一)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的概念
《建筑設(shè)計防火規(guī)范»(CBJ16-87)、《高層民用建筑規(guī)范» (CB50045 - 1995)都未提到穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。在上海市地方規(guī)范《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)汁規(guī)程》對穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的概念定義:消防給水管網(wǎng)中平時由穩(wěn)壓設(shè)施保持系統(tǒng)中最不利點的水壓以滿足滅火時的需要,系統(tǒng)中設(shè)有消防泵的消防給水系統(tǒng)。在滅火時,由壓力聯(lián)動裝置啟動消防泵,使管網(wǎng)中最不利點的水壓和流量達(dá)到滅火的要求。它與高壓消防給水系統(tǒng)的區(qū)別在于:火災(zāi)時前者需要啟動泵用于滅火,后者不需要;它與臨時高消防給水系統(tǒng)的不同在于:前者平時靠穩(wěn)壓設(shè)施保持系統(tǒng)最不利點水壓,火災(zāi)時靠壓力聯(lián)動裝置啟動消防主泵,后者平時不能滿足最不利點水壓要求,火災(zāi)時靠壓力聯(lián)動裝置除外的其他方式啟動消防主泵。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的安全性介于常高壓及臨時高壓之間。
二)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用
穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)作為獨立的一個消防給水加壓系統(tǒng)從臨時高壓對消防系統(tǒng)的設(shè)計有很重要的意義。因受市政自來水壓力所限,滿足常高壓給水系統(tǒng)的工程畢竟少數(shù),大部分工程的消防系統(tǒng)均需要設(shè)置加壓設(shè)備的,而穩(wěn)高壓系統(tǒng)容易實現(xiàn),安全性又比臨時高壓系統(tǒng)高,所以穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)很有應(yīng)用價值。
最近筆者在廈門翔安火炬產(chǎn)業(yè)區(qū)通用廠房工程中采用了該系統(tǒng)。
廈門翔安火炬產(chǎn)業(yè)區(qū)通用廠房廈門翔安,工程總建設(shè)用地102.78公頃,總建筑面積140萬M²,共劃分為九個地塊,園區(qū)內(nèi)建筑以五層廠房為主,建筑物高度22.600m.,生產(chǎn)類別按丙二類。按現(xiàn)行建筑設(shè)計防火規(guī)范(GBJ16 - 87)要求該工程室內(nèi)消防僅設(shè)消火栓系統(tǒng)即可,考慮到發(fā)展的要求,預(yù)留了噴淋系統(tǒng)泵位及管位。因噴淋系統(tǒng)僅作預(yù)留,以下探討的是消火栓系統(tǒng)。因市政自來水所能提供的壓力為O.34MPa,無法滿足室內(nèi)消火栓的壓力要求,室內(nèi)消火栓系統(tǒng)須自行加壓,室外消火栓則采用市政管網(wǎng)直供。可供該工程的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水方案有:
方案一:全集中加壓方案,即整個產(chǎn)業(yè)區(qū)集中加壓,火災(zāi)次數(shù)按兩處考慮,分設(shè)兩處增壓泵后{共整個產(chǎn)業(yè)區(qū)用。增壓泵房作為市政自來水系統(tǒng)中途加壓泵站,產(chǎn)業(yè)區(qū)消防按常高壓設(shè)計。
方案二:按地塊集中加壓,系統(tǒng)設(shè)置水池水泵,水箱,整個工業(yè)區(qū)共設(shè)九個水池泵房,九座水箱,系統(tǒng)按臨時高壓設(shè)計,火災(zāi)時,由設(shè)于消火栓內(nèi)的啟動按鈕啟動消防主泵。
方案三:劃片集中加壓,按每個水池泵房服務(wù)一定區(qū)域,整個工業(yè)區(qū)設(shè)若干個水池泵房。
方案一系統(tǒng)簡單,一次性投資較省,系統(tǒng)的安全性較高,維護(hù)管理方便,維持系統(tǒng)壓力電耗較大。是類似項目的首選。但本項目有它的特殊性:第一,該工程工期產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)地塊間道路業(yè)已建成,各管線基本就位:第二,工程的工期又緊,根本不可能再重新破路埋設(shè)一條消防專用營,采用生活消防共用一套管網(wǎng)的方案也因原給水管線的設(shè)計壓力較低無法滿足本工程消防壓力要求而不能采用。所以方案一看似合理,但不適合用在本工程。
方案二是最傳統(tǒng)的設(shè)計方案,系統(tǒng)設(shè)備房多而分散,設(shè)備投資較大,管理也不方便,另外因該園區(qū)的廠房以對外銷售,將來消防水箱管理存在很多問題。所以該方案也不夠理想。
根據(jù)工程的實際情況結(jié)合建設(shè)單位意見,我們形成了第三方案,即劃片集中加壓,整個工業(yè)區(qū)分設(shè)三個水池泵房,按每個水池泵房服務(wù)半徑400m。因慮到泵房的服務(wù)半徑較大,距離泵房較遠(yuǎn)的消火栓啟泵信號因線路過長,信號衰減過大,無法實現(xiàn)啟動功能。鑒于此,我們參考上海的地方規(guī)程《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》(DGJ08 - 94 - 2001)決定采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng),即系統(tǒng)設(shè)有消防主泵及消防初期穩(wěn)壓設(shè)施,平時由穩(wěn)壓設(shè)施保持系統(tǒng)中最不利點的水壓,保持穩(wěn)、高壓狀態(tài),火災(zāi)時由附設(shè)在穩(wěn)壓設(shè)施上的壓力控制器聯(lián)鎖啟動消防主泵,每個消火栓箱不再設(shè)啟泵按鈕。
第三方案的優(yōu)點:系統(tǒng)設(shè)備不多,機(jī)房相對集中,系統(tǒng)不設(shè)水箱,消火栓不設(shè)啟泵裝置,一次性投資比方案二少的多,系統(tǒng)的安全性又優(yōu)于方案二。所以我們選用了方案三,也就是采用了穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)方案,這得到了建設(shè)單位和消防主管部門的一致認(rèn)可。
三)穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的設(shè)計的幾個問題
上海的地方規(guī)程《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》DCJ08 - 94 - 2001關(guān)于穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的
1、系統(tǒng)的安全性如何保證?
