高層公共建筑消火栓系統(tǒng)可靠性探討

門崇坤

摘 要:消火栓系統(tǒng)在我國被稱為最基本的滅火設(shè)備,每棟高層建筑都必須設(shè)置高層公共建筑。消火栓系統(tǒng)分為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和室外消火栓系統(tǒng),另外消防水源是保證消防系統(tǒng)可靠工作的必要條件,其重要性顯而易見。

關(guān)鍵詞:高層;消火栓;系統(tǒng)要靠性;消防水源

中圖分類號:F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3198(2009)16-0287-02

1 消防水源

能否確保消防給水水源直接影響火災(zāi)撲救效果,根據(jù)上海撫順武漢株州等市的火災(zāi)統(tǒng)計在撲救失利的火災(zāi)案例中有81.5%是由于缺乏消防用水而造成大火。因此可靠的消防水源對保證高層公共建筑滅火非常重要,消防給水水源可取自市政給水管網(wǎng)天然水源和消防水池消防水源,必須保證規(guī)定火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的用水量。從發(fā)生的火災(zāi)看其延續(xù)時間有長有短。根據(jù)我國的實際情況輔助考慮節(jié)約投資出發(fā),消火栓系統(tǒng)用水考慮火災(zāi)延續(xù)時間視建筑物重要程度為23 小時,噴淋系統(tǒng)為1小時,其中對于噴淋系統(tǒng)因為1小時后大火未撲滅,噴淋設(shè)備就會被燒毀而不能發(fā)揮滅火作用。消防水源要能滿足消防系統(tǒng)用水水質(zhì),雖然消防用水的主要功能是滅火對水質(zhì)的要求較低,但消防系統(tǒng)中的許多設(shè)備如報警閥噴頭減壓閥等存在一些精密部件容易被污物堵塞,所以這些設(shè)備對水質(zhì)特別是對水的濁度要求較高,因此消防水池應(yīng)定期放空清洗并重新補水。天然水源是消防用水重要的補充備用水源,利用天然水源時還需保證取水可靠和方便。天然水源沿岸須修筑一定的取水設(shè)施,如固定的取水口和不小于5m的消防通車道路才能可靠地將天然水源抽取用于火場,必要時還要修建加壓設(shè)施保證枯水期最低水位時消防用水的可靠性。

2 高層公共建筑室外消防給水系統(tǒng)

室外消火栓系統(tǒng)室外消防給水系統(tǒng)可分為生活消防合用給水系統(tǒng)和獨立消防給水系統(tǒng),生活消防合用給水系統(tǒng)時管網(wǎng)內(nèi)的水經(jīng)常保持流動狀態(tài)水質(zhì)不易變壞,合用管道在投資上也較經(jīng)濟(jì)。大部分建筑的室外消防系統(tǒng)都與生活給水系統(tǒng)合并,當(dāng)生活用水量較小消防用水量較大合并在一起不經(jīng)濟(jì)時常采用獨立的室外消防給水系統(tǒng)。高層公共建筑室外消防給水系統(tǒng)通常采用市政管網(wǎng)直接供水的生活消防合用的低壓消防系統(tǒng),管網(wǎng)內(nèi)的壓力能保證滅火時最不利點消火栓處的水壓不小于0.10MPa。當(dāng)由消防水池供水且消防水池的最低水位不能滿足消防車吸水要求時也采用臨時高壓室外消防給水系統(tǒng),管網(wǎng)內(nèi)平時壓力不高一旦發(fā)生火災(zāi)消防水泵啟動使管網(wǎng)內(nèi)的壓力達(dá)到室外消防給水系統(tǒng)的壓力要求。室外消防用水量室外消防給水管網(wǎng)應(yīng)保證以下幾項用水量:通過水泵接合器向室內(nèi)消防水系統(tǒng)供水支援;室內(nèi)消防用水的用水量供應(yīng)消防車云梯等帶架水槍用水直接撲救火災(zāi)的用水量;向消防水池補充室內(nèi)消防用水的量;室外消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)及消火栓布置供應(yīng)室外消防用水;室外消防給水管道要布置成環(huán)狀管網(wǎng)從而保證消防供水的安全可靠性;為確保環(huán)狀給水管網(wǎng)的水源向環(huán)狀管網(wǎng)供水的進(jìn)水管不少于兩條;當(dāng)其中一條進(jìn)水管發(fā)生故障時其余進(jìn)水管要能保證通過全部消防用水總量。為使管網(wǎng)在個別管段損壞或維修時仍能保證火場用水,在環(huán)狀管網(wǎng)上要設(shè)消防管道分隔閥門,室外消火栓應(yīng)沿建筑物及道路均勻布置。為保證使用安全及使消火栓充分發(fā)揮滅火能力。消火栓距離外墻不小于5m不大于40m。

3 高層公共建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)

