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關鍵詞:消防負荷、應急電源、耐火電纜
中圖分類號:TU24文獻標識碼: A
引言
消防負荷的供配電在建筑電氣設計中占很重要的比重,尤其是供電的可靠性,線路暗敷設往往要在不燃燒體結(jié)構(gòu)層內(nèi),明敷設穿金屬管或金屬線槽要涂防火涂料。消防負荷的控制必須具有自動和手動功能。
一.消防負荷概述
消防負荷是指在火災時為了滅火,減少火災的損失非火災時不使用而火災時使用用電負荷或火災及非火災時均要使用的負荷。關于消防負荷定義在目前國家規(guī)范標準中還沒有明確,這只是筆者關于消防負荷的認識。僅火災時使用的用電負荷如消防水泵、噴淋泵、防煙排煙風機、消防穩(wěn)壓泵、正壓送風機、防火卷簾門、消防排污泵、消防送風機、電動的門窗以及閥門,火災及非火災時均要使用的負荷如消防控制室(火災報警控制器及聯(lián)動聯(lián)動控制設備用電)、應急照明(應急照明和正常照明合用)、消防電梯(兼作平時客梯)等。消防負荷主要在火災時為保護人民生命和財產(chǎn)的安全使用,人命關天。消防負荷為了供電的可靠性根據(jù)國家規(guī)范基本上為一級負荷、二級負荷。但是并不是所有的消防負荷都是一級、二級負荷,比如《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-200611.1.1在多層建筑中,室外消防用水量小于25L/s的公共建筑,室外消防用水量小于30L/s的工廠、倉庫,座位數(shù)小于1500個電影院、劇院的消防負荷就是三級負荷。
二.消防負荷電源
一級負荷由雙重電源供電,引來兩路供電線路在末端配電箱自動雙切換。所謂雙重電源,一個負荷的電源是由兩個電路提供的,這兩個電路就安全供電而言被認為是互相獨立的。由于在實際工程中,取得兩個相互獨立的電源很難實現(xiàn),所以只能提供兩個相互獨立安全的供電電路。這兩個電路,在工程設計中,稱為正常電源和應急電源。應急電源而不是備用電源,在設計中一定要明確,備用電源是指當正常電源斷電時用于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電源,而消防負荷是為了安全原因,故只能按應急電源。依據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009 3.0.9 備用電源嚴禁接在應急供電系統(tǒng)中,所以非消防的一、二級負荷不應接入消防應急電源,應該另設備用電源。這點在《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008 7.2.1.1、7.2.2.1兩條也已經(jīng)明確,電力、照明、消防及其它防災負荷應自成配電系統(tǒng),這也提出了消防應急電源和非消防備用電源應分開設置不可共用。規(guī)范如此規(guī)定的目的還是為了增加消防負荷供電的可靠性,如果合在一起非消防負荷可能導致備用電源的總斷路器跳閘,影響到消防負荷的供電。兩個電路可分別引自兩路市電,兩路市電可分別引自35KV區(qū)域變電站,很可能還是一個發(fā)電廠是一個電源。另外,一路引自城市電網(wǎng),一路引自自備電源比如柴油發(fā)電機組、蓄電池(EPS)。柴油發(fā)電機在一類高層、多層建筑消防負荷應采用自動和手動啟動裝置應在30S內(nèi)自動啟動,二類高層消防負荷,當采用自啟動有困難時可采用手啟動裝置。 柴油發(fā)電機可在30S內(nèi)啟動完全可以滿足規(guī)范的要求,30s內(nèi)達到額定轉(zhuǎn)速、電壓、頻率后,投入額定負載運行。由于柴油發(fā)電機在30S內(nèi)才能提供穩(wěn)定的電壓,所以在末端雙切換箱的切換時間應設置大于30S,否則,雙切換開關將重復切換,將導致自動雙切換裝置的損壞。
三.消防負荷的配電電纜及敷設
消防負荷的配電線路線纜的選擇主要依據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-200813.10.4 第1款 按照《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-98特級保護對象是指建筑高度超過100m的高層建筑,礦物絕緣電纜BTTQ采用氧化美金屬護套防火性能是最高的電纜,不含有機材料,具有不燃、無煙、無毒和耐火的特性,使用在銅的熔點以下的火災區(qū)域是安全的,而銅的熔點是1060攝氏度,一般民用建筑的火災現(xiàn)場最高溫度均在1000攝氏度以下,當采用礦物絕緣電纜應采用明敷設或在吊頂內(nèi)敷設。第2款 一級對象包括建筑高度不超過100m的一類高層建筑、部分多層建筑、部分地下民用建筑,依據(jù)規(guī)范考慮到開發(fā)商的投入成本經(jīng)濟性在設計中常常采用有機絕緣耐火類電纜,此類電纜即是耐火電線電纜,其耐火溫度為750攝氏度,90min,在設計中一定要采用耐火電纜并要采取防火保護措施,由此可見此類消防負荷線纜耐火即可沒必要無鹵低煙由于往往在橋架內(nèi)成束敷設仍需阻燃,在電氣豎井內(nèi)或電纜溝內(nèi)敷設時可不穿導管保護,但應采取與非消防用電電纜隔離措施;在電氣豎井消防電纜往往在電纜橋架內(nèi)敷設可采取設三隔離板將電纜橋架分為四部分一部分敷設一般電纜、一部分敷設消防常用電纜、一部分敷設消防備用電纜、一部分敷設一般負荷備用電纜,在電纜溝可與一般負荷電纜分別敷設在電纜溝的兩側(cè)支架上,采用明敷設、吊頂內(nèi)敷設或架空地板內(nèi)敷設,應穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護;所穿金屬導管或封閉式金屬線槽應采取涂防火涂料等防火保護措施;當線路暗敷設時,應穿金屬導管或難燃性剛性熟料導管保護,并應敷設在不燃燒結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護層厚度不應小于30mm;第3款二級保護對象包括二類高層建筑、部分多層建筑、部分地下民用建筑,這個類別的建筑必須采用耐火電纜,其敷設方式與第2款相同。第4款控制線路和分支線路由末端配電箱引出,在同一個防火分區(qū)內(nèi)故可以降低耐火等級,耐火電纜有四個等級A、B、C、D可依次降低。
消防負荷線路的敷設,《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008
13.9.8 分支線路不應跨越防火分區(qū),一般分支線路是消防末端配電箱配出的線路,這樣規(guī)定也就保證了消防末端配電箱應放在本防火分區(qū)內(nèi)。分支干線一般由配電間或變電所引來,在實際工程中往往有幾個防火分區(qū),而配電間和消防設備不一定在一個防火分區(qū),比如地下車庫可能十個以上的防火分區(qū),由配電間至消防配電設備難免要穿越防火分區(qū)。規(guī)范規(guī)定不宜跨越防火分區(qū)而不是不應跨越防火分區(qū),這樣在實際工程便于實現(xiàn)。《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008 13.9.9第1款末端雙電源自動切換配電箱安裝于所在防火分區(qū)內(nèi)。從防火分區(qū)的定義來看,防火分區(qū)主要是在一定范圍內(nèi)控制火災。如果本防火分區(qū)的消防設備的末端雙電源自動切換配電箱設在其它的防火分區(qū),末端配電箱、分支線路及消防設備無法控制在同一個火災范圍內(nèi),很難實現(xiàn)供電的連續(xù)性。從本條還可以得出一個概念消防電梯、消防水泵、防煙及排煙風機等消防設備是在最末一級設置雙電源自動切換裝置,而其它消防設備在末端而不是最末端,比如防火卷簾門、應急照明等可在同一防火分區(qū)內(nèi)設置一雙電源自動切換箱,然后由雙切箱引至防火卷簾門控制箱,引至應急照明末端配電箱,而同一防火分區(qū)的幾個排煙風機就不可以設一個共用雙切換箱,而每一個排煙風機在末端設置一個雙切換箱。第2款放射式供電比樹干式可靠性要高,故規(guī)范規(guī)定宜采用放射式供電,對小容量消防負荷采用一個分支回路供電,小容量的標準是設備不宜超過5臺,總計容量不宜超過10KW?!睹裼媒ㄖ姎庠O計規(guī)范》JGJ16-200813.9.10 公共建筑物頂層,除消防電梯的其它消防設備,可采用一組消防雙電源供電。由末端配電箱引至設備控制箱,應采用放射式供電。消防電梯在火災時起到豎向的運輸作用,是在建筑物發(fā)生火災時供消防人員進行滅火與救援使用。消防電梯較其它消防設備在火災時要重要的多,為了消防電梯供電可靠性必須單獨設置消防雙電源,而其它消防設備可共用一組消防雙電源。有末端配電箱至設備控制箱應采用放射式供電,也是為了增加供電的可靠性?!睹裼媒ㄖ姎庠O計規(guī)范》JGJ16-200813.9.11在12~18層普通住宅人員可通過樓梯疏散,消防電梯的重要性降低,消防電梯和普通客梯可共用一組消防電源及末端自動雙切換裝置,可節(jié)省一套配電線路及自動雙切換箱,經(jīng)濟性好?!陡邔用裼媒ㄖ姎庠O計規(guī)范》GB50045-95(2005年版) 9.1.3 高規(guī)的這一條其實在民規(guī)13.9.8條中已有說明,消防設備為了增加供電的可靠性不可與一般負荷共用供電線路,所以應采用專用的供電回路。多層建筑消防線路的敷設方式已在《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008 13.10.4 第2款已有規(guī)定。
