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所屬欄目:信息安全論文 發(fā)布日期:2012-06-26 09:07 熱度:
摘要:從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上較系統(tǒng)、全面地分析了某高層辦公大樓的室內(nèi)消火栓、自動噴淋給水系統(tǒng)的組成、功能、特點(diǎn),并就減壓閥的選型、報警閥前環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)置、水錘的消除、過濾器的設(shè)置、噴淋穩(wěn)壓泵出水管的連接方式、系統(tǒng)沖洗、閉式噴頭的保護(hù)等設(shè)計(jì)及施工方面的問題提出了一些想法和建議。
關(guān)鍵詞:消火栓系統(tǒng),自動噴淋系統(tǒng)
某高層辦公大樓為地下2層、地上21層,建筑面積22000m2,建筑高度92.4米,為一類建筑,耐火等級為一級。大樓內(nèi)設(shè)有消防水系統(tǒng)(消火栓系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng))、報警系統(tǒng)(火災(zāi)自動報警、消防廣播、消防聯(lián)動)以及疏散指示、應(yīng)急照明、防排煙、CO2氣體滅火等諸多系統(tǒng)。在這里筆者根據(jù)自己的工作實(shí)踐,主要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上大樓內(nèi)的消防給水系統(tǒng)(消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng))進(jìn)行一些分析和探討。
一.室內(nèi)消防給水系統(tǒng)分析
大樓消火栓給水系統(tǒng)用水量按40L/S,火災(zāi)延續(xù)時間按3H考慮;噴淋給水系統(tǒng)用水量按30L/S,火災(zāi)延續(xù)時間按1H考慮。由于兩種給水系統(tǒng)作用時間不同,對壓力、水質(zhì)的要求也不同,因此大樓兩種系統(tǒng)采取分開獨(dú)立設(shè)置的方式。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是可防止消火栓用水影響自動噴淋系統(tǒng)用水或因消火栓漏水而引起的誤報警,具有安全可靠的特點(diǎn)。
1. 消火栓給水系統(tǒng)
圖1為消火栓給水系統(tǒng)圖?梢钥闯,系統(tǒng)為臨時高壓給水系統(tǒng),火災(zāi)時由消防值班室或消火栓內(nèi)按鈕啟動消火栓泵,使管網(wǎng)內(nèi)壓力和流量達(dá)到滅火時的要求。
1-吸水坑2-閘閥3-消火栓泵4-泄水閥5-壓力表6-止回閥7-水泵接合器8-安全閥
9-消火栓10-比例式減壓閥11-自動排氣閥12-減壓孔板13-試驗(yàn)消火栓14-屋面水箱
圖1室內(nèi)消防給水系統(tǒng)圖
a. 消火栓給水
該辦公大樓附近正好有一個人工湖,在室外建造了一個吸水坑,室內(nèi)消火栓用水由消火栓泵從吸水坑吸水加壓供給?紤]到消火栓用水對水質(zhì)的要求不甚嚴(yán)格,吸水坑儲水(30m3)由就近的湖水經(jīng)沉淀、過濾等處理后引來。湖水常年處于動態(tài)流動中且水位基本恒定,可被視作一個巨大的消防水池,能完全滿足火災(zāi)延續(xù)時間3H內(nèi)的消火栓用水需求。這樣不但省去了人工建造一個有足夠容積的巨大的消防水池,而且也避免了日后使用時每次更換消防儲水而造成的自來水資源的巨大浪費(fèi),在節(jié)省投資和降低使用、維護(hù)成本方面具有積極意義,體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、適用的原則。另外,屋面設(shè)有消防水箱,其有效容積為24m3,可以滿足火災(zāi)初期的滅火需要。
b. 豎向分區(qū)
