李金良
山東中石大工程設(shè)計有限公司 山東東營 257100
目前,民用建筑室內(nèi)設(shè)計的各種安全設(shè)施不斷增多和完善;消防設(shè)施是現(xiàn)代建筑配套設(shè)施的重要組成部分,是保障建筑消防安全和人員疏散安全的重要設(shè)施。建筑消防設(shè)施主要包含滅火設(shè)施和安全疏散設(shè)施兩大類。其中消火栓給水系統(tǒng)是最常見的建筑消防滅火設(shè)施,該系統(tǒng)設(shè)置簡便、滅火及時有效且易于操作管理;但從消防系統(tǒng)設(shè)計和后期維護管理情況來看,情況并不樂觀,存在一些安全隱患問題,難以確保發(fā)生火災(zāi)時消火栓給水系統(tǒng)及時有效的發(fā)揮作用,必須引起我們的高度重視。本文主要是針對建筑消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計過程中一些要點進行分析探討,提出合理化建議,確保建筑物內(nèi)設(shè)置的消火栓給水系統(tǒng)時刻處于完好有效的狀態(tài),能及時撲滅火災(zāi),保障建筑物的消防和人員安全。
根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求:當室外采用高壓或臨時高壓消防給水系統(tǒng)時,宜與室內(nèi)消防給水系統(tǒng)合用。獨立的室外臨時高壓消防給水系統(tǒng)宜采用穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)的充水和壓力。建筑消火栓給水系統(tǒng)采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)時,根據(jù)工程實際情況,系統(tǒng)設(shè)置一般可分兩種情況:
(1)當室內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)壓力相近時,宜優(yōu)先采用合用系統(tǒng)(例如:多層建筑),可以是合用消防泵和管網(wǎng),只設(shè)一套消防泵組和一套管網(wǎng),也可以是合用一套消防泵組,管網(wǎng)分設(shè)。多棟建筑室內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)采用合用系統(tǒng)時,室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)應(yīng)分別獨立設(shè)置水泵接合器,系統(tǒng)入戶管上應(yīng)設(shè)置止回閥,確保通過水泵接合器進入室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)的水流,不能進入室外消火栓給水管網(wǎng)內(nèi)。合用系統(tǒng)壓力依靠屋頂高位消防水箱及穩(wěn)壓設(shè)備維持。合用系統(tǒng)及管網(wǎng)布置見圖1、2。
圖1 室內(nèi)外消火栓合用系統(tǒng)及管網(wǎng)布置示意圖(合用消防泵及管網(wǎng))
圖2 室內(nèi)外消火栓合用系統(tǒng)及管網(wǎng)布置示意圖(合用消防泵,管網(wǎng)分設(shè))
(2)當室內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)壓力差別較大時,可采用獨立分開系統(tǒng),分別設(shè)置消防給水泵和管網(wǎng)。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)壓力依靠屋頂高位消防水箱及穩(wěn)壓設(shè)備維持,室外消火栓給水管網(wǎng)內(nèi)平時壓力采用單獨設(shè)穩(wěn)壓泵維持。采用獨立系統(tǒng)時,室內(nèi)、外消火栓給水系統(tǒng)不宜相連接,主要是考慮若室、內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)相連接,當火災(zāi)發(fā)生時,由于室內(nèi)外消火栓泵出水干管上低壓壓力開關(guān)設(shè)定啟泵值不同,對應(yīng)的消防泵自動啟動時間不一致,有可能出現(xiàn)室內(nèi)消火栓泵開啟而室外消火栓泵未開啟的情況,此時若操作室外消火栓滅火,會使室內(nèi)消火栓泵部分流量進入室外消火栓給水系統(tǒng)中,造成室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計流量不足,達不到設(shè)計要求,影響室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)滅火效果,造成了安全隱患。
消防給水系統(tǒng)分區(qū)供水形式應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)壓力、建筑類別、經(jīng)濟技術(shù)和安全可靠等綜合因素確定,可采用消防泵并行或串聯(lián)、減壓水箱或減壓閥減壓的形式建筑消防給水系統(tǒng)采用減壓閥減壓分區(qū)供水時,減壓閥組設(shè)置須滿足以下要求:
(1)采用的減壓閥性能均應(yīng)安全可靠,各個減壓閥組必須滿足消防全部設(shè)計流量及壓力要求;每組減壓閥組宜設(shè)置備用減壓閥,即每個分區(qū)2根消防給水主管線上各設(shè)置2套減壓閥組,平時2套減壓閥組工作,故障或檢修時采用備用閥組供水,避免一組減壓閥故障或檢修時,出現(xiàn)一路供水帶來安全隱患,保證系統(tǒng)安全可靠運行。
(2)減壓閥后連接閥門、管材及設(shè)備的工作壓力,均應(yīng)按減壓閥失效情況進行復(fù)核。
(3)減壓閥進口處需設(shè)置過濾器,防止雜質(zhì)影響減壓閥正常工作;減壓閥前后需設(shè)壓力表及控制閥,便于平時觀測減壓閥前后壓力及檢修;減壓閥后應(yīng)設(shè)置安全閥,防止減壓閥失效后,閥后供水系統(tǒng)超壓,安全閥宜設(shè)在便于排水處。
