对于高度小于100m的建筑,其地下室设有车库、一二F为商场、3~32F为住宅的一类高层,根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005版),以下简称《喷规》,普通住宅仅在走道设有自喷,因喷头少(一般2~5个),独立设置自喷系统不经济,能否与室内消火栓系统合用,为同行所关切。一、消防管道水力计算图式为便于分析,抽取高层住宅中常见的一种塔楼,塔楼地下室均为车库,1~2F为商场,3~32F为住宅,自喷与消火栓系统分设与合设平面图分别详图1与图2,塔楼自喷与消火栓系统分设与合设图式分别详图3与图4,为方便比较,需假定统一的供水条件:
对于高度小于100m的建筑,其地下室设有车库、一二F为商场、3~32F为住宅的一类高层,根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(2005版),以下简称《喷规》,普通住宅仅在走道设有自喷,因喷头少(一般2~5个),独立设置自喷系统不经济,能否与室内消火栓系统合用,为同行所关切。
一、消防管道水力计算图式
为便于分析,抽取高层住宅中常见的一种塔楼,塔楼地下室均为车库,1~2F为商场,3~32F为住宅,自喷与消火栓系统分设与合设平面图分别详图1与图2,塔楼自喷与消火栓系统分设与合设图式分别详图3与图4,为方便比较,需假定统一的供水条件:
a假定消防水泵及消防水池位于地下室,消防水池最低水位-4.8米;
b水泵出口至最不利消防立管的计算长度为30米,地下室消防环网总长度为60米;
c消防分区水平环网的计算长度为10米,水平环网总长度为20米;
d屋面水平环网的计算长度为10米,屋面水平环网总长度为20米;
建筑物室内消火栓用水量取40l/s;-1F~2F的自喷用水量为30 l/s;图1及图2最不利层(32F)的自喷用水量经计算分别为7.0 l/s及5.29 l/s, 最不利点计算流量分配详表1,通过对图3、图4分别以镀锌钢管、钢塑复合管(涂塑)计算,确定消防水泵扬程及功率.计算结果详
表2
表1. 最不利点计算流量分配表
表2. 消防水力计算表
表3. 镀锌钢管年投资表
表4. 钢塑复合管(涂塑)年投资表
二、自喷系统火灾危险等级与作用面积
美国住宅的喷水强度2.8~4.1l/min?m2,作用面积279~139 m2,每只喷头保护面积20.9 m2,最不利点处喷头压力0.05MPa; 德国住宅的喷水强度2.5l/min?m2,作用面积150 m2,每只喷头保护面积21 m2,最不利点处喷头压力0.05MPa;
我国住宅的火灾危险等级虽未明确,但参照国外参数及我国《喷规》规定,应为轻危险级,喷水强度取4l/min?m2,作用面积按最大疏散距离所对应的走道面积确定,每只喷头最大保护面积20 m2,如图2走道面积对应的动作喷头数为4个,最不利点处喷头压力0.05MPa。高层普通住宅每层走道的喷头数量一般为2~5个,且每层为一个防火分区,如果每层自喷引入管接自室内消火栓环网,对消火栓系统而言,自喷可视为局部应用系统。
三、自喷与消火栓合设系统探讨
《喷规》第12.0.4规定,当室内消火栓水流能满足局部应用系统用水量时,局部应用系统可与室内消火栓合用室内消防用水、稳压设施、消防水泵及供水管道等。另《喷规》第12.0.5规定,采用K=80喷头且喷头总数不超过20只的局部应用系统,可不设报警阀组。
自喷与消火栓系统同为消防水系统,可共用同一消防主泵、同一消防水主干及环网、屋顶消防水箱的同一出水管,消防水箱满足了最不利点消火栓静水压力0.07MPa,就保证了最不利点处喷头的压力不小于0.05 MPa,火灾时自喷喷头自动喷水,栓口可接水龙带灭火,自喷管网与消火栓均可独立发挥着灭火功能,虽同为一个系统但可独立工作。
1、合设系统可靠性更高
由于自喷系统的灭火成功率与供水管网的可靠性密切相关,高层住宅消火栓水平竖向环网兼备,故从图4消火栓环状管网引入自喷管比图3的枝状更安全。
走道发生火灾时,喷头热敏元件迅速升位温动作,同时火灾烟气流与热气流使烟温感探测器感应,烟温感信号同水流指示器信号一同传送至消控中心,消控室工作人员确认了火灾,未等现场消火栓按钮手动启泵,消防泵早已随着自喷喷水而启动,为消火栓使用赢得时间。
2、自喷可利用消火栓系统分区及减压
从图4可知,消火栓系统竖向分为两区,满足了《喷规》第6.2.4条的要求,即每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头,其高程差不宜大于50米。另外地下室-1F~7F与15F~24F每层消火栓支管上均设有减压孔板,板后压力均小于0.25 MPa,自喷管网接自相应层的孔板之后,可满足《喷规》第8.0.5条规定,即配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡,轻危险场合中各配水管入口的压力均不宜大于0.4 MPa。
3、合设系统的改进措施
3.1自喷火灾历时1h,消火栓火灾历时3h,由于接自同一管道,在自喷1h后,引入管上的信号阀未关闭,会浪费的2h自喷水,如将信号阀改为电动信号阀,自喷1h后可自行关闭。
3.2由于自喷管道未经过报警阀组,采用的是消防水泵从消防水池吸水加压的供水系统,因而未及时报警,可采取压力开关连动消水泵的控制方式,也可采用电动警铃报警。
3.3《喷规》第12.0.5规定,不设报警阀组的局部应用系统,配水管可与室内消防竖管连接,其配水管入口处应设过滤器和带有锁定装置的控制阀。若钢塑复合管作为消防管材,因其内壁光滑,不易生锈,不会有杂物堵塞管道,因而自喷配水管入口处可不设过滤器,带有锁定装置的控制阀可用电动信号阀代替。
四、合设系统的经济性
根据《中华人民共和国建筑法》第二条的规定,建筑法所指的建筑活动,是指各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动,房屋建筑使用寿命应满足50年,消防管道作为建筑活动的必需部分,其使用寿命理应达到50年。
消防管网作为价值工程,以提高消防功能为目的,要求以管网最低的寿命周期成本实现消防的必要功能,钢塑复合管使用寿命可以达到50年,热浸镀锌钢管的使用寿命姑且按照25年计,由表3与表4比较可知,钢塑复合管的年投资均小于热浸镀锌钢管。热浸镀锌钢管年投资详表3,钢塑复合管(涂塑)的年投资详表4;另采用钢塑复合管后,沿程及局部阻力较少,消防管径缩小,泵扬程及功率基本未变,详表2。
五、结语
自喷与消火栓系统合用,自喷与消火栓系统既是独立的,也是统一的;合用系统不仅是可行的,也是合理的;同时消防管道采用钢塑复合管,减小了管径,延长了寿命,管网投资是积极的,也是经济的。因经验有限,难免有不足的地方,如有异议,可跟帖探讨!