均增加了室外消火栓。

这样做有以下实施难点:增加室外消火栓水量后,地下车站总消防水量增大,从市政给水管引入的总管从DN150(不含喷淋)或DN200(含喷淋)增大到DN200或DN250,从市政管网直接抽水难度加大,增加不必要的投资。

2015年4月20日,《消规》规范管理组对中国城市轨道交通协会安全管理专业委员会的回执中提到:“地铁工程室外消火栓设计流量应按照《水消规》第3.3.2条执行,当市政水源为单水源,且设置室外消防水池确有困难时,室外消火栓设计流量可适当减少,但不得小于《水消规》3.5.6条室内消火栓的设计流量”。这条回复实际为地铁车站周围一路管网的车站提供了一个通道。当车站为单水源时,室外消火栓流量不得小于室内消火栓设计流量,那么室外消火栓可以为20L/s.根据《新消规》4.3.1第二条“采用一路消防供水或只有一条入户引入管,且室外消火栓设计流量大于20L/s,应设置消防水池。”这样,地铁车站就可以不设室外消防水池。减少了车站室外用地紧张的烦恼。

对于室外消火栓,地铁标准做法可以总结为:标准站从两路供水的市政环状给水管网或两路不同的市政给水管网上接出两路DN200的引入管(如果是环状给水管网,一定从车站两端尽量远的位置接入),然后各分出一路DN100作为室外消火栓用水,最少在车站两个重要出入口分别设两个室外消火栓,两个消火栓的保护范围尽量覆盖车站的其他出入口。消火栓位于出入口5~40米范围。如有市政消火栓在车站出入口5~40m范围内,也可利用。车站原系统不变。单路水源的车站,车站系统考虑邻站备用的方式,室外设消防水池,消防水池考虑室外消防水量。

2 室内消火栓

2.1《消规》中3.5.2规定

建筑物室内消火栓设计流量不应小于表3.5.2的规定。地下建筑:V≤5000m3,10L/s;5000 m3<V≤10000m3,20L/s;10000m3<V≤25000m330L/s;V>25000m3,40L/s。

人防工程商场、餐饮、旅馆、医院等用水量:

第3.5.6条,地铁地下车站室内消火栓设计流量不应小于20L/s,区间隧道不应小于10L/s。

目前常规做法:地下车站室内消火栓流量为20L/s;与车站同时修建的商业开发区域各地标准不一致,部分地区开发单独设置消火栓系统,也有地区与车站共用一套系统,但水量均按20L/s计算。

实施难点:如车站消火栓水量按《消规》地下建筑确定,车站体积都在25000m3以上,将大大增加车站消火栓水量。

合理的措施:地下车站(含换乘车站)消火栓水量按20L/s计(《地铁设计规范》GB50157-2013第28.3.3-1条有明确规定)。

与地铁同时修建的配套开发区,室内消火栓水量拟按《消规》地下建筑标准执行。物业配套设独立的消火栓系统,物业配套设消防水池,储存室内消火栓水量和自喷火灾延续时间的消防水量。

2.2《新消规》4.3(强条)

设置室内消火栓的建筑,包括设备层在内的各层均应设置消火栓。以前对地铁车站常规做法为小于2米的夹层均不设置消火栓,以后应该根据本条意见,在设备夹层均应设置室内消火栓。

对于地铁场段,在各夹层均应增加设置室内消火栓。

3 倒流防止器

《新消规》中5.1.12规定:消防水泵吸水应符合下列规定(强条):消防水泵从市政管网直接抽水时,应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器。

目前常规做法:目前倒流防止器设置在水泵吸水管前,为防止回流污染市政供水管网。

以后应该采取的合理的措施:按新规范执行。每条引入管在车站新风道设倒流防止器一个,每台消防主泵出水管均设置有空气隔断的倒流防止器。

4 高位消防水箱

《新消规》5.2中详细描述了高位消防水箱需要满足的初期火灾的用水量及其设置的位置应满足最低有效水位的灭火设施最不利点处的静水压力。

地铁是否需要设高位消防水箱,规范并未给出明确的意见。根据高位消防水箱设置的意义,笔者认为对于地下车站和地下物业开发,站厅深度一般都会在地下9米左右,车站均依靠市政管线稳压,其流量和最不利点处净水压力均已达到高位消防水箱的设置要求。地下车站和地下物业开发不需要设高位消防水箱。

