王明智，謝麗清，朱國春，謝金星

（1.河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，石家莊 050021；2.北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，石家莊 050011；3.北方綠野建筑設(shè)計(jì)有限公司，石家莊050011）

本工程設(shè)計(jì)和施工周期為2015～2016年， 恰逢GB50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（簡稱《建規(guī)》）和GB50974—2014 《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（簡稱《消規(guī)》）剛剛頒布實(shí)施，而GB50084—2001《自動噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》（2005年版）（簡稱《噴規(guī)》）尚未更新，本文僅針對設(shè)計(jì)時所依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范條款論述，有可能與現(xiàn)行GB50084—2017《自動噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范部分要求不符。

1 工程背景及概況

防汛抗旱物資作為應(yīng)急減災(zāi)體系的物資保障，在搶險(xiǎn)救災(zāi)過程中發(fā)揮著不可替代的作用。 2011年中央1號文件明確提出“提高防汛抗旱應(yīng)急能力，及安全應(yīng)急搶險(xiǎn)物資儲備體系”。

河北省水利工作會議也明確提出了 “基本建成防汛抗旱減災(zāi)體系、 水資源合理配置和高效利用體系、水資源和水生態(tài)保護(hù)體系、水利科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)代管理體系等四大體系”和“加強(qiáng)防汛抗旱設(shè)施建設(shè)，提高防災(zāi)減災(zāi)能力”的要求，充分體現(xiàn)了防汛抗旱物資倉庫的建設(shè)在防汛抗旱工作中的重要性和必要性。

河北省防汛抗旱物資倉庫工程， 即河北省防汛抗旱物資儲備調(diào)運(yùn)中心石家莊倉庫建設(shè)項(xiàng)目， 為多跨門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)， 位于石家莊市東南部循環(huán)化工園區(qū)內(nèi)，藁城區(qū)丘頭鎮(zhèn)規(guī)劃緯四路南側(cè)，規(guī)劃外環(huán)路東側(cè)。 倉庫總占地面積3.004hm2，總建筑面積15336m2，為河北省建設(shè)規(guī)模最大的防汛抗旱物資倉庫，主要建（構(gòu)）筑物為物資倉庫（1號、2號、3號）、業(yè)務(wù)用房、 水泵房以及消防水池等， 工程總投資7434.13萬元。

2 消防給水系統(tǒng)概況

本工程1號、2號倉庫平面尺寸均 （長×寬）為120m×42m，建筑面積5040m2，倉庫總高度9m，存儲物品的可燃包裝重量不大于存儲物品本身重量的1/4，可燃包裝體積不大于存儲物品本身體積的1/2，故此兩座倉庫火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為戊類，耐火等級為二級；3號倉庫平面尺寸（長×寬）為114m×42m，建筑面積為4788m2，倉庫總高度9m，存儲物品有編織袋、土工布等可燃固體，故該倉庫火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為丙類，耐火等級為二級；業(yè)務(wù)用房建筑面積為300m2，耐火等級為二級。

根據(jù)《建規(guī)》， 本工程3座倉庫占地面積均大于300m2；業(yè)務(wù)用房建筑高度不大于15m，且建筑體積不大于1萬m3，因此廠區(qū)設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)，3座倉庫內(nèi)均設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，另3號倉庫為占地面積大于1500m2的丙類倉庫， 因此還需要設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。

3 消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 室外消火栓系統(tǒng)

建筑物室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量根據(jù)建筑物的用途功能、體積、耐火等級、火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素分析確定，設(shè)計(jì)流量大小參照《消規(guī)》表3.3.2取值。

1號、2號倉庫為戊類，建筑體積約45360m3，室外消火栓設(shè)計(jì)流量為15L/s；3號倉庫為丙類， 建筑體積約43092m3，室外消火栓設(shè)計(jì)流量為35L/s。 因此本工程室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量按3號倉庫設(shè)計(jì)，火災(zāi)持續(xù)時間為3h。

室外消火栓采用臨時高壓消防系統(tǒng)， 平時管網(wǎng)壓力由市政管網(wǎng)供給， 保證每個消火栓出口壓力不小于0.1MPa，火災(zāi)發(fā)生后，報(bào)警信號啟動消防泵房內(nèi)室外消火栓泵，向室外消火栓管網(wǎng)供水。

室外消火栓管道在廠區(qū)內(nèi)形成環(huán)狀， 在管道沿線設(shè)置地下式室外消火栓（間距≤120m），消火栓距離建筑物外墻不小于5m， 距離道路邊緣不超過2m，消火栓保護(hù)半徑不超過150m。