系統(tǒng)采取分區(qū)給水方式:-2F至7F為低區(qū),8F至21F為高區(qū),高低區(qū)共用消火栓泵。消火栓泵設(shè)于地下二層,兩用一備,采用使運(yùn)行更為可靠的自灌式吸水方式。為保證最不利點(diǎn)消火栓栓口的滅火壓力,消火栓泵選型為100DL-5,揚(yáng)程H=109米,流量Q=20L/S。低區(qū)為消火栓泵經(jīng)減壓閥減壓后供水,高區(qū)由消火栓泵直接供水,這樣就省去了中間水箱。這種設(shè)置方式具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)節(jié)省了上層使用面積;(2)防止了噪聲和二次污染;(3)運(yùn)行簡便可靠,維護(hù)管理方便。
另外,室內(nèi)系統(tǒng)為保證管網(wǎng)某段維修和發(fā)生故障時,仍能保證火場用水,采用了環(huán)狀管網(wǎng),其引入管為兩根,提高了供水的安全可靠性。為保證消火栓栓口的出水壓力不大于0.5MPa,8F至12F消火栓入口處設(shè)置了減壓孔板。
c. 消火栓的平面布置
系統(tǒng)采用自救式消火栓箱,箱內(nèi)配有供專業(yè)消防人員使用的全套滅火設(shè)施、普通工作人員使用的自救卷盤和破玻按鈕及水泵運(yùn)行指示燈附屬設(shè)備。消火栓設(shè)在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點(diǎn),其間距能保證同層任何部位有兩支水槍的充實(shí)水柱同時到達(dá)。
d. 水泵接合器
考慮到室內(nèi)消火栓滅火用水量的需求,系統(tǒng)共設(shè)置了四組水泵接合器,當(dāng)室內(nèi)消火栓泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)自救消防用水不足時,消防車可從室外消火栓取水,通過水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng),供滅火使用。
2. 自動噴淋給水系統(tǒng)
圖2為自動噴淋給水系統(tǒng)圖,按中危險級要求設(shè)計(jì)。
a. 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)為濕式閉式系統(tǒng),由儲水箱、噴淋加壓泵、穩(wěn)壓泵及氣壓罐、濕式報警閥、水流指示器、管網(wǎng)、閉式噴頭、泄水裝置等組成,初期火災(zāi)10min用水由屋面水箱供給。玻璃鋼儲水箱置于地下一層,噴淋泵、濕式報警閥均置于地下二層。玻璃鋼儲水箱的有效容積為120m3,能滿足火災(zāi)延續(xù)時間1H內(nèi)的室內(nèi)噴淋用水量。因噴淋系統(tǒng)對水質(zhì)的要求較高,儲水由室外市政供水環(huán)網(wǎng)引來。噴淋泵一用一備,選型為100DL-6,揚(yáng)程H=110米,流量Q=30L/S,啟動時能保證最不利點(diǎn)噴頭處的滅火壓力和流量。
1-儲水箱2-閘閥3-噴淋泵4-泄水閥5-壓力表6-止回閥7-比例式減壓閥8-濕式報警閥9-水泵接合器10-安全閥11-信號閥12-水流指示器13-截止閥14-自動排氣閥15-氣壓罐16-電接點(diǎn)壓力表17-穩(wěn)壓泵18-屋面水箱
圖2室內(nèi)自動噴淋給水系統(tǒng)圖
b. 系統(tǒng)特點(diǎn)
系統(tǒng)未設(shè)中間水箱,為不分區(qū)給水方式,在噴淋泵出口設(shè)置了三套濕式報警閥,分別控制-2F~5F、6F~13F、14F~21F,每套報警閥所控制的噴頭數(shù)不超過800個。氣壓罐設(shè)置在屋面穩(wěn)壓泵出水管處,可避免停泵時因水錘沖擊而造成的穩(wěn)壓泵頻繁啟動的弊端。這種不分區(qū)給水方式的優(yōu)點(diǎn)是:(1)能夠保證初期火災(zāi)消防用水;(2)氣壓罐設(shè)在高位,工作壓力小,其有效容積利用率高;(3)低層部分-2F~5F在報警閥前采用減壓閥減壓,保證了系統(tǒng)供水壓力的均勻性。
c. 系統(tǒng)運(yùn)行
