行业新闻当前位置:网站首页 > 新闻中心 > 行业新闻 > 详细信息

高位消防水箱设置的几点思考

时间:2016-1-10 20:10:10来源:本站原创浏览次数:

【摘 要】在屋面设置高位消防水箱是消防给水系统设计中的重要一环。消防水箱的正确设置对于扑灭早期火灾,防止火灾蔓延起到关键的作用。
  【关键词】消防储水量;增压设施;水位显示
  所有的火灾都有一个初期火灾的过程,火场实践证明,扑灭初期火灾,对于避免更大的火灾是至关重要的,消防水箱用于贮存扑灭初期火灾用水。消防水箱贮水,一方面,使消防给水管道充满水,节省消防水泵开启后充满管道的时间,为扑灭火灾赢得了时间;另一方面,消防水箱能提供系统准工作状态和火灾初期消防系统所需的水压,保证火灾发生后所需的初期消防用水量。本文就此发表一些拙见,供同行们做简单的参考。
  1、水箱储水量
  消防水箱储水量的计算,主要参考《建筑设计防火规范》((GB 50016 —2006) (以下简称“建规”)和《高层民用建筑设计防火规范》( GB 50045 —95 ,2005年版本)(以下简称“高规”)。
  多层民用建筑和工业建筑(包括高层工业建筑)的消防水箱储水量计算主要参考“建规”,其 8. 4. 4 条第2款规定:消防水箱应储存10 min 的消防用水量。当室内消防用水量小于等于25 L/ s ,经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3 时,仍可采用12m3;当室内消防用水量大于25 L/ s ,经计算消防水箱所需消防储水量大于18m3时,仍可采用18 m3。
  高层民用建筑的消防水箱储水量计算主要参考“高规”,其 7. 4. 7. 1 条规定:高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于18 m3;二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12 m3;二类居住建筑不应小于6. 00 m3。
  “建规”是从室内消防用水量来确定消防水箱储水量,“高规”是根据建筑的不同性质来确定消防水箱储水量。
  2、水箱设置高度
  “建规”8. 4. 4 条第1 款规定:重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位。该款的条文解释: 由于重力自流的水箱供水安全可靠,因此,消防水箱应尽量采用重力自流式,并设置在建筑物的顶部(最高部位),且要求能满足最不利点消火栓栓口静压的要求。栓口静压的具体数值在该条解释中未明确给出。为此,笔者翻阅《全国民用建筑工程设计技术措施2009版》,其关于水箱设置高度有以下论述:对于建筑高度不超过2 4 m 的多层民用建筑和工业建筑应在建筑物的最高处设置重力自流水箱, 且最高一层的消火栓应自流出水。
  “高规”7. 4. 7. 2 条规定:高位消防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100 m 时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0. 07 MPa ;当建筑高度超过100 m 时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0. 15 MPa 。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。
  《自动喷水灭水系统设计规范》(GB 50084-2001)(2005年版)10. 3. 1 条规定:消防水箱的供水,应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。
  由此可见,三本规范对高位消防水箱设置高度要求的原则是基本一致的,即应满足系统最不利点处消火栓(喷头) 的静水(最低工作) 压力。
  在实际工程设计中,由于受建筑造型、结构设计的限制,高位水箱的设置高度往往不能满足上述压力要求,此时应设置增压设施。设计中常采用的增压形式有两种:一是设置增压泵;二是设置气压罐。
  在消防水箱的出水管上设置增压泵以解决最不利点的压力要求,是一种从设计到施工都较为简单的增压形式,既方便又经济,在工程实践中得到广泛应用。其基本工作过程如图1所示。
高位消防水箱设置的几点思考
增压泵的工作原理:顶部消防给水的压力在火灾初期由增压泵供给,消防水箱出水管上设有电接点压力表,压力表设3个控制点,即上限压力值、下限压力值和启动消防泵的压力值。当系统压力升至设计上限值时,停止增压泵的运行;当系统压力降至设计下限值时,启动增压泵,系统压力上升至上限值,如此反复来维持消防系统的压力需要;当发生火灾时,消火栓水枪或喷头开始喷水,系统压力下降,当降至设计压力下限值以下时,停止增压泵,启动消防泵。
  气压罐也是设计常用的一种增压设施。气压罐的主要作用是提供足够的消防水压,而贮存少量的消防用水,室内10min的消防水量仍然贮存在屋顶水箱中,因此,消防气压罐的容积较小,这是与其它气压给水系统的不同之处。气压罐的工作原理:消防气压罐的消防水总容积分为3个部分,即消防贮水容积(调节容积)、缓冲水容积和稳压水容积,如图2所示。系统平时的压力由稳压泵提供,当压力升高,达到稳压水容积的高水位时,稳压泵自动停止运行;当压力降低,达到稳压水容积的低水位时,稳压泵自动开启,将稳压水容积提升到最高水位。如此循环以保持系统的高压状态。当发生火灾时,随着消火栓的投入使用,系统压力开始下降,当降至消防贮水容积的最低水位时,停止稳压泵,自动开启消防泵灭火。
  两种增压设施的比较:单设管道泵的增压系统设备简单,占地面积小,设计与施工都较方便,系统控制简单,保证系统正常工作的前提是需选择性能良好的低功率管道泵,可靠的继电器开停装置;供电应保证双回路并能自动切换。此种增压方式存在的不足之处为:对于管网漏损压力波动较大的供水系统,管道泵的启停频繁,设备容易损害,故障率高,能耗提高,从而增加运行费用。同时消防安全度较低。与单设管道泵的增压系统相比,气压罐不但能调节容积(贮存30s的室内消防用水),更重要的是贮存能量。稳压泵每启动1次,可以长时间地维持管网压力,设备启动次数少,运行费用低,顶部管网经常处于承压水状态,供水安全可靠。火灾初期,气压罐不但能保证顶部几层消火栓和喷头的压力要求,而且能提供30s的室内消防用水。即消火栓或喷头随时可以取得符合压力要求的消防用水,在这一点上气压罐明显优于增压泵。但气压罐增压系统也存在不足之处:设备占地面积相对较大,一次性投资相对较高。