四.消防負荷的末端配電設備
消防水泵、噴淋泵、防煙排煙風機、消防控制室、消防電梯應在最末一級設置自動雙切換配電裝置,其它消防負荷如防火卷簾門、應急照明在末端設置自動雙切換配電裝置,在《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-200813.9.6、13.9.9,《高層民用建筑電氣設計規(guī)范》GB50045-95(2005年版)9.1.2 、《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006 11.1.5都有明確的規(guī)定。所謂的最末一級和末端的區(qū)別就是設備控制箱和雙切換配電箱在一起是最末一級,末端是指設備控制箱和雙切換配電箱不一定在一起。在末端雙切換的目的還是為了增加供電的可靠性,如果不在末端切換,雙切換箱引出線路長度長可能有故障產(chǎn)生。
五.消防設備的控制
消防設備的控制,主要是火災時消防設備的啟動,《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-98有明確的規(guī)定。消防設備(如消防泵、噴淋泵、防煙排煙風機)在火災時應由消防控制時火災報警控制器自動啟動,設有聯(lián)動多線控制模塊,1807A模塊(上海松江飛繁電子有限公司產(chǎn)品)聯(lián)動控制啟動消防設備;另外,還可在消防控制室聯(lián)動控制盤上手動直接控制。消防泵還可由消火栓按鈕直接啟動,噴淋泵濕式報警閥壓力控制啟動。防煙排煙風機的停止由280攝氏度防火閥控制聯(lián)動停止。正壓送風機的控制:由消防控制室自動和手動控制正壓送風機的啟停,自動還是通過多線聯(lián)動控制模塊1807A,風機啟動時根據(jù)其功能位置連鎖開啟其相關的正壓送風閥或火災層及鄰層的正壓送風口, 并返回信號至消防控制中心。消防電梯由1825總線聯(lián)動控制模塊降至首層。
六.總結(jié)及展望
總之,消防負荷關系到火災時人民生命財產(chǎn)的安全,最重要的供電的可靠性。隨著電纜耐火性的提高,新材料的采用,自動控制技術的發(fā)展,消防負荷的供配電也必將取的新的發(fā)展。
參考文獻:
《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-2008)中國建筑工業(yè)出版社出版
《建筑設計防火規(guī)范》(GB50368-2005)中國計劃出版社
《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-98) 中國計劃出版社出版
關鍵詞:消防泵 消防水箱 建議
《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006)(以下簡稱《建規(guī)》)已于2006年12月1日開始實施,該規(guī)范與前一版本相比改動較大、更全面,能更好的解決設計中碰到的問題。筆者是從事給排水工程設計的,在設計中遇到的幾個疑問在該規(guī)范中還是沒能找到答案,現(xiàn)提出來請各同行幫忙解決一下。
1消防泵合用
規(guī)范8.4.2條第4點“室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)宜與自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)分開設置;當合用消防泵時,供水管路應在報警閥前分開設置。”雖然該條說明中明確只有確實困難的情況下,消火栓系統(tǒng)才能與自噴系統(tǒng)合用消防泵,但已與《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50084-2001)第10.2.1條“系統(tǒng)應設獨立的供水泵,并應按一運一備或二運一備比例設置備用泵”矛盾。設計人員在設計中根本不敢違背任何一條規(guī)范,也就不可能采用合用消防泵的做法,而實際工程中消防部門也不同意合用。筆者也認為不應該鼓勵建筑設計為了增加其它使用面積而壓縮水泵房的面積,因此建議《建規(guī)》該條規(guī)定取消。
2消防泵設置
規(guī)范8.4.3條第8點“高層廠房(倉庫)和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內(nèi)消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施”。一個消火栓達到充實水柱7m(最低要求)時,栓口壓力需要20m左右,即使水箱設在建筑最高處,其靜壓也絕對滿足不了消火栓壓力要求。而根據(jù)該條規(guī)范,就應該設置啟動水泵的按鈕,即所有多層建筑均應該設置消防水泵了?
而其條文說明“對于多層民用建筑要盡可能利用市政管道水壓設計消防給水系統(tǒng),為確保市政供水壓力達到撲救必需的水槍充實水柱,應按建筑物層高和水槍的傾角進行核算。”多層住宅層高一般在3m左右,計算得撲救必需的充實水柱約2.8m,水槍噴嘴要造成該長度的充實水柱需要4m壓力(規(guī)范規(guī)定該類建筑充實水柱不宜小于7m,則需要9m壓力)其它多層建筑層高可能略高,其需要壓力會高一點)。多層建筑最不利點消火栓高程約23m,加上水帶、管道阻力,市政給水管道壓力28m(若按充實水柱7m計算,則需34m)就能滿足消火栓滅火要求,而現(xiàn)在市政給水管道一般都在30m以上。據(jù)此,多層住宅由市政給水管網(wǎng)供水基本能滿足消防壓力要求,不必設消防水泵。
但規(guī)范同時規(guī)定層數(shù)超過4層的廠房(倉庫)充實水柱不應小于10m,則市政給水管道壓力需38m以上,這是不現(xiàn)實的,從而又需要設消防水泵。
從上可以看到,該條文和條文說明可得出完全不同的結(jié)論。而在以往多層建筑設計中,消火栓系統(tǒng)基本由市網(wǎng)――消防水箱供水,不必設消防水泵。因此建議規(guī)范對該條文加以明確,而且多層建筑以消防車撲救為主,設消防水泵大可不必。
3雙閥雙口消火栓
規(guī)范8.4.3條第1點“單元式、塔式住宅的消火栓宜設置在樓梯間的首層和各層樓層休息平臺上,當設2根消防豎管確有困難時,可設1根消防豎管,但必須采用雙口雙閥型消火栓?!睋?jù)筆者所知,多層住宅樓梯間均只設1根消防豎管,則多層住宅均需要設雙口雙閥型消火栓?
再看其條文說明“布置消火栓時,應保證相鄰消火栓的水槍充實水柱同時到達其保護范圍內(nèi)的室內(nèi)任何部位”,據(jù)此有設計人員認為如果消火栓設置在樓層休息平臺上,當某層起火時,相鄰平臺上消火栓均可參加滅火,能滿足滅火要求,因而設單口消火栓即可。但該觀點并不完全正確,若最高層起火,則將只有1個消火栓可用,顯然違反規(guī)范。而且結(jié)構(gòu)設計時通常樓面梁延伸至樓梯間外墻,此時休息平臺上無法暗裝消火栓箱,從而消火栓一般設置在住戶入戶門旁墻上。
根據(jù)該條規(guī)范,筆者認為多層住宅均需采用雙口雙閥型消火栓,只是另有疑問:多層建筑以消防車撲救為主,設置雙口雙閥型消火栓既占地方又增加造價,有必要嗎?