火災(zāi)發(fā)生時,噴頭噴水動作,噴淋管內(nèi)產(chǎn)生水流,水流指示器將信號傳送至消防值班室,并指示火災(zāi)發(fā)生的位置,同時,濕式報警閥的水力警鈴發(fā)出聲響,壓力開關(guān)動作,啟動噴淋泵。穩(wěn)壓泵和氣壓罐能維持系統(tǒng)平時所需的供水壓力,對系統(tǒng)起監(jiān)護(hù)作用并使系統(tǒng)具有自動控制的功能。穩(wěn)壓泵啟閉由電接點(diǎn)壓力表控制,當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定的低值0.16MPa時,穩(wěn)壓泵啟動;當(dāng)達(dá)到設(shè)定的高值0.22MPa時,穩(wěn)壓泵停止。
二.對幾個問題的探討和建議
1.關(guān)于減壓閥的選型
由圖1、2可知,本高層辦公樓室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)置了比例式減壓閥,但在實(shí)際應(yīng)用時,應(yīng)注意對減壓閥的選擇,因?yàn)橛性S多減壓閥只能減動壓而不能減靜壓。常用的減壓閥按結(jié)構(gòu)形式有薄膜式、彈簧式和活塞式三種;按作用形式可分為比例式、定壓式。定壓式減壓閥中有一種既減動壓、又減靜壓,且無論閥前壓力如何變化,閥后壓力都可穩(wěn)定在所需壓力的減壓穩(wěn)壓閥。筆者建議,消火栓給水系統(tǒng)當(dāng)采用減壓閥進(jìn)行給水分區(qū)時,為滿足規(guī)范中關(guān)于消火栓栓口靜、動壓的要求,宜采用既能減動壓、又能減靜壓的可調(diào)式薄膜減壓閥。
2.關(guān)于報警閥前環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)置
由圖2可知,本工程自動噴淋系統(tǒng)兩臺噴淋泵(一用一備)只設(shè)置一條出水管,這種供水方式可靠性較差。因?yàn)樽詣訃娏芟到y(tǒng)是立足于自救的系統(tǒng),將在無人操控的條件下自動啟動噴水滅火,其撲救初期火災(zāi)的功效甚至優(yōu)于消火栓系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)的滅火成功率與供水的可靠性密切相關(guān),因此筆者認(rèn)為宜采用如圖3所示的供水可靠性更高的環(huán)狀供水:
圖3報警閥前環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)置示意圖圖4屋面水箱出水管設(shè)置示意圖
同理,在屋面水箱通向管網(wǎng)的出口處也宜分別設(shè)置三條出水管,如圖4。
3. 消除水錘的技術(shù)措施
為保證消防系統(tǒng)的供水安全性,消防值班員需定期進(jìn)行開機(jī)調(diào)試或檢測。由于濕式自動噴淋系統(tǒng)的報警閥具有使水單向流動的止回功能,一旦關(guān)閉噴淋泵,將在報警閥后的管道上產(chǎn)生一定程度的水錘現(xiàn)象,造成管道的晃動,使支架松動,影響系統(tǒng)的正常使用。消除這一弊端的有效措施是:
。1)按施工規(guī)范的要求設(shè)置防晃支架;
。2)在報警閥后的管段上每隔一定距離設(shè)置可撓曲的橡膠街頭,以減少水錘的沖擊振動。
4. 關(guān)于過濾器的設(shè)置
本工程原設(shè)計(jì)中未設(shè)置任何過濾器,筆者認(rèn)為不妥。因?yàn)橄纼λ睾臀菝嫠渲须y免有碎雜物存在,這些雜物一旦進(jìn)入消防給水系統(tǒng),對消火栓系統(tǒng)而言,有可能堵塞減壓閥而導(dǎo)致減壓閥的動作失靈,使減壓閥后的管道水流不暢或超壓;對自動噴淋系統(tǒng)而言,碎雜物的進(jìn)入除有可能堵塞閉式噴頭外,還有可能堵塞濕式報警閥內(nèi)通向水力警鈴的和壓力開關(guān)的管孔,造成系統(tǒng)需動作滅火時水力警鈴無法發(fā)出鈴聲報警,壓力開關(guān)無法啟動發(fā)出電信號,從而無法啟動噴淋泵。另外,碎雜物還有可能卡住濕式報警閥的座圈,使報警閥無法關(guān)閉,系統(tǒng)內(nèi)的水不斷經(jīng)報警閥流向水力警鈴和壓力開關(guān),造成系統(tǒng)不動作滅火也報警的誤報現(xiàn)象。因此,筆者認(rèn)為在消防給水系統(tǒng)的下述部位設(shè)置過濾器是十分必要的:
