关于高层建筑消防给水系统设计的研究

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李昊庭
[导读] 摘要:消防给水系统是建筑消防中至关重要的组成部分。
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        摘要:消防给水系统是建筑消防中至关重要的组成部分。现在建筑功能多样化,结构复杂化,建筑火灾发生时能否有效的控火,灭火是对消防给水系统的直接考验。本文主要探究了高层建筑消防给水系统设计要点,以供参考。
        关键词:高层建筑;消防给水系统;设计
        引言
        针对现阶段高层建筑中的消防给水系统设计问题,只有应用科学、合理的技术方法,才能在一定程度上为人们的生命财产安全提供保障,同时科学合理的设计消防给水系统也可以及时有效地控制火灾。因此,只有对高层建筑的安全问题有着充分的认识,才能在主体上促进我国建筑行业的蓬勃发展,也为我国经济建设奠定了坚实的基础。
        一、高层建筑工程消防给水系统设计要求
        高层建筑给排水消防系统主要针对的是对火灾的控制及建筑扑救。显而易见建筑高度越高,越会增大火灾扑救难度。同时高层由于人员密集、流动大。一旦发生火灾时进一步加重了火灾消防工作的负担。从这一点对建筑消防给水系统提出几方面要求。
        1、根据建筑物自身的规模、功能选用最合适的消防设施
        针对不同的建筑规模及建筑高度有不同的设计参数要求,不同的使用功能有不同的灭火形式要求,只有针对不同的建筑使用情况做出相符的灭火方式,才能将火灾风险降到最低,到达最好的控火、灭火效果。
        2、消防给水系统应完整,运行稳定可靠
        在火灾发生时消防给水系统能否快速、准确的响应是灭火能否成功的关键环节。火灾发生时消防给水系统应能准确判断火源、快速响应直接有效的扑灭初期火灾,抑制明火蔓延。同时防止系统平时误启动,造成不必要的财产损失。
        3、在设计消防给水的同时,也要注意配备其他有效的灭火工具
        水不是灭火的唯一方式,但与其他灭火材料相比,水的作用和效果是最直接最明显的。但某些贵重设备机房、贵重历史档案珍藏库、变配电室不可采用消防给水系统,防止带来二次损坏。而应配备气体等有效的灭火设施,提高灭火系统与建筑形式的结合性。
        4、注重消防排水的设计
        消防排水是保证消防扑救的重要环节。消防水有可能进入消防电梯,如果不能及时排除就会严重影响到消防电梯在灭火过程的正常运行,从而形成灭火的过程的负担。同时及时排出消防水能有效的减少其他区域水渍损失,降低因消防水增加的建筑荷载,消除因荷载带来的安全隐患。
        二、高层建筑消防给水系统设计要点
        1、消防给水方式的选择
        在选择消防给水方式时,应根据工程的具体情况,对与之相关的各种因素进行综合评估,如:供水可靠性、投资大小、能耗高低、设备宜集中设置还是分散设置、对水箱占用上层使用面积的限制,可能产生的噪声和二次污染,运行和维护管理是否方便以及外网供水能力等,同时应咨询当地消防部门的意见,从上述各类给水方式中选择适合于建筑物特点的消防给水,或者采用几种消防给水方式的组合,制定出切实可行的方案来。
        2、给水管网的设计
        在设计室外消防给水系统时,为保证消防给水安全,需要科学、合理的进行给水管网的设计。一般来讲,高层建筑室外消防管网的给水管需要采取环状形式设计布置,并且确保进水管至少有两条。在此基础上,还要从不同的管道进行进水管的引入,从而避免两条管道同时发生故障。

