江苏某地块室内消火栓系统设计

江苏某地块消防系统设计探讨摘要：按照安全适用、经济合理的防火设计理念，阐述了高层建筑消防系统的确定步骤。关键词：消火栓系统 喷淋系统Discussion on fire protection water supply and hydrant systems and sprinkler systems of certain place in JiangsuAccording to the applicable safety, economic and reasonable fire design concept, the article describes the steps to determine the fire system of high rise building.(Jiangsu Provincial Architectural DR Institute LTD)Abstract:Keywords: fire protection water supply and hydrant systems; sprinkler systems1、 工程概况本地块位于位于江苏省如皋市，用地面积为5929.72平方米，建筑面积29742平方米，建筑高度99.00米。地下一层和地下二层局部为汽车车库和设备用房，地下二层其余部分为人防，地上一至四层为商业用房，五层至二十九层为两栋住宅塔楼。一至四层的商业用房将五层至二十九层的两栋住宅塔楼连接起来。2、 消防系统设计参数该工程按一类高层综合楼进行设计，按消防给水及消火栓系统技术规范GB50974-2014（下面简称消规）的要求，消防用水量见下表：表1 消防用水量项目喷水强度（L/min）作用面积（）设计流量Q（L/s）火灾延续时间（h）灭火用水量（）消火栓系统室外住宅153商业30住宅+商业40*432地下建筑30人防15室内住宅20商业30*324地下建筑20*自动喷水灭火系统商业8(中危II级)160401144商业中庭（高度大于8米）6260/地下建筑8(中危II级)16040144*地下室与地面主体建筑完全分开，仅疏散楼梯和电梯相连，地下室和地面主体的体积分开计算。本建筑的按住宅+商业、地下室分别计算室外消火栓设计流量，取最大值作为该建筑的室外消火栓设计流量。按住宅、商业、地下室分别计算室内消火栓设计流量，取最大值作为该建筑的室内消火栓设计流量。 本建筑的地下二层和地下一层是汽车库（建筑体积约为69100），一层至四层为商业（建筑体积约为29000），五至二十九层为普通住宅（建筑体积约为41000）。根据消规3.5.3：“当建筑物室内设有自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统或固定消防炮灭火系统等一种或两种以上自动水灭火系统全保护时，高层建筑当高度不超过50m且室内消火栓设计流量超过20L/s时，其室内消火栓设计流量可减少5L/s，；多层建筑室内消火栓设计流量可减少50%，但不应少于10L/s”，本工程的地下建筑体积约为69100，按消规表3.5.2上为40L/s。因地下建筑内设置自喷系统，室内消火栓设计流量减少50%，为20L/s；商业的4层顶标高小于24m，体积约29000，查消规表3.5.2上为40L/s，但考虑商业属于火灾危险性大、人员密集的多层公共建筑，消火栓设计流量减少25%，为30L/s。可以看出，一次火灾最大灭火设计流量发生在在商业区域发生火灾时，消火栓和喷淋系统同时作用时，消防水池的有效贮水量=432+324+144=900。（根据消规4.3.1.2，因只有一路市政给水管道接入地块，消防水池包括了室外消防用水量）。根据消规4.3.7.1，储存室外消防用水的消防水池或供消防车取水的消防水池应设置取水口（井），且吸水高度不应大于6.0m，于是消防水池和消防泵房设在地下室一层，而因为消防水池的总蓄水有效容积大于500，需满足消规4.3.6条，把消防水池设置成能独立使用的两格。按消规5.2.1，本工程需设置36的高位消防水箱。设在最高楼层的电梯机房层。而按照消规5.2.2，“高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效位置应满足水灭火设施最不利点处的静水压力”，“一类高层公共建筑，不应低于0.10MPa”，“自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定，但最小不应小于0.10MPa”，本工程因为住宅区不需要设置喷淋设备，屋顶水箱至四层商业的喷淋处已经远大于0.10MPa，高位水箱需设置一套（消火栓）增压设备即可。3、 消火栓系统分区按照消规6.2.1条：当消火栓栓口处静压大于1.0MPa，消防给水系统应分区供水。本工程消防水箱最高水位与最低室内消火栓的高差约为104.5m，至少要分两个区。兼顾建筑使用功能划分和消火栓便于布置，消火栓系统分为三个区：高区五层至二十九层（住宅，包括屋顶试验消火栓）、中区一至四层（裙房商业）、低区地下一层至地下二层（地下室汽车库）。