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关键词:锅炉房 安全
0 前言 近年来一系列重大建筑质量安全事故引起了各级政府的高度重视。国家建设部和地方建设管理部门相继发出了一系列“通知”,旨在加强工程质量管理并对近年建成或在建的重要建筑进行质量安全问题排查。建筑质量与安全是关系到人民生命和国家财产安全的大事。建筑工程是涉及设计、施工、设备等多部门、多行业、多工种复杂的系统工程,而设计是保证建筑质量与安全的关键,设计人员肩负的质量与安全责任重如泰山。有关专业设计“规范”与“规程”是设计人员进行专业设计的科学依据,严格遵循“规范”与“规程”也是设计质量的根本保证。然而,实际工程中,有不少项目在设计中就没能很好遵守有关设计“规范”与“规程”的各项规定,例如在锅炉房设计中,锅炉房锅炉额定容量超出《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《蒸气锅炉安全技术监察规程》等文件规定的比较多见。其中有多种原因,包括工程具体条件的限制,不同部门颁布的不同“规范”之间存在不一致之处及某些条款不够明确,设计人员“规范”意识不强或缺乏对有关“规范”、“规程”的理解,另外也与某些主管部门在设计审批方面的“灵活性”有关。文章针对燃油、燃气蒸汽锅炉房、热水锅炉房、直燃型溴化锂吸收式冷热水机机房设计中有关安全的几个问题进行讨论,提出自己的观点,旨在通过交流,提高我们对有关“规范”、“规程”的认识水平和有关专业内容的设计水平。
1 蒸汽锅炉房 蒸汽锅炉房可以同时满足洗衣房、厨房、开水间、空气蒸汽加湿等场所的蒸汽需求,又可通过汽—水换热器给建筑物提供冬季采暖、空调用热或卫生热水等生活用热。蒸汽供应系统无需另外的机械动力消耗,可以利用自身的压力进行热量输配。另外,由于热水采暖、空调用热或生活热水利用蒸汽的潜热,单位质量热媒输热能力远大于热水,输配管线也可相应减少,从而节省了建筑空间。因此,传统上很多工程选用蒸汽锅炉作为建筑内部供热热源。
蒸汽锅炉房设计的主要依据有《锅炉房设计规范》GB50041-92,《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(劳部发[1996]276号),《建筑设计防火规范》GBJ16-87、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95等。锅炉房设计涉及的安全方面的内容主要有:锅炉房安全间距、锅炉房锅炉间泄爆、锅炉燃料贮存与供应系统的防火、锅炉房灭火、防排烟通风及事故通风等。
锅炉房内锅炉间属于丁类生产厂房,油箱间、油泵间属于丙类生产厂房,燃气调压间属于甲类生产厂房。油箱、油泵间、燃气调压间可与锅炉间贴邻布置,但应设防火墙隔开。锅炉房一般应单独设置,与其他建筑的间距应满足《建筑设计防火规范》或《高层民用建筑设计防火规范》的要求,且在任何条件下不应将锅炉房设在人员较多房间的上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(劳部发[1996]276号)规定,在具备一些安全措施条件的情况下,每台锅炉的额定蒸发量不超过10t/h,额定蒸汽压力不超过1.6MPa的锅炉可设在多层或高层建筑的半地下室或第一层中,每台锅炉额定蒸发量不超过4t/h、额定蒸汽压力不超过1.6MPa的油、气、电锅炉在满足一定的安全要求后,在事先征得市、地级以上安全鉴定机构的同意,可设在高层或多层建筑的地下室、楼层中间或顶层。这一条款与以前相比有了放宽。一方面,锅炉房的设置不只限于高层建筑主体以外的作为辅助设施的多层建筑的地下室或第一层中,另外对置于半地下室及首层的锅炉房,其单台锅炉的额定蒸发量有所增加,这给建筑设计带来了方便。但是,2001年版的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》仍然将置于建筑物内的锅炉房的总蒸发量限于6t/h,单台锅炉的蒸发量限于不超过2t/h,且只能设于首层、地下一层靠外墙部位。建筑面积超过5万m2的全空调(采暖)建筑,其蒸汽锅炉房额定总蒸发量一般要超过6t/h。事实上,已建于较大体量建筑内的锅炉房总蒸发量及单台锅炉额定总蒸发量不少都超出了《防火规范》的规定。
蒸汽锅炉房均应考虑泄压措施,泄压面积(玻璃窗、天窗、薄弱墙等)不得少于锅炉间占地面积的10%(上海市地方标准DBJ08-73-98规定,锅炉房泄压面积不得小于锅炉(包括锅炉前、后、左、右检修场地1m)面积的10%,泄压处不得与聚集人多的房间和通道相连。对设置泄压面积有困难的场所(地下锅炉房,较大的泄压面积,往往给建筑处理带来困难),将热交换器、水泵、分汽缸、水处理设备等移至锅炉间外,以最大限度减少锅炉间面积,从而减少泄压面积,这也有利于锅炉的灭火效果,同时减少了锅炉房灭火系统的造价。
2 热水锅炉房 热水锅炉房可以直接或间接地提供大楼空调用热,也可同时通过水—水换热器提供大楼生活用热水。民用建筑用热水锅炉根据需要可将供回水温度定为95℃、70℃,直接用于建筑采暖系统,也可通过水—水换热器向各用户提供所需的二次循环热水。空调用二次循环热水供回水温度通常设置为60℃、50℃。采用二次循环间接供热的系统,锅炉本体的承压可以控制在低压或微压范围。如果采用锅炉(锅炉本体,包括进出水接管尺寸等作相应调整,以适应空调供暖系统水量大、温度低、温差小的特点)直接加热空调系统热水,则锅炉供回水温度一般为60℃、50℃左右。可见,选用热水锅炉供热,既有高效节能、水处理简单、费用低等优点,又可比蒸汽锅炉更安全。正因如此,热水锅炉近年来得到较大的发展。
与蒸汽锅炉房一样,热水锅炉房不得直接设在人员较多房间的上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。1992年颁布实施的《热水锅炉安全技术监察规程》(劳锅字[1991]8号)中,允许额定出口热水温度低于或等于95℃的热水锅炉房与住宅相连或设在多层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中(在满足某些安全条件的前提下),对置于高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层内的热水锅炉房,应同时满足单台锅炉额定供热量小于或等于7MW的限定条件。最近颁布的“《热水锅炉安全技术监察规程》修订条款”规定“设在多层或高层建筑的半地下室或第一层的锅炉房,每台锅炉的额定供热量率应小于或等于7MW,额定出水温度小于或等于120℃,且应满足《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第184条相应条件。对于由于条件限制需要在高层或多层建筑的地下室、楼层中或顶层设置锅炉房时,每台锅炉的额定热功率应小于或等于2.8MW,且额定出水温度小于或等于120℃”,其对水温要求放宽,对锅炉的容量作了进一步限定,容量大小与蒸汽锅炉相当。现行的《高层民用建筑设计防火规范》与《建筑设计防火规范》对设于楼内(地下一层或首层)的锅炉房的限定条件中规定单台锅炉额定蒸发量不超过2t/h,总蒸发量不超过6t/h,没有直接提及对热水锅炉额定供热量与额定出水温度的限定。这应该说是一种疏忽。设计人员对此有两种理解,一种观点认为,从发生直接火灾的可能性及防火因素考虑,热水锅炉与蒸汽锅炉条件相近,所以设于楼内的热水锅炉容量的限定应比照蒸汽锅炉,即单台锅炉额定供热量应不超过1.4MW,锅炉房总供热量应不超过4.2MW。这样,较大工程锅炉房布置会很困难。另一种观点认为,客观上建筑物内的热水锅炉房,其出水温度一般不超过95℃,总体来说,比蒸汽锅炉更安全,“防火规范”又没有明确对热水锅炉的限定,工程设计时可以只参照《热水锅炉安全技术监察规程》执行。基于后一种观点,一般规模建筑物内锅炉房的布置比较容易满足有关“规范”、“规程”要求,对于没有蒸汽要求的较大建筑物,可直接选用热水锅炉作为热源,对于有蒸汽要求的较大建筑物可通过同时采用热水锅炉与蒸汽锅炉作为供热热源。一般民用建筑,蒸汽用量不会超过6t/h。在实际工作中,笔者常采纳后一种观点,但是,对于这种情况,应加强安全措施,同时应事先征求消防、劳动主管部门的意见,努力消除各种安全隐患。
热水锅炉间是否需要泄压措施,这主要取决于热水锅炉额定功率和额定出水压力的大小。对于锅炉额定热功率小于0.1MW或额定出水压力小于0.1MPa(表压)的热水锅炉间可以不考虑泄压措施。对于采用间接供热的热水锅炉,在一次循环系统中,只要将热水锅炉置于一次循环水泵的上游(吸入式),热水锅炉出水压力就很容易控制在0.1MPa以内,这样如有困难,可以不考虑泄压。但是有条件时,还是建议设置泄压窗,这样就是炉膛内发生爆炸,也可减少些破坏力,另外,还有利于自然采光和通风。