但对于高架车站,虽然《地铁设计规范》中28.3.4:地面车站、高架车站消火栓给水系统采用消防泵加压供水时,应设置稳压装置及气压罐,可不设高位水箱。笔者认为为了稳妥,高架车站有附属站房的车站,可以将高位消防水箱设在附属屋面上。若无附属站房,可以将高位水箱设在站台层空调候车室上方的位置。

5 消防泵房的设置高度问题

《消规》5.5.12-2规定:附设在建筑物内的消防水泵房,不应设置在地下三层及以下,或室内地面与室外出入口地坪高差大于10米的地下楼层(强条)。

经过对全国地铁站厅深度进行核查,大多数都是控制在9~10米的深度。对于个别超过10米深度的车站,应该采取在站厅紧急出入口处的楼梯折返位置设专门的消防泵房。给排水与土建配合中应注意此问题。

6 试验消火栓

《新消规》中7.4.9规定:设有室内消火栓的建筑应设置带有压力表的试验消火栓。地铁车站以往的做法均不考虑试验消火栓,应根据《新消规》地铁车站应在在最不利点消火栓处增设压力表,供试验用,一般车站设在站厅最不利出入口末端设置。考虑排水措施,排水考虑附近出入口的集水坑。

7 消火栓的控制

《消规》中11.0.4规定:消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关,或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。消防水泵房的压力开关宜引入消防水泵控制柜内。

《消规》中11.0.19规定:消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关,但可作为发出报警信号的开关或启动干式消火栓系统的快速启闭装置等。

目前常规做法:消火栓按钮可直接启动消防泵、未考虑以管网压力启泵方式。喷淋泵由报警阀压力开关启动。

《火灾自动报警系统设计规范》中4.3.1规定:联动控制方式,应由消火栓系统出水管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号,直接控制启动消火栓泵,联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。

拟采取措施:保留设置消火栓启泵、报警按钮。消火栓启泵按钮发出启泵信号,传给FAS,由车控室人工确认火灾再启动消防水泵。

8 消防排水

《新消规》中规定了消防水泵房、地下室、消防电梯井底、仓库均应采取消防排水措施。这条值得注意的问题是场段的物资总库。物资总库定位为丙类仓库,以往设计均未考虑排水措施,在后续设计中需要注意物资总库的排水问题。

9 结语

《新消规》从无到有,实施以后,对设计人员的影响非常大,需要我们在设计过程中不断探讨,不断学习,逐条实施到实际工程中。以上内容仅为个人工作过程中总结出的建议,供给排水设计人员学习参考,不足之处,还需斧正。

参考文献

[1]GB 50157-2013地铁设计规范[S].

[2]GB 50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[3]GB50016-2014建筑设计防火规范[S].

[4]黄晓家消防给水及消火栓系统工程技术与发展[J].给水排水,2010,36(8).

室内外消火栓给水系统 第9篇

《高规》第7.1.3条规定室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统, 《建规》第8.6.1条规定严寒地区非采暖的厂房、库房的室内消火栓系统, 可采用干式系统。

美国NFPA14把消火栓系统分为5个系统: (1) 全自动干式系统———平时系统管道充满压缩空气, 并设有像干式报警阀一样的装置, 允许水自动进入开启的消火栓, 系统的供水设施有能力供应并满足系统消防用水量; (2) 全自动湿式系统———平时系统管道为充水的湿式系统, 其供水设施能够自动供应并满足系统所需消防水量; (3) 半自动干式系统———干式管道系统上设有像雨淋阀一样的装置, 在每一个消火栓处设一个遥控装置, 以便允许水进入系统, 遥控装置动作时, 系统的供水设施有能力供应并满足系统所需消防水量; (4) 手动干式系统———系统管道为干式, 且系统无永久的给水设施, 手动干式系统需要的消防用水来自消防车的消防泵, 并通过消防水泵接合向系统供水; (5) 手动湿式系统———管道为湿式, 而且连接一个小流量供水装置以维持系统内水压, 但系统无永久的能够满足系统所需水量的给水设施, 手动湿式系统需要的消防用水来自消防车的消防泵, 并通过消防水泵接合器向系统供水。

显然《高规》所指的常高压系统和临时高压系统实际都是美国规范所指的全自动湿式系统, 《建规》所指的干式系统应是美国规范所指的全自动干式系统或半自动干式系统。对于全自动干、湿式系统而言只要消防时系统能全自动并提供满足系统消防所需水量即可。可见国内对消火栓系统提出常高压系统和临时高压系统意义不大, 原因是很难找到一个真正意义上的常高压消火栓给水系统, 即消火栓给水系统任何时间不需启动消防泵即能满足系统消防所需的水量和水压。为此建议取消常高压系统和临时高压系统的概念, 用全自动干式系统、全自动湿式系统、半自动干式系统、手动干式系统、手动湿式系统等新概念, 这样概念明确。同时鉴于国内的实际情况, 建议采用全自动干式系统、全自动湿式系统、半自动干式系统、手动干式系统4个系统。同时对于极为重要的建筑物采用双水源供水系统, 即除消防水池和消防泵供水外, 增设屋顶水箱或压力水罐供水。

2 消火栓系统设计流量的确定

《高规》规定高层建筑室内消火栓的设计流量为20～40L/S, 《建规》规定民用建筑室内消火栓的设计流量为:5～30L/S, 室外消防水量为:10～30L/S;厂房仓库等设计流量为5～40L/S;室外消防水量为:10～45L/S。设计消防历时, 甲、乙、丙类仓库为3h, 一类高层建筑为3h, 其它为2h。

NFPA14规定Ⅰ级、Ⅲ级消火栓系统水力最不利消火栓立管的最小流量为31.55/s, 附加立管的最小流量应为每一根15.76L/S, 但总流量不应超过78.85L/S。Ⅱ级消火栓系统水力最不利消火栓立管的最小流量为6.32L/S, 不需附加流量。Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级消火栓系统的设计消防历时均为0.5h。当设有自动喷水系统时消火栓流量可减少。NFPA14规定对于与自动喷水联合的消火栓系统, 轻危险等级、中危险等级和严重危险等级的室内消火栓给水量有3个等级即0L/S、3.15/S和6.3L/S;当自动喷水与室内外消火栓系统联合时, 室内外消火栓给水量轻危险等级为6.31L/S、中危险等级为15.77L/S和严重危险等级为31.54L/S。由此美国设有自动喷水系统的建筑物室内消火栓系统的设计水量大为减少。

3 消火栓的布置原则

⑴保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位。

⑵消火栓的间距不能太小。

⑶消防电梯前室的消火栓不能计入室内消火栓总数内。

⑷应根据防火分区布置消火栓。

消防水龙带一般有两种长度:20m和25m, 消防队员灭火时习惯用自己带的水龙带, 我国消防队员自带水龙带一般为20m。因此, 设计时水龙带长度应采用20m。在设计中, 如果为了节约成本和便于布置而采用25m长的水带, 无疑将对消防队员的灭火产生不利的影响。消火栓系统在整个建筑投资中所占的比例很小, 而作用却是无可替代的, 所以不应以节约成本为由采用25m水龙带, 应采用20m水龙带。设计规范和设计手册中, 均以消火栓为圆心, 以保护半径为半径作一个圆, 认为圆内的部分为该消火栓的保护范围。笔者认为这样是不合理的, 而应该根据灭火的实际情况确定消火栓的保护范围。水龙带长度20m, 折减系数0.8, 实际敷设长度则为16m。灭火时, 消防队员持水枪应能进入每一个房间灭火, 所以, 消火栓距离所保护区域的最远端房间的门口应该在16m之内。队员进入房间后, 可以利用充实水柱灭火。一般设计一支水枪的流量为5L/s, 对应的充实水柱为11.7m (这里, 不可机械地套用规范规定的不小于7m、10m、和13m, 如达到13m的条件应采用13m) , 距离门口8.27m的范围, 认为可以受到该消火栓有效保 (11.7×sin45°=8.27) 。如果房间超出此范围, 必然要调整消防队员的位置和消火栓的设置位置。

