常高壓消防給水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范及案例
摘要:本文以規(guī)范為依據(jù)討論了常高壓消防給水系統(tǒng)含義,通過計算明確了一至三層的建筑物屬于常高壓消防給水系統(tǒng),并提出了建立區(qū)域集中高壓水泵房的建議。
關(guān)鍵詞:常高壓消防給水系統(tǒng);集中高壓水泵房;區(qū)域集中供水系統(tǒng)
隨著科技的日新月異,我們在消防設(shè)計中可應(yīng)用的技術(shù)越來越多,準(zhǔn)確地理解消防給水系統(tǒng)含義,對于設(shè)計的合理性起著越來越重要的意義,“常高壓消防給水系統(tǒng)”、“集中高壓水泵房”等專業(yè)術(shù)語常令工程技術(shù)人員莫衷一是,無所適從。因此筆者認(rèn)為,充分利用現(xiàn)有資料,探討消防給水系統(tǒng)的含義,最終達(dá)成合理、優(yōu)化、合法的共識乃當(dāng)務(wù)之急。
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱“規(guī)范”)作為指導(dǎo)城鎮(zhèn)規(guī)劃,建筑設(shè)計的通用性防火要求,自發(fā)布以來,歷經(jīng)多次修訂。目前現(xiàn)行的規(guī)范為2006年12月1日開始實施。下面通過對規(guī)范的幾個條文的對比及理解來闡述常高壓消防給水系統(tǒng)。
一、 規(guī)范對常高壓消防給水系統(tǒng)的定義
“規(guī)范”第8.1.3條要求:“室外消防給水當(dāng)采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)時,管道的供水壓力應(yīng)能保證用水總量達(dá)到最大且水槍在任何建筑物的最高處時,水槍的充實水柱仍不小于10.0m。”
8.1.3條條文說明:“室外消防給水系統(tǒng)按管網(wǎng)內(nèi)的水壓一般可分為高壓、臨時高壓和低壓消防給水系統(tǒng)三種?!?nbsp;
高壓消防給水系統(tǒng):“管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持足夠的壓力和消防用水量,火場上不需要使用消防車或其他移動式水泵等消防水泵加壓,直接由消火栓接出水帶就可滿足水槍出水滅火要求的給水系統(tǒng)。”
臨時高壓消防給水系統(tǒng):“在給水管道內(nèi)平時水壓不高,其水壓和流量不能滿足最不利點的滅火需要,在水泵站(房)內(nèi)設(shè)有消防水泵,當(dāng)接到火警時,啟動消防水泵使管網(wǎng)內(nèi)的壓力達(dá)到高壓給水系統(tǒng)水壓要求的給水系統(tǒng)。采用屋頂消防水池、消防水泵和穩(wěn)壓設(shè)施等組成的給水系統(tǒng)以及氣壓給水裝置,采用變頻調(diào)速水泵恒壓供水的生活(生產(chǎn))和消防合用給水系統(tǒng)均為臨時高壓給水系統(tǒng)。城市、居住區(qū)、企業(yè)事業(yè)單位的室外消防給水管道,在有可能利用地勢設(shè)置高位水池或設(shè)置集中高壓水泵房時,就有可能采用高壓消防給水系統(tǒng),一般情況下多采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)?!?nbsp;
“規(guī)范”第8.4.4條要求:“設(shè)置常高壓給水系統(tǒng)并能保證最不利點消火栓和自消防水箱。設(shè)置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物應(yīng)設(shè)置消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區(qū)給水系統(tǒng)的分區(qū)水箱)?!眲訃娝疁缁鹣到y(tǒng)等的水量和水壓的建筑物,或設(shè)置干式消防豎管的建筑物,可不設(shè)置。
再看8.4.4條文說明:“常高壓給水系統(tǒng)一般能滿足滅火時管道內(nèi)以及建筑內(nèi)任一處消火栓的水量和水壓要求,可不設(shè)消防水箱。但當(dāng)常高壓給水系統(tǒng)不能滿足此要求時仍需要設(shè)置消防水箱。”
二、 一至三層建筑物的常高壓消防給水系統(tǒng)
從上面條文及說明我們可以得出一個結(jié)論:常高壓消防給水系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個要求就是火災(zāi)時不需啟動消防泵而直接使用滅火設(shè)備進(jìn)行滅火。
依照8.1.3條說明計算公式:H=H1+H2+H3
式中:H——管網(wǎng)最不利點處消火栓應(yīng)保持的壓力(m水柱
H1——消火栓與站在最不利點水槍手的標(biāo)高差(m);
H2——6條直徑65mm水帶的水頭損失之和(m水柱);
H3——充實水柱不小于10m(m水柱)、流量不小于5L/S時,口徑19mm水槍所需的壓力(m水柱)。
20m直徑65mm襯膠水龍帶流量不小于5L/S時水頭損失為0.91m水柱,
H2=0.91×6=5.46m水柱
H3=q2/B q——流量,按5L/S,B——水流特性系數(shù),參照《新編建筑給水排水工程師手冊》取1.577
H3=52÷1.577=15.85m水柱
以三層建筑為例,一層層高3.6m,二三層層高3.3m,室內(nèi)外高差0.3m,
H1=0.3+3.6+3.3=7.2m水柱
H=5.46+15.85+7.2=28.51m水柱以二層建筑為例,一層層高3.6m,二層層高3.3m,室內(nèi)外高差0.3m,H1=0.3+3.6=3.9m水柱H=5.46+15.85+3.9=25.21m水柱