3 直燃型冷热水机机房 由于“防火规范”、“监察规程”等技术规定没有明文提到直燃型溴化锂吸收式冷热水机机房,一段时间不少人有一种误解,认为直燃型溴化锂吸收式冷热水机机房的布置可以不受上述有关限制。事实上,从直燃型溴化锂吸收式冷热水机的工作原理可知,燃油、燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机房与锅炉房相似,主机间属丁类生产厂房,其油箱、油泵间属丙类生产厂房,其燃气调压间同样属甲类生产厂房。机房一般应单独设置,且与其他建筑之间距应满足“防火规范”规定的相应的防火间距要求。有困难时,在满足一定的安全要求前提下,可将其置于建筑物的某些特定位置。机房设计的有关安全防火规定应参照微压热水锅炉房执行。一般认为,可以将其设置于多层或高层建筑的地下一层、半地下室、首层靠外墙部位。同样,在任何情况下,都不应将直燃机房布置于人员较多房间的上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。如需设置于楼层中间或顶层或直燃机房额定功率较大的话,设计人员应事先请示消防主管部门,方案需经地、市级以上消防主管部门批准后方可实施。直燃型溴化锂冷热水机间可不设泄压措施,但与锅炉房一样,其燃气调压间应设必要的泄压措施,泄压气流不应危及人员及仪表设备等安全。
4 通风 设置于地下室的锅炉间、直燃型溴化锂吸收式冷热水机房均应设置机械通风措施,风量大小应综合除湿、降温、燃烧等因素确定。对于设在其他建筑物内的燃气锅炉间、燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机房,应有每小时不少于3次的换气量,换气量不包括锅炉(冷热水机)燃烧用风量。燃气调压间等有爆炸危险的房间,应有每小时不少于3次的换气量,并应设有换气次数不少于8次的事故通风装置。油箱、油泵间的排风、排烟系统应结合其灭火方案合理配置。锅炉间、油箱、油泵间、燃气调压间一般采用水喷雾灭火或气体灭火系统。一旦发生火灾,启动灭火系统工作,同时关闭通风系统及出入这些房间风道上的阀门,确认灭火后,再启动排风系统,排除残留气体。如采用二氧化碳灭火装置,为保证灭火后能从室内下部地带排除残留废气,房间的换气次数不少于6次/h,并于房间下部设排风口。
5 结语 5.1 现行的《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》中锅炉房等相关内容的条款应结合实际工程情况作细化和必要的调整,使之更具体化,更具有可操作性。
5.2 现行的《热水锅安全技术监察规程》应结合大量民用建筑实际情况,对热水锅炉出水温度、压力划分再细化,有可能将更低温度,更低出水压力的热水锅炉的容量等限制条件相应适当放宽以利于实际应用与操作。
5.3 规范制订部门应加强多部门、多专业协调,尽可能保证不同国家规范相关条款的一致性,以体现规范的严肃性,也利于设计人员具体引用。
5.4 设计人员应提高“规范”的法律意识,自觉严格遵守现有有关设计“规范”、“规程”等法律性技术文件。有具体困难时,应事先申报相应级别政府主管部门,通过专家论证等方式确定比较合理安全的设计方案。
参考文献 1 顾兴蓥,民用建筑暖通空调设计技术措施,中国建筑工业出版社.1996
2 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范GBJ16-87.中国计划出版社.2001
3 中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95.中国计划出版社.2001
4 中华人民共和国机械电子部.锅炉房设计规范.GB50041-92.中国计划出版社.1993
关键词:建筑设计;防火规范;探讨
中图分类号:TU972 文献标识码:A快速发展的现代的经济社会,建筑设计工作中的一件最为重要的内容是建筑防火的设计。而建筑设计是一项复杂而综合性的学科,随着社会高层的建筑、超高层的建筑以及功能复杂、各类新型场所纷纷涌现出来,然而想要跟上时代的脚步就要改进已有的防火设计规范,只有这样才能更有效更有力的防止和减少建筑火灾危害,所以,建筑的防火问题得不到解决,会一直危害着广大公民的生命安全和财产安全,这将是建筑设计成功与否的关键之所在。所有从事建筑设计的人员在自己的实际工作中都应予以高度的重视。
1 预防为主,防消结合
我国“为了保证社会主义建设和公民生命财产的安全,在城镇规划和建筑设计中贯彻”预防为主,防消结合''的方针,我们人所共知:财产权比不上人的生命权,而将人权与无权相比是不合适的,我们无论在何时都要将公民的生命安全放在第一位,所以在消防队员在救火的时侯,我们应该是先救人然后在进行灭火。所以,在进行设计防范时我们首先要考虑到人的安全疏散和保护,然后我们再考虑消防设施的有效设计。
2 有效的设计的方法
2.1 防火设计的方式
目前来看普遍使用的一种防火方法是按照指定的条例去做。而建筑设计者唯一能根据所要设计的建筑的现有状况,从规范中确定设计的指标就如同医生“照方抓药”一般。
2.2 防火设计的性能化
防火设计的性能化是新型的防火设计思路,它往往是建立在比较理性上的一种新的设计方法。在进行设计的过程中它不是一成不变的,而是依据消防安全的原理和方法达到的性能的目标,而且针对各类建筑物的实际的状况,根据预测的结果进行的全方位的评估与预算,期待着找到最好的防火的方法和和最好的防火保护。这种设计方法由于科学技术条件的制约和法制法规的约束,在使用上受到严格的控制。
3 有效便捷的建筑设计
3.1 有效的疏散通道
为减少和杜绝火灾伤亡,烟熏中毒和房屋倒塌而遭到的严重的伤害,必须尽快撤离;所以建筑设计时要考虑到安全的疏散。公共建筑的安全出口一般不得少于两个,在人员密集的公共场所,必需要经过精密的计算安放更多的出口。而楼梯是楼层的安全出口,在遇到火灾时切记不要开敞的楼梯间容易导致火的蔓延,以至于妨碍人员的疏散,人所共知的:封闭的楼梯间能阻挡烟气,这样有利于人员的疏散。对于高层在设计中有暂时的避难所,必要时可以设屋顶直升飞机,从空中进行人员的疏散,另外,疏散通道上要设紧急照明灯、疏散的方向指示灯和安全出口灯。为此我们要求建筑物应有完善的安全疏散设施,为了安全疏散创造了良好的条件。
3.2 设置有效地消防通道
要结合道路的设计在建筑物四周合理有效的设置消防通道,以保障发生火灾的时候消防车畅通无阻,迅速准确的到达火在现场,及时实施扑火救援的工作,同时也为消防扑救的工作创造了先决的条件。所以要求室内在装修时所使用的材料尽量做到不燃或难燃化,尽量杜绝火灾的发生和降低蔓延速度。
3.3 合理有效的楼梯间
在进行建筑的楼梯间设计时不要太夸张,而且楼梯的踏步和门之间距离不要很近。因为火灾来临时,这是人流最集中的地方和场所,将十分的危急。我们要设有能挡住烟气进入的楼梯间,要求不要过高,一般就行,而低层和多层的建筑可以我们可以采用双向弹簧门的形式。在医院等公共场所的防火门应该朝着疏散方向开启的平开门,并在关闭以后应该能从任何一侧手动都能够开启。
3.4 设置有效的排烟设施
首先,建筑设计防火规范针对公共场中的娱乐厅和游戏场所进行了布置走道的两侧. 要满足最远房间的疏散门并按要求进行设计安全出口的距离;其次,应按照要求设置排烟设施,不论是娱乐放映游艺场所设置在多层建筑还是高层建筑都要设有排烟设施。最后,多层的民用建筑要在一、二、三层设置排烟设施,可将它设置在四层及四层以上的地方或令选地方,不管房间面积的大还是小,都需要设置有效地排烟设施。因为建筑物火灾时会产生大量浓烟,不仅妨碍疏散还会使人中毒甚至死亡。因此,高层、地下建筑的走道、楼梯间及消防电梯,都应该按照情况安排自然排烟或机械排烟的有利设施。
3.5 有效的报警系统和灭火装置
一般建筑起火约在10~15分钟开始不断的蔓延,在场人员可通过电话进行报警或者使用消火栓进行灭火。所以在大型的公共场所、高层的建筑以及容易引起火灾的厂房、仓库中应设自动报警器和自动灭火的工具。
4 防火规范记心中
显而易见,建筑的防火设计是一项涉及范围广、综合性很强的工作。所以作为一名建筑设计人员不仅要掌握较全面的建筑的知识,还要进行艰苦的努力,即使,规范和条纹较多,并且条纹比较散,那些大量的数据特别难背,但我们也要克服困难,这样看来,建筑设计防火的重要形式无人不晓得,它将会以其高度的重视。
4.1 多看
4.2 多记
4.3 多积累
4.4 多学习
4.5 多请教
在自己的实际工作中,我们要认真正确的领悟规范的精神实质,才能够灵活的运用到工作中,以保证自己设及建筑对用户负责。
5 防火设计的总平面
在进行总面积的设计要根据本身以及就近的建筑的火灾危险等级、建筑物的性能、作用来一起考虑辐射热作用,在扑火和救火的过程中要按照要求,尽量减少用地。每个建筑物之间要满足规范规定的防火之间的距离。这样会有效地防止火灾发生,以免火势在建筑物之间蔓延,我们将火控制在一定范围之内,也为救火创造了先决的条件,并且也为消防灭火和紧急疏散工作提供了充裕的有力的场地。
6 高效的建筑设计
对于建筑的设备以及消防的设计就要全靠专业人员来完成,作为建筑的专业人员不许了解有关的建筑常识及相关的知识体系,与相关的工作人员密切配合,一起来完成设计。在进行设计时要经过周密的计算和确定,并且在平面图上要标明规格、数量及位置,让人一目了然。
结论
综上所述,建筑的防火设计是一项复杂的、综合性很强的工作,建筑的防火设计作为建筑设计的重要内容,它不仅涉及了建筑设计的所有的过程,还涉及了各个行业。这对专业的设计人员提出了更高的要求,专业人员必须从方案入手,一步一个脚印对建筑防火设计做出全面、周密的考虑和决策的同时,还要认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针和法规,采取防火措施,杜绝和减少火灾危害性,从而保障广大人民群众的生命安全和财产的损失。这是我们建筑设计人员必须具备的职业技能和职业素质,这也是建筑设计人员的责任所在。
参考文献
[1]朱建峰,等.建筑设计防火规范》中有关消防给水的几个问题探讨[J].给水排水,1999,25(12):54-56.
