多层建筑消防系统设置

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多层建筑消防系统的设置 苗 茁 （吉林油田设计院 工艺室水组） 摘要：归纳了高位水箱与气压水罐相比下的优点，论证了水箱的设置高度，推荐了设置气压供水装置解决高位水箱出水压力不能满足最不利点消火栓水压要求问题的方法。 关键词：高位水箱 气压水罐 设置高度 气压供水装置 《建筑设计防火规范》 GBJ16－87（2001年版）（以下简称新版《建规》）与广大工程设计人员见面了。新版《建规》第8.6.3条规定：“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、水塔，……”与原版《建规》不同的是，新版《建规》允许用气压水罐、水塔代替高位水箱，就此条款，探讨如下： 一、 高位消防水箱与气压水罐的区别 消防水箱是扑救初期火灾用水的主要来源，也是最可靠的用水来源。气压水罐与高位消防水箱在储水量、启动运行方式、可靠性等方面均有很大不同。 1、气压水罐如想储存一定量消防用水的话，其容积要大于储存水量。这就要求在储存同样体积的消防用水的情况下，气压水罐的体积必须大于高位消防水箱。 2、消防水箱设置在建筑物的最高处，可以靠重力自流给室内消防管网提供压力，而气压水罐必须在与其相连的水泵启动的情况下，才能给室内消防管网提供压力，这就对设备动力供应提出了严格的要求。笔者认为，由于消防水箱或气压水罐储存的消防用水是用来扑救初期火灾的，因此，规范必须对气压水罐的启动作出明确清晰的规定。（正常情况下，从接到消防信号到气压水罐启动投入消防的时间不应该太长）其次，为保证火场供水安全可靠，规范还应规定气压水罐应设有备用泵。第三，为保证可靠的动力供应，规范还应规定，与气压水罐相连的所有水泵的电源应采用消防专用电源与建筑物其它用电分开。第四，还应对气压水罐的吸水管路、压水管路作出要求，如气压水罐设置在建筑物外时其压水管至少为两条。最后，规范应规定是否允许几座相邻建筑物共用一套消防气压供水设备。该设备应按几座相邻建筑物中室内消防用水量最大者确定流量，按压力要求最高者确定扬程。这样更符合《建规》的1.0.2条中“促进生产，保障安全，方便使用，经济合理。”的基本原则。 综上所述，规范应对气压水罐设置上的一些要求做出明确规定。气压水罐与高位消防水箱相比，储水能力低，供水可靠性差，占用房间布置设备又不受建设方的欢迎。因此，笔者建议仍然使用设置高位消防水箱的方法解决多层建筑初期火灾扑救。 二、 高位消防水箱设置高度的计算 新版《建规》中关于消防水泵的设置及消防水箱设置高度规定仍然不明确。可参照条款只有第8.6.2条第九款规定：“高层工业建筑和水箱不能满足最不利点消火栓水压要求的其它建筑，应在每个消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮，并应有保护措施。”据此，是否设置消防水泵取决于高位消防水箱是否能满足最不利点消火栓的水压要求。关于水压，《建规》第8.6.2条第二款规定了“水枪充实水柱长度应由计算确定，一般不应小于7m，但甲、乙类厂房、超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房内，不应小于10m；高层工业建筑、高层库房内，不应小于13m水柱。”现以水枪充实水柱长度Sk=7m、水枪喷嘴口径19mm计算高位消防水箱的设置高度。（见图1） Hxh=h d+H q=A dL d q2xh+q2xh /B 式中 Hxh―消火栓栓口处所需水压（mH2O）； h d―消防水带水头损失（mH2O）； H d―水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压（mH2O）； A d―水带的比阻，选用65mm口径衬胶的水带，则A d＝0.00172； qxh―消火栓射流出水量（L/s），根据直流水枪充实水柱技术数据，充实水柱7m时，19mm口径水枪流量为3.8 L/s； L d―水带长度（m）选用L d＝25m； B―水流特性系数，19mm口径水枪喷嘴的B值为1.577。 Hxh=0.00172×25×3.82+3.82/1.577=9.78 mH2O 根据图1，水箱设置高度可按下式计算： H＝Hxh＋hsk+hw-2.2 式中 H―消防水箱最低水位与建筑物屋顶标高差（m）； Hxh―消火栓栓口处所需水压（mH2O）； Hsk―消火栓栓口水头损失（mH2O），据有关资料：hxh＜2mH2O； hw―最不利点消火栓与水箱出口间管段水头损失（mH2O）， hw＝hy＋hj其中hy为沿程水头损失，hj为局部水头损失，按沿程损失10%计算。取消防用水量为15 L/s，选用DN100的消防管道，设管段长度L＝30m,查水力计算表，v=1.8m/s,1000i=27.45mH2O,则hy＝iL=0.02745×30=0.824m, hw＝1.1hy=1.1×0.824=0.91m. H＝9.78+2+0.91-2.2=10.49m 水箱设置如此之高，在多数实际工程中根本无法做到，也就是说，单独依靠加大水箱设置高度不能满足最不利点消火栓水压要求。那么，根据《建规》8.6.2条第九款规定，需设置消防水泵。在多数情况下不允许消防泵直接从市政管网中吸水，这样就需要设置消防水池和缓冲水箱。这与屋顶高位水箱设置重复，还需要单独占用房间布置设备及相应的控制设备和动力供应，增加了消防工程投资，使用管理也很不便，不符合《建规》第1.0.2条中“方便使用，经济合理”的基本原则。实际工程中多数情况下都只设水箱，未设消防水泵，规范条文形同虚设。 三、 设置气压供水装置解决高位消防水箱出水压力不能满足最不利点消火栓水压要求的问题 除设置消防泵外，解决高位消防水