4消防水箱
規(guī)范對水箱容量規(guī)定比較明確,但筆者看到很多文章對容量有不同理解,存在10min消防用水量到底是消火栓還是自噴系統(tǒng)抑或兩者相加的理解。筆者認為規(guī)范中措辭“消防用水量”已經(jīng)明確告知是消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)等一切消防系統(tǒng)用水量之和了。
規(guī)范8.4.4條第1點:“重力自流的消防水箱應設置在建筑的最高部位”,沒有最不利點消火栓靜水壓力要求,這給設計人員更大自由,但也造成一定的疑惑。消防水箱的作用是提供撲滅初期火災10min用水,自然需要滿足最不利點消火栓壓力要求。根據(jù)上面計算,靜水壓力至少需要5m才能達到滅火要求,考慮到與《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的統(tǒng)一,建議多層建筑也要求消防水箱滿足最不利點消火栓靜水壓力7m要求。
5消防軟管卷盤
規(guī)范8.3.3條“設有室內(nèi)消火栓的人員密集公共建筑以及低于本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定規(guī)模的其他公共建筑宜設置消防軟管卷盤;建筑面積大于200m2的商業(yè)服務網(wǎng)點應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍。”其條文說明“消防軟管卷盤和輕便消防水龍也是控制建筑物內(nèi)固體可燃物初期火災的有效滅火設備,且用水量小、配備方便,在設置消火栓有困難或不經(jīng)濟時,可考慮配置這類滅火設備和建筑滅火器?!?/p>
據(jù)此,筆者認為不符合規(guī)范第8.3.1條規(guī)定規(guī)模的多層建筑可以不設消火栓系統(tǒng),而為了安全起見,應設消防軟管卷盤。
目前底層帶商業(yè)服務網(wǎng)點的建筑很普遍,其消防要求比較難滿足,筆者曾遇到過消防部門要求設置自噴系統(tǒng)的例子,而浙江省公安廳消防局印發(fā)的《國家消防技術規(guī)范實際應用若干問題專家論證會議紀要》中,有“當住宅底層商業(yè)網(wǎng)點內(nèi)設置室內(nèi)消火栓有困難時,可采用室內(nèi)消火栓移設于建筑外墻上或采用增設室外消火栓的方法來彌補”的要求。現(xiàn)在規(guī)范要求設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍,讓設計人員有了設計依據(jù)。
6兩條進水管
規(guī)范8.4.2條第4點“室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)宜與自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)分開設置;當合用消防泵時,供水管路應在報警閥前分開設置?!彪m然該條說明中明確只有確實困難的情況下,消火栓系統(tǒng)才能與自噴系統(tǒng)合用消防泵,但已與《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50084-2001)第10.2.1條“系統(tǒng)應設獨立的供水泵,并應按一運一備或二運一備比例設置備用泵”矛盾。設計人員在設計中根本不敢違背任何一條規(guī)范,也就不可能采用合用消防泵的做法,而實際工程中消防部門也不同意合用。筆者也認為不應該鼓勵建筑設計為了增加其它使用面積而壓縮水泵房的面積,因此建議《建規(guī)》該條規(guī)定取消。
2消防泵設置
規(guī)范8.4.3條第8點“高層廠房(倉庫)和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內(nèi)消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施”。一個消火栓達到充實水柱7m(最低要求)時,栓口壓力需要20m左右,即使水箱設在建筑最高處,其靜壓也絕對滿足不了消火栓壓力要求。而根據(jù)該條規(guī)范,就應該設置啟動水泵的按鈕,即所有多層建筑均應該設置消防水泵了?
而其條文說明“對于多層民用建筑要盡可能利用市政管道水壓設計消防給水系統(tǒng),為確保市政供水壓力達到撲救必需的水槍充實水柱,應按建筑物層高和水槍的傾角進行核算?!倍鄬幼≌瑢痈咭话阍?m左右,計算得撲救必需的充實水柱約2.8m,水槍噴嘴要造成該長度的充實水柱需要4m壓力(規(guī)范規(guī)定該類建筑充實水柱不宜小于7m,則需要9m壓力)其它多層建筑層高可能略高,其需要壓力會高一點)。多層建筑最不利點消火栓高程約23m,加上水帶、管道阻力,市政給水管道壓力28m(若按充實水柱7m計算,則需34m)就能滿足消火栓滅火要求,而現(xiàn)在市政給水管道一般都在30m以上。據(jù)此,多層住宅由市政給水管網(wǎng)供水基本能滿足消防壓力要求,不必設消防水泵。
但規(guī)范同時規(guī)定層數(shù)超過4層的廠房(倉庫)充實水柱不應小于10m,則市政給水管道壓力需38m以上,這是不現(xiàn)實的,從而又需要設消防水泵。
從上可以看到,該條文和條文說明可得出完全不同的結(jié)論。而在以往多層建筑設計中,消火栓系統(tǒng)基本由市網(wǎng)――消防水箱供水,不必設消防水泵。因此建議規(guī)范對該條文加以明確,而且多層建筑以消防車撲救為主,設消防水泵大可不必。
3雙閥雙口消火栓
規(guī)范8.4.3條第1點“單元式、塔式住宅的消火栓宜設置在樓梯間的首層和各層樓層休息平臺上,當設2根消防豎管確有困難時,可設1根消防豎管,但必須采用雙口雙閥型消火栓?!睋?jù)筆者所知,多層住宅樓梯間均只設1根消防豎管,則多層住宅均需要設雙口雙閥型消火栓?
再看其條文說明“布置消火栓時,應保證相鄰消火栓的水槍充實水柱同時到達其保護范圍內(nèi)的室內(nèi)任何部位”,據(jù)此有設計人員認為如果消火栓設置在樓層休息平臺上,當某層起火時,相鄰平臺上消火栓均可參加滅火,能滿足滅火要求,因而設單口消火栓即可。但該觀點并不完全正確,若最高層起火,則將只有1個消火栓可用,顯然違反規(guī)范。而且結(jié)構(gòu)設計時通常樓面梁延伸至樓梯間外墻,此時休息平臺上無法暗裝消火栓箱,從而消火栓一般設置在住戶入戶門旁墻上。
根據(jù)該條規(guī)范,筆者認為多層住宅均需采用雙口雙閥型消火栓,只是另有疑問:多層建筑以消防車撲救為主,設置雙口雙閥型消火栓既占地方又增加造價,有必要嗎?