。1)消火栓泵、噴淋泵吸水管的入口處;
(2)在屋面水箱通向室內(nèi)消防系統(tǒng)的出水管處。
5.關(guān)于噴淋系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵出水管的連接方式
由圖2可見,本高層辦公樓設(shè)計(jì)自動噴水滅火系統(tǒng)的出水管連接在報警閥前,這是一種正確的做法。有些設(shè)計(jì)將此出水管連接在報警閥后,如圖5,這樣做的結(jié)果是:當(dāng)火災(zāi)發(fā)生噴頭噴水時,報警閥無法報警,壓力開關(guān)不動作,消防水泵也無法啟動。這個問題應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。
(a)正確(b)不正確
圖5穩(wěn)壓泵出水管的連接方式
6.關(guān)于系統(tǒng)沖洗
消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)均應(yīng)在安裝完畢試壓合格后進(jìn)行沖洗,特別是對于自動噴淋系統(tǒng),對沖洗的要求更為嚴(yán)格,若沖洗不徹底,碎雜物很可能在管網(wǎng)局部造成堵塞(如前所述的減壓閥、報警閥處)和破壞止回閥的密封性能,使系統(tǒng)部分或完全喪失滅火功能。在監(jiān)理工作實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)施工單位往往不重視系統(tǒng)管網(wǎng)的沖洗的工作,這是極其錯誤也是非常有害的一種認(rèn)識,將給系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來重大隱患,所以,必須重視系統(tǒng)清洗工作。
沖洗的具體要求是:
。1)沖洗前,應(yīng)檢查管道的支架、吊架,必要時采取加固措施;還應(yīng)對系統(tǒng)的儀表采取保護(hù)措施,止回閥、報警閥、水流指示器等應(yīng)拆除,沖洗工作結(jié)束后應(yīng)及時復(fù)位。
。2)沖洗應(yīng)分段進(jìn)行,先室外,后室內(nèi);先地下,后地上;室內(nèi)部分的沖洗應(yīng)按配水干管、配水管、配水支管的順序進(jìn)行。
。3)沖洗的水流速度不宜小于3m/s,并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,當(dāng)出口處水的顏色、透明度與入口處基本一致時,沖洗方可結(jié)束。
7.施工中閉式噴頭的保護(hù)
自動噴淋系統(tǒng)的噴頭是系統(tǒng)的重要組成部分,滅火的可靠性很大程度上依賴于噴頭的安裝質(zhì)量。噴頭應(yīng)在系統(tǒng)試壓、沖洗合格后安裝,安裝時應(yīng)使用專用扳手,安裝后應(yīng)對其采取保護(hù)措施,以防止水泥砂漿、涂料、油漆等附著在閉式噴頭的感溫元件上,造成閉式噴頭不能感溫作用,延緩動作滅火時間等不良后果。閉式噴頭安裝后的保護(hù)方法為:采用厚度為0.2mm的塑料布將噴頭包裹緊,待系統(tǒng)通水調(diào)試前,再將塑料布從噴頭取下。
參考文獻(xiàn):
1. 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范,GB50045-95,2005年版。
2. 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,GB50084-2001。
3. 自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范,GB50261-2005。
文章標(biāo)題:某高層辦公大樓室內(nèi)消防給水系統(tǒng)淺析與探討
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