摘 要:消火栓系统在我国被称为最基本的灭火设备,每栋高层建筑都必须设置高层公共建筑。消火栓系统分为室内消火栓系统和室外消火栓系统,另外消防水源是保证消防系统可靠工作的必要条件,其重要性显而易见。
关键词:高层;消火栓;系统要靠性;消防水源
1 消防水源
能否确保消防给水水源直接影响火灾扑救效果,根据上海抚顺武汉株州等市的火灾统计在扑救失利的火灾案例中有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对保证高层公共建筑灭火非常重要,消防给水水源可取自市政给水管网天然水源和消防水池消防水源,必须保证规定火灾延续时间内的用水量。从发生的火灾看其延续时间有长有短。根据我国的实际情况辅助考虑节约投资出发,消火栓系统用水考虑火灾延续时间视建筑物重要程度为23 小时,喷淋系统为1小时,其中对于喷淋系统因为1小时后大火未扑灭,喷淋设备就会被烧毁而不能发挥灭火作用。消防水源要能满足消防系统用水水质,虽然消防用水的主要功能是灭火对水质的要求较低,但消防系统中的许多设备如报警阀喷头减压阀等存在一些精密部件容易被污物堵塞,所以这些设备对水质特别是对水的浊度要求较高,因此消防水池应定期放空清洗并重新补水。天然水源是消防用水重要的补充备用水源,利用天然水源时还需保证取水可靠和方便。天然水源沿岸须修筑一定的取水设施,如固定的取水口和不小于5m的消防通车道路才能可靠地将天然水源抽取用于火场,必要时还要修建加压设施保证枯水期最低水位时消防用水的可靠性。
2 高层公共建筑室外消防给水系统
室外消火栓系统室外消防给水系统可分为生活消防合用给水系统和独立消防给水系统,生活消防合用给水系统时管网内的水经常保持流动状态水质不易变坏,合用管道在投资上也较经济。大部分建筑的室外消防系统都与生活给水系统合并,当生活用水量较小消防用水量较大合并在一起不经济时常采用独立的室外消防给水系统。高层公共建筑室外消防给水系统通常采用市政管网直接供水的生活消防合用的低压消防系统,管网内的压力能保证灭火时最不利点消火栓处的水压不小于0.10MPa。当由消防水池供水且消防水池的最低水位不能满足消防车吸水要求时也采用临时高压室外消防给水系统,管网内平时压力不高一旦发生火灾消防水泵启动使管网内的压力达到室外消防给水系统的压力要求。室外消防用水量室外消防给水管网应保证以下几项用水量:通过水泵接合器向室内消防水系统供水支援;室内消防用水的用水量供应消防车云梯等带架水枪用水直接扑救火灾的用水量;向消防水池补充室内消防用水的量;室外消火栓系统管网及消火栓布置供应室外消防用水;室外消防给水管道要布置成环状管网从而保证消防供水的安全可靠性;为确保环状给水管网的水源向环状管网供水的进水管不少于两条;当其中一条进水管发生故障时其余进水管要能保证通过全部消防用水总量。为使管网在个别管段损坏或维修时仍能保证火场用水,在环状管网上要设消防管道分隔阀门,室外消火栓应沿建筑物及道路均匀布置。为保证使用安全及使消火栓充分发挥灭火能力。消火栓距离外墙不小于5m不大于40m。
3 高层公共建筑室内消防给水系统
高层建筑的自救原则:由于高层建筑发生火灾存在难进入难寻找难扑救等困难,不论是预防还是救援高层建筑都应提高内部人员的消防观念消防意识,立足于自防自救。高层建筑火灾救助原则是室内自救为主外救为辅,建筑高度超过24m消防车不能直接扑救火灾。高层建筑主要依靠室内消防系统设备灭火,此时消防云梯可以协助营救和扑救。消防车可以通过室外水泵接合器向室内供水加强室内消防力量。国产解放牌消防车水泵出口压力可达0.8MPa,当其向室内管网供水时克服了室内管网的水头损失后能满足最不利消火栓栓口压力所能到达的楼层高度约为50m,建筑高度50―100m 的高层建筑火灾救助原则是室内消防完全靠自救。建筑高度超过50m 时,高度超过50m 部分的楼层室外消防设备较难向室内消防管网供水并发挥作用,因此室内消防系统需具备独立扑救火灾的能力。建筑高度超过100m 的高层建筑火灾救助原则是设置全自救消防系统,并以扑灭初期火灾为重点。扑灭初期火灾以自动喷水灭火系统为主辅以小口径消火栓设备。高层公共建筑室内消火栓系统通常由消防水池消火栓泵管道系统、屋顶水箱水泵接合器及消火栓部分建筑组成。
