室外消防給水系統(tǒng)設(shè)計問題探討

鄧 倩 何博迪

(浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

室外消防給水系統(tǒng)設(shè)計問題探討

鄧 倩 何博迪

(浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

針對兩個不同工程項目中不同情況的市政條件，以兩種不同類型的室外消防給水系統(tǒng)作為切入點，在實行新消規(guī)的情況下，分析了兩種情況下室外消防系統(tǒng)設(shè)置要求、室外消防水池設(shè)計注意要點及實際工程中可能遇到的問題，提出了解決方法。

消防水池，臨時高壓室外消防系統(tǒng)，低壓室外消防系統(tǒng)

室外消火栓給水系統(tǒng)包括給水水源、室外水泵接合器、室外消火栓、室外給水供水管網(wǎng)及室外消防給水管網(wǎng)控制閥門等。新消防規(guī)范即GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，以下簡稱“水消規(guī)”[1]于2014年10月1日正式實行，其對于室外消火栓給水系統(tǒng)做了一些調(diào)整規(guī)定，對此,設(shè)計人員在實際工程的系統(tǒng)設(shè)計過程中也產(chǎn)生了一些困惑。本文通過兩個不同的工程實例，探討了室外消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計中所遇到的一些問題及解決方法。

1 工程概況

一工程為慶元縣某中學(xué)遷建工程(以下簡稱“工程一”)，見圖1，主要建設(shè)內(nèi)容包括普通教學(xué)樓、實驗樓、行政辦公樓、圖書科技樓、學(xué)術(shù)報告廳、體育館及看臺、食堂、學(xué)生宿舍、門衛(wèi)值班室、設(shè)備用房等，以及用地范圍內(nèi)的道路、給排水、供配電、綠地、停車位等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。建筑層數(shù)為1層～5層，均為24 m以內(nèi)的多層建筑。水源為城市自來水，市政給水到達本地塊壓力按0.45 MPa設(shè)計，項目周邊市政配套不完善，市政給水按只能保證一路供水考慮。

另一工程為某烈士陵園項目(以下簡稱“工程二”)，見圖2，地處浙江省江山市，地塊用地均為山坡地，落差7 m～8 m。本單體總建筑面積為1 575 m2,建筑高度為12.000 m。市政給水壓力至本地塊絕對標高100.66 m(±0.000的絕對標高為117.75 m)處市政壓力為0.22 MPa。市政給水按能保證兩路供水考慮。

2 室外消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1水源和室外消防水池

消防水源可采用市政給水、消防水池及天然水源等作為給水水源，也可采用幾種水源的組合形式且宜優(yōu)先采用市政給水水源?！八?guī)”第4.2.2條規(guī)定了用作兩路消防供水的市政給水應(yīng)滿足的三個條件，三個條件必須全部符合才能滿足兩路消防供水，對于自身無法判斷的情況，可向當(dāng)?shù)刈詠硭緶贤ù_認作為設(shè)計判斷依據(jù)。

“工程一”市政給水只有一路供水，根據(jù)“水消規(guī)”要求須設(shè)置室外消防水池，由于本工程室外用地面積緊張設(shè)置室外構(gòu)筑物不便，故將室外消防水池與室內(nèi)消防水池合用，儲存室內(nèi)外消火栓用水和室內(nèi)自噴系統(tǒng)水量?！肮こ潭笔姓m有兩路供水，但由于本工程為山地建筑，地勢起伏較大，供到本地塊的給水壓力無法全部滿足要求，故同樣在室外設(shè)置消防水池，其壓力由消防車加壓提供。

2.2室外消火栓給水系統(tǒng)選擇

針對室外消防給水系統(tǒng)的低壓、高壓和臨時高壓三種不同類型的給水系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)工程周邊的市政條件確定。

“工程一”中市政給水壓力較高，但只有一路供水，故采用臨時高壓室外消防給水系統(tǒng)，即設(shè)置室外消防水池和水泵房，泵房內(nèi)設(shè)置室外消火栓泵和穩(wěn)壓泵并在消防水池外設(shè)取水口?！肮こ潭敝惺姓毫^低，采用低壓室外消火栓給水系統(tǒng)，設(shè)置室外消防水池，設(shè)取水口，由于用地面積較小，其保護半徑不超過150 m，設(shè)1個取水口即可滿足保護半徑的要求。

3 系統(tǒng)設(shè)計中的要點與難點分析

3.1室外消防水池有效容積的確定

室外消防水池有效容積的確定，應(yīng)根據(jù)室外消火栓給水流量與室外火災(zāi)延續(xù)時間確定并扣除最長延續(xù)時間內(nèi)的連續(xù)補水水量，由于“工程一”和“工程二”均為新建建筑且市政給水管網(wǎng)的安全性不高，不一定能保證連續(xù)性補水，故在計算消防水池有效容積時不扣除連續(xù)補水水量，此計算結(jié)果偏大，但偏安全。

