[精品]消防给排水设计技术在高层建筑中的应用及发展 6页

'消防给排水设计技术在高层建筑中的应用及发展消防给排水设计技术在高层建筑中的应用及发展摘要：随着城市建筑业的快速发展，建筑业日益走向大型化、高层化、多功能化。高层建筑是社会生产的需耍和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。关键词：高层建筑；消防给排水设计中图分类号：TU208文献标识码：A引言在高层建筑中，人员分布比较密集，建筑结构也比较复杂，疏散比较困难，通风管道汇集，装修易燃物较多，火灾蔓延迅速，补救困难。一旦发生火灾，将会给人们的生命安全以及国家财产造成口大的损失。因此建筑消防设计在建筑设计中应给予高度重视。一、高层建筑消防给排水设计1、消防水池及泵房的设计1・1《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）中规定当市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；市政给水管道为支状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）时，高层建筑应设置消防水池。消防水池有效容积的计算，应根据室外给水管网能否保证室外消防用水量确定。当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池只需保证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量时，消防水池有效储存容积应包括火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和o消防水池的补水时间不宜超过48小时。火灾延续时间按照建筑类别确定。消防水池的总容量超过500立方米时，应分成两个能独立使用的消防水池。供消防车取水的消防水池应设置取水口或取水井，且吸水高度不应大于6.0m。采用临时高压给水系统，建筑高度最高的屋顶上应设置消防水箱保证室内消防系统火灾前期lOmin消防用水需求和维持系统正常的工作压力。高位水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07m;当建筑高度超过100m时，高层建 筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15111。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。其增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/S；对自动喷水灭火系统不应大于1L/So气压水罐的调节水容量宜为450Lo1.2消防水泵房的设计独立设置的消防水泵房，其耐火等级不应低于二级。在高层建筑内设置消防水泵房时，应采用耐火极限不低于2.0小吋的隔墙和1.5小吋的楼板与其它部位隔开，并应设甲级防火门。当消防泵房设在首层吋，其岀口宜直通室外。当设在地下室或其它楼层吋，其出口宜直通安全出口。消防给水系统应设置备用消防水泵（两路电源），其工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。消火栓泵和自动喷淋泵最好分开设置。从消防水池接入一组消防水泵的引入管应该保证不少于2根，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量，否则存在供水的安全隐患。同吋，从消防水泵接入各消防环状管网的供水管也应保证两路，当其中一路引入管发生故障时，其余的进水管应能保证消防用水量和水压的要求。出水管上应设置试验和检查用的压力表和DN65的放水阀门。当存在超压时，出水管上应设置防超压措施。在进行消防泵房设计时还应注意到一些细节问题。首先,设计人员应将导流墙设置在消防水池中，补水和进水管应分别设置在消防水池的两端，保证消防水池中的水循环，以保证消防水池没有死角的存在。其次，设计人员对消防水泵型号的选用一定要重视,应在保证工作效率的前提下尽量选择较大功率的水泵，以保证整个水泵系统的高效运行，还能在一定程度上节约能源。在对水泵房的水泵进行并联操作的时候，应保证其能够顺利、高效的运行。此外,设计人员要依据水泵的运行效率对水泵进行相应的调速，以能够确保并提高水泵运行的效率。以有效的保证水泵的完好和正常运行。2.室内消火栓的合理布置室内消火栓是用户和消防人员灭火的主要工具。所以室内消火栓的合理设置对高层建筑的火灾扑救有着至关重要的作用。2.1室内消火栓应设置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同吋到达。消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，冃建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超 过100m的高层建筑不应小于13mo2.2《高规》中明确规定“十八层及十八层以下的单元式住宅，或十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。2.3消防电梯是消防人员进入高层建筑物内进行补救的重要设施，为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路。消防电梯间前室应设消火栓。且不计入室内消火栓总数。2.4临吋高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。2.5高层建筑屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。2・6火场实践说明，水枪的水压太大，一人难以握紧使用。同吋水枪的流量超过5L/S,水箱内的消防用水可能在较短的时间内被用完，对补救初期火灾极为不利。所以规定，消火栓栓口的静水压力不应大于1.OOMPa,当大于1.OOMPa时，应釆取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。