4 公共建筑消火栓系统可靠性探讨
高层建筑的火灾扑救以自救为主,高层建筑消防以室内消防为主,室内消防管网要保证消防需要的水量和水压并时刻处于临战状态。因此室内消防给水系统采用高压或临时高压给水系统。高压给水管道是管网内经常保持足够的压力,火场上不需要消防泵加压而直接由消火栓接出水带水枪灭火。临时高压消防给水系统平时由屋顶水箱增压、小泵气压罐等稳压。当接到火警时高压水泵启动供给系统所需的流量和压力,对于高层建筑来说要系统是常高压。除非市政水压和水量足够或有提供足够水压和水量的高位水池层。建筑消防给水系统通常为临时高压给水系统不分区给水方式。即一次供水室内消火栓给水系统消火栓给水系统,此时消防栓的扬程较低。并联分区给水方式高低各区独立运行安全可靠维护管理方便,高区水泵工作压力较高。对于并联分区消防给水系统而言,消防泵的运行工况为当高区发生火灾时启动高区消防水泵,低区发生火灾时启动低区消防水泵。火灾时消火栓系统一般考虑相关层消火栓同时工作,若在分区中界面发生火灾时就要求高低区消防水泵同时工作。整个设计的配电负荷应按高低区消防水泵同时工作配置而高,低区消防水泵均按室内消防用水量设计。故当分区中界面发生火灾时实际消防,流量比设计流量要大。这就要求消防设计中水池容积做适当调整,该方式水泵台数较多占地面积大配电负荷大但系统可靠性高,控制管理简便,减压阀分区系统低区的安全可靠性完全依赖于减压阀的工作质量。为保证系统的安全性可靠性,应采取一定的技术措施。在减压阀前后应安装压力监控装置,同时能将压力状况传送至消防控制中心以便及时察看减压阀的工作状况。当减压阀失灵后远传压力变送器将压力信号传至消防控制中心,中心接到报警后能及时派人检修使用减压阀应采取保证水质的技术措施。一般做法是在阀前安装过滤器且对减压阀前管道的材质亦需相应提高要求。减压阀采取备用措施,即采取一用一备的减压阀组。由以上分析可以看出并联分区给水方式的可靠性较高,串联分区给水方式一和减压阀分区给水方式差不多,串联分区给水方式的可靠性较差点。当然上述分析是假定系统各个单元的可靠度相同所得出的结论。上述比较中减压阀的可靠度如果大于消防泵的可靠度,系统的可靠性又可作出不同的评判。另外我们可以通过提高系统中某个单元的可靠性来提高系统的可靠性。消火栓给水方式的选择要根据工程具体情况由与之相关的各种因素综合评价,当建筑物不是很高(地面以上不超过100m 高度的建筑)时,根据工程情况可采用不分区给水方式或减压阀分区给水方式超过100m 的高层建筑可采用并联分区的供水方式,也可以利用高层建筑中间的避难层设置水泵。采用水泵串联加压的分区供水方式,通过对高层建筑消火栓系统进行合理的竖向分区以及选择经济合理的给水方式有利于系统的安全运行并可节约初期投资节约能源和减少运行费用。
参考文献
[1]王丽,隆万容.高层商住塔式住宅中室内消火栓设置位置探讨[J].给水排水,2008,(1).
[2]王春雷.消防水泵接合器设计中的几个问题[J].中国给水排水,2000,(12).
[3]李长伟.对区域集中消防给水系统的设想[J].给水排水,2000,(1):90-92.
[4]何涛.建筑防排烟设计系统若干常见问题的分析研究[D].重庆大学,2005.