由于穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)平時由穩(wěn)壓設(shè)施保持系統(tǒng)中最不利點的水壓,火災(zāi)時出壓力控制器聯(lián)鎖啟動消防主泵,所以影響該系統(tǒng)安全與否最關(guān)鍵的是以下四點:
第一,可靠的水源保證;
第二,可靠的電源保證;
第三,壓力控制器的可靠性保證;
第四,主泵的及時啟動。
鑒于此,在本工程中,我們采取的措施:系統(tǒng)設(shè)了消防儲水池,水池的儲水量能滿足火災(zāi)延續(xù)時間的消防水量;穩(wěn)壓泵及主泵均要有雙電源或雙回路;主泵帶自動巡檢裝置。
2、穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓設(shè)備如何選用? 消火栓及噴淋系統(tǒng)是否合用穩(wěn)壓設(shè)備?
穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)中的穩(wěn)壓設(shè)備主要是補(bǔ)充系統(tǒng)管網(wǎng)的漏損,以滿足系統(tǒng)最不利點的壓力要求。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)平時維持系統(tǒng)的穩(wěn)高壓狀態(tài)需要耗費一定的電量,系統(tǒng)的穩(wěn)壓設(shè)備選用對系統(tǒng)的可靠性及日運(yùn)行費用有很大影響。穩(wěn)壓設(shè)備選小了,不足以補(bǔ)充系統(tǒng)管網(wǎng)的滲漏量,造成系統(tǒng)主泵頻繁啟動,既浪費能量又對主泵產(chǎn)生損害;穩(wěn)壓設(shè)備選大了,最大的危害是導(dǎo)致火災(zāi)時,主泵無法及時啟動,延誤滅火戰(zhàn)機(jī),其次是平時運(yùn)行時浪費能量。為此,本人覺得上海的地方規(guī)程《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》對穩(wěn)壓罐的有效容積(對消火栓系統(tǒng)不應(yīng)小于501,對噴淋系統(tǒng)不小于501,對二者合用系統(tǒng)不小于 801)及艷壓泵的流量(消火栓系統(tǒng)不小與5L/S,噴淋系統(tǒng)不小與1L/S,對二者合用系統(tǒng)不小于3L/S)的規(guī)定缺乏依據(jù),筆者的觀點如下:氣壓罐的有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)時,從主泵啟動至其運(yùn)行平穩(wěn)時,初期滅火的需水量,這與《高層民用建筑規(guī)范» (CB50045-1995) 7.4.9條的要求是一致的,即對于消火栓系統(tǒng)罐有效容積采用300L,對噴淋系統(tǒng)有效容積采用1501。穩(wěn)壓泵的流量按系統(tǒng)管網(wǎng)的漏失量算,按漏失量的1.1一1.2算。
穩(wěn)壓泵的選用及計算如下:
根據(jù)計算求得的消火栓或噴淋系統(tǒng)最不利點所需的消防壓力P1,作為氣壓水罐的最低工作壓力壓力。通過設(shè)計所選定的氣壓罐規(guī)格及工作壓力比ab值,按ab = Pl/P2,求得P2,作為啟動主泵的壓力,設(shè)定PSI=P2+ (0.02 - 0.03),PS2 = PSI + (0.03 - 0.05),穩(wěn)壓泵平時就運(yùn)行在PSI至PS2間。
至于穩(wěn)壓泵的合用問題,筆者是這樣理解的:一般說消火栓及噴淋系統(tǒng)的壓力是不一樣的,系統(tǒng)的主泵是分開的,穩(wěn)壓泵當(dāng)然應(yīng)分開,否則系統(tǒng)聯(lián)鎖主軍的壓力值就無法確定了。如果消火栓及噴淋系統(tǒng)合用主泵,穩(wěn)壓泵也可合用。上海的地方規(guī)程沒有限制二者合用。
3、系統(tǒng)要不要設(shè)屋頂水箱?
穩(wěn)高壓系統(tǒng)較臨時高壓系統(tǒng)安全,所以上海的地方規(guī)程規(guī)定對于采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的多層建筑的高位水箱設(shè)置放寬了要求,采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的多層建筑可以不設(shè)高位水箱。其實對于穩(wěn)高壓系統(tǒng)而言,因系統(tǒng)長期始于高壓狀態(tài),管網(wǎng)水壓高于水箱出水水壓,水箱的水是無法進(jìn)入管網(wǎng)的,水相起不了作用。
所以對于穩(wěn)高壓系統(tǒng)是可不設(shè)水箱的,考慮到多年來大家對水箱的依賴性,所以暫時保留穩(wěn)高壓建筑的水箱也是必要的。