关键词:电影院;防排烟;设置方案
[ Abstract ]: No windows in the audience high hall storey, it has large inner space, complex function, density, combustible matter more, fire intensity and other features. In case of fire, personnel evacuation, fire rescue is difficult. In view of the above characteristics, this kind of architecture has set the smoke control facilities necessary.
Key words: Cinema; smoke control; setting scheme
中图分类号:[TU2] 文献标识码:A文章编号
一、电影院防排烟方式的选择
1、自然排烟:自然排烟是在自然力的作用下,使室内外空气对流进行排烟,主要利用可开启的外窗或利用阳台、凹廊进行排烟的方式。这种方式经济、简单、易操作,不使用动力以及专用设备,平时兼作换气使用,火灾时不受断电影响。在规范非强制性要求某种排烟方式下可以优先考虑,如以下情况:(1)设在地下建筑疏散走道或四层及四层以上多层民用建筑建筑内电影院场所疏散长度在40M以内的走道或其他需要排烟的房间。(2)设在一类建筑和建筑高度超过32M的二类建筑内的电影院场所疏散长度在60M以内的走道或其他需要排烟的房间。(3)人防工程中面积小于50的房间;总长度小于20M的疏散走道。但是,在设计时必须充分考虑有效开口部位面积,保证多层和高层建筑内电影院场所走道、房间有可开启外窗面积不小于该房间、走道地面面积的2%,人防工程内电影院场所自然排烟口的总面积大于该防烟分区面积的2%。同时,自然排烟方式排烟口受风向等多种因素的影响较大,一旦受到风压作用,烟气很难排出,特别是建筑低层区,火灾时如果排烟口方向与风向相反,引起烟气在建筑物内扩散,出现房间、疏散走道、楼梯间或前室聚集烟气现象,严重影响人员的疏散,设计时要加以考虑。
2、机械加压送风防烟:机械防烟是通过风机加压送风,使楼梯间和前室或合用前室保持正压,从而阻止烟气的侵入,保证人员安全疏散与避难。主要用于高层民用建筑的封闭避难层、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室等部位,虽然防烟效果显著,可靠性和稳定性高。但具有设计计算比较复杂。设备复杂、投资高等缺点。而设在高层民用建筑内的电影院场所经常与建筑内其他场所共同使用楼梯间,没有单独的疏散楼梯,甚至有的高层建筑具备完整的机械加压送风防烟系统,因此,没有必要考虑在高层建筑电影院场所内设计机械加压送风防烟方式。否则,会增加了系统的复杂性,提高了工程投资,维护管理也不方便。
3、机械排烟:机械排烟是利用排烟风机强行将烟气抽走,从而降低被保护区的烟气浓度,它由挡烟壁(活动或固定式挡烟壁)、排烟口(或带有排烟阀的排烟口)、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。这种排烟方式可以弥补自然排烟方式的不足,对于排出疏散走道、起火房间的烟气有着显著的效果。因此,相对于电影院场所极其适用,同时,机械排烟方式分为局部排烟和集中两种方式,局部排烟是在每个需要排烟的房间设置独立的排烟风机直接进行排烟;集中排烟是将建筑物划分为若干个防烟分区,在每个防烟分区内设置排烟口,通过排烟风道排烟。而在电影院场所设置机械排烟方式时就必须考虑高层和多层建筑的实际情况;就设在多层建筑和人防工程内的电影院场所,为了确保场所内良好空气环境,平时都设有通风系统,设有排风管道设施,同时考虑相邻观众厅的防止串声,最好采用局部机械排烟方式,并与通风系统相结合,选择合理的排烟风机、增加了一些常开式电动排烟风口,并保证通风系统符合一定的防火要求,同时,把排烟自动装置与电影院场所的自动报警设备联动,不必设置单独的消防电源等设备,降低了整体自动系统的工程造价。
二、电影院中庭机械排烟设施的设置
1.电影院建筑的中庭,屋面一般采用大跨度轻型钢结构、玻璃采光顶,因此,电影院中庭顶部通风、排烟管道的设置,无论从建筑自然采光、美观的角度还是从结构安全性的角度上来看,都是不太现实和经济的。电影院中庭常见的三种类型和相应的防烟、排烟设计方法,但对于多层民用建筑,仍具有较高的参考价值。在具体工程设计中,为简化排烟系统,节省投资,同时又能保证系统的排烟效果和火灾自动报警系统的集中控制的可靠性,笔者认为,有条件时应尽可能采用设置多台屋顶风机来进行集中排烟的方式。
2. 电影院中庭排烟设施采用此种设置方式,主要还基于其具有如下优点:①排烟系统与通风系统合用,节约投资;②对排烟风机经常使用可保持其良好的工作状态;③系统无风管,不影响建筑美观和采光;④风机分散布置,有效的降低屋面荷载;⑤火灾自动报警系统控制量少,系统更可靠。
3.在电影院中庭的排烟系统设计中,设计选用4台高温双速屋顶排烟风机,均分设置于屋面上(见图2)。由于该商场(包括中庭)设置有集中空调系统,空调时,屋顶风机可关闭。为了防止玻璃屋顶部的热滞留现象,也可开启风机低速运转;并根据室内空气品质状况,确定屋顶风机的开启台数,进行全面通风换气,排除集聚在屋顶下的热空气。电影院中庭发生火灾时,由火灾自动报警系统自动将屋顶风机转入火灾运行模式,电机高速运转,及时排除高温烟气和热量。
三、电影院观众厅机械排烟设置部位的确定
1、民用建筑中电影院:面积大于100m2的地上观众厅和面积大于50m2的地下观众厅应设置机械排烟设施,超过20M且无自然排烟的疏散走道,有直接自然通风但长度超过40M的疏散走道。
2、人民防空工程:电影院放映间、舞台等;疏散总长度大于20M的走道;建筑面积大于50且经常有人停留或可燃物较多的房间。
四、电影院机械排烟系统中的排烟口、排烟阀和排烟防火阀的注意事项:
1 . 排烟口或排烟阀应按防烟分区设置,且应与排烟风机联锁,当任一排烟口(阀)开启时,排烟风机应能自动启动;
2. 排烟口(阀)的设置宜使气流方向与人员疏散方向相反,其安装位置应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上,且与附近安全出口的最小距离不应小于1.5m。设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0m。排烟口采用常开式多叶排烟,风机选用双速排烟风机,平时低速排风换气,火灾时高速排烟,每个观众厅的排烟系统应独立设置,防止相邻的观众厅通过排烟排风口串声。
3 .当火灾确认后,同一排烟系统中着火的防烟分区中的排烟口(阀)应呈开启状态,其他防烟分区的排烟口应呈关闭状态;
4 .大多火灾案例表明,绝大部分的人员死亡是由于吸入有毒气体和窒息死亡的,观众厅属于无窗房间,参照《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045,提出只要大于100m2的地上观众厅和面积大于50m2的地下观众厅均应设置机械排烟设施。关于排烟量,参照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045第8.4.2条中庭的排烟量计算方法,考虑到观众厅净高比中庭低,人员密集,且由于有座椅的障碍,火灾时人员疏散较困难。因此建议观众厅以13次/h换气标准计算,或90m3/(m2・h)换气标准计算,两者取其大者。
5 . 防烟分区的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m.
