上海市地方消防设计规范的特点(doc11)(1).doc

上海市地方消防设计规范的特点 上海市标准民用建筑水灭火系统设计规程编制组 姜文源 执笔 提 要 上海市标准民用建筑水灭火系统设计规范以下简称规程自1993年起草起，至今已完成送审稿，这是上海市给水排水专业领域编制的第一本消防规范。这本地方标准结合上海特点，某些内容与国家标准比更为详尽、具体而更具可操作性，在另一些方面由于上海为地处沿海的国际大都市，经济地位在全国举足轻重，加上新技术引进等因素的影响，因而条文具有先导性，在规程行将报批之际，我们认为有必要向海内海外同行介绍规程的主要内容，以求规程的进一步完善。 关键词 水灭火系统 稳高压消防给水系统 稳高压局部稳压设施 稳压罐 上海市地方消防设计规范民用建筑水灭火系统设计规程已基本就绪有待审查通过，这本规程的编制集中了上海市水消防方面超一流的专家共同努力而完成。主要起草人有华东建筑设计研究院的潘德琦、王凤石、冯旭东、杨琦，上海市消防局的曾杰、朱敏、上海建筑设计研究院的鲁宏深、张淼、姜文源等。规范对指导上海市给排水专业人员进行消防工程设计有积极作用，规程内容的主要特点有以下几个方面： 一、 特 特指特色，即地方特色。地方规范应有地方特色，这是不言而喻的，否则 也就没有必要制定标准了。规范的第一特点就表现在这地方特色上。 上海地处长江三角洲冲积平原、气候温和湿润、开埠较早、经济繁荣发达，改革开放以来，更见迅猛发展，成为国际大都市，消防技术和装备先进、供电可靠、管理到位。无论在气候、地质、水文、人文环境、经济等各方面都极具有特色，这些特色就直接反映在规程条文上。 在消防水源方面，上海市市政给水管网遍及全市，包括近郊和县属城镇都有市政给水管网敷设，而市政给水，其水质符合消防要求，水量充足，水压可满足消防水泵低位敷设时自灌要求，因此条文规定：“应优先采用市政给水为消防水源”。 上海地区也有自然水体，如黄浦江、苏州河、蕴藻浜、川杨河、大治河、淀浦河、金汇港等，且水位标高与附近自然地面相差不多，洪水位和枯水位落差不大，便于消防车取水，也可作为消防备用水源，因此规程规定：“天然水源可作为临时备用水源，仅作为室外消火栓使用”。 最具上海地方特色的做法是消防水泵可从市政给水管网上直接吸水。直接吸水的优点是：可充分利用城市管网水压，可节省消防水池费用，减少水池二次污染，便于水泵自动启动。但直接吸水一般较难实施，但在上海，既有这方面的传统，又具有现实性。直接吸水的前提是水量足够而水压不足，因此条文规定：“当市政给水管管径大于等于200mm，且其水量能满足生活、生产消防用水量时，消防水泵可直接从管网上吸水”。 墙壁式水泵接合器兼有地上式水泵接合器明显，便于取用和地下式水泵接合器防冻、不易被碰撞的优点，还有一定的装饰作用，规程规定：“水泵接合器应采用地上室或侧墙式”（侧墙式即为墙壁式）。 宽严适中，该宽时放宽，该严时从严，是标准、规范、尤其是消防规范的一条重大准则，也是体现地方特征的一个重要方面。规程根据上海市消防站布局合理，扑救能力强的特点，对室内消火栓的布置作了有限度的放宽，如：“住宅建筑及设有自动喷水灭火系统保护的公共建筑室内消火栓的布置应保证有一支水枪的充实水柱到达室内任何部位”。 墙壁式水泵接合器兼有地上式水泵接合器明显，便于取用和地下式水泵接合器防冻、不易被碰撞的优点，还有一定的装饰作用，规程规定：“水泵接合器应采用地上室或侧墙式”（侧墙式即为墙壁式）。 宽严适中，该宽时放宽，该严时从严，是标准、规范、尤其是消防规范的一条重大准则，也是体现地方特征的一个重要方面。规程根据上海市消防站布局合理，扑救能力强的特点，对室内消火栓的布置作了有限度的放宽，如：“住宅建筑及设有自动喷水灭火系统保护的公共建筑室内消火栓的布置应保证有一支水枪的充实水柱到达室内任何部位”。 高位水箱的高度，建规规定设在建筑物的最高处，高规要求保证顶层消火栓0.07Mpa的静水压力。这些规定都未能涉及高位水箱设置高度的目的所在。