《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-98)第4.0.5條要求:“城市配水管網(wǎng)的供水水壓宜滿足用戶接管點處服務(wù)水頭28m的要求?!庇纱丝梢娨话愠菂^(qū)自來水管網(wǎng)水壓保持在28m水柱左右是正常的(考慮管道沿程損失)。
我們可以得出結(jié)論:城區(qū)自來水管網(wǎng)供水的二層及以下的建筑物的室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)為常高壓消防給水系統(tǒng),層高在限定范圍內(nèi)三層建筑物室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)也為常高壓消防給水系統(tǒng)能滿足滅火時管道內(nèi)以及建筑內(nèi)任一處消火栓的水量和水壓要求(流量滿足消防用水要求)。這也可以由現(xiàn)有一至三層建筑物不設(shè)高位消防水箱得到佐證,筆者曾咨詢過圖紙審查中心,其采納的原則也如此。
三、 區(qū)域集中高壓水泵房
對于高于三層的建筑物如何設(shè)置常高壓消防給水系統(tǒng),“低規(guī)”第8.1.3條條文說明:“城市、居住區(qū)、企業(yè)事業(yè)單位的室外消防給水管道,在有可能利用地勢設(shè)置高位水池或設(shè)置集中高壓水泵房時,就有可能采用高壓消防給水系統(tǒng)。”至于利用地勢設(shè)置高位水池只能在市區(qū)內(nèi)或附近存在較大高差的城市可行,比如福建省南平市的消防規(guī)劃,就在山頂上規(guī)劃建造幾個消防供水水池;而對于設(shè)置“區(qū)域集中高壓水泵房”,“低規(guī)”及其條文中沒有具體明確定義,集中高壓水泵房也應(yīng)有消防泵,只是在平時及火災(zāi)時均運(yùn)行,這樣才能和條文說明中“常高壓消防給水系統(tǒng)”的定義相符?,F(xiàn)在也有些住宅小區(qū)及學(xué)校作區(qū)域集中水泵房,但不是常高壓消防給水系統(tǒng),因為火災(zāi)時仍需啟動消防泵。
消防對“區(qū)域集中高壓水泵房”最主要及最關(guān)鍵的要求就是其供水的可靠性,在城市規(guī)劃消防設(shè)計中,消防水源大部分利用城市自來水管網(wǎng),主要原因就是其供水可靠性,由幾個甚至十幾個水廠供水。假如城市管網(wǎng)的壓力能達(dá)到一個城市數(shù)量最多的多層建筑(建筑高度不超過24m)所需的消防壓力(大約在0.46MPa),那么多層建筑就不用去建高位水箱,當(dāng)然考慮到正常用水要求,城市管網(wǎng)的壓力達(dá)不到那么大。但我們可以設(shè)想建設(shè)“區(qū)域集中高壓水泵房”,它負(fù)責(zé)一定區(qū)域的室內(nèi)外消防用水,能滿足建筑的消防用水的水壓及流量要求,該區(qū)域的多層建筑的常高壓消防給水系統(tǒng)就能成為現(xiàn)實。甚至可以設(shè)想多個“區(qū)域集中高壓水泵房”相互連接,建成類似于城市自來水管網(wǎng)的消防高壓管網(wǎng)。
“區(qū)域集中高壓水泵房”應(yīng)建設(shè)較大容量的消防水池,消防泵可以設(shè)置滿足不同流量的幾組水泵,各建筑對消防泵不同的水壓要求可通過在本建筑消防接大管上設(shè)減壓閥調(diào)整解決。應(yīng)由雙電源供電或雙回路供電,由專業(yè)人員或者消防局進(jìn)行管理,消防泵在水量、水壓上應(yīng)滿足本區(qū)域范圍內(nèi)要求最高的建筑。通過管道與此范圍內(nèi)的各建筑中的室內(nèi)消防給水管道相接。
建設(shè)“區(qū)域集中高壓水泵房”可以避免建數(shù)量眾多的消防水池及高位水箱,其儲存著大量的消防用水,在清洗水池的時候要被排放掉,浪費數(shù)量之大是極其可觀的。另外還有以下優(yōu)點:保證水泵房、消防水池的設(shè)備質(zhì)量、設(shè)施完備,管理維修的水平高,能夠保證設(shè)備的使用,減少設(shè)備數(shù)量,降低了總的設(shè)備投資及管理費用。
和自來水管網(wǎng)分開建設(shè),還有一定的優(yōu)點。目前生活用水與消防用水是合用管網(wǎng),但平時生活用水量很小,自來水公司為了計量準(zhǔn)確,往往在DN100的管網(wǎng)上安裝DN50甚至更小的水表,即使設(shè)置旁通管,火災(zāi)時也有可能造成忘記開啟旁通閥而造成消防用水流量不足。另外市政消防栓及小區(qū)內(nèi)消防栓存在的漏水產(chǎn)生的費用也沒有人去承擔(dān)。
四、 結(jié)語
綜上所述,我們可以得出結(jié)論:城區(qū)自來水管網(wǎng)供水的二層及以下的建筑物的室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)為常高壓消防給水系統(tǒng),層高在限定范圍內(nèi)三層建筑物室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)也為常高壓消防給水系統(tǒng)能滿足滅火時管道內(nèi)以及建筑內(nèi)任一處消火栓的水量和水壓要求(流量滿足消防用水要求)。建立高標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域消防給水系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)今消防給水系統(tǒng)在應(yīng)用中所存在的問題,并且具有在保證水質(zhì)、節(jié)約水資源、減少投資等方面的優(yōu)點。