6、观众厅的每个放映室采用一个独立的通风系统,机械排风,通风量按15次/小时计算。补风来自相邻的观众厅送风,同时送风管设置消声装置,放映室保持负压。放映机房应设置火灾自动报警装置。
五、结论
由于建筑技术的进步(结构、建筑设计等),随着新型建材的大量使用,设有多功能电影院的多层建筑的规模日趋庞大,此类电影院应当设置防排烟设施。而对于其设置依据、方法、排烟量计算等诸多问题,应按照《电影院建筑设计规范》;同时满足《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准 建筑设计防火规范GB50016-2006:中国计划出版社,
1国内外防火规范的比较
1.1高层建筑划分《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)规定,建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。《住宅建筑规范》(GB50368-2005)规定,35层及35层以上的住宅建筑应设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)规定,当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊的防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。美国《国际建筑规范》(2009年版)规定,有人员使用的楼面到消防车可以到达的地面的高差大于22.9m的建筑为高层建筑。对于建筑高度小于等于128m的建筑,可采用ⅠB类耐火等级的结构替代ⅠA类耐火等级的结构,但承重柱的耐火极限不应降低。英国《建筑设计、管理及使用消防安全技术规范》(BS9999∶2008)规定,顶层楼板到地面的高度超过18m时,应设置消防电梯和防烟楼梯间且前室内设置消火栓。此外该规范按照顶层楼面高度的不同对建筑耐火等级作了规定,如A2类建筑(人员处于清醒状态且熟悉环境,火灾增长速率为中速火),当顶层楼面高度超过60m时,构件耐火极限不低于2.50h。法国《高层建筑防火安全法规》(2007年版)规定,建筑高度大于50m的住宅及建筑高度大于28m的其他类型的建筑为高层建筑,建筑高度大于200m的建筑为超高层建筑。1972年的国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第一类为9~16层(最高50m),第二类为17~25层(最高75m),第三类为26~40层(最高100m),第四类为40层以上(高于100m)。由此可见,各国对于高层建筑均作了规定,但对超高层建筑的划分并不完全一致。有关高层建筑高度划分标准如下:美国23m、英国30m、法国28m(其中住宅50m)、我国24m,可见几个国家的规定相对而言差别不大,总体上,我国的规定比较适中。我国和法国明确界定了超高层建筑的划分高度,我国为100m,法国为200m,其中我国规范对建筑高度大于250m的建筑作了专门要求。美国和英国没有单独规定超高层建筑,但从消防救援以及建筑耐火等级角度对超过某一建筑高度的高层建筑作了特殊规定。如美国规定对于建筑高度小于等于128m的建筑,可采用ⅠB类耐火等级的结构替代ⅠA类耐火等级的结构,但承重柱的耐火极限不应降低;英国规定人员处于清醒状态且熟悉环境、火灾增长速率为中速火的建筑,当顶层楼面高度超过60m时,承重构件耐火极限均不低于2.50h。
1.2耐火等级各国规范均根据建筑高度及使用功能规定了相应建筑的耐火等级,有关超高层民用建筑主要承重构件的耐火极限要求对比情况见表1。从表1可以看出我国规范中有关柱、梁、承重墙等承重构件的耐火极限要求与其他国家的规定比较接近,但楼板的耐火极限相对偏低。根据国内建筑火灾统计资料,火灾延续时间在1.50h以内的占88%,在1.00h以内的占80%。与之对应国内规范将一级耐火等级建筑物楼板的耐火极限定为1.50h,二级耐火等级建筑物楼板的耐火极限定为1.00h。我国二级耐火等级建筑占多数,这样大部分一、二级耐火等级建筑不会被烧垮。当然,建筑构件的耐火极限定得越高,发生火灾时烧垮的可能性就越小,但建筑的造价要增加。
1.3防火间距各国规范均通过限定防火间距作为防止火灾在建筑之间蔓延的措施,美国规范详细规定了建筑相邻部位的开口要求,当间距大于9.1m时,则对外墙耐火极限没有要求。英国采用相邻建筑外墙所受热辐射强度来确定防火间距,以是否达到引燃木材的热辐射强度12.6kW•m-2作为判定条件,要求建筑到达公共边界或者假定的边界(而非相邻建筑物)的距离为其达到热辐射要求的计算距离的一半。例如,在火灾规模为30MW的情况下,距离着火建筑7.9m的距离处即可达到12.6kW•m-2的辐射强度,从而可以引燃木材。所以在这种情况下,要求其到达与相邻建筑公共边界的距离取7.9m的一半,即不小于4m。法国规范要求相邻高层建筑外墙的耐火极限不低于2.00h或具有8m的防火间距。我国规范也有限制外墙开口的类似规定,如开口面积小于外墙面积的5%时,防火间距可减少25%。对于耐火等级均为一、二级的相邻建筑,高民用层建筑与相邻高层建筑的防火间距为13m,与相邻多层建筑的防火间距为9m。我国规范中有关高层建筑与多层建筑的防火间距规定与国外规范相比较为接近。
1.4避难设施避难层(间)作为高层建筑尤其是超高层建筑重要的安全疏散设施,各国规范均有详细规定。美国规范规定电梯候梯厅在采取防烟措施的条件下可兼做避难区域,同时对避难区域提出了双向疏散要求。对人员疏散存在困难的医疗建筑,美国规范要求可供患者睡觉休息或治疗的楼层以及其他人员荷载超过50人的楼层均应采用挡烟设施分为至少两个烟气控制区,并对该类建筑中的避难区域面积作了规定,卧床病人按照2.8m2•人-1、其他人按照0.56m2•人-1确定避难面积。英国规范允许避难区域设置在受保护的楼梯间内。此外,美国、英国规范均考虑了使用轮椅等行动不便人员的避难需求,其每人占用的面积美国为0.9m2,英国为1.3m2。我国规范对超高层公共建筑设置避难层作了明确的规定,但对超高层住宅建筑,《民用建筑设计通则》要求设置避难层(间),而防火设计规范没有相应的规定,有关超高层住宅设置避难设施的技术要求仍需要进一步完善。
1.5消防救援确保火灾情况下消防车辆能够迅速到达着火建筑,提供消防救援人员进入建筑物的入口,对于营救建筑内的被困人员、降低火灾损失具有重要意义,国内外规范对消防车道(包括其宽度、通行高度和坡度、回转场地等)及消防扑救作业面(包括长度、与建筑的距离等)均有所规定。美国规范中消防车辆可到达的位置与建筑内设置消防设施的情况有关,当建筑内设有自动喷水灭火系统时,该距离可相应增加,如消防车道应能到达距建筑入口15m的位置,此外建筑物外墙与消防车道的距离不应超过46m,当设有自动喷水灭火系统时可增加到137m。英国规范规定消防车应能到达距消防水泵接合器18m的位置。法国规范规定消防车道与建筑物的距离不应大于30m。我国规范通过规定消防车登高操作场地的布置要求,限定其与建筑的距离不宜小于5m,且不大于10m。同时规定消防车与消防水泵接合器的距离为15m~40m。可见国内外规范对消防车到达位置与建筑之间的距离要求比较接近,一般控制在15m~40m的范围内。关于超过一定长度的袋形消防车道应设置回车场地的要求,美国规范规定为46m,英国规范为20m。我国规范规定尽头式消防车道应设置回车道或回车场,但未明确其长度要求,应进一步细化该规定。
2超高层民用建筑防火设计加强措施
综上所述,针对建筑高度大于100m的超高层民用建筑的防火设计,提出如下加强措施:
2.1耐火等级我国规范规定超高层民用建筑的耐火等级为一级,从前文对国内外超高层民用建筑主要承重结构构件的耐火极限对比分析可以看出,我国对于一级耐火等级建筑要求其楼板的耐火极限为1.50h,而国外规范的相关要求均不低于2.00h,可见我国规范对建筑楼板的耐火极限要求相对偏低。为给超高层民用建筑的消防救援以及人员安全疏散提供更有利的条件,建议提高楼板的耐火极限。目前,我国有关楼板的构造做法及耐火性能见表2。由表2可以看出,在楼板厚度为100mm(保护层厚度为10mm),其耐火极限可达到2.00h,楼板厚度达到120mm(保护层厚度为20mm)时,耐火极限可达2.65h。结合国外规范的相关要求和我国实际的楼板构造做法情况,对超高层民用建筑楼板的耐火极限提出如下要求:超高层民用建筑楼板的耐火极限不应低于2.00h。
2.2防火间距我国规范中有关高层建筑与多层建筑的防火间距规定与国外规范相比较为接近。此外,规范中规定在设有防火墙等条件下,高层建筑与相邻建筑的间距可以不限或不小于4m。对于超高层民用建筑,较大的防火间距除有利于防止火灾在建筑之间的蔓延外,也为消防救援提供了有利的条件。考虑到我国超高层建筑的数量及相应的救援和管理条件,建议即使在采取设置防火墙等措施的条件下,也不应调整超高层民用建筑与相邻其他建筑的防火间距。为此,提出如下建议:超高层民用建筑与相邻民用建筑的防火间距应符合高层民用建筑与民用建筑防火间距的相关规定,其间距在采取设置防火墙等措施的条件下也不应减小。超高层民用建筑与工业建筑的防火间距(包括与甲类厂房,与甲类仓库,与甲、乙、丙类液体储罐,与可燃气体储罐,与可燃材料堆场的防火间距)应符合高层民用建筑与工业建筑防火间距的规定,其间距在采取设置防火墙等措施的条件下也不应减小。
2.3避难设施避难层(间)作为高层建筑尤其是超高层建筑重要的安全疏散设施,各国规范均有详细规定。我国《高层民用建筑设计防火规范》对高层公共建筑设置避难层作了明确的规定,但对高层住宅建筑的避难层设置没有提出要求。仅在《民用建筑设计通则》中有高层住宅需要设置避难层(间)的规定。因此,我国建筑防火设计规范中有关超高层住宅设置避难设施的技术要求仍需要进一步完善。可以结合住宅建筑的特点,设置避难间。同时参考美国、英国等国家的规范对医疗建筑的避难区域或使用轮椅等行动不便人员的避难需求的规定,我国建筑设计防火规范在规定高层建筑安全疏散设施时也应考虑行动不便人员的避难需求,为该类人员的安全疏散提供可靠的保障。此外,对于高层建筑避难间的具体设置高度要求,需要考虑到当前消防车辆救援高度一般在50m的实际情况。为此,提出如下具体建议:建筑高度大于50m的高层病房楼,其50m以上楼层每层应设置避难间。建筑高度大于54m的住宅建筑,其54m以上楼层每层应设置避难间。
2.4消防救援《建筑设计防火规范》(整合修订稿)对消防灭火救援要求的规定,补充了现行相关国家标准在消防救援规定方面的不足,但对需要设置回车场的尽头式消防车道的长度要求需补充规定。结合道路中心线间的距离不宜大于160m的规定建议取1/4,即40m。此外,超高层住宅建筑与其他使用功能的建筑上下组合建造时,其裙房屋面如果兼做消防车登高操作场地,应对其屋面板的耐火极限提高要求,以确保消防救援作业的安全,可考虑与防火墙的耐火极限要求一致,即3.00h。为此,提出如下具体建议:一是长度超过40m的尽头式消防车道应该设置回车道或回车场。二是超高层住宅建筑与其他使用功能的建筑合建,住宅部分通过裙房屋面疏散且裙房屋面用作消防车登高操作场地时,裙房屋面板的耐火极限不应低于3.00h。
3结论
基于上述比较分析,对于超高层民用建筑的防火要求,笔者建议在《建筑设计防火规范》(整合修订送审稿)中增加以下规定:
3.1耐火等级。超高层民用建筑耐火等级不应低于一级,其楼板的耐火极限不应低于2.00h。
3.2防火间距。超高层民用建筑与相邻民用建筑的防火间距应符合高层民用建筑与民用建筑防火间距的相关规定,其间距在采取设置防火墙等措施的条件下不应减小;超高层民用建筑与工业建筑的防火间距(包括与甲类厂房,与甲类仓库,与甲、乙、丙类液体储罐,与可燃气体储罐,与可燃材料堆场的防火间距)应符合高层民用建筑与工业建筑防火间距的规定,其间距在采取设置防火墙等措施的条件下也不应减小。
关键词:民用建筑、安全出口、设计要求
中图分类号:TU24文献标识码: A
一、安全出口一般规定
《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)对各类建筑的安全出口作了详细的规定。
(一)安全出口的布置及数量确定
安全出口应分散布置,每个防火分区、一个防火分区的每个楼层,应设两个安全出口,其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不小于5m,安全出口的数量应经计算而定。工业建筑和一般民用建筑对设一个安全出口的情形有不同的规定。对地下室而言,相邻两个防火分区上有防火墙连通时,每个防火分区可利用防火墙上通向相邻防火分区的甲级防火门作为第二安全出口,但每个防火分区必须至少有1个直通室外的安全出口。
(二)安全出口宽度计算
现以一般民用建筑作为例子计算安全出口的宽度,按照《建筑设计防火规范》第5.3.14条规定,安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9米,疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1米;不超过6层的单元式住宅,当疏散楼梯的一边设置栏杆时,最小净宽度不宜小于1米。《建筑设计防火规范》第5.3.15条规定,人员密集的公共场所、观众厅的疏散门不应设置门槛,其净宽度不应小于1.4米,且紧靠门口内外各1.4米范围内不应设置踏步。人员密集场所安全出口疏散宽度除满足上面规定外,其实际宽度应经计算确定,如一耐火等级为二级的三层商场,单层建筑面积3000平方,二层疏散楼梯的总宽度应如何计算。首先要根据《建筑设计防火规范》第5.3.17条第5款规定,商店的疏散人数应按每层营业厅建筑面积乘以面积折算和疏散人数换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为50%―70%,地下商场不应小于70%。所以该商场二层疏散折算面积应为3000平方米*50%=1500平方米。再按第5.3.17条表5.3.17―2商店营业厅内的疏散人数换算系数表,以折算面积乘以换算系数,即1500平方米*0.85=1275,也就是说此商场可容纳1275人。再按表5.3.17―1规定每100人疏散宽度计算安全出口总宽度,以可容纳总人数乘以换算系数确定,即1275*0.65/100=8.2875,所以该商场疏散总宽度应为8.2875米,对于商场不同楼层不同面积的计算方式按照以上方式以不同的系数同理计算。其余场所安全出口疏散宽度有不同的计算方式,这里就不一一举例阐述了。
(三)安全出口的设置形式
安全出口的设置形式有敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间和室外楼梯,根据建筑防火的重要性,不同性质的建筑和不同规模的建筑安全出口的设置形式不同。根据《建筑设计防火规范》规定,医院、疗养院的病房楼;旅馆、超过2层的商店等人员密集的公共建筑、设置有歌舞娱乐游艺场所且建筑层数超过2层的建筑、超过5层的公共建筑应设封闭楼梯间。通廊式居住建筑层数超过2层时应设封闭楼梯间,当户门为乙级防火门时可不设封闭楼梯间,其他形式的居住建筑层数超过6层或任一层面积大于500平方时,应设封闭楼梯间。根据《高层民用建筑设计防火规范》规定,一类建筑和除单元式住宅和通廊式住宅年我建筑高度超过32米的二建筑以及塔式住宅,均应设防烟楼梯间,裙房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度小于32米的二类高层建筑应设封闭楼梯间,十二层及十八层单元式住宅应设封闭楼梯间,十九层及十九层以上单元式住宅应设防烟楼梯间,十一层及十一层以下的通廊式住宅应设封闭楼梯间;超过十一层的通廊式住宅应设防烟楼梯间。以上是《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》对安全出口(楼梯间)设置形式的一般规定,其余就不细说。
(四)安全疏散距离
安全出口的设置除满足数量和疏散宽度要求外,还应满足疏散距离的要求,疏散距离较长,发生火灾时就会给人员疏散带来一定的困难,不能在短时间内进入相对安全的楼梯间,可能会导致人员不能及时疏散而伤亡。所以合里设置建筑最远点到最近安全出口的距离也是建筑防火需要探讨的一个重要课题。《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》对此作了祥细说明,以一、二级耐火等级的一般民用建筑举例。根据《建筑设计防火规范》5.3.13条规定,直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大距离,两个安全出口之间的疏散门,托儿所、幼儿园为25米,医院、疗养院、学校为35米,其他民用建筑为40米。位于袋形走道两侧或尽端的疏散门,托儿所、幼儿园、医院、疗养院为20米、学校和其他民用建筑为22米。高层建筑由于整体疏散困难,对此比多层建筑较严,相关距离相对减小。对于安全出口在各种防火规范中还有许多具体要求,情况繁多、内容复杂,这里就不作说明了。
二、安全出口数量不足、宽度不够和设置形式不符合要求的原因分析
一是一些老建筑未经消防设计审核、验收,后来擅自改变其使用功能用途,不满足现行规范要求;二是一些村民自建房改作旅社、宾馆或其他公众聚集场所使用,导致安全出口的数量、宽度和设置形式不符合要求;三是建筑消防设计审核、验收把关不严,未按相关防火设计规范计算安全出口数量、宽度等;四是消防设计审核、验收人员业务素质不高,在消防设计审核,设计备案和竣工验收、备案时未能发现图纸设计存在安全出口数量、宽度等方面存在的问题;五是对已建投入使用存在安全出品数量不足,疏散宽度不足问题的建筑,由于整改难度较大或牵涉整改资金较大,建筑使用单位不能整改或整改不符合要求。六是对新建建筑业主方为了追求较大的经济效益,减少资金投入,要求设计单位在消防设计时减少安全出口特别是楼梯间的设置数量,消防部门在审核时未能提出,导致问题的存在。七是消防监督员业务素质不够高在监督检查时未能发现所检查单位建筑存在安全出口数量不足、疏散宽度不足,楼梯间设置形式不符合要求等问题。八是设计单位设计人员素质不够高未能按照规范进行消防设计或按照业主方要求擅自降低消防设计。九是部门联动不力,一些单位的建设工程特别是达到审核验收条件的工程在没有得到消防部门的审批合格意见,建设、规划等主管部门就办理了规划许可和施工许可,建设单位就开工建设,造成先天性的安全出口数量不足、疏散宽度不足或楼梯间设置形式不符合要求等。
三、怎样杜绝安全出口、疏散宽度不足和安全出口设置形式不符合要求
关键词建筑 消防给水设施
Abstract strengthening indoor fire system early in the fire extinguishing effect and non professional firefighters on indoor fire system use, because the fire is often composed of non professional firefighters discovered and first implementation of fighting. So civil building safety and fire fighting facilities relationship is very important, we enjoy life, work, leisure and elegant environment also must pay attention to fire safety.
Key words: building; fire water supply facilities;
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:
目前水仍是目前国内外的主要灭火剂,所以消防给水系统完善与否,直接影响火灾扑救的效果。建筑物的防火安全设计是一门综合性科学,要由建筑、结构、空调、电气、给排水、等各专业共同采取安全措施,而直接参与扑灭火灾的当属各种消防设施。消防设施使用的灭火剂的种类很多,有水、泡沫、卤代烷、二氧化碳和干粉等。而用水灭火,使用方便、器材简单,器材简单,价格便宜,灭火效果好,
消防给水在建筑物的防火系统中占有重要地位。
火灾统计资料说明,有成效扑救火灾的案例中,有93%的火场消防给水条件较好;而扑救失利的火灾案例中,有85.1%的火场缺乏消防用水。许多大火失去控制,造成严重后果,大多是消防给水不完善,火场缺水造成的。例如1993年4月17日哈尔滨的特大火灾与消防水源严重不足有很大关系。消防车需要到2.5km以外(远者达15km)去运水灭火。致使燃烧面积达8万m2,使2800多名居民无家可归。因此,在进行城镇、居民区、企业事业单位规划和建筑设计时,必须同时设计消防给水系统。
消防给水在设计中应注意的问题。
在设计中,我首先要提到的是设计条件,由于它关系到消防给水系统的确定,因此在设计中必须由建设方提出书面材料。设计原始材料:有如室外给水管网形式(环状或支状),有无自然水源、水压、水量、管径等等。这些材料在消防验收时也能起到作用。而一方面建设方,也不愿意将钱投在消防设施上。作为设计者,应坚持原则,并加强消防知识的宣传且不可减少设置消防设施。
消防给水设施的范畴,从广义上来讲是用于消防目的的给水或供水设施。从水池、水泵、管网到喷头、水枪等,这是一般意义上的理解。狭义上讲,要与配水设施分开,只是指市政消防给水管道、市政消火栓、加压泵及其泵房等。下面就消防水池、高位水箱的一些问题具体谈一谈。
消防水池是否需设取水口
“高规”7.3.4条规定: 供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井。规范没有规定什么样的消防水池才供消防车取水,使许多设计者把握不准。各地地方的规定也不尽相同,比如深圳市规定:当市政给水管网满足室外消防水量与水压要求时,室内消防水池可不设取水口。笔者认为分以下三种情况考虑:
如果消防水池在消防车的吸水高度(6m)内,不管消防水池是否储存了室外消防用水量,都应设置取水口。因为设置水泵接合器的目的之一就是以备消防泵无法启动时使用。如果消防泵出现故障,消防储备水因无取水口而无法取出,不合理。设消防取水口工程造价增加不多,但完善了消防设施。
如果消防水池不在消防车的吸水高度(6m)内,而水池又储存室外消防用水量,则无需设置消防取水口.