高層建筑的自救原則:由于高層建筑發(fā)生火災(zāi)存在難進(jìn)入難尋找難撲救等困難,不論是預(yù)防還是救援高層建筑都應(yīng)提高內(nèi)部人員的消防觀念消防意識,立足于自防自救。高層建筑火災(zāi)救助原則是室內(nèi)自救為主外救為輔,建筑高度超過24m消防車不能直接撲救火災(zāi)。高層建筑主要依靠室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)備滅火,此時消防云梯可以協(xié)助營救和撲救。消防車可以通過室外水泵接合器向室內(nèi)供水加強室內(nèi)消防力量。國產(chǎn)解放牌消防車水泵出口壓力可達(dá)0.8MPa,當(dāng)其向室內(nèi)管網(wǎng)供水時克服了室內(nèi)管網(wǎng)的水頭損失后能滿足最不利消火栓栓口壓力所能到達(dá)的樓層高度約為50m,建筑高度50—100m 的高層建筑火災(zāi)救助原則是室內(nèi)消防完全靠自救。建筑高度超過50m 時,高度超過50m 部分的樓層室外消防設(shè)備較難向室內(nèi)消防管網(wǎng)供水并發(fā)揮作用,因此室內(nèi)消防系統(tǒng)需具備獨立撲救火災(zāi)的能力。建筑高度超過100m 的高層建筑火災(zāi)救助原則是設(shè)置全自救消防系統(tǒng),并以撲滅初期火災(zāi)為重點。撲滅初期火災(zāi)以自動噴水滅火系統(tǒng)為主輔以小口徑消火栓設(shè)備。高層公共建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)通常由消防水池消火栓泵管道系統(tǒng)、屋頂水箱水泵接合器及消火栓部分建筑組成。

4 公共建筑消火栓系統(tǒng)可靠性探討

高層建筑的火災(zāi)撲救以自救為主,高層建筑消防以室內(nèi)消防為主,室內(nèi)消防管網(wǎng)要保證消防需要的水量和水壓并時刻處于臨戰(zhàn)狀態(tài)。因此室內(nèi)消防給水系統(tǒng)采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)。高壓給水管道是管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持足夠的壓力,火場上不需要消防泵加壓而直接由消火栓接出水帶水槍滅火。臨時高壓消防給水系統(tǒng)平時由屋頂水箱增壓、小泵氣壓罐等穩(wěn)壓。當(dāng)接到火警時高壓水泵啟動供給系統(tǒng)所需的流量和壓力,對于高層建筑來說要系統(tǒng)是常高壓。除非市政水壓和水量足夠或有提供足夠水壓和水量的高位水池層。建筑消防給水系統(tǒng)通常為臨時高壓給水系統(tǒng)不分區(qū)給水方式。即一次供水室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng),此時消防栓的揚程較低。并聯(lián)分區(qū)給水方式高低各區(qū)獨立運行安全可靠維護(hù)管理方便,高區(qū)水泵工作壓力較高。對于并聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)而言,消防泵的運行工況為當(dāng)高區(qū)發(fā)生火災(zāi)時啟動高區(qū)消防水泵,低區(qū)發(fā)生火災(zāi)時啟動低區(qū)消防水泵。火災(zāi)時消火栓系統(tǒng)一般考慮相關(guān)層消火栓同時工作,若在分區(qū)中界面發(fā)生火災(zāi)時就要求高低區(qū)消防水泵同時工作。整個設(shè)計的配電負(fù)荷應(yīng)按高低區(qū)消防水泵同時工作配置而高,低區(qū)消防水泵均按室內(nèi)消防用水量設(shè)計。故當(dāng)分區(qū)中界面發(fā)生火災(zāi)時實際消防,流量比設(shè)計流量要大。這就要求消防設(shè)計中水池容積做適當(dāng)調(diào)整,該方式水泵臺數(shù)較多占地面積大配電負(fù)荷大但系統(tǒng)可靠性高,控制管理簡便,減壓閥分區(qū)系統(tǒng)低區(qū)的安全可靠性完全依賴于減壓閥的工作質(zhì)量。為保證系統(tǒng)的安全性可靠性,應(yīng)采取一定的技術(shù)措施。在減壓閥前后應(yīng)安裝壓力監(jiān)控裝置,同時能將壓力狀況傳送至消防控制中心以便及時察看減壓閥的工作狀況。當(dāng)減壓閥失靈后遠(yuǎn)傳壓力變送器將壓力信號傳至消防控制中心,中心接到報警后能及時派人檢修使用減壓閥應(yīng)采取保證水質(zhì)的技術(shù)措施。一般做法是在閥前安裝過濾器且對減壓閥前管道的材質(zhì)亦需相應(yīng)提高要求。減壓閥采取備用措施,即采取一用一備的減壓閥組。由以上分析可以看出并聯(lián)分區(qū)給水方式的可靠性較高,串聯(lián)分區(qū)給水方式一和減壓閥分區(qū)給水方式差不多,串聯(lián)分區(qū)給水方式的可靠性較差點。當(dāng)然上述分析是假定系統(tǒng)各個單元的可靠度相同所得出的結(jié)論。上述比較中減壓閥的可靠度如果大于消防泵的可靠度,系統(tǒng)的可靠性又可作出不同的評判。另外我們可以通過提高系統(tǒng)中某個單元的可靠性來提高系統(tǒng)的可靠性。消火栓給水方式的選擇要根據(jù)工程具體情況由與之相關(guān)的各種因素綜合評價,當(dāng)建筑物不是很高(地面以上不超過100m 高度的建筑)時,根據(jù)工程情況可采用不分區(qū)給水方式或減壓閥分區(qū)給水方式超過100m 的高層建筑可采用并聯(lián)分區(qū)的供水方式,也可以利用高層建筑中間的避難層設(shè)置水泵。采用水泵串聯(lián)加壓的分區(qū)供水方式,通過對高層建筑消火栓系統(tǒng)進(jìn)行合理的豎向分區(qū)以及選擇經(jīng)濟(jì)合理的給水方式有利于系統(tǒng)的安全運行并可節(jié)約初期投資節(jié)約能源和減少運行費用。

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