4消防水箱
規(guī)范對水箱容量規(guī)定比較明確,但筆者看到很多文章對容量有不同理解,存在10min消防用水量到底是消火栓還是自噴系統(tǒng)抑或兩者相加的理解。筆者認為規(guī)范中措辭“消防用水量”已經(jīng)明確告知是消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)等一切消防系統(tǒng)用水量之和了。
規(guī)范8.4.4條第1點:“重力自流的消防水箱應設置在建筑的最高部位”,沒有最不利點消火栓靜水壓力要求,這給設計人員更大自由,但也造成一定的疑惑。消防水箱的作用是提供撲滅初期火災10min用水,自然需要滿足最不利點消火栓壓力要求。根據(jù)上面計算,靜水壓力至少需要5m才能達到滅火要求,考慮到與《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的統(tǒng)一,建議多層建筑也要求消防水箱滿足最不利點消火栓靜水壓力7m要求。
5消防軟管卷盤
規(guī)范8.3.3條“設有室內(nèi)消火栓的人員密集公共建筑以及低于本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定規(guī)模的其他公共建筑宜設置消防軟管卷盤;建筑面積大于200m2的商業(yè)服務網(wǎng)點應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍?!逼錀l文說明“消防軟管卷盤和輕便消防水龍也是控制建筑物內(nèi)固體可燃物初期火災的有效滅火設備,且用水量小、配備方便,在設置消火栓有困難或不經(jīng)濟時,可考慮配置這類滅火設備和建筑滅火器。”
據(jù)此,筆者認為不符合規(guī)范第8.3.1條規(guī)定規(guī)模的多層建筑可以不設消火栓系統(tǒng),而為了安全起見,應設消防軟管卷盤。
目前底層帶商業(yè)服務網(wǎng)點的建筑很普遍,其消防要求比較難滿足,筆者曾遇到過消防部門要求設置自噴系統(tǒng)的例子,而浙江省公安廳消防局印發(fā)的《國家消防技術規(guī)范實際應用若干問題專家論證會議紀要》中,有“當住宅底層商業(yè)網(wǎng)點內(nèi)設置室內(nèi)消火栓有困難時,可采用室內(nèi)消火栓移設于建筑外墻上或采用增設室外消火栓的方法來彌補”的要求?,F(xiàn)在規(guī)范要求設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍,讓設計人員有了設計依據(jù)。
關鍵詞:多層建筑室內(nèi)消火栓;自動噴水滅火系統(tǒng);消防減災防范體系
中圖分類號:R19文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)07-0123-02
《建筑設計防火規(guī)范(2006)》第8.5.1條中規(guī)定了一些具有特殊功能和部位的民用建筑應設置自動噴水滅火系統(tǒng)。除這些特殊功能建筑和部位外,目前我國多層建筑的室內(nèi)消防減災防范體系主要是以室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為主。由于消火栓應用的專業(yè)性以及維護的困難性等原因,致使多層建筑中的消火栓系統(tǒng)不能有效地發(fā)揮其效能。
一、以室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為主體的消防減災防范體系的現(xiàn)狀
目前,我國的多層建筑主要是采用以室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為主體的消防減災防范體系。但實踐證明,室內(nèi)消火栓系統(tǒng)能有效使用的幾率不高。消火栓系統(tǒng)實施滅火需要有兩個基本要素:一是要求消火栓設備完好有效,二是消火栓的使用者。大量火災案例分析表明,消防隊必須在15分鐘內(nèi)到達火場出水,才能有效撲救防止火勢蔓延。這要求從現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火情報警到消防隊員開始用水槍滅火不能超過15分鐘,這期間需要完成現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火情報警、消防隊接警車輛出動、消防隊到達現(xiàn)場、消防隊員使用消火栓噴水滅火四個環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都通過人工完成,任一個環(huán)節(jié)拖延了時間,使消防隊不能在15分鐘內(nèi)噴水滅火,則火勢將可能蔓延成災。消火栓系統(tǒng)控火、滅火的范圍及效果除受上述時間因素影響外,還取決于其他因素:如消火栓水柱到達火源的難易程度,可燃物量的多寡及火勢蔓延的快慢,持水槍人員的素質(zhì)等。
在大量滅火實戰(zhàn)中,消防人員多采用消防車水帶接龍的方式將消防車內(nèi)的水直接送入室內(nèi)使用,或者利用消防車在室外對著火部位進行灌救的方法進行滅火戰(zhàn)斗。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)使用較少,其原因主要有:一是當前全民消防意識普遍不高,滅火技能和基本的滅火器材操作知識缺乏,火災時一般民眾不可能有效使用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)來滅火;二是火災時,熟悉系統(tǒng)的管理人員不一定在現(xiàn)場,消防人員對內(nèi)部系統(tǒng)情況不清楚,對系統(tǒng)的完好性存有疑慮,致使消防人員不會選擇消火栓系統(tǒng)撲救火災;三是室內(nèi)消火栓系統(tǒng)多數(shù)得不到良好的維護保養(yǎng),尤其是一些產(chǎn)權(quán)多樣,功能復雜的建筑,消火栓缺乏有效的維護保養(yǎng),導致關鍵時刻無法使用;四是從安全角度上講,在可以利用外來水源滅火,特別是在沒有人員被困火場的情況下,消防隊員沒必要冒險進入建筑內(nèi)取用室內(nèi)消火栓來滅火;五是隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,目前消防部隊的裝備已經(jīng)有很大的改善,很多消防部隊中隊或特勤隊已經(jīng)配備了大功率水罐車和云梯車,室外和室內(nèi)利用消防車供水直接撲救多層建筑火災已不再是難題。
二、自動噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點
自動噴水滅火系統(tǒng)靠噴灑頭噴水滅火。噴頭集火情探測與噴水滅火于一身。它利用火災時產(chǎn)生的光、熱,可見或不可見的燃燒生成物及壓力等信號的傳感而自動啟動,將水灑向著火區(qū)域,用來撲滅火災或控制蔓延。如果設有消防控制中心,水流指示器會向消防控制中心報警,并顯示出失火地點。報警閥的壓力開關也向消防控制中心報警并啟動消防水泵。水力警鈴也同時發(fā)出聲音報警。該系統(tǒng)具有以下特點:
(一)安全可靠,控火滅火成功率高
據(jù)國外資料介紹,自動噴水滅火系統(tǒng)的滅火成功率高達90%以上,國內(nèi)也有許多成功的實例。自動噴水系統(tǒng)的滅火方式是失火點正上方及其周圍的噴頭感應到溫度上升到標定值后就自動噴水滅火。哪里有火,哪里就有溫升,幾分鐘內(nèi)噴頭就自動噴水滅火。燃燒快,溫升就快,噴頭啟動得就快。蔓延快范圍大,啟動的噴頭越多??梢杂邢薜乜刂苹馂穆?,同時撲滅火災。
(二)自動化程度高
自動滅火是自動噴淋系統(tǒng)的重要特點?;馂陌l(fā)生,不需要人員在現(xiàn)場,也不需人員到起火點操作,當噴頭周圍溫度升到標定值,就自動噴水滅火,值班人員只要在消防控制室就可以完全監(jiān)控整棟樓的情況,做到早發(fā)現(xiàn)、早報告、早撲救。
(三)結(jié)構(gòu)簡單,啟用靈活,維護方便,成本低廉
經(jīng)過多年的研究、實踐,現(xiàn)在在技術、產(chǎn)品配套、全自動化程度、操作等方面都已經(jīng)有了較豐富的經(jīng)驗;自動噴水滅火裝置的大量生產(chǎn)和使用,以及國產(chǎn)化程度的提高,已經(jīng)使得自動噴水滅火系統(tǒng)的相對價格大幅下降。
(四)既可獨立滅火,又可與自動報警聯(lián)網(wǎng)形成自動化程度更高的滅火系統(tǒng)
當建筑設有火災自動報警系統(tǒng)時,自動噴水滅火系統(tǒng)可以與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,火災時噴頭動作,水流指示器的信號可以傳輸?shù)较揽刂浦行?,濕式報警閥壓力開關也會反饋動作信號到消防控制室,形成自動化程度更高的滅火系統(tǒng)。
三、建立以自動噴水滅火系統(tǒng)為主的多層建筑室內(nèi)消防減災防范體系
(一)多層建筑發(fā)展特點
