劉 晴,宋 蕾,蘆繼宇
(山東科技大學(xué)礦業(yè)與安全工程學(xué)院 山東 青島 266590)
此建筑為某醫(yī)院的病房大樓,共有九層,建筑總面積為13941.36平方米,其中每一層長度為87.59米,東側(cè)寬度19.44米,西側(cè)寬度為20.84米。一到九層建筑面積均為1549.04m2。每一層都設(shè)有儲藏室、污洗室、空調(diào)機房、重癥監(jiān)護病房、病房、飲水間、醫(yī)務(wù)人員辦公室、換藥室、治療室、護士站。一層有東門廳﹑西門廳﹑南門廳三個進出口、一個食堂。二層、四層、五層、六層和七層單獨設(shè)有活動室和探視室。八九層是干部病房單獨配有演示教室和會議室。每個病房都配有獨立衛(wèi)生間和桌椅。本文主要從消防安全方面對此建筑消防系統(tǒng)研究。
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)8.3.4知,該醫(yī)院病房樓的建筑的總面積為13941.36m2,每層建筑面積為1549.04m2,達到安裝自動噴水滅火系統(tǒng)的要求。該醫(yī)院樓的病房樓設(shè)置的自動噴淋滅火系統(tǒng)的火災(zāi)危險等級均為中危險級Ⅰ級。因此,根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)知采用濕式系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境溫度必須控制在[1],該醫(yī)院病房樓的室內(nèi)環(huán)境溫度都在4℃到70℃之間[2],故該醫(yī)院樓的病房樓可以選擇濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。
因此,本文研究的是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。
本文研究的醫(yī)院病房樓整體建筑高度為36m,層高有9層。
根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50084-2005)5.0.1知中危險級Ⅰ級建筑物的系統(tǒng)設(shè)計的基本數(shù)據(jù)如下:設(shè)計的建筑物的噴水強度為6L/(min·m2)其中,作用面積為160m2,計算用水量為16L/s,噴頭工作壓力為0.1MPa。系統(tǒng)的報警閥所控制的噴頭個數(shù)不應(yīng)該高出800個[2]。
因為醫(yī)院的病房樓中傷殘人士居多的,所以在火災(zāi)發(fā)生的時候其相對的疏散能力比較弱,不能夠在很短的時間內(nèi)快速的采取相應(yīng)的措施來應(yīng)對,所以綜合以上考慮,該醫(yī)院樓的病房樓都應(yīng)該選擇快速響應(yīng)噴頭。
根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50084-2005)第7.1節(jié)知,水力計算的最不利處的作用面積最好為矩形,噴頭的布置間距要控制在2.4米到4米之間[2]。在布置噴頭時我們要根據(jù)圖紙的實際布置情況來進行劃分每個噴頭的間距,但要保證噴頭的間距控制在2.4米到4米之間,只要符合這個范圍就算符合要求。
立管在建筑物的北邊,在一層的A區(qū)設(shè)置三條配水管,在西廳進門口配水管連接兩根配水支管,一共設(shè)有3個噴頭;在食堂區(qū)域一條配水管連接10根配水支管41個噴頭;在門廳共布置15個噴頭。在一層B區(qū),1根配水管共有14根配水支管,在醫(yī)生辦公室內(nèi)每個房間布置2個噴頭,走廊間距在3600米內(nèi)設(shè)置一個噴頭,在病房內(nèi),每個房間布置4個噴頭,B區(qū)共布置79個。
二層四層布置結(jié)構(gòu)相同,在醫(yī)生辦公室內(nèi)每個房間布置2個噴頭,走廊間距在3600米內(nèi)設(shè)置一個噴頭,在病房內(nèi),每個房間布置4個噴頭,A區(qū)共布置79個。在B區(qū)在醫(yī)生辦公室內(nèi)每個房間布置2個噴頭,走廊間距在3600米內(nèi)設(shè)置一個噴頭,在病房內(nèi),每個房間布置4個噴頭,B區(qū)共布置74個。其余層數(shù)的結(jié)構(gòu)布局稍有不同但布置的形式和位置相同。
根據(jù)自噴規(guī)范可以知道,噴頭的流量可以按下式計算:
式中:q——噴頭流量,L/min;
K——噴頭流量系數(shù);K1=80;
P——噴頭工作壓力,MPa。
所以該醫(yī)院樓的病房樓中每層的噴頭流量為1.33l/s
根據(jù)建筑物實際情況可以確定建筑物最不利點的作用面積可以確定為:A區(qū)為167.2m2,B區(qū)為171.5m2。
水力計算選定的最不利點處的作用面積宜為矩形,長邊平行于配水支管,長度不宜小于作用面積平方根的1.2倍。即:
式中:A——相應(yīng)危險等級的作用面積,m2;
Lmin——作用面積長邊的最小長度,m。
因此,A區(qū)為:
B區(qū)為:
作用面積的短邊為:
式中:B——作用面積短邊長度,m;
L——作用面積的長邊的實際長度,m。因此,A區(qū)為:
B區(qū)為:
此計算結(jié)果只能作為一個參考依據(jù),具體的短邊長度和長邊長度的選擇還要根據(jù)圖紙的具體要求來進行布置選擇。
計算公式如下所示:
式中:N——作用面積內(nèi)的噴頭個數(shù),個;
A'——設(shè)計作用面積,m2;
As——一個噴頭的保護面積,m2/個。
因此,根據(jù)圖紙的具體情況可以了解到,A區(qū)的設(shè)計作用面積為167.2m2,計算結(jié)果如下:
實際布置時考慮噴頭和端墻的距離最大值為1.8米,同時要滿足噴頭到墻邊的距離最小為0.1米。
最終我們可以依據(jù)圖紙具體畫出的最不利位置內(nèi)作用面積的噴頭數(shù)量為26個,比計算結(jié)果多,所以計算和取值成立。
B區(qū)的設(shè)計作用面積為171.5m2,計算結(jié)果如下:
最終我們可以依據(jù)圖紙具體畫出的最不利位置內(nèi)作用面積的噴頭數(shù)量為18個,比計算結(jié)果多,所以計算和取值成立。
綜上所述,本文以自動噴水滅火系統(tǒng)簡介為切入點,從自動噴淋系統(tǒng)類型的選擇、噴頭設(shè)計的選型、噴頭的布置、自動噴水系統(tǒng)的水力計算等角度出發(fā),詳細論述了醫(yī)院建筑消防自動噴淋系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵點,多方面入手,旨在充分發(fā)揮醫(yī)院消防自動噴淋系統(tǒng)功能。