(4)減壓閥后需設(shè)置流量檢測接口及排水閥,便于后期維修檢測;減壓閥組設(shè)置處應(yīng)設(shè)排水設(shè)施,以便及時排除檢修及測試排水。
(5)比例式減壓閥具有構(gòu)造簡單、工作可靠、安裝方便等特點,宜作為消防給水系統(tǒng)中減壓閥減壓分區(qū)供水的首選減壓閥。但在實際情況中,中低壓水罐消防車供水極限保護高度為120m,當消火栓供水系統(tǒng)壓力在1.2MPa以下,可由單臺消防車直接供水;當消火栓供水系統(tǒng)壓力大于1.2MPa時,若采用比例式減壓閥,消防車通過消防水泵接合器向室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水時,需要采用多臺消防車串聯(lián)供水才能滿足要求,顯然不合理,此種情況下應(yīng)設(shè)置先導(dǎo)式減壓閥,不宜采用比例式減壓閥。另外,減壓閥水頭損失較大,為了保證系統(tǒng)供水安全,要求閥前后壓差不宜大于0.40MPa??烧{(diào)式減壓閥宜水平安裝在管道上,比例式減壓閥宜垂直安裝在管線上。
規(guī)范規(guī)定有以下三種情況之一時,應(yīng)設(shè)消防水池:當生產(chǎn)、生活用水量達到最大時,市政給水管網(wǎng)或入戶管不能滿足室內(nèi)外消防給水設(shè)計流量;當采用一路消防供水或只有一條引入管,且室外消火栓設(shè)計流量小于20L/s或建筑高度大于
50m時;市政消防給水設(shè)計流量小于建筑室內(nèi)外消防給水設(shè)計流量時。當設(shè)置臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)時,市政供水需滿足以上消防供水要求,當任何一條不滿足要求,就需要設(shè)置室外消防水池。實際工程中經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)置室外消防水池情況,設(shè)置時需注意以下幾點:
(1)取水口設(shè)置。當消防水池儲存有室外消防用水量時,應(yīng)設(shè)置消防取水口,取水口數(shù)量按室外消火栓用水量和每個取水口取水能力確定,每個取水口水量按1個室外消火栓計算(10-15L/s),其保護半徑不應(yīng)大于150m,取水口之間無距離要求。當室外消火栓給水系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng),消防水池取水口數(shù)量可與室外設(shè)置的消火栓合并考慮,可減少室外消火栓設(shè)置數(shù)量,節(jié)省工程投資。
若一個場區(qū)在消防水池取水口150m保護范圍之內(nèi),且消防水池儲存水量滿足場區(qū)消防水量要求時,可以不設(shè)室外消防給水管網(wǎng);若場區(qū)在消防水池取水口150m保護范圍之外,可設(shè)置兩個室外消防水池,也可設(shè)臨時高壓室外消防給水系統(tǒng)。取水口需采取防護、保溫措施,所處地坪到消防水池最低液位距離不應(yīng)大于5m。
(2)水位設(shè)置。消防水池有效容積為最高水位(正常水位)與最低水位之間的容積,是消防時滅火系統(tǒng)必須保證的水量。消防水池通常需設(shè)置最高、低水位,最高、低報警水位,溢流水位。
最高水位:保證消防水池有效儲水容積的水位。
最低水位:即最低有效水位,關(guān)系到消防水池有效容積和消防泵安裝,設(shè)計時應(yīng)著重注意。消防水池最低水位需滿足消防水泵吸水口淹沒深度要求,采用旋流防止器時,淹沒深度不應(yīng)小于200mm,采用喇叭口時,淹沒深度不應(yīng)小于600mm;同時,還需滿足消防泵自灌吸水要求,對于立式消防泵,最低水位需高于泵出水管中心線,對于臥式消防泵,最低水位需高于泵殼頂部放氣孔。
最高報警水位:防止補水閥發(fā)生故障無法關(guān)閉,造成消防水池水位上升,達到高報警液位時,發(fā)出報警信號,提醒值班人員及時維修。最高報警水位一般高于最高水位50mm。
最低報警水位:設(shè)置目的是防止補水閥損壞不能補水、水池滲漏、蒸發(fā)等因素造成消防水池水位低于最高水位時,水位降到最低報警水位報警,提醒值班人員及時到場檢修,保證消防水池有效儲水量,降低消防水池儲存水量不足的風(fēng)險。最低報警水位宜低于最高水位50-100m。
溢流水位:防止進水閥損壞,水池水位達到最高報警水位報警后,值班人員未能及時到場關(guān)閉進水閥,水池水位不斷上升,破壞池壁結(jié)構(gòu)安全,淹沒補水管造成倒流污染。在溢流水位處,設(shè)置溢流管泄水,避免以上隱患。溢流水位一般高于最高報警水位50mm。
(3)通氣管設(shè)置。消防水池通氣管有彎管型和罩型,有鋼制和復(fù)合材料兩種,通氣管選用型號應(yīng)根據(jù)消防水池最大進水量確定,即進水容量等于排除氣體的體積空間。一般消防水池設(shè)2根通氣管,管口高差300-500mm,保證水池內(nèi)有一定的氣壓差,以利于池內(nèi)空氣流通,防止水池內(nèi)水質(zhì)腐壞。當消防水池補水管進水時,可利用通氣管快速排氣,消防泵吸水時快速進氣,維持池內(nèi)氣壓平衡。通氣管管口應(yīng)設(shè)鋼絲網(wǎng)罩,防止蟲鼠進入。
(4)池壁留洞。消防水池水位線以上管線穿池壁預(yù)留洞,尺寸比管徑大1-2號;水位線以下管線穿池壁需預(yù)留柔性防水套管;池壁上設(shè)置的人孔需加蓋上鎖。
消火栓給水系統(tǒng)作為建筑消防系統(tǒng)重要組成部分,關(guān)系到人身和財產(chǎn)安全,必須加以重視。消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計過程中,應(yīng)結(jié)合工程實際情況,緊扣規(guī)范、標準,重視要點設(shè)計,采用安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的方案,做到防患未然,確保整個消火栓給水系統(tǒng)安全可靠,保障人員生命和財產(chǎn)安全[3]。