一是建筑設計呈現(xiàn)出大空間、大面積設計發(fā)展的趨勢。越來越多大空間、大面積的多層多功能廳、影劇院、體育館、市場商場出現(xiàn),這些大空間、大面積設計提高了火災時火勢的蔓延速度,增加撲救火災的難度。
二是多層建筑內(nèi)的商場市場、高級賓館、飯店,公共娛樂場所等人員密集場所大量增加,單棟建筑內(nèi)功能多樣,設置復雜,造成消防管理難度增加,火災危險性增大,火災撲救難度增加。如:2004年2月15發(fā)生特大火災事故的吉林中百商廈就是一棟五層樓的多層建筑,該建筑第一層和第二層是商場,第三層是洗浴中心,第四層是臺球廳,第五層是歌舞廳,未設置自動噴水滅火系統(tǒng)。這種兼有多種功能的建筑,造成了消防管理和火災撲救難度增大。
三是商場市場、高級賓館、飯店,公共娛樂場所等人員密集場所這些場所的裝修標準大幅度提高,大量使用易燃、可燃材料裝修,增加了建筑的火災荷載,這些都使火災危險性和大火蔓延速度大幅提高。
(二)目前設置自動噴水滅火系統(tǒng)的場所要求
《建筑設計防火規(guī)范(2006)》第8.5.1條規(guī)定具有以下功能場所的多層民用建筑應設置自動噴水滅火系統(tǒng)。
1.特等、甲等或超過1500個座位的其它等級的劇院;超過2000個座位的會堂或禮堂;超過3000個座位的體育館;超過5000人的體育場的室內(nèi)人員休息室與器材間等。
2.任一樓層建筑面積大于1500m2或總建筑面積大于3000m2 的展覽建筑、商店、旅館建筑、以及醫(yī)院中同樣建筑規(guī)模的病房樓、門診樓、手術部;建筑面積大于500m2的地下商店。
3.設有送回風道(管)的集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)且總建筑面積大于3000m2的辦公樓等。
4.設置在地下、半地下或地上四層及四層以上或設置在建筑的首層、二層和三層且任一層建筑面積大于300m2的地上歌舞娛樂放映游藝場所(游泳場所除外)。
5.藏書量超過50萬冊的圖書館。
但一些人員集中的場所,《建筑設計防火規(guī)范(2006)》沒有對其設置自動噴水滅火系統(tǒng)進行要求。如:大型具有餐飲功能的建筑、人員密集的車站碼頭、學校、幼兒園等。
(三)設置自動噴水滅火系統(tǒng)
多層建筑設計和建設的新特點以及火災危險性和撲救難度的增加,對多層建筑的防火設計提出了更高的要求。以室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為主的多層建筑室內(nèi)消防減災防范體系,已經(jīng)不能滿足目前多層建筑防火、滅火的需要,建立一種能及時迅速控制、撲救火災的多層建筑室內(nèi)消防減災防范體系成為多層建筑防火設計應該解決的問題。自動噴水滅火系統(tǒng)有安全可靠,控火滅火及時迅速,成功率高,自動化程度高,結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點,可以及時控制、撲救多層建筑室內(nèi)火災,應大力提倡使用自動噴水滅火系統(tǒng)。建立以自動噴水滅火系統(tǒng)為主的多層建筑室內(nèi)消防減災防范體系必將成為多層建筑室內(nèi)消防減災防范體系發(fā)展方向。
四、建立以自動多層建筑室內(nèi)消防建筑防范體系的兩點建議
(一)從政策的制訂上,鼓勵自動噴水滅火系統(tǒng)的運用
1.在《建筑設計防火規(guī)范》制訂時,增加自動噴水滅火系統(tǒng)設置的范圍,建議多層建筑中設置有人員密集場所且達到一定規(guī)模的,宜設置自動噴水滅火系統(tǒng)。
2.《建筑設計防火規(guī)范》第8.5.1條中規(guī)定的特殊功能建筑和部位設置自動噴水滅火系統(tǒng)的條件應進一步嚴格。
3.對設有自動噴水滅火系統(tǒng)保護的多層建筑,防火分區(qū)、耐火等級等、裝修材料,人員疏散、消火栓系統(tǒng)設置等方面可相應放松。
4.對多層建筑內(nèi)設置的自動噴水滅火系統(tǒng)適當放寬噴頭的最大保護面積和作用面積以及噴水強度和水源等方面要求,以進一步降低此種系統(tǒng)的生產(chǎn)和安裝成本,普及自動噴水滅火系統(tǒng)。
(二)加強科研開發(fā),進一步提高自動噴水滅火系統(tǒng)的可靠性
開發(fā)出更適合于多層建筑的簡單、實用、成本低的系統(tǒng)。鼓勵采用在市政水源壓力、流量滿足設計壓力和流量要求的情況下,直接接入市政管網(wǎng)以解決水源的設置方式,這種設置方式既可降低設置成本(不用設置水池和噴淋泵)也可提高系統(tǒng)可靠性。
參考文獻
[1]建筑設計防火規(guī)范GBJ-87,2001.
[2]自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB-50261-96.
關鍵詞:消防給水系統(tǒng);消防水箱;消防水泵接合器;氣壓水罐
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A
一、 建筑消防系統(tǒng)及相應規(guī)范
建筑消防給水系統(tǒng)包括:消火栓給水系統(tǒng).自動噴水滅火系統(tǒng)及其他固定滅火設施和高層建筑消防給水系統(tǒng)。它主要由以下幾部分組成:水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增壓水泵。作為工程設計的強制性規(guī)范之一《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)在總結(jié)多年來防火設計方面的經(jīng)驗教訓,吸收國外符合我國實際情況的先進技術成果的基礎上已多次做了修改補充,對建筑防火設計起了很好的規(guī)范和指導作用。但現(xiàn)行《規(guī)范) GB50016-2006對多層建消火給水系統(tǒng)形式及相應的適用范圍仍未作十分明確的表示,在實際設計工作中,常常因設計人員理解不同或消防主管部門要求不
同產(chǎn)生偏差,因此進一步明確闡述多層建筑消火栓給水系統(tǒng)形成。更便于實際操作,對各地最大而面廣的多層建筑防火設計而言,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
二、系統(tǒng)分析
多層建筑消火栓給水系統(tǒng)可由下列要素組成:消防水池、消防水泵、消防水箱(或氣壓水罐),消防水泵接合器、室內(nèi)消火栓、消防管網(wǎng)及閥門等部件。并且可根據(jù)建筑物高度、室外管網(wǎng)壓力、流量和室內(nèi)消防流量、水壓等要求進行取舍組合。對照《規(guī)范》相應條文和通常實際允許的設計條件我們可以發(fā)現(xiàn)如下狀況: (1)現(xiàn)行《規(guī)范》第8.3.3規(guī)定“具有下列情況之一者應設消防水池:一、當生產(chǎn)、生活用水量達到最大時,市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內(nèi)外消防用7Kt~-:二、市政給水管道為枝狀或只有一條進水管,且消防用水量之和超過25L/s”從中可以看出消防水池是因為消防用水量不足,即使是第二條款雖流量滿足,為安全起見而設,也可能壓力不夠(如壓力足夠,消防水池僅是作為第二水源以備停水時消防車撲救火災用)。故設消防水池必配消防水泵,以滿足流量或壓力的要求,而設消防水泵通常應有消防水池。以供取水。因為《規(guī)范》條文第8.6.1條規(guī)定:“當生產(chǎn)、生活用水量達到最大、且市政給水管道仍能滿足室內(nèi)外消防水量時。室內(nèi)消防泵進水管宜直接從市政管道中取水”這在絕大多數(shù)城市是不允許的。 (2)系統(tǒng)中設置消防水泵對于單個建筑而言肯定為臨時高壓系統(tǒng)。按《規(guī)范》第8,6.3條規(guī)定“設置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物,應設消防水箱或氣壓水罐、水塔……”而在建筑物高處設消防水箱一般情況下是很難滿足最不利點消火栓水壓要求的(180—200Kpa),根據(jù)第8.6.2條 “水箱不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應……設置直接啟動消防水泵的按鈕”即設消防水箱就必須有消防水泵。.346——綜上分析,符合規(guī)范要求和實際情況的消火栓給水系統(tǒng),消防水池、消防水泵、消防水箱(或氣壓水罐)會在系統(tǒng)中同時出現(xiàn),而消防水泵接合器可按《規(guī)范》第8.6.1條4款取舍。
三、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)方式
1、消火栓直供給水系統(tǒng)方式
室外市政給水管網(wǎng)的壓力和流量完全能滿足室內(nèi)最不利點消火栓的設計水壓和流量,系統(tǒng)直接引自市政管網(wǎng)供給建筑物內(nèi)的消火栓。適用范圍:(1)建筑物不太高,體量不太大。如單層廠房、庫房等。(2)城市有專供消防用壓力較高的管網(wǎng)或建筑物在市政給水設施附近,較高壓力范圍內(nèi)。依據(jù)消防水泵接合器的功能,此類系統(tǒng)即使建筑物是超過4層的廠房、庫房、設消防管網(wǎng)的住宅或是超過5層的其他民用建筑,也可以無需設接合器,只要室外消火栓之數(shù)量按室內(nèi)外消防水量之和去確定即可。
