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提高自动喷水灭火系统供水可靠性的措施

摘要:供水不可靠是自动喷水灭火系统不能成功灭火的主要因素。本文针对自动喷水灭火系统中消防水池、水泵吸水管、屋面消防水箱和环状供水管道等供水的主要环节存在的问题,提出提高商住楼自动喷水灭火系统供水可靠性的技术措施。

关键词:自动喷水灭火系统 供水可靠性

 

0.前言
自动喷水灭火系统是目前最有效的灭火手段,自动喷水灭火系统将逐渐成为建筑防火体系中的主体。在自动喷水灭火系统不能成功灭火的案例中,供水中断占35.4 %,供水量不足占9.9 %,两者合计占45.3 %,可见供水不可靠是自动喷水灭火系统不能成功灭火的主要因素[ 1 ]。因此,提高自动喷水灭火系统供水的可靠性就显得十分重要。
本文针对自动喷水灭火系统中消防水池、水泵吸水管、屋面消防水箱和环状给水管道等供水的主要环节存在的问题,提出提高供水可靠性的技术措施。

1.消防水池应分成两个
《高层建筑设计防火规范》第7.3.3条规定:“消防水池总容量超过500m3时,应分成两个能独立使用的消防水池”。例如,对于一类高层商住楼,室内消火栓的用水量为40l/s,火灾延续时间为2h,自动喷淋灭火系统用水量为21.3l/s,火灾运行时间为1h,那么消防水池的总用水量为364.8m3,小于500m3,因此很多设计按照规范只设置一个消防水池。规范要求设置自动喷水灭火系统的场所,均为高层建筑、大型商业建筑和厂房库房,都存在火灾危险性大、火灾蔓延速度快、扑救难度大、人员疏散困难的特点。如果只有一个消防水池,当消防水池检修或清洗时,整个消防系统将处于无水状态,使自动喷水灭火系统失去作用。
防火规范既然要求消防泵设置备用,吸水管和出水管有两条,管网为环状,为提高自动喷水灭火系统的可靠性,也应该将消防水池分成两个[ 2 ]。因此,建议对于设置自动喷水灭火系统的建筑,应将消防水池分成两个能独立使用的消防水池。

2.水泵吸水管连接方式
当消防水池分成两个时,水泵吸水管的布置比较复杂。

图1为一条吸水汇管的布置方式,工程设计中经常采用。在两个消防水池之间设置一条吸水汇管,自动喷水水泵和消火栓水泵吸水管均接在吸水汇管上。这种连接方式存在缺陷。当一个消防水池清洗或检修时,两组水泵只有一条吸水管。当吸水汇管上任意一个阀门检修时,至少有一组消防水泵停止使用。因此,供水的可靠性较差,不应采用。


图2为设置独立吸水管的布置方式。每台自动喷水水泵和消火栓水泵都有独立吸水管,分别接在不同的消防水池。当任何一个消防水池清洗或检修时,可以保证有一台自动喷水水泵和一台消火栓水泵运行。这种连接方式符合规范要求,吸水管布置简单,能够满足一般工程要求。但是,当泵房面积较小,消防水泵较多时,如设置有消火栓增压泵、自动喷水稳压泵等装置,就难以做到每台消防水泵都有独立的吸水管,无法采用这种布置方式。


图3为两条吸水汇管的布置方式。在两个消防水池之间设置两条吸水汇管,自动喷水水泵和消火栓水泵吸水管分别接在两条吸水汇管上。当任何一个消防水池清洗或检修时,所有的消防水泵都不受影响;当任何一条吸水汇管发生故障时,能保证至少有一台自动喷水水泵和一台消火栓水泵运行。这种连接方式管线布置较为复杂,但是供水的可靠性明显提高,能够适应较多水泵的情况。

3.屋面消防水箱的设置屋面消防水箱的作用有两方面:一是利用位差为自动喷水灭火系统提供准工作状态下所需要的水压,使管道内的充水保持一定的压力;二是储备自动喷水灭火系统启动初期用水,在自动喷水水泵出现故障的紧急情况下应急供水。文献[3]提供的火灾案例说明,在轻危险级和中危险级场所,自动喷水灭火系统利用屋顶消防水箱的水量,一般情况下能有效扑灭或控制初期火灾。
原《自动喷水灭火系统设计规范》(gbj84-85)规定,轻危险级和中危险级场所设置稳压水泵或气压给水装置,可不设屋面消防水箱。因此以往不少设计中即使设置有屋面消防水箱,出水管也只连接到消火栓系统,不连接到自动喷水灭火系统,而是在泵房设置稳压水泵代替屋面消防水箱。
新修订的《自动喷水灭火系统设计规范》
(gb50084-2001)对消防水箱的设置做出严格限定。根据该规范第10.3.1条,第10.3.2条规定,除建筑高度不超过24m的轻危险级和中危险级场所外,采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统均应设高位消防水箱。规范指出,对于建筑高度不超过24m的轻危险级和中危险级场所,如设置高位消防水箱确有困难时,才可以采用气压给水设备代替屋面消防水箱,并且要求气压给水设备水泵的流量为5l/s,气压水罐的储水容积为5l/s × 10min = 3m3。在工程实际中选用如此大的气压水罐是不经济的,而且供水可靠性比屋面消防水箱低,因此应首先选择屋面消防水箱供水方式。
关于商住楼屋面消防水箱的储水量,《自动喷水灭火系统设计规范》(gb50084-2001)第10.3.1条规定,储水量应符合现行有关国家标准的规定。也就是说,当消火栓系统和自动喷水灭火系统合用屋面消防水箱时,只要按照《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定确定屋面消防水箱的容积即可,不必另外增加自动喷水灭火系统的初期用水量。

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