如果水池不在消防车的吸水高度(6m)内,而水池又储存了室外消防用水量,则应设置专用消防取水加压泵,从消防水池内直接取水,向室外专用消防管网供水,取水口可做成室外消火栓的形式,要求取水加压泵1用1备,双电源供电,流量按设计建筑的室外消防用水量计,扬程应至少满足室外消火栓栓口10mH2O的压力.
取水口的位置
《建筑设计防火规范》(GB50016—2006)8.6.2-5条规定:“取水口或取水井与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15m”。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95,2005年)7.3.4条规定:“取水口或取水井与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5.00m,并不宜大于100m”。建筑消防水池取水井设置通常应考虑以下几个方面的因素:1)便于消防车使用的地点,一方面消防车容易到达,另一方面消防车便于操作。2)能够供应其保护半径内所有建筑物消防用水。根据消防车的保护半径(即一般消防车发挥最大保护半径150m),取水井的最大保护半径为150m。3)便于火灾的扑救,同时考虑与消防水泵接合器的距离宜为15—40m。4)取水井与建筑物应有安全距离,不受建筑物火灾的威胁,要求与建筑物有一定的距离,同时还应综合考虑临近建筑物的基本情况,如门窗位置和大小、坠落物的情况以及采取的保护措施。
在工程实际中,取水井与建筑物外墙距离一般为5—100m。最小距离5m往往用于单栋建筑(常常是高层建筑)消防水池设置的取水井,因收场地限制,且是在外墙不开窗或有防坠落措施的地方;最大距离100m常常用于区域(建筑物)设置一个共用的消防水池发挥作用的地方。综合几个方面的因素,笔者认为正常情况下取水口与建筑物外墙最佳距离为15-40m。
3、关于高位水箱的设置
《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定:消防给水设置成临时高压给水系统时,须设置消防水箱和消防水泵。但多层民用建筑和高层民用建筑在消防设计的指导思想上有着本质的区别:多层民用建筑的室内消火栓给水系统只要求用来扑救初期10min内的火灾,10min以后则由城市消防队来扑救;而高层民用建筑的室内消火栓给水系统要求在整个灭火过程中均能充分地发挥作用,即立足于自救。因此,多层和高层建筑在消防给水系统设计时应当有一定的区别。
临时高压消防给水系统中,水箱或气压水罐是必不可少的。常用的方式是设置重力自流的高位消防水箱。在多层建筑中,规范中仅要求在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱,对消防水箱的设置高度并未做出规定。因此,只要水箱设置在建筑物的最高处,且满足了消防贮水量的规定,应该说就满足了规范。但在实际应用时,宜尽可能地将水箱设置到高一点的位置,以最大限度地提高开启安装在水箱出水管上的止回阀的静水压力。当水箱安装高度确实无法满足止回阀的开启压力时,应将止回阀下移安装。在高层建筑中,规范对屋顶消防水箱的设置除规定了应贮存的水量外,还对设置高度予以了规定:当建高度不超过100m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当水箱设置不能满足上述水压要求时,应设增压设施。也就是说,在高层建筑中,屋顶消防水箱的设置不仅仅是满足一个水量要求,还要满足最不利消火栓的静水压力,这是高层建筑和多层建筑屋顶水箱设置的本质区别。
高位消防水箱进水管上装设电动阀的问题
《建筑给水排水设计规范》3.7.7第4条规定:当水箱采用水泵加压供水时,进水管不得设置自动水位控制阀,应设置水箱水位自动控制水泵开、停的装置。当水泵供给多个水箱进水时,应在水箱进水管上装设电动阀,由水位监控设备实现自动控制。
现在的住宅小区加压生活供水基本上都是采用变频加压给水方式,屋面消防水箱进水管一般与生活给水立管共用。这种由生活给水变频泵向屋面消防给水的方式并不是传统意义的水泵-水箱联合供水,消防水箱的水位变化也不是控制水泵开、停的主要因素。任何一个用户用水设备的使用都有可能影响水泵的开、停,屋面消防水箱只是其中的一个用水点而已。所以笔者认为可以理解为变频泵同时在向很多个水箱供水,屋面水箱的进水管上应该装设电动阀,有水位监控设备通过电动阀的开、关来实现自动控制。但是如果屋面水箱的进水不是由生活给水变频泵供给,而是由专用的消防水箱加压泵供水,则变成的水泵-水箱联合供水系统,这种情况下就应该设置水箱水位自动控制水泵开、停的装置,由水泵的开、停来控制水位而不是由阀门的开、关来控制水位了。
对于建筑,当火灾发生时,往往以室外扑救为主,消防队员更习惯于使用消防车及室外消火栓,所以有必要要设消防取水口,来完善消防设施,加之消防队员对室内消火栓布置情况不一定熟悉,特别是当火灾扩大时,由于烟雾的作用,要充分利用室内消火栓更有一定困难。这就更应加强室内消防系统在火灾初期的灭火作用及非专业消防人员对室内消防系统的利用,因为火灾往往由非专业消防人员发现并首先实施扑救。所以民用建筑的安全和消防设施的关系就显得非常重要,我们在享受生活、工作、休闲的幽雅环境时也要注意消防的安全。
参考文献
1、GB 50016-2006建筑设计防火规范 中国计划出版社2006
关键词: 住宅; 建筑; 给排水系统; 消防系统
0 前言
就给排水专业而言, 作为居住小区设计的重要一环, 也要相应适应新形势新要求, 同时住宅的设计要与物业管理及其服务方式相适应, 要为现代物业管理提供必要的条件。下面根据笔者日前完成的某花园小区给排水及消防系统的设计谈谈自己的体会。
1工程概况
该工程整个分二期进行建设, 是由18 栋24层的住宅楼、150 栋别墅二至四层, 五至九层的会所商业区组成。本工程的小区给排水的设计既要与大市政给排水管衔接好, 又要与建筑单体进户管衔接好, 同时要处理好一期和二期工程的设计深度。
2 系统设计要点
2.1 给排水系统
2.1.1 给水系统
⑴用水量及水源。该住宅小区住宅楼最高日用水定额取230L/d, 小时变化系数取2/5, 住宅最高日用水量Qd=269.2L/d。水源取自从市政供水管网引入的两路DN200 供水管接入小区, 在小区内形成环状管网, 供给小区内生活和消防用水。根据《建筑给水排水设计规范(GB50015- 2003)》3.2.5.7 的规定在引入管上设置倒流防止器。根据当地自来水公司提供资料, 引入管处水压为0.25MPa, 考虑到本工程是分期建设, 先进行别墅区的施工,后安排多层、高层的建设, 在选取小区的给水方式采用了变频设备的给水方式, 即由地下生活水池变频给水设备各建筑单体的用水点。将小区生活给水系统分三个区进行设置, 分别为别墅区、会所、高层住宅1~9 层, 高层住宅10~24 层, 其中别墅区采用小区内的给水管网直接引入, 会所、高层住宅1~9层, 高层住宅10~24 层的生活用水均由设在高层6# 周边的生活水池(通过二组变频给水装置供给。变频给水装置的给水泵按设计秒流量选型, 分别为两主泵一辅泵配一气压罐, 变频调速装置可以在两台主泵之间相互切换, 夜间小流量时启动辅泵与气压罐共同作用, 以节省供水能耗。对此小区内的会所多层建筑静压大于0.25MPa 的用水点, 经可调式减压阀减压后供给。此供水方式对高区住宅供水较节地、节能、又便于管理的方案。它既能满足市政基础设施滞后于住宅建设快速发展带来的弊端, 避免对市政给水管网造成冲击。
⑵户外查表的设置。高层住宅楼各户水表设于楼层管井内, 使得检修维护方便, 抄表计费集中, 节省时间,减轻劳动强度, 并方便日后物业管理。
2.1.2 排水系统
⑴生活排水室内采用污、废分流制, 考虑到居住小区在建设初期, 城市的集中污水处理厂还没有建成运行, 小区外只设有市政道路排水, 在城市无污水处理厂情况下, 设计化粪池对小区生活污水进行预处理, 能够达到一定的处理效果。但从其的使用效果看, 并不理想。主要表现在长期的使用过程中, 化粪池的污泥不能按化粪池的设计周期清洗, 使其的有效容积减少, 达不到预期设计的处理效果, 并易造成管道堵塞; 同时, 化粪池需要占用一定的面积; 修建要耗用一定的经济。对此需要定期加强对化粪池的设计期内清掏等维护管理工作以解决。