2、消火栓加壓給水系統(tǒng)方式
室外市政給水管網(wǎng)的壓力和流量不能完全能滿足室內(nèi)最不利點消火栓的水壓和流量,系統(tǒng)通常為市政給水管網(wǎng)之水經(jīng)過消防水池由水泵提升加壓供給室內(nèi)消火栓,建筑物屋頂最高處設重力流之消防水箱或設置氣壓水罐,氣壓水罐一般與水泵設在底層或地下室之泵房內(nèi),內(nèi)存lOmin消防用水。該系統(tǒng)適用于應設室內(nèi)消火栓但室外市政不能滿足要求的所有建筑物。
3、消火栓水箱給水系統(tǒng)方式
在實際設計工作中,嚴格執(zhí)行《規(guī)范》對于一般城市的大多數(shù)多層建筑消防給水設計來講,都只能采用消火栓加壓給水系統(tǒng)方。綜合安全和經(jīng)濟兩方面的因素,結(jié)合火災撲救的實際操作情況。應友必要根據(jù)建筑物高度、體積、使用性質(zhì)及可燃物多少等界定可采用消火栓水箱給水系統(tǒng)方式的范圍。該系統(tǒng)是指從市政給水管網(wǎng)上直接接水至室內(nèi)消火栓管網(wǎng),并設置屋頂消防水箱(內(nèi)貯lOmin消防用水)和消防水泵接合器,火災時可由消防車通過接合器加壓向室內(nèi)消火栓管網(wǎng)給水。但室外消防系統(tǒng)的給水能力必須包括室內(nèi)消防用水量。建議先行《規(guī)范》中室內(nèi)消火栓用水量≤10L/s的建筑物在滿足室內(nèi)外消防水量的情況下,可采用此方式。
四、消防栓給水系統(tǒng)技術要點
1、 高層建筑群的設計特點
高層建筑群消火栓給水系統(tǒng)設計套用現(xiàn)行《高層民用建筑設計規(guī)范》(GB50045-95),往往按如下設計方式:一、消火栓系統(tǒng)單獨設置,設臨時加壓泵房,每個消防栓箱啟動泵按鈕信號均要接至消火栓泵房,由著火信號自動啟動消火栓泵。二、必須設不小于6m3 (有的地方消防部門要求為12m3 )的消防水箱。當建筑不利點消火栓靜水壓力低于0.07Mpa時,要設消火栓穩(wěn)壓泵。三、為保證消防水不被動用,單獨設消防水池或采用液位限制。
按上述設計,消火栓與生活給水系統(tǒng)各自獨立,室外管位緊張,設計困難;另外投資大,影響房地產(chǎn)開發(fā)商的開發(fā)利潤;屋頂設消防水箱,尤其不設穩(wěn)壓泵房的消防水箱間,嚴重影響建筑立面。更主要的是,最終使用效果適得其反,有必要認真分析。
2、 高層建筑群消火栓、生活給水系統(tǒng)宜合并
高層建筑群一般為普通住宅,小于等于50m,室內(nèi)消防栓用水量應為10l/s。如果首層有商業(yè)網(wǎng)點按二類商住樓考慮則應為20l/s,若有汽車庫按I、II類停車庫考慮亦采用20 l/s。即使按20 l/s,生活用水量按350L/(人·d)計算,對于8萬m2 左右的高層建筑群,消火栓給水量與生活水給水量基本持平,面積再大則生活給水量大于消防用水。顯然,生活水與消防水共用管,對于面積越大的高層建筑群,就水量而言只會更有利于消防。
生活給水給水水壓與消火栓給水水壓差,經(jīng)計算為0.12—0.18Mpa左右,完全可以共用設備。如采用變頻給水,生活給水減頻,消防恢復原頻,可克服生活給水采用消火栓水壓耗能略高的毛病。
對于高層建筑群而言,室外給水工程量比較可觀,生活給水與消火栓給水系統(tǒng)分開的結(jié)果導致室外管道工程量幾乎增加一倍;對于有地下小汽車庫,總圖緊張的小區(qū),有時竟很難找到管道位置。更應引起有注意的是,某些地方消防檢查統(tǒng)計表明,單獨設置消火栓給水系統(tǒng)竟有1/3不合格,“消防突擊檢查時運行合格率較低”的原因,恰恰是由于生活給水與消防給水分開的緣故。生活給水系統(tǒng)的增加投入可可以增加售房賣點或住戶對物業(yè)管理的滿意程度,因此生活給水問題普遍受到重視,生活給水泵因常開,開發(fā)商甚至愿意選購進口不銹鋼泵,物業(yè)管理也有完善、規(guī)范化的制度。消火栓給水系統(tǒng)則不然,很多只是應付例行公事的消防檢查,得不到應有的重視,最終單設消火栓給水系統(tǒng)反倒不安全。
現(xiàn)行消防規(guī)范還規(guī)定,消防水不能動用。消火栓系統(tǒng)死水一潭,還不允許少量動用,比如綠化灌溉用水。保證半個月或一個月,消防系統(tǒng)換水一次,以防止消防水質(zhì)的惡化,但最根本的措施還在于消火栓給水與生活給水系統(tǒng)合并。
3、 變頻或氣壓給水系統(tǒng)應視為常高壓給水系統(tǒng),可不設屋頂水箱
何為常高壓給水系統(tǒng),《高規(guī)》尚無明確定義。本人個人理解,對于水消防系統(tǒng)而言,無論是準工作狀態(tài)或消防時,都能保證消防水量與消防水壓的要求,即可認為是常高壓給水系統(tǒng)。
擔心變頻或氣壓給水不能保持常高壓的原因,無非是擔心電源切換時間以及設備機械故障。實際上生活、消防合用的變頻或氣壓給水系統(tǒng),為了加強其消防功能,在供電電源設計上下足了功夫,為保證生活給水功能,提高樓宇的檔次,開發(fā)商也愿意花大價錢購置高級發(fā)電機。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-92)6.1.5.1機組應始終處于準備啟動狀態(tài),當正常供電中斷時,機組應立即啟動,并在15s內(nèi)能投入正常帶負荷運行。
對于小高層建筑群而言,即使15s的消火栓給水量,也就是300L,保守點按30s,即穩(wěn)壓罐水容積到600L,也足以保證消火栓系統(tǒng)的安全。
至于設備故障,生活給水泵及消火栓給水泵互相備用,大大增加了設備的安全性。何況山上的水池及管道輸送也不是絕對沒有故障的可能。隨著科技的發(fā)展,設備的可靠性還會進一步提高。
設屋頂消防水箱對于大型高層建筑問題不大,但對于高層建筑群則有異議。如果一次著火區(qū)設一個顯然做不到萬無一失?!陡咭?guī)》未有著火次數(shù)的規(guī)定,《建規(guī)》則規(guī)定≤2.5萬人為1次, ≤5萬人為2次。按如今一般人均面積,2.5萬人反推算,住宅面積至少也在50萬m2以上;按較高的容積率,住宅占地面積也要28萬m2,其半徑在200 m以上。即使屋頂消防水箱在中心位置,管道阻力也相當可觀。若每一座高層都加消防水箱,這種方式即過于原始,造價也高。相反,可靠的生活、消火栓給水合并變頻給水系統(tǒng),則無此弊病。
房地產(chǎn)行業(yè)進入市場機制以來,對房屋美觀、實用提出更高的要求,出現(xiàn)許多新型建筑,對傳統(tǒng)消防方案,提出這樣或那樣的意見。制定適宜的消防規(guī)范舉足輕重,能否在保證安全的前提下采取更節(jié)省的方案,期望有關消防設計規(guī)范不斷完善。
4、現(xiàn)階段高層建筑群消火栓給水系統(tǒng)設計要點
在針對高層建筑群消火栓給水系統(tǒng)新規(guī)范未產(chǎn)生以前,為保證業(yè)主的利益和消火栓給水系統(tǒng)的更為可靠,現(xiàn)階段可采用部分變通做法。設計要點如下:
A 單體高層建筑內(nèi)消火栓給水與生活給水系統(tǒng)分開,生活給水進戶總管上設電磁閥,有火警信號時電磁閥關閉,防止著火時水源被生活給水系統(tǒng)占用。共用水池儲量為生活用水與消防用水的總和,變頻給水裝置的水量為兩者之和。
B 高層建筑群室外生活給水與消火栓給水合流,以合用最大水量,最高水壓選變頻給水泵。變頻水泵壓力為可調(diào),分別設生活給水壓力及消火栓給水壓力兩檔,消火栓給水壓力與消火栓連鎖,著火時火災信號自動改變變頻給水壓力設置。
五、結(jié)語
關鍵詞:多層建筑;選用;結(jié)構(gòu)設計
Abstract: with the rapid development of economy of our country, our country's construction industry is also ushered in the was never opportunity of development and space, every year there are a lot of construction engineering plan into construction process. People in quality for building may request with the improvement of living conditions and improve, multistory buildings structure design of and the overall quality of the quality of construction has a direct effect. Here is to analyze the download the structural design of the multi-storey building in what common problem.