规程予以明确，规定：“高位消防水箱的设置高度应保证消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的给水管网能充满水”。并要求：“保证自动喷水灭火系统最不利点处的喷头静水压力不小于0.05Mpa”。这既与自动喷水灭火系统设计规范的协调一致，又表达了水箱充水至消防给水管网这一基本目的。 取消消防水箱为工程设计人员所关注，水箱取消后可以省却许多麻烦，如水箱的投资、二次污染的防止、跌水噪声的消除、双重浮球阀溢流损失的解决等。而取消水箱是有条件的，条件在于： 1、高压给水系统能保证系统所需的水量和水压要求； 2、稳高压给水系统和临时高压给水系统要求电源（或动力）可靠，管理到位，上海地区具备第2项基本条件，因此规程对不设消防水箱的条文规定为： “自动喷水灭火系统有下列情况之一时，可不设消防水箱： 1、水源能保证系统水量和水压要求。 2、轻危险级和中危险级的建筑物中设有稳压水泵或气压给水设置。气压罐的储水量不小于3m”。 前一款指高压给水系统，第二款指稳高压或临时高压给水系统。而且具备动力可靠和管理到位这两个基本前提。 消防给水管网应强调排气，因排气不畅在管网中积存空气后，带来的问题有：增大水流阻力、气塞现象导致水流不畅乃至断流；压力表指针急剧摆动，计量不准；造成管网渗漏现象加剧等，规程对此作了相应规定：“消火栓给水系统中不设高位水箱采用稳压系统时，系统的顶部应设排气阀”。 排气又有日常排气（溶解氧的释放）和初次充水时排气之分，前者排气量小，后者排气量大，不同的排气量应采用不同类型的排气阀。 二、细 细指细致、具体。全国规范偏于原则，条文不够细致，地方标准应在条文 规定具体细致上见功夫，特别是哪些需要规定，而未作规定又容易产生分歧、误解的条文，更应予细化，规程在这方面作了努力。 超高层建筑指建筑高度超过100m的高层建筑。超高层建筑数量不多，建筑 标准高，且大多为重要的标志性建筑。规程规定：“超高层建筑应设消防水池”。并规定：“其容量应保证不小于100m3喷淋的消防贮水水量”。 100m3相当于民用建筑中危险级自动喷水灭火系统一小时用水量，即：26L/S*60S*60min=93.6m3=100m3。 在火灾情况下如有条件补水，消防水池容量可以减少，但国家标准对此虽 有规定但不够明确。规程规定：“在火灾情况下设有两路供水能保证量可减去其中最小管径火灾延续时间内补充的水量”。这里明确补水的条件为两路供水，连续补水，补水量按供水量最小管径计算。 消防给水管网应为环状管网，目的为了双向供水，安全供水。从安全度的 角度分析，减少环节有利于安全度的提高，因此规程明确：“室外消防给水管道可利用市政管道共同构成室外环网”。这就将室外消防给水管道和市政管道两个环节简化为一个环节，从而提高了供水安全度，也简化管网，同时也便于管理。 水泵接合器只在临时高压给水系统和稳高压给水系统中设置，高压给水系 统由于“管网内经常保持满足灭火时所需的压力和流量，扑救火灾时，不需启动消防水泵加压而直接使用灭火设备进行灭火的消防给水系统”。因此规程明确：“设内外消火栓给水系统采用集中高压给水系统时，可不设水泵接合器”。 水泵接合器的水由消防车工供给，在消防车供水能力范围外的分区可不设 水接合器，这在国家标准中已有规定，根据上海地方特点和消防车的装备情况，规程对消防车供水能力范围具体规定为1.20Mpa,使条文便于执行。条文规定如下：“消防给水竖向分区供水时，在水泵接合器栓口的压力大于1.2Mpa的高区，高区可不设水泵接合器；而压力小于等于1.20Mpa的分区仍应设置水泵接合器”。 对于采用减压阀竖向分区的给水方式，由于减压阀具有止回阀功能，水流 方向从高压区流向低压区，不可能也不允许反向流动，为避免失误，防止设置错误，规程规定：“消防给水竖向分区宜对各分区分别独立设置。但采用减压阀分区时，宜在高压给水干管上设水泵接合器”。这样设置在高区的水泵接合器，消防用水可以通过它到达竖向分区的任何的一区。 高层建筑竖向给水分区采用什么方式，在国家标准中未作规定，规程予 以细化，规定：“当建筑高度低于或等于120m时，消防给水竖向分区宜采用减压阀、分区水泵、多出口泵并联消防泵分区给水系统”。