3.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

建筑物室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量大小參照 《消規(guī)》表3.5.2取值，本工程各倉庫建筑高度均小于24m。

1號、2號倉庫為戊類， 室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量為10L/s；3號倉庫為丙類，且體積大于5000m3，室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量為25L/s。 因此本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量也按3號倉庫設(shè)計(jì)，火災(zāi)持續(xù)時間為3h，同時使用消防水槍數(shù)為5支， 每根豎管最小流量為15L/s，同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為一起，消火栓布置保證至少兩支水槍的充實(shí)水柱同時到達(dá)保護(hù)范圍的任何部位。

室內(nèi)消火栓給水管道連接成環(huán)狀管網(wǎng)， 且每個倉庫有2條進(jìn)水管與室外消防環(huán)狀管網(wǎng)連接，室外設(shè)置消防水泵接合器。 每個消火栓處設(shè)消防按鈕及報(bào)警裝置，消防按鈕直接啟動水泵房內(nèi)消火栓給水泵，消防報(bào)警信號傳至消防控制室。

4 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3號倉庫存儲物資為堆放高度4m的救生衣、編織袋等，根據(jù)《噴規(guī)》第5.0.5條，倉庫危險(xiǎn)級為Ⅱ級，自動呢噴水滅火系統(tǒng)噴水強(qiáng)度為12L/（min·m3）， 作用面積為200m2，噴灑設(shè)計(jì)流量40L/s，持續(xù)噴水時間2h。

本工程自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭采用直立型噴頭（K=80），動作溫度68℃，碰頭濺水盤與頂板的距離不小于75mm，且不大于150mm，系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭工作壓力不小于0.5MPa。 每個自動報(bào)警閥系統(tǒng)安裝灑水噴頭數(shù)量不超過800個。 其工作原理如圖1。

圖1 自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理

5 消防泵房及消防水池

消防泵房內(nèi)設(shè)置滿足消防給水系統(tǒng)所需要的消防水泵，共設(shè)置室外消火栓泵組、室內(nèi)消火栓泵組及自動噴水泵組，每個消防給水泵組各設(shè)置1臺工作泵和1臺備用泵。消防泵房系統(tǒng)如圖2（圖中①、②、③號泵分別代表室外消火栓、 室內(nèi)消火栓及自動噴水滅火系統(tǒng)泵組）。

圖2 消防泵房系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)為預(yù)作用系統(tǒng)， 在準(zhǔn)工作狀態(tài)時配水管道內(nèi)不充水， 每個防火分區(qū)內(nèi)自動噴水管網(wǎng)起端設(shè)置預(yù)作用報(bào)警閥一個， 其后管道體積為5.34m3，經(jīng)計(jì)算其充水時間為2.2min。

消防水池有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量和室外消防用水量之和。 因此消防水池有效容積=室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量+室外消火栓系統(tǒng)用水量+自動噴水系統(tǒng)用水量。 經(jīng)計(jì)算，最小有效容積為936m3。

消防水池總蓄水有效容積大于500m3時，宜設(shè)兩格能獨(dú)立使用的消防水池，因此消防水池分兩格，單格凈尺寸（長×寬×有效水深） 為24.0m×5.0m×4.0m=480m3，總有效容積960m3。 消防水池水源接自市政給水管道。

6 高位水箱及增壓穩(wěn)壓設(shè)計(jì)

《消規(guī)》 第6.1.6、6.1.7條規(guī)定室外臨時高壓消火栓系統(tǒng)宜與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合并， 獨(dú)立的室外消火栓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)穩(wěn)壓泵，本工程在設(shè)計(jì)時采用室外、室內(nèi)及自噴三套獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)， 其中室外消火栓系統(tǒng)利用市政水壓進(jìn)行增壓和穩(wěn)壓， 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)利用高位水箱及穩(wěn)壓泵滿足增壓和穩(wěn)壓的要求。

高位水箱是臨時高壓消防給水系統(tǒng)消防水池—消防泵房以外的另一個重要的消防水源， 其目的是增加消防供水的可靠性， 以最小的成本得到最大的消防安全效益。

高位水箱有效容積按照《消規(guī)》第5.2.1（5）條規(guī)定確定為18m3， 由于倉庫結(jié)構(gòu)形式不足以承擔(dān)消防水箱及其附屬設(shè)備的重量， 因此在消防水泵房上部加蓋高位水箱間。 水箱安裝高度按照《消規(guī)》第5.2.2條規(guī)定，并設(shè)置增壓穩(wěn)壓設(shè)施。

穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程按照滿足滅火系統(tǒng)最不利配水點(diǎn)處最小工作壓力和靜水壓力的要求進(jìn)行確定。 參照國標(biāo)圖集《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》進(jìn)行選型，穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)流量為3m3/h，一用一備。

7 結(jié)語

防汛抗旱物資不同于其他單一種類的物品存儲倉庫，主要有搶險(xiǎn)物料、救生器材、小型搶險(xiǎn)機(jī)具等三大類、近60個品種，設(shè)計(jì)過程中，對存儲物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行合理分類， 從而避免了將所有倉庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別提高。

本工程前期工作過程恰逢《建規(guī)》和《消規(guī)》剛剛頒布實(shí)施， 設(shè)計(jì)過程中針對規(guī)范中的新規(guī)定和新要求進(jìn)行深入分析和理解， 合理選擇消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使得設(shè)計(jì)成果既滿足規(guī)程、規(guī)范的要求，又保證了火災(zāi)時能快速、有效的滅火，同時節(jié)約了工程造價。

施工圖設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)審圖單位、消防大隊(duì)等有關(guān)部門審核后交付施工單位， 目前本工程已經(jīng)完成竣工驗(yàn)收工作，如期投入使用。對本工程的消防給水設(shè)計(jì)工作有以下幾點(diǎn)總結(jié)：

（1） 本設(shè)計(jì)在前期工作階段，3座倉庫均設(shè)計(jì)為丙類倉庫，無論在建筑防火設(shè)計(jì)及消防給水設(shè)計(jì)時，均需提高防火等級以滿足規(guī)范要求。設(shè)計(jì)過程中，對防汛抗旱物資進(jìn)行合理分類， 將難燃燒和不燃燒物品統(tǒng)一劃分至1號、2號倉庫內(nèi)，其余救生衣、救生圈、編織袋、土工布（膜）等可燃物及可燃包裝重量大于物品本身重量1/4或可燃包裝體積大于物品本身體積1/2的物資存儲至3號倉庫，最終1號、2號倉庫火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為戊類，3號倉庫為丙類。

（2）本工程所在地為華北地區(qū)，倉庫內(nèi)未設(shè)取暖設(shè)施，消防給水管道有冰凍可能，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)管道采用濕式系統(tǒng)應(yīng)采取電伴熱措施防止冰凍破壞；自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)為預(yù)作用系統(tǒng)， 并在倉庫屋脊處（最高點(diǎn)）設(shè)置快速排氣閥，預(yù)作用報(bào)警閥后管道充水時間為2.2min，與規(guī)范中要求不宜超過2min略有差距，但并非強(qiáng)制性要求，后期消防演練過程中，如充水時間不理想， 可增設(shè)預(yù)作用報(bào)警閥達(dá)到快速充水的目的。

（3）設(shè)計(jì)時，增壓穩(wěn)壓設(shè)施選用圖集《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》時效版本為98S205，而現(xiàn)行版本為17S205，圖集中穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)流量為3m3/h，與《消規(guī)》 中“穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)流量宜按消防給水設(shè)計(jì)流量的1%～3%計(jì)，且不宜小于1L/s”的要求略有不符，在今后的消防整改時， 應(yīng)根據(jù)最新版本圖集對消防穩(wěn)壓泵進(jìn)行更換。

（4）本工程的實(shí)施，為同類工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)思路和方案方法， 在滿足倉庫防火要求的前提下， 也能滿足防汛抗旱物資儲備的需求。

本工程的建設(shè)， 建立和完善了防汛抗旱物資儲備體系， 從根本上改善了物資存儲、 保管和調(diào)運(yùn)條件，保證防汛抗旱物資儲備工作在防汛搶險(xiǎn)、抗旱減災(zāi)工作中發(fā)揮重要保障作用， 落實(shí)了河北省水利工作會議的部署要求， 彌補(bǔ)了河北省物資儲備一直以來存在的不足。

防汛抗旱物資儲備是整個防汛工作的重要組成部分，是戰(zhàn)勝各類洪水災(zāi)害的物資基礎(chǔ)和保證，適應(yīng)了國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的要求， 滿足了新形勢下防大訊、抗大洪、搶大險(xiǎn)、救大災(zāi)的需要。