Keywords: multi-storey building; Choose; Structure design
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A 文章編號:
1、關于國家對設計規(guī)范的強制性問題
為了保證建筑結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量要符合標準,國家對這一方面頒布了相應強制性的標準和規(guī)范,這就要求了廣大設計人員在設計過程中要遵守相應的規(guī)范和法則,這樣在很大的程度上可以保證建筑結(jié)構(gòu)的設計質(zhì)量問題。這種現(xiàn)象從本質(zhì)上對設計人員在建筑設計上的積極性和創(chuàng)新性產(chǎn)生了限制因素。在很多的發(fā)達國家中就不是如此,和我們國家的體制完全不同,他們只是用這些所謂的設計規(guī)范當做一定的參考和指導,如果設計人員參考正確是正常的現(xiàn)象,如果不幸運的粗錯了,有問題出現(xiàn)了,所發(fā)生的責任也是需要個人所承擔的。在我們國家在規(guī)范編制工作上也有著更高水平的要求,這樣就會遇到很多的困難問題需要解決,例如平常的時候最小的配筋率為例子。外國的規(guī)范是在0.8%到1%之間,這個國外所規(guī)定的數(shù)值在設計建筑中是比較適宜的。設計人員也可以據(jù)其具體的情況選用更低一些的配筋率。在我國因為國家并無明文條款規(guī)定很明確的安全性的渡量標準??梢园凑兆畹偷臉藴示€設計,也可以高出設計標準的很多。在這樣的制度下,就能讓有些心存不良的人鉆了制度的空子。特別是在社會主義的初期階段。在我國的市場經(jīng)濟有關的規(guī)范還不是很完善的時候,更是讓很多不良心態(tài)的人有機可乘。
2、可靠的設計理論應用于設計規(guī)范中
將真實可靠的設計理論在設計規(guī)范中有效的應用時,無論在工程界或者是學術上一直以來都是有一定的分歧的,大多數(shù)的設計人員都是傾向于安全系數(shù)高的極限的狀態(tài)設計方法。這樣安全度的表現(xiàn)易于理解而且還比較靈活,是因為在各項安全系數(shù)的確定時不排斥用可靠度的理解方式進行分析和對比。再接著綜合的考慮其他的因素對其加以改正。正是因為現(xiàn)在根據(jù)的建筑結(jié)構(gòu)設計的貴干已經(jīng)采取了可靠度的設計理論,在其規(guī)范的計算表達方式與多安全的系數(shù)法很相似,在實際應用中將其理解成多安全系數(shù)方法也是可以的??煽康睦碚摱仍诓煌N類型的建筑結(jié)構(gòu)的適用上會有很大的差別,應用混凝土的建筑結(jié)構(gòu)到現(xiàn)在還沒有不能解決的問題。所以說這個就不適合再變化了。到現(xiàn)在為止可靠度的理論至今還在發(fā)展,這個理論上的問題還應該繼續(xù)的發(fā)展下去。
3、設計結(jié)構(gòu)規(guī)范減少浪費資源
節(jié)約資源作為進行人類的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略是一種傳統(tǒng)觀的美德,更是結(jié)構(gòu)設計人員應該遵守的重要準則,我們在這里進行討論的也只是在激活經(jīng)濟的年代盛行過一段時間的片面節(jié)約理論。雖然是這種節(jié)約理論在過去的短缺經(jīng)濟也是必要合理的,問題在于把他用在現(xiàn)在說的社會經(jīng)濟體制時,有的時候就不太適用了。作為一名多層建筑結(jié)構(gòu)的設計師,其應盡力做到的責任是可以恰到好處的選擇材料。就是盡力可以以最少的材料去完成在建筑中的各種需求。如果是讓其材料用量增加,橫截面積任意的加大,這個工作建筑師都可以做。在當代的多層建筑結(jié)構(gòu)的設計存在問題中,其中有一個方面是不可以忽視的,就是結(jié)構(gòu)設計中的浪費問題。在我們的國家有很多的混凝土鋼筋的多層建筑的所用鋼筋量都已經(jīng)超出了再國外一樣高度的建筑鋼結(jié)構(gòu)的所用鋼筋量,其不合理的地方由此可見。對與多層建筑結(jié)構(gòu)設計的安全度討論,也是正常,但是這樣會不會使設計人員誤導,使他們誤以為按照我們國家的規(guī)范設計可能會造成不安全的因素,以至于極為盲目的加大結(jié)構(gòu)的面積,增多用鋼筋的數(shù)量,造成浪費的不必要,這種是不可以不防止的。
4、多層建筑結(jié)構(gòu)設計的安全度選用
對于規(guī)范較低的安全度看法,最早是在源自于從事在高強度混凝土的結(jié)構(gòu)推廣和科研應用的工作中所感知的。用當代所規(guī)范的C50到C60級別的高強混凝土的結(jié)構(gòu),它的安全儲備系數(shù)比普通的強度混凝土還低,這樣在推廣的時候照成很多阻力和困難。更何況一項新的技術開始應用可能會存在經(jīng)驗的不足等等的問題。這就需要有可以寬松些的安全度的選用環(huán)境。低的安全度很難見到效果,這樣對于新的技術推廣是沒好處的。要更大的提高結(jié)構(gòu)設計的安全度,無非得是基于對當時的安全度進行一個初步分析比較和客觀的形式變化后的一種較為宏觀定性的估價。到底是需要提高的多少,則是需要通過課題另外立項研究才可以確定的。在我們國家安全度的幅度較為廣闊,每個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展不是很平衡,像滬、京、穗這些的國際大都市的多層建筑結(jié)構(gòu)設計的安全度應該是高一些,在經(jīng)濟不算發(fā)達的地區(qū)可以將安全度適當?shù)姆诺鸵恍L岣呓ㄖY(jié)構(gòu)上的安全性是需要能從結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)布置、材料選擇、結(jié)構(gòu)選型等很多方面實施努力的,用以加強多層建筑結(jié)構(gòu)的耐久性、延性和整體性,提高它能防止倒塌和抵御不測的災害、特別是在連續(xù)倒塌上的抵抗能力。
5、獨立基礎多層建筑結(jié)構(gòu)設計的荷載取值的問題
在我們國家對于多層建筑抗震的設計有較為高的要求。依照國家規(guī)定的有關規(guī)范,如地基主要的受力層土質(zhì)的情況稍微好,對于多層建筑的高度不是非常的的情況下是不需要針對地基抗震的基礎進行計算的。在我們國家對于那些在抗震度8度地區(qū),應用混凝土的框架結(jié)構(gòu)房屋大多數(shù)的情況是不需要對承載能力進行計算的,單在多層建筑結(jié)構(gòu)的設計過程中應對建筑的自身載荷和受力情況來進行一個綜合的分析。
6、多層建筑結(jié)構(gòu)抗震的等級
在我國許多的多層建筑結(jié)構(gòu)設計中,大多數(shù)的房屋建筑按照其抗震的防設分類是屬于丙類型的建筑,例如民用的住宅和辦公樓以及一般的工業(yè)建筑,它的抗震等級是可以根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、烈度和房屋高度來按照《建筑抗震設計規(guī)范》的表格確定的。而交通、醫(yī)療、電訊、消防、能源等類型的建筑及大型的零售商場和體育館等公用建筑,開始應該是依照《建筑抗震防設分標準》來確定哪些是屬于乙型的建筑。丙、乙類型的建筑,均是按照本地區(qū)的抗震設防的烈度進行計算地震作用的。對與那些乙型建筑,大多數(shù)的情況下,如果抗震的防設烈度在60到80之間時,抗震的措施要符合該地區(qū)抗震設的防烈度高出一度要求。
7、結(jié)構(gòu)周期的折減系數(shù)
多層建筑框架的結(jié)構(gòu)以及框架震墻結(jié)構(gòu),因為填充墻存在的原因,使計算的剛度小于結(jié)構(gòu)實際的剛度。實際的周期小于計算周期。所以,計算出的地震剪力要比實際偏小一些,使建筑的結(jié)構(gòu)稍微的不安全。因此,對多層建筑結(jié)構(gòu)的計算周期折減是非常必要的但是對于建筑框架的結(jié)構(gòu)計算周期折減的系數(shù)取的過于大些或計算的周期不折減這些都是極為不妥當?shù)摹T趯Χ鄬咏ㄖ目蚣芙Y(jié)構(gòu)徹底填充墻的時候。周期的折減系數(shù)應采取0.6到0.7,采用輕質(zhì)的砌塊或者砌體填充的墻很少時,可以取用0.7到0.8,完全的用輕質(zhì)的墻體板材的時候,可以取0.9.只有在沒有墻的純框架時,計算的周期才可不折減。
結(jié)語:隨著我國城市住宅的人口數(shù)逐漸的增加,城市用地的面積也在不斷擴大。國家土地的資源變得緊張起來,為了能更好的在最大的限度上合理的利用這些有限的資源,建筑的方面也逐步的朝多層建筑方向發(fā)展了。這使現(xiàn)在的房屋建筑結(jié)構(gòu)變得越發(fā)的復雜。對于多層建筑結(jié)構(gòu)的設計要求也在不斷的提高。多層建筑結(jié)構(gòu)的設計也相對較為有難度,只要在設計的過程中注意以上的問題,想必一定會對我們國家的多層建筑結(jié)構(gòu)設計有所幫助的,從而保證了多層建筑結(jié)構(gòu)設計科學合理的同時還具有非常高的經(jīng)濟性。
參考文獻:
[1] 李向東,劉小民,多層建筑結(jié)構(gòu)設計問題探討[J],福建建材,2009
[2] 歐澤霖,淺談多層建筑結(jié)構(gòu)設計中的幾個問題[J],科技信息,009(23)
關鍵詞:消防改造 自動噴淋 滅火系統(tǒng)
自動噴淋滅火系統(tǒng)的類型可以分為:濕式、干式、預作用式等等。其具有固定滅火和自動報警的諸項功能,對建筑物的早期滅火作用顯著。所以,在現(xiàn)代消防中占據(jù)著重要的位置。
濕式自動噴淋滅火系統(tǒng),由消防供水系統(tǒng)、濕式報警閥組、管網(wǎng)、閉式噴頭和高位消防水箱等組成。其系統(tǒng)既可以與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,又可以是一個獨立的系統(tǒng)。
供水系統(tǒng),是由消防水池、消防水泵、消防水泵電氣控制柜等組成,其作用是給噴淋系統(tǒng)提供足夠的滅火的有壓水源。那么,對于一些老建筑的消防改造工程來說,這就需要建筑內(nèi)或周圍能提供安裝這些設備的地方。而對于有一些老建筑來說,由于當初設計時沒有考慮這些位置,現(xiàn)在要尋找一個適合的空間就有一定的難度。如何解決歷史遺留的問題,這就給老建筑改造工程的消防設計提出了新的課題。下面,我們就如何解決這些問題進行討論。
一、濕式自動噴淋滅火系統(tǒng)供水量的設計依據(jù)
為了正確、合理地設計濕式自動噴淋滅火系統(tǒng)供水量,必須按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》的相關要求進行。
設計中噴水強度、噴頭工作壓力和作用面積是體現(xiàn)自動噴淋系統(tǒng)滅火能力的重要參數(shù)。一定要根據(jù)不同對象,按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》5.設計基本參數(shù)中的相關表認真選取。然后,按照以下公式計算。
二、工程實例
某多層建筑的老辦公樓,原有的消防設施是室內(nèi)消火栓,由市政管網(wǎng)供水,屋頂有生活水箱30m?一個。因市場形勢需要,改造作為賓館使用。按照消防規(guī)范的有關要求,這次消防改造中應增加火災自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)等等。
要實現(xiàn)這次改造,初步認為其難點在于自動噴淋滅火系統(tǒng)需要建一個消防泵房。通過實地考察我們發(fā)現(xiàn),該建筑周圍的空地不多。要完全按照要求設計消防水池、消防水泵及消防管網(wǎng)等的安裝的話,地方顯得不夠。通過分析討論,認為可以減少消防水池的容積,從而減少占地。這樣,可以解決用地面積不夠的難題。那么,消防水池容積減少后,可以通過在使用中從市政管網(wǎng)不斷取水的方式,來補充消防水池消耗一部分水的方法,來滿足《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定的1小時的用水量。初步估算,消防水池的容積為60 m?。
于是,我們進一步收集到該建筑室內(nèi)消火栓用水,是接在DN200的市政管網(wǎng)上。該管網(wǎng)的壓力為0.30MPa,流速2m/s。
有了這些基本數(shù)據(jù),我們就進行理論計算。
1. 自動噴淋滅火系統(tǒng)供水量的計算
根據(jù)我們初步估算的60 m?的消防水池,加上直接從市政管網(wǎng)向消防水池補充56.52 m?/h,理論上能滿足Qs =100 m?/h的要求。
在實際工程中,最后確定采用65m?的消防水池,與市政管網(wǎng)DN200直接碰管的消防水池的進水管用的是DN100。同時,對浮球閥調(diào)整到合適的位置。在調(diào)試試驗中,證明完全能滿足工程的使用要求。
2.高位消防水箱的改造
按照《建筑設計防火規(guī)范》的相關要求,該消防改造的高位消防水箱應取18m?。屋頂現(xiàn)有的生活水箱為30m?,只需對出水管的位置按照實際要求進行改造。在實際工程中,在水箱的中部以上位置引出的作為生活用水,下部引出的作為消防用水。所以,現(xiàn)有屋頂生活水箱稍加改造,就能滿足使用要求。
由于屋頂水箱與最高層噴淋的末端試水處的高度差不夠,不能形成有效的壓力差。所以,我們就在屋頂增加了一套穩(wěn)壓系統(tǒng)。從而,保證了噴淋系統(tǒng)的自動啟動。
三、結(jié)束語
對于老建筑的消防改造,是一個艱巨而又復雜的工作。以上的例子,只是反映了消防改造中的一部分。實際工程中處理的方法是多種多樣的,只要按照現(xiàn)場的實際情況,采用因地制宜的方法,一定能達到事半功倍的理想效果。本文,希望能起到拋磚引玉的效果。
參考資料:
1.《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084