3、水箱进出水管及阀门设置
  《建筑给水排水设计规范》(GB50015 -2003)(2009年版) 3.7.7条规定: 水塔、水池、水箱等构筑物应设进水管、出水管、溢流管、泄水管和信号装置,并应符合下列要求:
  3.1 水池 ( 箱 ) 设置和管道布置应符合本规范第 3.2.9 ~ 3.2.13 条 有关防止水质污染的规定;
  3.2 进、出水管宜分别设置,并应采取防止短路的措施;
  3.3 当利用城镇给水管网压力直接进水时,应设置自动水位控制阀,控制阀直径应与进水管管径相同,当采用直接作用式浮球阀时不宜少于二个,且进水管标高应一致;
  3.4 当水箱采用水泵加压进水 时, 应设置水箱水位自动控制水泵开、停的装置。当一组 水泵供给多个水箱进水时, 在进水管上宜装设电讯号控制阀, 由水位监控设备实现自动控制;
  3.5 溢流管宜采用水平喇叭口集水;喇叭口下的垂直管段不宜小于 4 倍溢流管管径。溢流管的管径,应按能排泄水塔 ( 池、箱 ) 的最大入流量确定 , 并宜比进水管管径大一级;
  3.6 泄水管的管径,应按水池 ( 箱 ) 泄空时间和泄水受体排泄能力确定。当水池 ( 箱 ) 中的水不能以重力自流泄空时,应设置移动或固定的提升装置;
  3.7 水塔、水池应设水位监视和溢流报警装置,水箱宜设置水位监视和溢流报警装置。信息应传至监控中心。
  《自动喷水灭水系统设计规范》(GB 50084-2001)(2005年版)11. 0. 5条规定:消防控制室(盘)应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压,以及电源和备用动力等是否处于正常状态的反馈信号,并应能控制水泵、电磁阀、电动阀等的操作。在消防控制室设置高位消防水箱的液位显示仪,就好比汽车在驾驶室所安装的油表一样,操作人员在工作时就能直接了当地观察其液位显示的客观情况,如发现水位不足就能及时采取补给措施,这样就能有效地防止和避免因储水不足而影响初期火灾的扑救。
  除满足以上规定外,还应注意在消防水箱出水管上要设置单向止回阀,防止消防水泵开启或消防车通过水泵接合器加压后,造成倒灌水进入消防水箱。为保证止回阀的正常工作,水箱最低水位与止回阀之间的高度应满足止回阀阀瓣开启的最低要求。
  4、结束语
  消防设计是建筑设计中的重中之重。设计人员在设计高位消防水箱时,要按照“建规”、“高规”、“自动喷水灭水系统设计规范”等要求,进行严格计算,再结合各类建筑的设计要求,综合平衡来决定,既要保证建筑设计美观,又要确保建筑防火设计安全。


上一篇:没有了!
下一篇:为什么选择不锈钢消防水箱

延伸阅读: