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关键词: 高规 消火栓 用水量 水压
《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)新修订部分已于2005年10月1日实施,此次修订涉及条款较多,结合近年来的实践,笔者就《高规》的消防给水设计章节在执行当中不明确的地方谈谈个人的看法。
一、关于室内外消火栓用水量。由于《高规》第3.0.1条对50米以下一类商业楼、展览楼、综合楼、商住楼等建筑的划分标准作了调整,将每层建筑面积超过1000平方米改为24米以上部分任一楼层的建筑面积超过1000平方米,不难发现,根据《高规》第7.2.2条,上述建筑的室内外消火栓用水量找不到对应标准。本人认为规范第7.2.2条要根据第3.0.1条做出相应调整。
二、关于消防前室的消火栓是否计入消火栓的总数。根据《建规》的条文说明,消火栓不能计入总数,而《高规》没有明确的指出,只是说消防电梯前室需要设消火栓。消防电梯前室消火栓的作用有二:一是用于消防电梯前室灭火,以打开消防通道、便于消防人员救人和抢救财产,二是用于除前室外的其他部位的火灾扑救。同时,规范规定消火栓应采用同一型号规格,前室的消火栓与其他部位的消火栓没有区别。高层建筑主要是立足自防自救,火灾情况下前室的消火栓常常是消防队员最先使用的消火栓,因此,本人认为前室消火栓可计入同层消火栓总数。
三、关于《高规》7.6.6.1条。新修订的《高规》规定燃油、燃气锅炉房和柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统,而条文说明和原规范说用水喷雾。本人认为,新《高规》规定用自动喷水灭火系统是有道理的,因为此类场所当着火的时候,主机房可燃油较少,所有的油汽开关全都关闭,普通的闭式喷水灭火系统能达到扑灭火灾的作用。同时,规范说的是“宜”,且《高规》第4.1.2.8及4.1.3.4条均规定可以选用除卤代烷以外的自动灭火系统,当然包括水喷雾。对锅炉房的储油间等油较多的地方,还是建议采用水喷雾或气体灭火。
四、关于静水压力与栓口出水压力的概念。《高规》7.4.6.5 条指出消火栓静水压力、栓口出水压力超过一定限度应采取分区给水或减压措施。许多人对静水压力与栓口出水压力定义不清楚,规范没有指出,许多参考资料也有不同的解释,有人提出静水压是指管道内水处于静止状态时的压力,而出水压力是指某处水流在外泄时该处的压力。这一解释缺乏感性认识,很难理解。笔者认为,应从水力学的角度给予解释。
根据伯努利方程:
Z1+P1/γ+α1V12/2g= Z2+P2/γ+α2V22/2g+H
Z:位置水头(势能),P/γ:静压水头(压能),V2/2g:动压水头(动能),H:损失水头
静压就说明水流处于静止时,也就是V=0时,某过水断面的势能和压能,动压就说明水流处于运动时,也就是V=/0时,某过水断面的势能,动能,压能之和。栓口的静压,就是该栓口处以上部分水对其产生的势能,就是消防水箱水面与栓口的高程差,栓口动压:是水泵启动后所提供的压力,到某栓口处的动压=水泵出口压力(扬程)-栓口与水泵出口的高程差-水泵出口到该栓口的管路总损失。通俗的讲,静水压力是指栓口不出水时,高位水箱及其增压设施对消火栓栓口产生的静压。出水压力是指栓口出水时,高位水箱及其增压设施或消火栓泵对消火栓栓口产生的动压。动压力=静压力-该处的总水头损失。
关键词:建筑 步骤 防火设计
中图分类号: TU2 文献标识码: A
建筑防火设计是在建筑设计中,根据建筑物的材质、结构、用途等,结合建筑物火灾时的着火特性,采取必要的建筑防火措施所进行的设计。本文按照建筑防火设计的步骤来介绍防火设计的注意事项。
1确定所设计的建筑的适用的规范
我国现行建筑防火设计规范将建筑分为《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》及一些特殊建筑设计防火规范等。《建筑设计防火规范》(一般称“低规”)适用于9层及9层以下的住宅和建筑高度不超过24米的其他民用建筑,以及建筑高度超过24米的单层公共建筑,单层、多层和高层工业建筑。《高层民用建筑设计防火规范》(一般称“高规”)适用于10层及10层以上的居住建筑;建筑高度超过 24米的公共建筑。当高层建筑的建筑高度超过250米时,建筑设计采取的特殊防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
其中要注意:建筑高度与规划要求的建筑高度的计算方法有所不同。规划要求的建筑高度一般由室外地坪至女儿墙顶。防火规范指的建筑高度是由室外地坪至檐口(坡屋顶)或屋面面层。
最后根据使用功能等工程信息确定所使用的相关专业规范,不同功能的建筑除了遵守通用规范外,还要遵守相应的专业规范。
2 确定建筑物的耐火等级
划分建筑物耐火等级是建筑设计防火规范中规定的防火技术措施中最基本的措施。应根据建筑物的重要性、规模、用途确定建筑物的耐火等级。我国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级,高层建筑必须为一或二级。《高规》、《低规》以及各专业规范中都对不同规模、用途的建筑规定了最低的耐火等级。要求建筑物在火灾高温的持续作用下,墙、柱、梁、楼板、屋盖、吊顶等基本建筑构件,能在一定的时间内不破坏,不传播火灾,从而起到延缓和阻止火灾蔓延的作用。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定:构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计);构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。建筑物耐火等级确定后,就为总平面布置、各层平面图布置和建筑防火分区划分、各部位建筑构件的燃烧性能和耐火极限的确定以及设备、电气专业等一系列消防设施的设计提供了依据。
注意:高层建筑的耐火等级应分为一、二两级,确定建筑物的耐火等级,应按照组成建筑物构件的燃烧性能和耐火极限的最低者而定,只要其中某一项不符合要求,都应定为下一级。
3. 进行建筑单体的防火设计
建筑单体的防火设计是单体方案设计的重要组成部分,往往是与单体方案同步进行的。建筑单体的防火设计主要包括合理的布置安全疏散出口和划分防火分区。
3.1划分防火分区
3.1.1目的:划分防火分区主要是当建筑物发生火灾时,有限地把火势控制在一定范围内,确保室内人员能安全疏散,为消防扑救工作创造条件。
3.1.2类型:防火分区的类型主要分为水平防火分区和竖向防火分区两类。
水平防火分区主要是防止火灾向楼层水平方向蔓延,从而有效的控制火灾受害面积,使建筑物的其它部位免受到损坏。防火分隔物可分为两类:一类是固定、不可活动式的,如建筑物中的内外墙体、楼板、防火墙等;另一类是活动、可启闭式的,如防火门、防火窗、防火卷帘、防火水幕等。它们能在一定的时间内有效阻止火灾蔓延。
竖向防火分区主要是防止火灾沿竖向井道迅速向上蔓延一直到屋顶,其主要分隔物有防烟楼梯间,封闭楼梯间和具有一定耐火性能的楼板等。
注意:当建筑物需要有较大空间时,防火墙的存在可能会影响房间的连续性,这种情况下只能采用防火卷帘及水幕代替防火墙,以补救因不能设防火墙而出现的火灾危险,防火卷帘门的设计要符合《钢质防火卷帘通用技术条件》(GB14102-93)规范,进行合理的布置。
3.1.3防火分区的平面布置:建筑平面设计中,根据建筑设计防火规范中的耐火等级、使用性质、平面功能、层数、面积、楼层所处上下位置及是否设置火灾自动灭火系统等因素确定平面的防火分区,同时绘制每层的防火分区图,并标示每个防火分区的面积。
3.2安全疏散出口
3.2.12数量:一般情况下每个防火分区均须设置不少于两个安全出口,但当建筑规模较小时可根据面积、层数、疏散人数、楼层所处位置等因素设置一个安全出口。同时,应在防火专篇中详细阐述理由及所符合规范相应条款。
3.2.3距离限制:在建筑设计防火规范中,针对建筑物的耐火等级、使用性质、房间所处位置等条件,分别做了较详细的规定。防火设计时应根据具体情况,分别说明各部位的安全疏散距离是否满足规范的限定值。
3.2.4公共建筑楼梯、走道、疏散外门各自总宽度的计算:建筑设计防火规范中,针对建筑物内每层疏散人数,人均面积指标做了详细规定。防火设计时应根据疏散人数经过计算确定各部位的净宽度。重点是疏散楼梯间的门和梯段的净宽及建筑物底层对外出口门的净宽,并在防火专篇中详细说明计算公式中各项系数的取值及对规范的符合性。电梯(包括消防电梯)和自动扶梯都不能作为疏散的工具。
3.2.5疏散楼梯间的确定:疏散楼梯间主要有非封闭楼梯间,封闭楼梯间,防烟楼梯间等几种,在防火设计中应根据建筑物使用功能等。具体情况按建筑防火规范的规定相应设置。
注意:还应特别注意大空间的最不利位置的安全疏散距离。这一点有时候往往被忽视。
4 建筑构造的防火设计
重点部位的防火构造是建筑单体防火设计的重要组成部分,是确保建筑防火能力的重要保证。根据工程实践经验,应注意以下几点:
(1) 防火墙:现在“低规”和“高规”统一规定,只要耐火极限不小于3小时的墙体均可作为防火墙。
(2) 各种竖向管道井:电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道井,由于上下联通,极易形成烟囱效应,加速火势蔓延。因此,竖向管道井应分别独立设置;其井壁应为耐火极限不低于1.00h的不燃烧体。各种竖向管道井应每隔一定层数要进行封堵。
《低规》中规定“建筑内的电缆井、管道井应在每层楼板处采用不低于楼板耐火极限的不燃烧体或防火封堵材料封堵。”《高规》中规定“建筑高度不超过100m的高层建筑,其电缆井、管道井应每隔2~3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。”
(3)封闭楼梯间:封闭楼梯间是指用耐火建筑构件分隔,能防止烟和热气进入的楼梯间。高层民用建筑和高层工业建筑中封闭楼梯间的门应为向疏散方向开启的乙级防火门。
参考文献:
[1]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范[Z].北京:2006.
[2]李峰.建筑防火设计中容易忽视的几个问题[J].消防科学与技术,2002,(03).
关键词: 消防;高层建筑;商业服务网点;建筑防火
近年来,随着各地城市建设的飞速发展,沿街建筑特别是高层建筑在底部设置商业服务网点或将原建筑底部改为商业服务网点的情况普遍存在,对此部分建筑的防火要求和防火设计在现有消防技术规范中虽然做了一些规定和要求,但在执行这些规定的过程中有些问题还值得进一步地研究和探讨,现就有关问题探讨如下:
1、商业服务网点的概念
1.1《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)在术语上解释为:居住建筑的首层或首层及二层设置的百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等小型营业性用房。该用房建筑面积不超过300,采用耐火极限不低于1.50h的楼板和耐火极限不低于2.00h且无门窗洞口的隔墙与居住部分及其它用房完全分隔,其安全出口、疏散楼梯与居住部分的安全出口、疏散楼梯分别独立设置。
1.2《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (以下简称《高规》)在术语上解释为:住宅底部(地上)设置的百货、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等小型商业服务用房。该用房层数不超过二层、建筑面积不超过300m2,采用耐火极限大于1.50h的楼板和耐火极限大于2.00h且不开门窗洞口的隔墙与住宅和其他用房完全分隔,该用房和住宅的疏散楼梯和安全出口应分别设置。
2、高层建筑设置商业服务网点的消防技术问题
2.1 商业服务网点在建筑内设置层数的问题
《高规》第1.0.3.1条规定:十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅),说明住宅底部仅有一层可设置商业服务网点。但《高规》第2.0.7条所解释的商业服务网点用房不超过两层,即可以设置为两层。同一部规范中对同一问题给出的不同的解释,对高层住宅搂底部一、二层均为商业服务网点的建筑定性带来了困惑。笔者认为,应统一商业服务网点设置层数问题,应以《高规》第2.0.17条规定来定性商业服务网点,修订第1.0.3.1条规定“十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)”中关于“首层”的阐述,在执行时要将“首层”改为“底部”。
2.2 商业服务网点的建筑设置高度问题
建设单位为了追求商业利益,吸引顾客,对高层居住建筑底部设置的商业网点的建筑高度进行加大,设置高层建筑底部层高为4.5米至5米左右的,按照《住宅建筑规范》GB50368-2005 第9.1.6 条注2“当建筑中有一层或若干层的层高超过3m 时,应对这些层按其高度总和除以3m进行层数折算,余数不足1.5m时,多出部分不计入建筑层数;余数大于或等于1.5m时,多出部分按1层计算”的规定,不少业主是买一层的房子当二层使用,进行储藏、休息等场所,也就是常说的“三合一”、“多合一”场所,致使居住建筑使用性质改变,而现行消防设计对此类建筑没有明确要求。因此,在这类建筑中,已经潜伏了商业用房的火灾危险性和危害性,已经将商业用房的高火灾危险性带给了住宅用房。
2.3商业服务网点与综合楼、商住楼的界定问题
由于社会经济的快速发展,《高规》和《建规》中商住楼和商业服务网点的概念内涵已经不能涵盖商业及其他公共用途用房与住宅组合的建筑类型。《高规》第2.0.8条中定义的商住楼为:“底部商业营业厅与住宅组成的高层建筑”。《高规》第2.0.7条定义综合楼为:“由二种及二种以上用途的楼层组成的公共建筑”。由上述规定可以看出设置有商业服务网点的建筑属于综合楼的一种特殊形式,在防火要求上又不是按综合楼来处理, 而是按低于综合楼的居住建筑进行防火要求,《高规》又没有相应的调整措施, 这就造成实际工程中商业服务网点的防火要求和防火设计的诸多困难。
3、商业服务网点建筑防火合理化建议
通过上述分析,虽然《高规》对商业服务网点进行了防火、疏散等方面做了一些规定,但却未涵盖到所有的同类建筑,建议在建筑防火工作中采用如下措施:
3.1加强商业服务网点设置源头的监督管理
在建筑初期,要杜绝可能出现的住宿、经营、储存“三合一”的场所的火灾隐患。从严控制商业用房的高度,确保不能用于内部的加层。建议对设置商业服务网点的楼层层高加以限制,防止擅自加层, 商业服务网点用房分户隔墙应采用不易拆除的钢筋砼结构, 防止擅自扩大面积改变建筑的性质。
3.2 建筑后期消防监督管理
3.2.1 对于已通过消防设计审核、验收、备案及开业前消防安全检查的高层住宅底部(地上)设置的商业服务网点,在后期使用期间个别相邻网点打通,致使该网点的建筑面积大于300m2,而变为商业营业厅或其它使用性质,在符合下列条件时:(1)与住宅和其它用房采用耐火极限大于1.50h的楼板和耐火极限大于2.00h且不开门窗洞口的隔墙完全分隔;(2)该场所和住宅的疏散楼梯和安全出口分别独立设置;(3)层数未增加,仍为一层或二层。考虑到行政许可或备案工作已经完毕,建筑已经竣工,按照行政许可的信赖保护原则,兼顾公平、便民的原则,对整幢建筑未改变部分可以仍按底层设有商业服务网点的住宅进行消防监督。改变部分在确保满足上述三项前提条件的情况下,可下面3.2.2的内容进行监督管理。
3.2.2 对于申报原已通过消防验收、备案的高层住宅在后期使用期间个别相邻网点打通变为其它使用性质的装修改造项目,以及新申报的底部设置商业服务网点的高层住宅的消防设计审核、验收及备案抽查时应采取以下办法:在商业服务网点部分按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95第七章的相关要求设置消防给水和灭火设施,按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95第9.4.1条至第9.4.5条的要求设置火灾自动报警系统。而安全疏散、防火分区、防烟与排烟、采暖、通风、空气调节、电气等按照《建筑设计防火规范》GB50016-2006的要求执行。在住宅部分仍按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95等相应规范执行。
3.2.3 《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)中对商业服务网点进行了举例列举,不能完全涵盖所有的经营类型,随着经济和社会的快速发展,为住宅部分服务的新的经营项目可能会继续出现,因此在执行此规定时,应在规范规定的范围和要求的框架下确定。对于一些擅自改变用途, 将商业服务网点用作网吧、歌舞厅、酒吧等公众聚集场所,或将商业服务网点更换为老年人建筑,托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等活动场所的,上述场所将原本是带商业服务网点的住宅变成了商住楼, 住宅建筑变成了公共建筑, 而建筑原有的消防设施、设计却不能满足公共建筑的需要, 成为火灾隐患,不适用于商业服务网点的要求,则应按照相应场所的要求设置消防给水、灭火设施以及安全疏散。
4、小结
由于商业服务网点的防火安全性事关整栋高层建筑的消防安全,所以,无论是在进行消防设计时还是在消防监督中都应该高度重视这部分的消防安全。在国家建筑设计防火规范修订之前,我们既要严格执行现行消防技术规范的有关规定,又要根据高层建筑内设置的商业服务网点的一些实际情况,尤其是现行消防技术规范尚未十分明确的一些问题,要加强研究和探索,进而确保商业服务网点乃至整栋建筑物的消防安全。
参考文献:
[1]GB50016-2006.建筑设计防火规范
[2]GB50045-95.高层民用建筑设计防火规范
[3]小型商业用房防火设计技术规定.沪消发[2003]54号.
关键词:消防给水设计;高层民用建筑
下面就本人在工程实践当中的几点体会与大家交流下,只是个人意见,仅供参考。
一、室外消火栓数量的确定
《高层建筑设计防火规范》第7.3.6条规定“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10~15L/s”,但是《高层建筑设计防火规范》的《条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分”,本人认为《条文说明》的解释与《高层建筑设计防火规范》的规定有矛盾之处,室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。
二、水泵接合器数量的确定
众所周知,水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。
《高层建筑设计防火规范》7.4.5~1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算。”这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。但是本人在实际工程中遇到一个尴尬的实例:某大型商场,按一类高层建筑设计,室外消防用水量为30L/s;但其室内喷淋系统设计用水量为100L/s、室内消火栓系统设计用水量为30L/s,这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7.4.5-1规定,水泵接合器的数量应分别设7个和2个。9个水泵接合器要7辆消防车从9个室外消火栓中取水供给,而室外的供水条件上远远达不到这个要求的,因此本人认为在按照规范考虑其数量的同时也应根据实际,适当减少水泵接合器的数量,达到既节省投资的目的,同时又保证消防的安全可靠性。
三、消防水池容积的确定
消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高层建筑设计防火规范》7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。”《高层建筑设计防火规范》7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”一些地方针对这两条规定,却有不同的设计方法。
在省内某些城市,室内及室外消防用水量均储存了消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池,那将会造成很大的浪费,本人认为是不可取的。
也有些城市是当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为:从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池设在地下室,只考虑室内消防用水量,但不考虑火灾时水池的补水量。故本人认为这种做法也不妥,这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水,一般占地均有二百多平方米。所以本人认为既要保证消防安全,又要降低工程造价及管理方便,首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,然后适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理。同时建议邻近高层建筑共用消防水池,对这一点希望有关市政部门能够牵头,对共用水池进行合理地管理,这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。
四、消防系统的选择
消防给水系统的形式对高层建筑消火栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。
按高度来分:分区水和不分区给水当消火栓栓口的静水压力不大于1.00MPa时采用不分区给水形式,当消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。关联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。串联分区供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散。
这里,本人认为,消防系统的选择应根据工程实际,秉着安全可靠,经济合理为原则。
五、小结
由于各省市近期不断出现的火灾事故,给人民的生命安全造成了严重的威胁,故社会各部门对当地的消防设施及基础建设进行了大规模的整顿。同时对已建成的高层所存在的火灾隐患提出了相应的整改措施。
随着人们生活水平的日益提高,对消防意识和消防理念也有了更高的认识,所以地产各相关部门及其主管部门对消防设计也就提出了更高的要求。但本人认为,设计人员在进行消防设计时,一方面要严格按照消防规范的要求进行消防设计;另一方面也应结合工程的实际情况合理、经济的对工程的消防进行设计。包括室内外消火栓、消防水泵接合器数量以及消防水池容积的确定、整合等,以达到既节省投资,又保证消防的安全性。这就
需要各个开发商、各个相关部门以及消防部门相互协调好,把消防安全做到实处,给社会、给人民一个真正安全的天空。
参考文献:
1.高层民用建筑设计防火规范 GB 50045-95 (2005年版)
关键词:消防给水; 给水设计; 规范
Abstract: along with our country economy and the rapid development of city construction, increasing number of large buildings, building investment increase, use function complex, the fire prevention design put forward higher request, the fire water system design is building fire system design in a very important link, this paper discusses some problems of design, consider already put out the fire and fire control safety, and consider the rationality of the investment.
Keywords: the fire water system; Water supply design; standard
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、消防给水系统形式的选择
1.1分区给水和不分区给水
根据GB 50016-2006建筑设计防火规范第8. 6. 2的规定可知,不分区给水形式宜在消火栓栓口的静水压力不大于0. 80MPa时采用,当消火栓栓口的静水压力大于0. 80MPa时,应采用分区给水形式,以保证消火栓栓口处的出水压力不会过大。分区供水方式包括:并联分区供水方式、串联分区供水方式、减压阀分区供水方式三种,其特点分别如下:
并联分区供水方式:优点是自成体系,各个分区互不干扰,更加安全可靠;缺点是造价高,维护管理较困难。
串联分区供水方式:优点是不需高压泵,高压管,各区水泵压力相近或相同;缺点是水泵分散,管理困难,造价高。
减压阀分区供水方式:优点是系统简单,只需一套水泵,一套水泵接合器一座水箱,一套电控设备,造价低,管理方便,此种供水方式被多数设计者采用。这种方式虽然可以保证经济、安全的要求,维护管理方便,但它的缺点是对减压阀的要求较高,多数采用可调式减压阀,要求阀后压力为可设定并能保持恒定。
1.2独立的消防给水系统和区城集中的消防给水系统
一般情况下,单一建筑物内的消防系统水量及水压由单独的消防水池和高位水箱满足,即单一建筑物宜设置独立的消防给水系统。《高层民用建筑设计防火规范》第7. 3. 5条提出:“高层建筑群可共用消防水池和消防水泵房,消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算”。当同一区域内有多栋高层建筑,其室外给水管网条件相仿,距离靠近,而且同一时间内只考虑一次火灾时,为节约用地,节约投资,消防水池和消防水泵房均可以共用,即区域集中的消防给水系统。其实质就是在一定范围内用一个消防水池、消防给水泵房和高位水箱满足多栋建筑物的消防给水要求。
二、消防给水系统的技术措施
2.1消防给水引入管道
《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》明确规定:室内给水系统应有两条给水管路,并要求两条供水管路均应满足建筑消防用水要求,在设置两条供水管路的前提下,一旦一条供水管路发生故障时,另一条供水管路仍能承担起供水任务,实质上两条供水管路构成了互为备用的关系,这主要是解决供水系统的安全问题,如果在检修供水管路时发生火灾,仍能通过另一条供水管路提供灭火所需水量,确保了建筑的消防安全。
2.2消防水池及加压泵的设置
消防水池的容量应满足在火灾延续时间内建筑物(或区域中最高一栋建筑物)的室内外消防用水总量的要求。当设有分别接自两条市政给水管道的水管在火灾时能保证连续送水时,消防水池容积计算就叮以减去火灾延续时间内连续补充的水量。消防加压泵的选型,应按建筑物最不利点消防(或区域内最大一栋建筑物的室内消防用水压和水量)所需水压和水量确定。另外,消防控制中心能同时手动或联动控制消防泵,消防泵应通过计算机进行自动控制,以便智能化管理。
2.3消防系统的减压措施
《高层民用建筑设计防火规范》第7. 4. 6-5条规定:“消火栓栓口的静水压力不大于0. 8MPa,当大于0. 8MPa时,应采取分区给水系统,消火栓检口的出水压力大于0.5MPa时,消火栓处应设减压装置”。为满足高层建筑或区域中多层建筑消防系统的水压要求,可将多层建筑的室内消防系统通过减压阀井和室外环状高压消防管网相接,并且为提高可靠性,减压阀应采用并联阀组。
2.4高位消防水箱的设置
在《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定采用临时高压给水系统的高层建筑,必须设置高位消防水箱,其贮水量应大于10 min室内消防用水总量。在可共用消防水箱的区域消防系统中,其贮量按最大一栋建筑的10 min室内消防用水量计算。另外,消防水箱总出水管上设置水流指示器,室内动用消防水时,能及时发出警报信号至消防控制中心,从而可手动或自动启动消防泵。目前,由于电气自动化及智能化产品在建筑业应用的快速发展,消防联动控制设计的不断完善,现代建筑大多采用自动化的水消防系统。另外,对于现代建筑而言,为保证消防设施的安全可靠,应采取保证供电可靠的措施,对接到消防信号至消防泵启动并进入消防状态的时间要做确切要求。这样可不考虑水箱的自救用水量,因为只有在消防泵启动前或停电的情况下,高位消防水箱中的水才用于火灾初期灭火。
2.5区域中水泵接合器的设置
水泵接合器的作用是在火灾时,消防泵出故障或室内消防用水量不足的情况下,由消防车就近从室外消火栓或消防水池取水,通过水泵接合器向室内消防管网供水,保证灭火需求。在高压消防管网上应统一考虑水泵接合器的设置数量及位置,其数量根据建筑火灾时所需的室内消防用水总量确定,每个消防水泵接合器的流量为10 L/s~15 L/s;其设置位置周围15 m~40 m内应有室外消火栓或消防水池。
三、消防给水设计的问题及探讨
3. 1室外消火栓数量及水泵接合器位置
《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10 L/s~15 L/s",但是《高层民用建筑设计防火规范》的《条文说明》是这样解释的:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分”。可以想象得到,室外管网供水流量一旦确定,即使室外消火栓的设置数量发生变化,所能取到的水量的总和是一定的,即室外管供水总量,由于室外消火栓是室外消防用水取水口,应按室外管网来考虑,因此,该《条文说明》的解释超越了规范的规定。室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,当把室外设计消防用水储存在室内消防水池时,室外管网就会由室外消防用水量决定,在一般情况下,水泵接合器的15 m~40 m范围内要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,为了便于与经计算的室外消火栓数量对应,在布置水泵接合器时,要对其相对集中的考虑,一旦设计中室内消防系统需要较多水泵接合器,且布置分散时,则需要适当增设室外消火栓。
3.2水泵接合器数量
《高层民用建筑设计防火规范》第7. 4. 5-1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10 L/s~15 L/s计算”,这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量确定。但是,在室外消防用水量远远小于室内消防用水量的情况下,设置过多的水泵接合器没有任何意义。因此,对于某些灭火系统应该可以适当减少水泵接合器的数量,笔者认为,水泵接合器的数量应该按室内消防用水量和室外供水能力综合考虑确定,既可以保证消防的安全可靠性,同时又能达到节省投资的目的。
3.3消防水池的容积
消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的大小直接关系着建筑消防系统的安全性和经济性。《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池”。《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消.防用水时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求”。
另外,从市政引两根进水管构成室外环状供水,只考虑室内消防用水量,规范没有明确规定火灾时水池的补水量,这样进一步加大了高层公共建筑地下室的消防用水池容积,占用了许多地下室空间,同时又增大管理的难度,造成水资源的浪费。因此,如果城市环状供水的安全可靠性较强,适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量,可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理的目的。
四、结束语
在建筑消防给水系统设计中,安全可靠最为重要,但在保证安全的同时也应达到经济合理,节省投资,维修管理方便等目的。因此,在设计中应认真考虑,细心比较,使工程更加合理完善。
参考文献:
[1]《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006);