在这样的设计形式下,即使一条管道发生故障,消防人员还能使用另一条管道灭火,所以能为建筑的安全使用提供更多的保障。在选择管道时,设计人员需要先确定管道的用水量大小,从而合理进行管道直径大小的选择。就目前来看,室外消防给水管道的直径不应小于100mm。而在进行管网的布设时,需要将环状管网划分成多个独立段。为了达成这一目的,需要使用大量的消火栓设备进行独立段的划分,而每个独立段拥有的消火栓数量应不超过五个。此外,在设计消防给水管网时,需要严格按照相关规范规定进行管道的设计,从而确保管道的使用安全。
        3、减压泄压方式的优化设计
        首先,采取措施防止超压情况出现,如使用合适水泵,结合水泵流量-扬程曲线,判定各个水泵工作过程中的最佳工作压力和能承受的最大压力,恒压变流量变频调速水泵是最佳选择,使用流量变化范围也更广。其次,强化整个消防给水系统承压能力,确保在相应情况下消防给水系统不会有超压现象,将整个灭火过程压力控制在允许范围里。再次,落实减压和泄压措施,当工作压力超压的时候,可以第一时间将消防系统工作压力降低到工作压力的允许范围内,如安装泄压阀、安装气管阀、安装安全阀、安装稳压阀等。通过减压阀减压给水就是借助减压阀达到减压目的,这类供水方式适用于多个分区都使用一组屋顶水箱的情况,利用减压阀供水给各个分区。
        4、室内、外消火栓系统的设计
        室内消火栓应根据建筑高度,规范要求,看是否需要分区,若超过规范压力要求,则应进行分区,高度在百米以内的建筑,一般情况分为高区和低区即可,设计时应对其分别供水。此外,高位消防水箱的储水有效容积应根据规范要求设置,对于不同类型建筑,不同的建筑规模,有不同的有效容积要求。对于室外消火栓系统的设计而言,主要先看建筑所需最大室外消防水量及市政条件是否满足水源要求,室外消防用水量大于20L/s时,需要市政双路供水,有两条不同市政道路市政给水管接入场区,且市政供水为双水源或两路供水管路的单水源,方可满足现行规范要求,否则,应在消防水池内储存额外的火灾延续时间内的室外消防用水。
        5、消防水池设计
        根据民用建筑设计防火规范,建筑消防蓄水有严格要求,当室外的给水管网确保不了室外的消防用水量,消防水池有效容量要满足火灾在延续时间室外的消防用水量、室内的消防用水量及自动喷淋系统的用水量之和。此要求需消耗大量水资源及建筑占地,导致建设工程的成本有明显提高,所以,建设者要综合分析建筑实际情况,为减少资源的浪费应开发建筑中的水来作消防水源,有条件地区还可推动区域内公用消防水池设计及建设。首先应对消防栓的用水量误差及对火灾延续时间进行估计。另外,水池储水卫生问题、定期换水浪费问题、水源和用水设备连接问题都要在设计当中体现、解决。
        6、自动喷水灭火系统设计
        在自动喷水灭火系统中应当在供水管道最高处安装排气阀以排除管道里的气囊。应当在每个防火分区的自动喷水灭火系统管道的最低点和水流指示器后设置泄水口,以便于自动系统的维修和喷头的调整布置。在喷淋泵和消火栓泵的总出水管道上,应当分别安装一个压力表,用于随时检验自动喷水灭火系统和消火栓系统是否处于正常的工作状态。采用大面积格栅吊顶时,要保证喷水强度值而且随时校核喷淋泵的出水量。自动喷水灭火系统设置了报警阀组的工程,可以将从泵房接出的自动喷水灭火系统管道敷设成一个大型环网,将报警阀组分散设置在需要的地方。
        三、结束语
        消防给水系统设计是高层建筑设计中一个重要组成部分,关系到人民生命财产安全,应该引起大家的足够重视。高层建筑消防给水系统设计必须遵循国家的有关政策及消防管理部门的有关标准和规范规定,一切从实际出发,以安全适用,技术先进,经济合理为前提,采用可靠的消防措施,做到防患于未然,确保安全。
        参考文献:
        [1]李庆华.高层建筑消防给水系统设计常见问题探讨[J].消防界(电子版),2017(11):102-103.
        [2]杨曦,宋超.高层建筑给排水和消防给水系统的设计探讨[J].智能城市,2018,4(22):31-32.
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