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》规定“消防电梯前室应设室内消火栓”。但是关于该消火栓是否计入总数内, 说法不一。有的人认为, 应该从灭火的实际出发, 确定该不该算入总数内。 (1) 影响防火效果, 消防队员利用消防电梯前室设置的消火栓, 开辟向火场进攻的通路, 通路打开以后, 应该考虑利用就近的消火栓灭火。通向室内的门为乙级防火门, 充满水的压力较高的水龙带从该门通过, 使防火门无法正常关闭, 防火门不能起到防火的作用; (2) 影响安全疏散, 水带的使用使防火门关闭不严, 烟气入侵。合用前室时, 水带又会增加障碍, 阻拦人员逃生; (3) 水流损坏消防电梯, 由于是非消防专业人士使用消火栓, 既使消防电梯有挡水排水及防水防火设施, 火势一旦不能扑灭, 人员弃水带逃生, 难免有大量的水会流入电梯, 大量烟气侵入前室, 给消防队员使用消防电梯时带来隐患; (4) 消防电梯前室消火栓只用于前室, 即专用。功能有:用于消防电梯前室灭火;打开消防通道、便于消防人员救人和抢救财产;向消防人员身上淋水降温以减少辐射热对消防人员的影响。这时水带长度不宜过长, 以防水带打结难以打开。基于以上原因, 消防电梯前室的消火栓不能计入室内消火栓总数内。

关于消火栓跨越楼层和防火分区间是否能相互借用。首先看看有关规范的规定:《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 8.4.3.7室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位。建筑高度小于等于24m且体积小于等于5000m3的多层仓库, 可采用1支水枪充实水柱到达室内任何部位。水枪的充实水柱应经计算确定, 甲、乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房 (仓库) , 不应小于10m;高层厂房 (仓库) 、高架仓库和体积大于25000m3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑, 车站、码头、机场建筑等, 不应小于13.0m;其它建筑, 不宜小于7m;《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95 2005年版) 7.4.6.1消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点, 消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。上海市工程建设规范《民用建筑水灭火系统设计规程》 (DGJ08-94-2001) 7.2.4室内消防给水竖管的布置, 应保证室内任何部位有2个室内消火栓水枪的充实水柱同时到达。居住建筑, 多层公共建筑和高层建筑的裙房可利用上、下层的室内消火栓水枪的充实水柱到达, 高层公共建筑和超高层建筑应保证室内同层消火栓水枪的充实水柱到达。本次修订的《建筑设计防火规范》明确要求消火栓不能跨越楼层和防火分区相互借用, 《高层民用建筑设计防火规范》没有明确是否可以跨越防火分区使用, 上海市工程建设规范《民用建筑水灭火系统设计规程》对此相对宽松很多, 他们的理由是大多数灭火实践中防火分区间的消火栓是相互借用的, 在火灾现场为了有效灭火, 用水量甚至达到90L/s, 远远超过规范的规定。有些人赞同新版《建筑设计防火规范》规定, 我认为建筑一般采用防火卷帘、防火墙加防火门等形成若干个防火分区。因为火灾时相邻的防火卷帘落下至底, 起防火墙的作用, 消防水龙带根本无法从该处通过, 而防火门需紧闭, 也不允许消防水龙带通过。此时应注意要按防火分区来设置消火栓, 也就是说消火栓不可跨防火分区使用 (无论是平面分区还是垂直分区) , 不管高层还是多层应该统一按照同层同一防火分区的分布原则来布置消火栓。