减压阀分区是目前最常用的分区方式，分区水泵也有应用，多出口泵在满足不同分区水压要求不同的前提下，可以减少水泵数量，值得推荐。 在我国现行消防通用规范（如高规、建规）中未曾提到减压阀，在消 防专用规范（如喷水规范）中虽曾提及减静压应采用减压阀，但具体要求涉及不多，规程则作了较多规定如： “消火栓给水系统宜在两根供水干管上设减压阀。 自动喷水灭火系统与减压阀后的报警阀组为两个及两个以上时，减压阀应 设备用。 在减压阀并联给水系统中，各区可合用屋顶消防水箱和水泵接合器” 我国规范只对并联水箱的容量作了规定，但未对转输水箱的容量作出规定 ，而转达输水箱的容量又是必需作出规定的，更由于竖向分区给水时有：“宜采用多台泵直接串联或设中间水箱转输的串联给水系统”的规定。对于转输水箱，规程要求：“各分区应设中间水箱（屋顶水箱）。屋顶水箱的容量不应小于是18m3，作转输使用的中间水箱容量不应小于60m3。60m3相当于自动喷水灭火系统10min用水量（30L/S*60S*10min）、消火栓给水系统10min用水量（40L/S*60S*10min）和屋顶水箱18m3容量之和。 水泵直接串联的给水方式也有应用，这类给水方式的关键在于水泵的启动 ，规程对这类给水方式强调：“各区水泵直接在管道串联时，上下区水泵联锁启动的时间间隔不大于20S，并与中间水箱联动。串联水泵给水系统中应先启动下部水泵。水箱转输出串联给水系统中串联水泵给水系统中应先启动上部水泵”。 室内消火栓的分类按公称通径区分有DN65、DN50之分；按阀和出水 口的数量区分有单阀单口、单阀双口和双阀双口之分；按消火栓的压力情况区分有减压型、稳压型和增压型之分，尽管室内消火栓有多种类型，但在消防规范中一般只对口径提出要求，对其他方面往往不作规定。规程对此作了深化，条文规定：“室内消火栓宜采用单阀单出口型消火栓。条状建筑的尽端消火栓可采用单立管接双阀双出口型室内消火栓”。 上海地区建筑密集度高，一处发生火灾，极易蔓延至邻近建筑，而多层建 筑和高层建筑又往往混杂兴建，消防车和建筑物配置水带不宜搞几种规格，否则往往会导致消防队员携带的水带口径和建筑物内消火栓口径不相一致，解决的办法是不论多层建筑还是高层建筑都采用统一规格的消火栓、水枪和水带。因此规程规定：“室内消火栓口径应为65mm、水枪喷咀口径为19mm，配置水带为65mm，长度为20m或25m”。 消防软管卷盘是用于扑救初期火灾、行之有效且便于使用的灭火设施，在 一般消防规范中只规定设置场所和基本要求，对此工程设计尚嫌不足。规程就胶带长度（不应大于30m）；安装高度（应便于使用）；水源保证（除可与消防给水管道连接外，也可与生活给水管道连接）；设置要求（可以安装在消火栓消防箱内,也可单独设置）等方面分别作出规定。 有了消防软管卷盘，在消防队员到达火场之前，建筑物内管理人员就可以 动用消防软管卷盘来扑救初期火灾，取代了室内消火栓部分功能，因此规程规定：“住宅建筑当设置消防软管卷盘时，消防箱内可仅设消火栓，不设水带和水枪”。 净距大于0.80m的闷顶或技术夹层设置喷头的问题，其争论由来已久，规 程作了明确：“闷顶内电线设有金属套管或硬聚氯乙烯管，全封闭防火线槽、防火电缆、托盘；无可燃物、风管保温采用玻璃等非燃材料可不设喷头”。 排污泄水管用于排污，也用于紧急排水，设置位置应便于操作也应尽量靠 近水流指示器附近，这是和末端试水装置功能要求完全不同的装置，规程要求“其管径应为DN80100mm”。 超压问题是消防泵特有的问题之一，向水箱供水的生活泵，工作点为水泵 流量一扬程曲线和管道阻力曲线的交点，水泵流量和扬程不变；与气压给水设备配套的水泵，在最低工作压力和最高工作压力的区段内运行，尽管流量和扬程是变化，是可以控制的；恒压变流量供水设备在运行时，供水压力始终不变，就更没有问题了，总是存在于消防泵，尤其是流量和扬曲线陡直，设计流量较大的消防泵，按设计流量选泵，在小流量运行时，极易出现超压问题，而小流量运行又是不可避免的，如火灾初期、试运转以及自检运行时都属于小流量运行情况，关于在什么情况下应采取防超压措施，有关规范未予明确，规程要求，当：“水泵出口压力1.0Mpa时应有防超压措施”。