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高層建筑濟南消防栓設計分析
發布時間:2019-05-24   點擊率:92

安全性是建筑消防設計中的關鍵部分,但在確保安全性的基礎上,還要盡可能達到設計合理,經濟適用,維修管理方便等要求。消防栓是室內室外都應用非常普遍的一種固定消防工具,其能在火災救援過程中為滅火人員提供可用水源,達到及時隔絕助燃物、控制可燃物、消除著火源的作用。因此消火栓系統是撲救火災的重要消防設施之一。本文將以消防栓的設計特點和功效作為切入點,著重探討高層建筑消防栓的設計特點。

1 目前高層建筑消防栓系統設計中存在的相關難題

(1)高層建筑消防系統缺乏完善的使用規范和設計要求?!陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》規定我國的高層建筑(高于50m以上)要采取特殊防火要求,且防火設計方案需通過國家消防主管部門審議,但目前在高層建筑的設計標準上又沒有指向性非常明確的相關文件,因此在高層建筑消防栓的設計上有很大的隨意性,缺乏統一的規范和管理,給后續的工程安裝和維修帶來了困難。

(2)客觀實際條件對高層建筑消防栓系統設計的限制。建筑消防栓常用的消防水槍的充實水柱為11.3m,因此對于高層建筑無法充分發揮其滅火效應;另外一般高層建筑坐落的地區,市政供水往往達不到消防用水所需的水量和水壓;其次管道多集中設置于走道,在高層建筑中往往為了設計的美觀性,會設吊頂,用于隱藏結構建筑梁、管道等,因此消防設備設施的設計和放置的位置有了相對的限制;還有高層建筑面積過大,房間過多,如果發生火災,又存在消防管道架設困難、地形復雜等問題。

2 高層建筑性能化消防要求和消防栓的設計

高層建筑室內消火栓給水系統的設計。在高層建筑消防系統的設計中,凡建筑部分消防系統運行時工作壓力不得超過0.6MPa的,需依照服務范圍或供水壓力獨立設置消火栓系統。例如區域集中消火栓給水系統可配合分散的消火栓給水系統使用,臨時高壓消火栓給水系統可配合高壓消火栓給水系統使用等。

另外高層建筑(H>50)的消火栓給水系統可采取豎向分區,高度控制在45~55m,確保消火栓栓口靜水壓力小于0.80MPa,以防消防儲水在進行火災救援時在短時間內耗盡,其次也更方便于消防隊員操作。分區并聯給水系統、分區串聯給水系統、不分區給水系統是高層建筑室內消火栓給水系統比較通用的三類給水方式,與之相配合的有兩種增壓方式∶

(1)高層建筑如果采用串聯分區和并聯分區消火栓給水系統時,水箱高度設計時要求要滿足不利點消火栓所需的消防水壓,如果不能滿足就需在水箱出水管上設氣壓給水設備穩壓裝置。

(2)高層建筑如果采用無水箱并聯分區給水系統時。由于其無水箱,消防泵不工作,是通過消防穩壓裝置(氣壓給水穩壓裝置)的正常運行來進行系統穩壓,目前高層建筑一般采用變頻調速供水或氣壓給水兩種方式。

(3)室內消火栓的布置原則∶①為保證設計的美觀性和實用性,濟南消防栓應該盡量放置于公共空間的墻體內,例如大廳、走廊等,另外要有醒目的標注,其前方不能設置障礙物,妨礙消火栓門的正常開啟。③消火栓設計的間距要能保證同層或同一防火分區內,其水槍充實水柱能達到被保護范圍內的任何部位。③消防電梯前室應設消火栓,栓口離地面高度宜為1.1m。④高層建筑的屋頂可設檢查用的裝有壓力顯示器的消火栓。

(4)室內消防給水管網的布置。為保證室內消火栓供水的可靠性,獨立的單元式住宅,進行室內消防給水管道設置時,考慮其結構限制,可設一套獨立的消防給水系統;多單元式住宅,為保證其美觀性,節約工程造價,可將消防立管聯環,消防管網設計為環狀管網,設集中式消防加壓設施,來保障消防用水壓力,如集中消防加壓泵站。