4 结论与建议

室内外消火栓给水系统 第10篇

关键词：消防给水及消火栓系统技术规范,室内消火栓系统,流量开关

最近几年随着建筑业蓬勃发展,给排水消防专业技术相应地完善更新。消防专业技术人员对于消防科学技术基础理论、消防技术专业知识和消防技术标准及建设工程消防技术规范的掌握和应用能力的掌握也要求更高。然而,现行《消防给水及消火栓系统技术规范》(以下简称技术规范)作为专业的基本法规,部分条文解释及规范图示亦没有明确,给相关人员造成一定程度的困扰。在没有新的条文下来之前,作为设计人员,该如何正确的执行,的确应当受到重视。以下就对于技术规范第11.0.4章节,“消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关,高位消防水箱出水管上的流量开关或报警阀等压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵”。对于这流量开关的启泵流量,在条文解释上并没有表示清楚,部分专家对条文解读,也只量粗略取值为2.0L/S,亦有设计人员取系统漏损水量或5L/S的单支水消防水枪出流量。笔者认为,此流量开关的启泵流量应与建筑性质及高位水箱的设置高度相关联,即与技术规范第5.2章节相关内容有密切联系。

1 流量开关工作原理

流量开关主要是在水、气、油等介质管路中在线或者插入式安装监控水系统中水流量的大小。在水流量高于或者低于某一个设定点时候触发输出报警信号传递给机组,系统获取信号后即可作出相应的指示动作,避免或减少主机“干烧”。

流量开关可对管道中的液体流动情况进行实时监控,提供开关量输出,并可实现LED实时显示,水流量开关工作原理:当水流开关内有水流动,水流量在某设定值时,水流开关内的磁芯受水流推动产生位移,磁芯位移带动磁源产生磁控作用使水流开关输出“通”信号。流量开关快易优自动化选型有收录,该信号输入设备控制系统,经控制系统实现控制作用,当水流量小于启动流量时,水流开关亦可输出“断”的信号。控制系统产生与上述相反的控制作用。换句话说就是:水流开关当管路中的水流量大于某一设置流量值时,磁芯在水流作用下产生位移并带动磁源产生磁控作用使传感器输出"1"开关信号,该信号输入到设备控制系统,经功率扩放大后实现以水流量控制的目的。

应用到消防水箱出水管上,即在主机设置一个流量开关启泵值,水流量达到这一值时,即输入启泵信号,消防主泵启动,消火栓系统由水泵从消防水池加压供水,满足灭火所需水量水压要求.消防结束后手动停泵,建筑消防提出采用流量开关作为启泵或报警信号源,主要是确保消火栓能有效启动或报警。

2 高位消防水箱设置

消防水箱主要作用是供给建筑初期火灾用水量,并应保证相应水压要求,即要求距最不利消火栓有一定的静水压力以确保出流量与消火栓的充实水柱要求.根据技术规范第5.2.2节内容,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;(2)高层住宅,二类高层公共建筑、多层公共建筑,不应低于0.07Mpa,多层住宅不宜低于0.07Mpa;(3)工业建筑不应低于0.10Mpa,当建筑体积小于20000m3时,不宜低于0.07Mpa;可见,对于不同的建筑性质,在规范满足的前提下,所需要的静水压力可以采用不同值。

3 消火栓出流量计算

(1)消火栓栓口所需的水压计算。

消火栓栓口所需水压Hxh=Hq+Hd+Hk,式中:Hxh-消火栓栓口水压,Kpa;Hq-水枪喷嘴处的压力,Kpa;Hd-水带的水头损失,Kpa;Hk-消火栓栓口水头损失,Kpa,以20Kpa为单位。

(2)水枪的射出流量:Qxh=√BHq,式中:Qxh-水枪的射出流量,L/s,B-水枪水流特性系数,与水枪喷嘴口径有关,一般水枪口径选用%%c19,其水流特性系数为1.577。

(3)水带水头损失:Hd=10AzLdq2xh,式中:Az-水带的阻力系数,采用麻织水带,65mm直径,为0.0043;Ld-水带长度,取25m。

(4)按以上公式,取栓口水压70Kpa,栓口水头损失20Kpa,B取1.577,Az取0.0043,水带长度Ld采用25m,则70=q2xh/B+10AzLdq2xh+20,推算出水枪射出流量为2.60L/S。