可在消火栓栓口处加设不锈钢减压孔板或采用减压稳压消火栓，消除消火栓栓口处的剩余水头。3.自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统对高层建筑的消防起着重要的作用。我们应该重视对这个系统的设计。闭式喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，受火灾热气流加热开放后喷水并启动系统。能否合理的布置喷头，将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。3.1湿式报警阀组的设置报警阀处的最大水压均不超过1.2MPa,每个报警阀组控制的喷头数不大于800只。相关人员在设计报警阀的时候，应将报警阀应与自动喷水系统进行有效连接，以实现消防系统自动喷水的同时，报警阀能够及时响应。报警阀启动以后,水力警铃就会报警。为了使高层建筑内的人员能够及时听到报警铃声，设计人员应将其引至附近值班室或明显的公共场所。3.2配水管入口的减压设备自动喷淋出水管压力较大，在喷淋引入管上设置减压孔板，减压后管道入口压力不超过0・40Mpa。设计人员在针对高层建筑的自动喷水灭火系统的配水管入口进行减压设计时，应考虑到两个方面的问题。首先，要充分考虑到高层建筑的高度 和水力在运行过程中所产生的损失。其次，设计人员及吋针对水泵的扬程情况进行相应的计算，以能够准确的掌握配水管入口处的压力，以设计出相应的减压方案。3.3水流指示器和信号阀的设置每个防火分区每层均设一个信号蝶阀和水流指示器，水流指示器后设一个DN65的泄水短管和常闭阀门。火灾时，口动喷水系统喷头动作，水流指示器动作向消防中心显示着火区域位置，同时湿式报警阀处的压力开关动作打开，启动自动喷水系统。信号阀的位置应该设置在报警阀的出口处，以保证高层建筑中的人员能够及时的看到信号阀或听到报警阀。同时，和关人员要保证信号阀不会给消防人员提供错误指示。3.4喷头合理布置喷头布置应遵循以下原则:a.将喷头布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流的部位，有利于喷头热敏元件的及吋受热。b.使喷头的洒水能够均匀分布。当喷头附近有不可避免的障碍物时，喷头与障碍物的距离按《高规》中规定布置。或增设喷头，补偿喷头的洒水受阻而不能到位灭火的水量。所有不吊顶区域采用直立型喷头（K二80）,吊顶区域采用吊顶型喷头（K二80）,喷淋系统应有备用喷头，其数量不应少于总喷头数的1%,•且每种型号均不得少于10只。净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置上下喷头;喷头溅水盘与顶板的距离不应小于75mn）,且不应大于150mm。当梁、排管、桥架、风管等障碍物的宽度大于1.2m时，其下方应增设喷头。如下图所示：此外，在布置管线的设计上,设计人员还应考虑到暖气管道和电力设备的线路等实际问题。3.5末端试水装置的设置每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置。设计人员要依据试水出水口的相关流量系数和相关要求设置出相匹配的试水装置。末端试水应设置间接排放的排水管，以防止漏水情况的发生。二、建筑给排水消防设计出现的一些弊端1•设计人员对设计不够重视高层建筑对给水消防系统的依赖性比较大，且它与其他类型的建筑存在着一定的差异。但是相关设计人员并没有充分意识到这些方面的内容，他们往往按照普通建筑的给排水消防系统进行设计。这往往会造成相关设计人员忽略了高层建筑的消防安全的需要，设计 出來的消防给水系统对高层建筑的消防问题起不到应有的作用。此外,有些高层建筑的给排水消防系统没有经过相应的审核就被投入使用，严重威胁到高层建筑的安全状况。2.消防给水管试压设计不准确给排水系统试压方法应严格按《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002的规定执行。通过进行管道水压和强度试验，可以检查高层建筑的消防给水管网的相关设计标准和施工标准。但是，在实际情况中，高层建筑的水压和强度试验的设计往往会出现没有按照相应设计标准进行设计施丁。这就使得高层建筑的水压和强度试验的结果存在着一定的偏差，也造成高层建筑的消防给水网不能很好地满足高层建筑的相关消防要求和需求,从而造成严重的安全隐患。3.自动喷水灭火系统存在设计问题喷头设计不规范是存在于自动喷水灭火系统设计中的一个问题。这主要是因为设计人员在对喷头位置进行设计的吋候没有充分考虑到施工上的实际问题，最终导致喷头的位置设计与具体施工之间存在差异。相关设计人员没有根据高层建筑的实际情况进行设计,如在没有吊顶的场所按照有吊顶的标准进行喷头设计,造成喷头与梁Z间在距离上的不合理。另一方面，对水力警铃的不合理设计则是出现在口动喷水灭火系统中的另外一个问题。设计人员将水力警铃设计的位置比较偏，没有将其设置在公共通道的明显位置或者没有设置在值班室的外墙上。这就会造成火灾发生后水力警铃的声咅因太小而不能及吋提醒人们进行逃生自救，从而导致不必要的损失。总结这些高层建筑带來了新的设计理念和不同结构形式的构造。结构形式的复杂多变、建筑材料的多样化，都加大了火灾的高发率，并且一旦发生火灾，火势的蔓延速度较快，给扑救带來了很多困难。为了防止和减少高层建筑火灾的危害，保护人民的纶命和财产安全，高层建筑的防火设计，必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理。对给排水消防系统的设计人员提出了更高、更严格的要求。所以做好给排水消防系统的设计，对高层建筑的防火工作起到了至关重要的作用。参考文献：[1]田映龙•高层建筑消防安全现状及防火对策分析[J]•科技情报开发与经济,2012(20). [2]张茹,梅魏华•高层建筑给排水的消防设计[J]・科技世界,2012(4):79-80・[3]张谦•高层建筑给排水及消防设计体会[J]・中国高新技术企业,2013(11):120-122・'