3 事例分析高層建筑濟南消防栓的設計

某一高層建筑為一地上19層,地下2層,總建筑面積約2.6萬m2,采用的是框架結構,抗震設防烈度為Ⅶ度,耐火等級二級,建筑物耐久年限50年。該建筑面積大,空間、層次復雜。功能區多,消防系統設計復雜。消防水量大,消防水泵數量過多。由于消防用水量非常大,造成消防水池面積很大,并且需要水泵數量多,地下室空間有限。同時,建筑形狀造成消防設施受限。受到高層建筑形狀影響,該建筑無法再建筑高處設置水箱。設置消火栓的給水系統以及配置。該建筑空間復雜,各功能廳所需消防設備不同。自動噴水系統,建筑空調負荷集中,防排煙要求比較高,導致空調排風管、防排煙通風管建筑面積較大。各個功能廳實際情況不一,架設自動噴水設備規格不一。其消防栓的設計如下∶

3.1 室內消防栓的布置

由于地下室使用面積有限,所以消防水池,消防水泵統一設置在室外,消防水泵采用潛水式,不另外設置泵房。消防水泵進水口沉入水中,不需要附屬上吸裝置。由于建筑形狀所限,無法再高處設置水箱,可在劇場地下室內安裝一套18m3的氣體頂壓消防給水設備代替水箱,供給初期用水,和維系消防系統壓力。消火栓給水系統,圍繞劇場環形設置,設置4個室外消火栓,室內消火栓用水由環形網接入。消火栓配置SN65室內消火栓一個,25m長水帶,直徑19水槍一個,消防卷盤一套,手提式滅火器3個,地下室部分采用不銹鋼消火栓箱,內部設置減壓、穩壓消火栓,觀眾廳,舞臺,等空間較大處,配置用無后坐力水槍。地下室無吊頂,選用直立噴頭,濺水盤與頂板距離75~150mm。建筑內一些通風管道其他類型的負荷較高的建筑,風管下部中間位置架設噴頭。噴淋系統在室外設置消防水泵接合器。

3.2 水槍充實水柱長度

發生火災時,火場的輻射熱使消防人員無法接近著火點,因此,從水槍噴嘴噴出的水流,應該具有足夠的射程,保證所需的消防流量到達著火點。當水槍的充實水柱長度過大時,射流的反作用力會使消防人員無法把握水槍滅火,因此充實水柱長度一般不宜大于15m,且不能小于10m,消防栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定,,經計算設計充實水柱長度為11.21m。

3.3 濟南消防栓保護半徑

影響消防栓保護半徑的因素有∶消防水帶長度和實際充實水柱長度,《高規》第7.4.6.6條文規定∶水帶長度不應超過25m,設計時消防水帶按25m計算,經計算可知該工程消防栓的保護半徑為23m。

3.4 系統壓力設計

該建筑屬于二類高層建筑,建筑高度為39.4m,設計消防栓給水系統時不分區,經計算三層以下的消防栓栓口出水壓力大于0.5MPa,需采取減壓措施。設計在三層以下樓層的消防栓采用減壓穩壓型消防栓。高位水箱設置高度及增壓穩壓設施對消防栓栓口產生的靜壓小于1.00MPa;消防栓系統經過減壓穩壓后栓口出水壓力小于0.5MPa。為了檢查消防栓給水系統是否正常運行及保護本建筑物免受鄰近建筑火災的襲擊,一般在室內消防栓給水系統的屋頂設置一個實驗消防栓,設置在水箱間。連接室內消防管網與室外消防車的水泵連通器。其分為地下式、地上式、墻壁式,水泵接合器由消防接口、單向閥、安全閥、閘閥組成。

綜上所述,高層建筑消防栓系統設計的安全可靠性,會直接關乎人民的生命財產安全,因此要高度重視。同時也要盡量滿足設計合理,經濟適用,維修管理方便等要求,因此相關設計人員務必在設計過程中要立足實際,謹慎考慮,細心比較,才能把消防栓系統工程做得更完善。

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