消防水箱出流量,在水枪、水带均选定的情况下,与栓火栓栓前水头,即静水压力有关。

同理,根据不同情况,消火栓栓口压力取70Kpa(静水压力7m),栓口水头损失20Kpa,取水枪口径16、19,水带材料采用麻织、衬胶,得到水枪出口流量在1.92~2.72之间。

消火栓栓口压力取100Kpa(静水压力10m),栓口水头损失20Kpa,取水枪口径16、19,水带材料采用麻织、衬胶,得到水枪出口流量在2.42~3.28之间。

消火栓栓口压力取150Kpa(静水压力15m),栓口水头损失20Kpa,取水枪口径16、19,水带材料采用麻织、衬胶,得到水枪出口流量在3.08~4.38之间。

当然,以上流量计算忽略了管道水头损失及阀门局部水头损失,计算时可根据管道长度选用,流量开关的精度及管道布置长度等(影响水头)水头损失均对出流量有一定影响,实际出流量会更小。

4 流量开关的选取

(1)消火栓系统无稳压泵情况:消防水泵自动启动一般采用双保险,由出水总管上的压力开关或水箱出水管上的流量开关均可启动,水箱水位下降过程中,消火栓水枪喷射流量也逐渐减小,即消防水箱出水管流量逐渐减小。当流量开关的流量设置值偏高,则最不利消火栓着火的时候,根据以上计算,水枪出流量不可能达到一支消火栓水枪正常出流量(即部分设计人员提出的5L/S),则消防主泵不会启动,加之流量开关存在灵敏度高低问题,规范及行业上并没有指定相应的标准,流量开关不动作,则形同虚设,甚者将造成重大的财产损失。

流量开关启泵流量上限值:根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014,考虑各建筑性质对应高位消防水箱设置高度,在不考虑管道水头损失的情况下,一类高层公共建筑及工业建筑,对应静水压力0.10Mpa,根据消防水枪出流量计算,考虑设计上可能选用不同的水枪及水带,为安全起见,流量开关动作流量宜小于2.42L/S;住宅,二类高层公共建筑、多层公共建筑以及体积小于20000m3的工业建筑,要求静水压力0.07Mpa,流量开关动作流量小于1.92L/S比较适合;建筑高度超过100m的一类高层公共建筑,流量开关动作流量宜小于3.08L/S。故建筑流量开关启泵流量值,在1.92L/S以下是可行的。

对于流量开关启动的下限值,规范亦没有明确,如设置流量偏低,则会造成系统误启动或误报警,造成不必要的麻烦。消防技术规范5.3.2条,屋顶稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网正常泄露量和系统自动启动流量,当没有管网泄露数据时,稳压泵的设计流量宜按消防给水流量的1%~3%,且不小于1L/S,现行规范室内消防用水量最大值40L/S,则泄漏量最大值为12L/S。可见,规范对于系统的漏损量大概定义在1L/S左右,笔者根据部分厂家提供的参数,部分报警阀后压力开关启动流量,该流量值在10L/S左右,流量开关的精度一般在±0.5L/S以内。故笔者认为,为防止误报警,流量开关的动作流量应大于系统的泄漏量,控制流量开关的精度在±0.5L/S以内,启泵值选用1.5L/S基本可行。

(2)消火栓系统有稳压泵情况:15S909—消防水泵的自动启动控制,此时,消防水泵启动由出水总管上的压力开关启泵控制,流量开关仅仅是做报警信号,不直接启泵,水泵启动由泵房出水总管上的压力开关启动。规范上明确“稳压泵的设计压力应保证系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15Mpa,即刚开启水枪灭火时,按静水压力计算,水枪出流量可达3.0L/S以上,流量开关动作流量按1.5L/S是可行的。

(3)流量开关启泵值选用:根据以上分析,对于不同建筑,消火栓系统流量开关设置值建议选用1.5~1.9L/S,可确保消防主泵的顺利启动或报警。

5 结束语

建筑消防与人类生活息息相关,作为建筑消防的基本法规---规范,它的不断完善不仅可以有效减少火灾危害、保护人身和财产安全,更是是建筑业趋向成熟的一种表现。

参考文献

[1]GB50016-2004建筑设计防火规范.

[2]GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范.