⑵雨水系统。屋面雨水采用有组织排放, 由雨水斗收集, 重力流水方式经雨水管道排至室外雨水管网。考虑到小区内运河需经常补充水的情况, 从节水角度出发, 将室外雨水管网的雨水接入小区运河中以起到补充的作用。为保证住宅的使用功能和公共建筑的美观要求, 住宅采用外排水方式, 公建采用内排水方式。阳台雨水的排放与屋面雨水系统分开, 以免屋面雨水从阳台溢出。为防止阳台地漏泛臭, 雨水采用间接排水。
2.2 消防系统
在本小区的消防设计中经多方案比较, 并会同消防主管部门的意见, 消火栓、自动喷水灭火系统采用区域集中临时高压消防给水系统, 选择较适中的位置集中设置消防水泵房, 屋顶设消防水箱储存10分钟的消防水量。以下为本消防设计的构思:
⑴整个住宅小区同一时刻的火灾次数按一次考虑。根据《建筑设计防火规范》第8.2.1条规定, 城镇、居住区同一时间的火灾次数和城镇、居住区的人口数有关。本规划区根据规范规定同一时刻火灾次数按一次, 一次灭火用水量考虑。
⑵选择由区域消防系统泵房供水的最不利建筑( 要求消防水量最大、压力最高) , 作为区域消防供水系统设备选型的依据。本住宅小区内要求消防用水量最大, 水压最高的是编号为13#楼, 虽然各栋建筑高度相同, 但由于距区域集中消防加压泵房较远, 因此被确定为最不利建筑。该楼的地下室车库部分除设计了集中消火栓消防系统外还按中危险等级设计了自动喷水灭火系统。室内消防流量为两个消防系统设计流量之和进行确定。
⑶小区室外消防管网设计为环形管网, 且每栋高层建筑室内消防灭火系统进水管不少于两条。根据《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.1条规定, 我们在设计室外消防管网时在本小区最建筑内侧的小区路网上设置了环形消防管网。这样, 可以方便地与消防管网外侧的高层建筑和管网内侧的建筑物连接, 保证建筑物消防用水的安全性。为了提高建筑物消防用水的可靠性, 高层建筑的室内消防系统均有两条管道从不同方向引入室内, 当其中一条管道发生故障时, 另外一条进水管仍能保证室内消防系统的用水量。
⑷区域消防系统的消防加压泵房宜布置在本小区高层区域的的中心部位。本住宅小区呈长方形状, 小区的会所布置在小区临街的街道上, 高层则分散小区在南侧。为保证室外环形消防干管内压力的均衡, 小区消防集中加压泵房的位置尽量布置在高层区域的中心地带, 泵房的消防总出水管从两个方向和室外消防环状管网连接。
⑸设置小区集中使用的消防蓄水池, 并按小区内消防用水量最大的一栋建筑物的室内消防设计流量之和储备消防蓄水量。本小区的区域消防系统在集中加压泵房旁边设置了生活、消防合用储水池, 并设置了消防储水平时不被动用的技术措施。消防储水量是根据本小区内消防用水量最大的13# 楼的室内设计消防用水量之和计算而得, 消防水量为290m3, 设计采用了400m3 生活、消防合用蓄水池。
⑹会所多层建筑的室内消火栓消防系统通过减压阀井与室外环状区域消防管网连接。小区内多层会所的室内消防要求与高层建筑相比消防水量、水压都较低。本设计将多层建筑的室内消防系统通过减压阀井和小区室外环形消防管网相接, 大大提高了多层建筑的消防能力。减压阀井内的减压阀采用了既减静压又减动压的液压式减压阀组。为了提高可靠性, 减压阀采用了并联阀组。
⑺集中消防加压泵房内采用先进可靠的计算机控制的临时高压给水系统。集中加压泵房内除了按最大消防负荷选择消防加压泵外, 还设计了稳压泵和小型气压罐。既保证室外消防管网随时保持高压状态, 也使稳压泵不致频繁启动。各栋高层建筑内的消防控制讯号、报警讯号均远传至集中加压泵房内, 通过计算机对泵房进行自动控制。
⑻设置统一的小区水泵接合器。水泵接合器的主要用途是当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管网。采用区域消防供水系统以后, 既然主要的消防用水都可以从集中加压泵房外供而来, 那么作为备用的水泵接合器自然也应可在外部统一集中设置。以这种推论为依据, 本区域消防管网按小区内最大一栋楼的室内消火栓系统设计流量和自动喷淋消防流量之和在小区外部环状管网上设置了7组地下式DN100水泵接合器。由于是在小区内统一设置, 水泵接合器的位置选择极利于消防车的进出、掉头、吸水、加压的操作。
⑼室外地下消火栓的设置。室外地下消火栓的用途, 一是提供室外消防流量, 二是满足消防水泵事故状态或消防水量不足时消防车向消防管网补水之用。因此, 从数量上, 室外消火栓的数量应满足大于小区室内、外最大消防用水量之和; 从分布上, 室外地下消火栓应尽量围绕高层建筑布置, 也应兼顾水泵接合器的布置和《建筑设计防火规范》第8.3.2 条对地下消火栓布置的要求。本小区结合小区四周的路网在小区内市政给水管网上共设置了10 个DN100 地下式消火栓。
⑽区域消防系统中高位水箱的设置。本住宅小区区域消防系统仅在小区内最高的24 层住宅楼13# 上设置了24m3 消防水箱, 一根消防总出水干管与室外环形区域消防管网直接相连, 以满足各建筑物火灾初期前10分钟的供水要求。消防总出水管上设置了水流指示器, 在消防水泵房内设有30L/s 的加压泵2 台( 并联) 。任意一栋楼内发生火警用水时, 该加压泵均可手动或自动启动, 以保证消防的水量、水压。高位水箱还采取了消防水平时不被动用的技术措施。
⑾自动喷水灭火系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》, 地下车库及地上商业部分设置湿式自动喷水灭火系统, 按照自喷用水最大的一座建筑确定, 最大的用水量按中危险2 级确定, 喷水强度为8L/ mm. m2, 作用面积为160m2, 喷头工作压力为0. 1MPa, 火灾延续时间为1 小时。自动喷水灭火系统由贮水池, 自动喷水泵、自动喷水管网、屋顶消防水箱( 位于2# 楼顶) 组成。自动喷水系统与消火栓系统共用消防水箱。每个建筑单体分别设置湿式报警阀, 每个防火分区分别设置水流指示器。
3. 结束语
⑴本小区采用变频调速供水新工艺新设备, 既节能又防止二次污染, 生活给水系统取消了屋顶水箱, 减少结构荷载, 节省投资。
⑵在消防给水系统中, 采用了区域集中消防给水系统, 减少了水泵的数量, 节省了用电负荷及泵房面积, 提高了消防给水系统的可靠性, 是目前比较理想的供水方案。
⑶近年来大型高层住宅小区不断出现, 由于工程量大, 这些小区往往分期建设, 给小区给排水设计工作带来了一定的难度。笔者认为在设计过程做好各期的衔接工作尤为重要。尤其是小区的主要设备用房如生活水箱、消防水池和水泵房等是整个小区给排水设计的核心部分, 为减少重复投资、方便管理、保证小区分期使用的要求, 应尽量考虑建在一期, 并预留好以后各期的管线,这样既可以保证施工上的连续性, 又可以满足使用上的连续性。
⑷小区给排水设备较多, 管路复杂, 为保证生活用水的水质、减少设备的能耗、降低设备和管道的维护费用, 主要设备的选型和材料的选用既要考虑使用年限的要求, 又要考虑节能和环保的要求, 尽量采用新型节能设备和环保耐用的管材。
⑸从满足人们优良生活环境和小区再改建扩建, 确保小区给排水管网的安全、环保、可持续发展角度出发,从设计角度来看, 充足计算小区给排水水量, 选择合理消防方案, 进行可靠的水力计算等尤为重要。
关键词: 消防水池;问题;解决方法
Abstract: according to "code for fire protection design of buildings" and "code for fire protection design of tall buildings" for the design of fire pool, analyzed the practical cases, problems and solutions in the design of fire pool. Combining with the current domestic cities for the construction of fire pool and use present situation, puts forward some personal Suggestions to optimize the fire pool.