按照消规7.4.12条，动压力超过0.50MPa的消火栓需采用减压稳压消火栓。商业和地下室两个分区可以通过减压阀组减压，可以采用普通消火栓。高区（住宅）因为高度过高，下部消火栓管网超压的楼层消火栓都需采用减压稳压消火栓，于是高区部分再拆分成两个区，即五层至十七层和十八层至二十九层。五层至十七层的消火栓管道在入口处做减压处理，达到减少减压稳压消火栓的目的。消火栓系统分区图如下：4、 消防设备的设置和系统控制4.1地下室消防泵房消防泵组和高位水箱稳压设备的确定室内消火栓泵组采用一用一备，分区减压供水；喷淋泵组采用一用一备供水。因取水口保护半径已经能覆盖整个地块，未设置室外消火栓泵，仅设置2个10001000mm的消防取水口与消防水池相连。每个消防取水口保护半径不大于150m。消火栓增压设备设置在屋顶电梯机房层。平时管道系统内的压力波动（管道渗漏或泄压）均由稳压泵和气压罐来维持，当发生火灾时，系统大量泄水，水压迅速下降，当压力下降到泵组上的压力开关设定的启动压力值或者流量开关设定启动流量值（高位消防水箱水位下降0.5m或者水箱水位一半），系统报警并自动启动消火栓泵组吸取消防水池中的水向系统内加压供水。消火栓的压力开关安装在消火栓泵出水管上，流量开关安装在稳压泵出水管上；喷淋的压力开关安装在报警阀出水管上，流量开关安装在水箱出水管上。压力开关和流量开关同时对系统进行控制，当其中任一达到系统报警设定值时，系统立即报警。4.2自动喷水灭火系统湿式报警阀的设置根据建筑防火规范GB50016-2014（自2014 年 8 月 27 日起发布，2015 年 5 月 1 日起实施），本建筑属于一类高层建筑，商业和地下室需要设置喷淋，而住宅属于普通住宅，不需要设置喷淋。依据自动喷水灭火系统设计规范（2005版）GB50084-20016.2.3.1条：湿式系统中一个报警阀组控制的喷头数不宜超过800只和6.2.6条：“报警阀组宜设在安全及易于操作的地点”，故整个建筑需要4个报警阀组，设置在地下室消防泵房内。报警阀组后设置流量计和压力表，消防试水引入消防水池。地下车库及人防区由两套报警阀组控制，一至四层的商业部分由另两套报警阀组控制。各层配水管入口凡压力大于0.4MPa者，均设减压孔板减压。自喷系统分区图如下：4.3水泵接合器的设置本工程的消火栓泵和喷淋泵均为40L/s，故均采用3个地上式SQS100-A的水泵接合器。消火栓的水泵接合器供水管连接在消火栓环管上，喷淋的水泵接合器供水管接在喷淋泵出水管后报警阀前的环管上。消防水泵接合器的设置应设置在室外便于消防车使用的地点，与室外消防栓或消防水池取水口的距离宜为1540m。4.4消火栓系统系统控制本工程消火栓系统采用临时高压消防给水系统。消防栓泵具备压力开关和流量开关自动启动的功能。当建筑任一处发生火灾时，按动该区域某一消火栓报警按钮，均可反馈信号至消火栓处和消防控制室，在消防控制室、水泵房处启泵按钮均可启动地下室消防泵房内的消火栓泵并报警。消火栓泵启动后，反馈信号至消火栓处和消防控制室3。工程竣工投入使用后，消防泵组需定期自检，以维持系统运行正常。4.5自动喷水灭火系统系统控制自动喷水灭火系统要求在火灾发生时，喷头发生动作后，水流指示器向消防控制室发出报警信号并显示着火防火分区，此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷淋泵，并向消防控制室报警。喷淋泵在泵房的控制盘上和消防控制室的屏幕上均设有运行状况显示装置3。工程竣工投入使用后，喷淋泵组需后期定期自检，以维持系统运行正常。4.6气体灭火系统及灭火器的设置本工程的变、配电房、通讯机房等不宜用水扑灭且存有贵重设备的房间采用七氟丙烷气体灭火系统。为了有效的扑灭建筑的初期火灾，减少火灾损失，保护人身和财产安全，本建筑配磷酸铵盐干粉灭火器，商业中心按A类中危险级配置，普通住宅按A类轻危险级配置，汽车库按A类及B类火灾中危险级配置，配电房按E类火灾中危险级配置。普通住宅每个消防箱或灭火器箱内配2具MF/ABC2磷酸铵盐干粉灭火器，其余部位每个消防箱或灭火器箱内配3具MF/ABC5磷酸铵盐干粉灭火器。5、 结语（1） 目前因为消防车的工作高度约24m，消防云梯一般为3048m，普通消防车通过水泵接合器向室内消防系统输水的供水高度取决于当地的消防车状况，一般的东风消防车的供水高度是80米，而大功率高低压泵消防车的供水高度可达120米。发生火灾时，高层部分已经不能完全依靠由外界的消防设施来扑救，因此高层消防设计仍需本着自救的理念，贯彻“以防为主，防消结合”的消防工程方针，满足整个系统的安全性、适用性、合理性。（2） 在不超过100米的高层建筑， 较适合选用一次加压、分区减压的供水方式，消防管材一般选用内外热浸镀锌钢管，压力大于1.20MPa的主干管及主立管采用内外热浸加厚镀锌钢管。这种方案在保证消防系统安全性的基础上，系统简单明了，所需泵组少，管道系统简单，节省设备用房面积，不但经济、美观，而且便于后期管理维