防超压措施包括：选用流量扬程曲线平缓的水泵；多台水泵并联运行；设置泄压阀等泄压装置等。 消防给水系统对管径有一个最小管径的规定，目的在于： 1、保证设计流量的通过，如高规规定消防竖管的管径不应小于100m。 2、防止管道堵塞，如喷水规范规定，短管最小管径不应小于25mm， 但对消防水箱和气压罐的出水管管径未有明确规定，使设计人员无所适从，消防水箱或气压罐的出水或供火灾前补水用，或在火灾初期供水用，一般按二支水枪或三个喷头来计算水量。规程规定：“向自动喷水灭火系统供水的消防水箱或气压水罐，其出水管不应小于DN80mm“ 喷头间距加密，俗称加密喷头，加密喷头空间可起什么作用？可取代那类 系统，对此始终有争论。规程明确“加密喷头不能代替分隔水莫，而只能代替防护冷却水幕，喷头加密后，喷头布置间跨为1.82.2m，走廊上防火卷帘的加密喷头应在卷帘的两侧设置，中庭环廊设置加密喷头时，仅设置在中庭环廊的外侧”。 三、稳 稳指委屈高压消防给水系统和局部稳高压设施。消防给水系统有高压、临 时高压和低压三大类别，高压给水系统实施起来有一定困难；临时高压给水系统尽管较为现实，但毕竟在火灾初期存在某些楼层和区域，消防水压和消防流量不能充分保证的缺陷；低压给水系统只限用于室外。而稳高压给水系统则是一类极有特色的消防给水系统，它比高压给水系统现实，而比临时高压给水系统，并就有关方面作出具体规定。稳高压给水系统应用已久过去归入临时高压给水系统，现在从临时高压给水系统中独立出来，这是认识上的一个飞跃、一个进步。在某种程度上可以说稳高压给水系统是规程的精华所在，是规程的灵魂。 一、稳高压给水系统在规程中有如下定义：“消防给水系统平时由稳压 设施保持系统中的压力，灭火时由压力联动启动消防水泵工作的消防给水系统”。 二、稳高压给水时系统有室外和室内之分。“室外采用稳高压给水系统，管 道的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小10m”。 稳高压消防给水系统的应用场合有：多层建筑、高层建筑和建筑群当多层 建筑采用时规程规定：“多层建筑采用高压消防给水系统或稳高压消防给水系统可不设屋顶消防水箱”。 稳高压消防给水系统有与其他给水系统不同的技术要求。 关于采用稳高压消防给水系统的技术要求和设备、器材配置，规程有如下规定： 1稳压泵应设备用泵。 2系统设稳压罐时，稳压罐的总容积不应小于50L，当消火栓给水系统和自 动喷水灭火系统共用时，不应小于80L。 3稳压泵必需有双回路的可靠电源“。 与稳高压消防给水系统稍有区别，是局部稳高压设施。稳高压设施指设临 高压消防给水系统的高层建筑，当局部楼层高于屋顶水箱高度时采用。采用时，局部稳高压设施的技术要求为： 1稳压泵应设备用泵，且室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的稳压泵 不得合用。 2应设消防气压水罐辅助稳压，气压水罐的调节水容积为： 室内消火栓给水系统不应小于300L； 自动喷水灭火系统不应小于是150L 消火栓和自动喷水灭火系统共用系统不应小于450L”。 稳高压消防给水系统一经确定，稳压泵的流量和扬程应予规定，规程明 确：“稳压泵的流量，消火栓给水系统应为5L/S；自动喷水灭火系统应为1L/S，消火栓和自喷淋共用系统应为3L/S”。稳压泵的扬程为消防主泵扬程乘1.10系数，稳压泵停泵压力值应为消防主泵启动压力值0.07Mpa。 消防泵无论在稳高压消防给水系统，还是在临时高压消防给水系统都是核 心部件，都处于“心脏”的地位。历来消防泵都采用通用泵，而消防泵实际上有与生活泵不同的要求和特点，如要求迅速启动、可靠运行、定期自检、自动切换流量超负荷时运行正常等，为此，规程要求：“消防泵应采用消防专用泵”。 消防泵应有备用泵，当工作泵发生故障时，备用泵投入运行，但消防领域 始终有公共建筑从严