高层建筑消防给水系统设计应用分析
摘要:随着经济的发展,高层建筑的不断屹立而建,加上火灾事故的不断涌现以及人们安全意识的增强,对其消防给水系统的要求越来越高,以时刻保证居民的人身安全。
针对高层建筑消防给水系统异常复杂这个事实,文章通过给排水工程实例,对高层建筑消防给水系统的设计构成进行分析,为相关工作者提供借鉴。
下载论文网 关键词:高层建筑;消防给水系统;室内消火栓;自动喷水灭火系统 中图分类号:TU976.5 文献标识码:A文章编号:1006—8937(2010)08—0126—02 1工程概况 本工程为集商业、娱乐、餐饮等为一体的一类高层综合性建筑,包括广场、酒店、购物中心等场所。
综合分析建筑功能、建筑特点、建筑结构等因素,该工程综合消防系统比较复杂,主要包括室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、WS型自动喷淋系统以及大空间智能型主动喷水灭火系统这几个部分。
每套系统各自独立,在地下室泵房内设8台共4套给水加压泵,水泵1用1备,互为备用;在最高建筑物D座屋顶设一18 m3高位消防水箱,供4套系统初期灭火使用。
另外在超市发电机房设置水喷雾灭火系统,供水设备与自动喷水灭火系统共用。
各系统消防用水量见表1,消防总水量为684 m3,由地下室消防水池供给。
2消防给水系统设计分析 2.1室内消火栓系统 室内采用临时高压消火栓灭火系统,共分两个区:地下室、1～4层及游泳池(5层)为低区,塔楼部分为高区。
建筑每层均设消火栓,保证室内任何一处均有2股充实水柱到达。
箱内配置DN65消火栓1个,DN65、L25 m衬胶水带l条,DN65×19 mm直流水枪1支,启动消防水泵按钮和指示灯各1只,消防卷盘1套。
2.2自动喷水灭火系统 除游泳池、浴室的洗浴部分,面积小于5 m2的卫生间,室外中心游乐场,变配电站,消防安全控制室外,其余均设自动喷水灭火系统。
车库、商场为中危险II级,喷水强度8L/(min?m2),作用面积160 m2;电影放映厅为非仓库类高大净空场所,喷水强度6 L/(min?m2),作用面积260m2;消防用水量经计算后按两者中较大取值40 L/s。
综合配水管入口压力不宜大于0.4 MPa,减压孔板孔径不应小于设置管段管径的30%等多种因素,考虑经济合理性,系统竖向分两个区,地下1层～地上9层为低区,10层及以上为高区;在地下室、报警阀间、管道井内设置若干组湿式报警阀,每个防火分区均设泄水管、信号阀、水流指示器。
一般场所采用玻璃球喷洒头,动作温度68℃,餐厅操作间喷头动作温度93℃,其中在娱乐、洗浴干区、电影院采用快速响应喷头。
2.3大空间智能型主动喷水灭火系统 裙房商业广场的中心广场净空高度24 m,按大空间场所设置大空间智能型主动喷水灭火系统,在中心广场布置2台ZSS—25B高空水炮。
水炮射水流量5 L/s,工作压力0.6 MPa,保护半径32 m,设计2台水炮同时喷水,设计流量10 L/s,在管网末端最不利点处设置模拟末端试水装置。
ZSS—25B水炮作为探测器、水炮一体化的灭火装置,一旦发生火灾,所产生的红外信号会立即被装置上的启动传感器感知,经控制器组件分析处理后,启动装置在水平方向进行旋转扫描,一旦水平传感器接受到火源信号,装置立即停止水平旋转,同时启动垂直传动机构带动射水嘴和垂直传感器沿垂直方向扫描,一旦垂直传感器接收到火源信号,装置立即停止垂直扫描,此时装置完成了对火源的定位,打开电磁阀,启动水泵进行射水灭火(同时将视频信号传输到消防控制中心),直到将火扑灭,装置发出信号关闭电磁阀,停止喷水,并能重复启闭。
2.4WS自动喷淋系统 根据中国建研防火设计性能化评估中心有限公司的消防安全评估报告和无锡宝龙城市广场消防论证会结果,采用WS型白动喷淋系统对首层的准安全区与商铺之间的玻璃分隔墙进行保护(图1),该系统已通过美国国家鉴定机构、Inc.CBC鉴定机构保险商实验室的确认,在多项工程中使用。
WS型水平侧墙和垂直下垂侧墙窗玻璃喷头流量系数K=80,是3 mm玻璃泡快速反应特殊应用闭式喷头,安装在玻璃墙的两侧,使被保护的窗玻璃具有2h的耐火能力,火灾时即使消火栓水柱直喷窗玻璃。
玻璃也不会爆裂或产生可见的损伤。
WS自动喷淋系统喷水保护时间1 h,保护长度为3个商铺玻璃分隔长度之和且不小于15.2 m,喷头间距1.83 m≤L≤2.44 m,按两侧同时喷水保护计算系统设计用水量为20L/s。
2.6水喷雾灭火系统 喷水强度8L/(min?m2),持续时问1 h,因发电房为预留设备用房,水喷雾设计用水量按30 L/s设计,在发电机房内预留雨淋阀。
2.7消防排水 本工程消防排水包括消防电梯的排水,消防泵房、消防高位水箱间、屋顶试验消火栓排水,系统的试验排水和地下室的消防排水。
对于地上消防排水与末端试水装置排水,少部分排入就近的排水点,大部分排入管道井地漏,通过独立的排水立管排入室外雨水检查井。
消防电梯井基坑下单独设置消防排水设施,其消防排水集水池低于电梯基坑设置,潜水泵不安装在电梯正下方。
3系统设计问题分析 ①不设防火卷帘的相邻防火分区的消火栓能否借用根据《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)要求,室内消火栓的布置应保证每一个防火分区有两支水枪同时到达任何部位,发生火灾时,各防火分区的消火栓活动范嗣受到防火卷帘的限制,不能借用。
本工程商业广场内中庭的防火分区是利用净宽6～8 m的不燃区域作为防火隔离带,未设防火卷帘,消火栓的保护范围不受防火分区的限制,可互相借用,由此减少消火栓数量,降低造价。
②在防火隔离带(准安全区域)、高层公寓户内用房是否设置喷头进人防火隔离带,即被认为进入准安全区,但仍在室内,应在此区域设置喷头,为人员疏散至室外创造更为安全的条件。
随着小户型的流行,高层公寓越来越受青睐,其能否按照普通住宅使用,房间内是否设置自动喷水灭火系统?均成为设计争论的焦点。
根据已建成公寓实际使用情况来看,其装修相对较为高档,居住人员流动性大,对所住的周同环境相对生疏,应属居住类公共建筑,根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—95,2005年)7.6.2条,户内应设喷头。
③大空间智能型主动喷水灭火系统能否满足中心广场消防设计要求?在设计前期,建研中心在安全评估报告中建议在中心广场设置同定消防水炮进行消防灭火。
消防水炮出水量大,能及时有效地扑灭较大规模区域火灾,但消防炮消防用水最为40 L/s,额定T作压力0.9 MPa,水泵流量、扬程相应较大,整个系统安全性能要求较高,且火灾时消防水炮射出水柱极有可能伤害到着火点附近人员。
本系统在设计时,依据广东省地方标准《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》(DBJ15—34—2004)在满足消防要求的前提下,在中心广场设置大空间智能型主动喷水灭火系统,此系统消防用水量为10 L/s,工作压力0.6 MPa,水泵流量、扬程相应减小,造价相应降低。
④WS自动喷淋系统仅在首层设置能否满足要求?设计前期,购物广场1～4层走道与商铺均为玻璃墙隔断,安全评估仅在首层设置WS自动喷淋系统,设计认为2～4层玻璃墙均应有不小于l h的耐火极限,因此也应在该部位设置WS喷头进行保护,后经消防论证会,要求2～4层的围护墙体采用耐火极限不低于l h的实体墙分隔至楼板,此问题也随之解决。
4结语 高层建筑消防给水系统设计是一个复杂的过程,文章只是简要的对各个主要分系统设计进行分析,在具体高层建筑消防系统设计实践过程中,需要结合建筑实际特点和功能需求加以设置,更需要丰富的工作经验作为基础,以设计出一个经济、合理、安全的消防给水系统。
参考文献: [1] 杨琦,冯旭东.试述上海市水灭火系统设计的特点[J].消防 科学与技术,2004,(4). [2] 龚本涛,马利民,沈冰,等.上海外滩半岛酒店消防给水系统设计[J].中国给水排水,2009,(12). [3] 李云防,段少辉.华南碧桂园六期生活及消防给水系统设计[J].给水排水,2010,(1).