Key words: fire pool; The problem; The solution
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1.前言
城市不断发展,建筑物密度不断增大,同时发生火灾的次数也不断增加。为满足及时有效的灭火必须设置足够可靠的灭火设施,其中最为基础的就是消防水源。作为水源的储存构筑物——消防水池也成为工程设计和消防审核部门十分重视的一个环节。
2. 依据现行防火规范设计消防水池带来的问题
消防水源是灭火设施的基础,作为储存水源的构筑物——消防水池是工程设计和消防审核部门十分重视的环节。
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)中对设置消防水池的情况界定为:
(1)当生产、生活用水量达到最大时,市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量;
(2)市政给水管道为枝状或只有1条进水管,且室内外消防用水量之和大于25L/s。
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005年版)中对设置消防水池的情况界定为:
(1)市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;
(2)市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。
理论上,根据规范的设置条件,一栋体积大于3000m3的多层建筑,室外消火栓用水量至少为20L/s,若设有室内消火栓系统,其用水量一般均在10L/s以上。这样室内外消防用水量之和肯定超过25L/s,若市政管网不能满足规范要求,可以说,设有室内消火栓系统的每栋楼房,不管是多层还是高层,几乎都需建造消防水池。独立设计时,消防用水由于使用频率较低,极易导致消防水发臭,为了保证消防水质,不得不定期更换消防用水。与生活、生产水池合建,从理论上讲有利于保持消防用水的水质,但由于生活用水量与消防用水量相差甚远,水池的储水循环周期较长,一定程度上也会造成生活用水的二次污染,因此在实际生活中水池储水同样要求定期更换,造成水资源的严重浪费。
工程案例
某新建橡胶加工工厂,厂区内新建4个单体。火灾危险性最大的一个单体的生产类别为丙类,建筑体积约为14635.2m3。室内外消防用水量之和35L/s(室内10L/s,室外25L/s)。火灾延续时间以3小时计,一次灭火的消防水量为378m3。厂区门前市政给水管道只引用一条进水管,如图1所示。
问题的提出
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定,该工厂要建一座有效容积378m3的消防水池。由于工厂占地面积的局限,只能建造地下水池。然而该厂地质勘查报告表明,预留地下水池所在地的地下3m左右均为淤泥层,建造地下水池需要的投资很大。
解决方案
建造地上水池没有足够的空间,建造地下水池又因为土质的限制会额外增加工程投资,性价比降低,只能从寻找另外一路水源解决问题。经过相关部门协调,从相邻工厂引1条进水管(如图2所示)。该进水管引自相邻工厂门前的市政干管,进过相邻工厂厂区进入本厂,并在此管道上加装有表防险阀门井。由此形成2路水源,省去了消防水池。
从上面这个工程案例可以看出,因为地质原因而使建造消防水池的投资过大时,只能充分利用市政水源。尽管会增加后期的维护管理,也远比建造一个水池划算。
由此可见,消防水池的大量建设在造成了水资源和空间资源严重浪费的同时,还增加了建设投资和维护成本,既费时费力又费钱费水。
3. 解决方法
1. 充分利用市政水源和消防水池区域公用
实际上,市政给水系统的设计中已经考虑了消防用水,即水厂的清水池中存有一定的消防用水量,市政给水管道上按一定间距设置室外消火栓。市政水源充足,消防能力可靠的发达城市和地区,消防水源应来自市政给水管道或消防车自带水。此时,建议取消室内消防水池,代之以从市政自来水管网直接取水的方式。
在市政水源不足、消防能力欠佳的边远城市或地区,可以修建区域消防水池,打破单位之间的界限,以达到资源共享的目的。发生火灾时可由多个消防车联合交替取水,保证消防供水的不间断。
2.合理确定消防水池容积
实际设计中,类似2.1的工程案例经常出现,市政管网无法满足2路进水的要求,造成项目大小只要不符合要求就要建水池的局面。笔者认为以下做法可以借鉴: 按消防时的流量确定水管管径,旁通小口径生活、生产用进水管日常生活、生产用水时,小口径进水管阀门常开,大口径进水管阀门常闭,平时由自来水公司铅封,消防时采用自动或手动开启。这样可大大降低消防水池容积,降低工程造价。
另外,笔者建议城市基建完善的发达地区的市政部门,应该允许室内消防水泵直接从市政管道吸水,从而省去消防水池。例如上海市规定:当市政给水管道管径大于等于200mm,且其水量能满足生产、生活及消防用水量时,消防水泵可直接从市政管网上吸水。据了解,香港地区修建的消防水池就很小,只相当于一个水泵吸水井,储水量一般不超过50t。其容量只保证初期灭火的用水量,建筑物本身只提供外部供水及增压的接口,即所谓的消防水泵接合器。实践证明,这种做法完全能保证消防安全,是切实可行的。
3.开发利用消防水池水
可以在不能避免设计消防水池的项目中,设计水池水为工业用水,循环用水或景观用水。例如,对于综合性的高层建筑,循环冷却水补水量在生活用水中所占比例较大,对水质的要求不如生活饮用水严格。因此,设计时不妨将循环冷却水补水从生活用水中分离出来,与消防水池合建成独立系统;同时按规范要求采取有效措施保证消防贮水不被动用,这样既合理地更新了消防贮水,又避免了水资源的浪费。
关键词:消防高位水箱; 储存水量; 初期火灾; 消防规范; 扑救
Abstract: the fire in the whole building high water tank fire control system has the early consumption of water storage of fire fighting an important role, but in the fire control standard terms and provisions for the water storage for not clear rules, and the automatic sprinkler system design rules "(GB50084-2001) of high water tank fire not clear in the provisions, makes the real project caused the calculation error.
Keywords: fire high water tank; Storage water; Initial fire; Fire control standard; save
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:
1.建筑物消防高位水箱的储存水量
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第 8.4.4条及条文说明中指出“:室内消防高位水箱是存储扑救初期火灾用水量的储水设备,一般考虑10分钟扑救初期火灾的用水量。但有些建筑消防用水量较大,而初期灭火时的实际出水水枪数量有限。因此规定消防用水量≤25L/S时,消防水箱容量可采用 12m3;超过25L/S时,可采用18 m3。”该条款中可以理解为:条文中的“室内消防用水量”应为室内消火栓系统的用水量;消防高位水箱应储存10分钟的消防用水量“应”表示严格、正常情况下均应这样做;对于消防用水量小于或大于25L/S时,规范均作了相应的消防高位水箱储水容积减量规定,以降低工程造价。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50084――95)(2005年版 )中第7.4.4.1规定与《建筑设计防火规范》中第8.4.4条的内容一致,该法规条文说明中又明确指出了消火栓系统和自动喷淋系统的消防水箱容积应分别保证,也进一步验证了《建筑设计防火规范》中“室内消防用水量”应为消火栓系统用水量的含义。《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084―2001)(2005年版)中第10.3.1条规定“:采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统,应设置高位消防水箱,其储水量应符合现行有关国家标准的规定。”该条文说明指出:自动喷水灭火系统的消防高位水箱设置要求按《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》执行。例如一栋建筑高度大于50m的办公楼属于一类高层,经过计算其屋顶消防高位水箱的室内消火栓和自动喷淋系统的用水量分别为24 m3(按规范可为 18 m3)和 12.6 m3,如果两个系统合用高位水箱,那高位水箱的容积至少应为30.6m3。但在实际中,各地区设计院执行的设计标准却不相同,大多数地区对上述情况的消防高位水箱容积应按18 m3设计,且施工图纸审查机构和消防审批部门也默认这种设计。但还有些地区设计和相关的审查机构严格按照室内消火栓系统为18 m3,自动喷淋灭火系统为 12.6 m3分别考虑。笔者认为,对于建筑物内既设有消火栓系统又设有自动喷淋灭火系统的,其屋顶消防水箱的有效容积均应满足各自的用水量要求,同时也应适当考虑实际工程造价等因素作适当调整,以确保每个系统在扑救初期火灾时的用水量的要求。
2 自动喷水系统中消防高位水箱的设置
上文提到《自动喷水灭火系统设计规范》中第10.3.1条规定“:采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统,应设置高位消防水箱,其储水量应符合现行有关国家标准的规定。”它包含三点要求:应设消防水箱;其容量应符合有关国家标准;其相对高度应满足喷头的最低工作压力和喷水强度的要求。前两点要求是明确的,但对第三点要求不够明确。喷头的最低工作压力在规范的表5.0.1中有规定:系统最不利点处喷头的工作压力,不应低于0.05MPa。设计者必须计算出消防水箱、湿式报警阀、最不利点处之间整个管路的水头损失,才能确定水箱与最不利点处二者之间的位差。可是,消防水箱对最不利点处的最小流量应为多少?观点是:不必过多考虑位差,只需象高规中规定的那样,设置增压设施,增压水泵的出水量按1个喷头考虑。目前,建规、高规及自动喷水规范三本规范中关于高位消防水箱的规定尚不统一协调。建规只要求在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱,高规则规定可用气压水罐或稳压泵等增压设施来满足最不利点的水压要求,自动喷水规范强调的是用位差来满足最低水压要求,似乎排除增压设施。笔者以为,设置小流量的增压设施将限制消防水箱的供水量,这与储水容积的确定原则有些矛盾。况且,对不需增压设施的其它楼层而言,消防水箱是可以提供所需消防水量的。最不利点处喷头的喷水强度也未明确,喷水强度与喷头型式,工作压 力(流量),喷头间距等因素有关。一般情况下,喷头型式选定后,会按规范要求布置喷头,确定喷头工作压力,以保证规范规定的喷水强度。最不利点处喷头的工作压力通常定为0.1MPa。以此为基础,再通过管网水力计算后确定消防水泵的扬程。但在 确定高位水箱标高时,规范规定,最不利点处喷头的工作压力,可定为0.05MPa。其结果正如有人指出的那样,实际喷水强度仅为规定的喷水强度的60%~70%,即因工作压力的降低而降低了喷水强度。也就是说,承认水箱供水情况下喷头的最低工作压力为0.05MPa,也就是承认了喷头的实际喷水强度不是规范所要求的喷水强度。如果说,在水箱后面增设稳压装置以保证喷头的工作压力和喷水强度,这就又回到上面已经论述过的问题了。在高层和多层建筑中,也许可以将最不利楼层中喷头的工作压力定为0.05MPa,减小喷头间距以保证所需喷水强度。但在大型工业建筑中,往往由于整体布局使两个水源(消防水泵和屋顶高位水箱)处于对置位置,最不利点与最有利点正好反向。无法靠调整喷头间距来保证水箱供水情况下的喷水强度。所以笔者以为《自动喷水灭火系统设计规范》中需将水箱供水对最不利点处喷头的最小流量和最低喷水强度加以明确和限定。
参考文献:
[1] 张俊. 关于建筑消防给水的几点探讨[J]. 工业用水与废水. 2010(01) .
[2] 甄珍. 建筑物消防给水系统增压稳压设施的探讨[J]. 山西建筑. 2010(10) .