3.2臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1取水井

“工程一”中采用室外臨時高壓給水系統(tǒng)，在室內(nèi)設(shè)置合用消防水池，在消防水泵房內(nèi)設(shè)置室外消火栓泵和穩(wěn)壓泵并通過連通管在消防水池外設(shè)取水井，取水井距建筑物外墻不小于15 m。由于本工程占地面積較大，已經(jīng)超出取水點保護半徑150 m的范圍，在建設(shè)用地緊張、再建一座消防水池比較困難的情況下，通過室外消火栓出水管在室外成環(huán)，在室外消火栓環(huán)管上設(shè)置室外消火栓，也可滿足保護半徑的要求。

3.2.2室外消火栓泵揚程的確定

室外消火栓泵的揚程，可參照“水消規(guī)”10.1.7條中的公式計算，即最不利點室外消火栓壓力、消防水池最低水位至最不利點幾何高差及水泵至最不利點水頭損失之和并考慮安全系數(shù)來確定。而室外管網(wǎng)最不利點處的消火栓壓力，筆者認為可參考原GB 50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范，以下簡稱“舊建規(guī)”中8.1.3條及其條文解釋的內(nèi)容來確定，即對于不超過24 m的多層建筑，在臨時高壓消防系統(tǒng)中，最不利點室外消火栓的壓力由室外消火栓水帶水頭損失、水槍所需壓力及消火栓與站在最不利點水槍手的標高差之和確定。

由于室外消火栓的布置間距一般不超過120 m，故按照6條20 m長直徑65 mm的水帶計算水頭水帶損失,口徑19 mm水槍壓力應(yīng)滿足不小于10 m充實水柱，室外消火栓水帶水頭損失及水槍壓力，均按照室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的公式計算?！肮こ桃弧敝惺彝庀瓠h(huán)管管徑取DN150時，考慮1.2倍～1.4倍水頭損失的安全系數(shù)，總水頭損失約為15 m。

綜上，經(jīng)計算“工程一”中室外消火栓泵揚程取值為40 m。

室外臨時高壓系統(tǒng)在確定消防水泵揚程時，通常需考慮建筑物本身的高度，在室外消火栓管徑較小的情況下，水泵揚程往往偏高。筆者認為，在高層建筑中，由于建筑高度高，往往采用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)“自救”，故通常只需滿足最不利點消火栓充實水柱不小于10 m的要求即可。而對于多層建筑，由于建筑高度較小，在消火栓管徑取值較小，總水頭損失較小的情況下，可滿足任何建筑物最高處的水槍充實水柱要求。由于室外消火栓管常埋地敷設(shè)，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過0.5 MPa時，管道漏水量較大，故本工程室外消火栓泵揚程40 m取值符合設(shè)計要求。

還需要注意的是，室外消火栓泵通過流量開關(guān)自動啟泵，與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合用的屋頂消防水箱及穩(wěn)壓裝置可起到穩(wěn)壓作用，但當(dāng)室外埋地的消火栓漏水時，其敏感性太差不容易起到室外消火栓系統(tǒng)的穩(wěn)壓作用，因此一般都單獨設(shè)置穩(wěn)壓裝置，“工程一”中設(shè)室外消防穩(wěn)壓裝置，設(shè)于半地下室消防水泵房內(nèi)，吸水管連至消防水池。整個系統(tǒng)如圖3所示。

3.3地埋式消防水池設(shè)計問題注意要點

“工程二”中采用低壓消火栓給水系統(tǒng)，在室外設(shè)地埋式消防水池，如圖4,圖5所示。其設(shè)計參考圖集05S804《鋼筋混凝土蓄水池》，在設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點:

1)取水口與檢修口兼用，設(shè)爬梯。平時檢修時，從檢修孔進入對管道進行維修，滅火時，作為消防車取水口進行取水滅火。

2)溢流管排水及倒灌問題。溢流管排水至溢水井，由于水池覆土通常取為1 m，溢水管水位通常較低，在室外地坪下2 m左右，當(dāng)?shù)貏葺^平坦且用地面積較小時，往往難于排入室外雨水井中，因此筆者認為，消防水池最好設(shè)在靠近室外雨水排水方向的終點，此處雨水井埋設(shè)較深，溢水井排水較容易排入。當(dāng)室外暴雨時，雨水容易倒灌入消防水池，筆者認為溢流管接入溢流井時，需保證足夠的空氣隔斷或?qū)⑺饩嬉缌骶部煞莱粑丁?/p>

3)設(shè)水位傳示孔裝置，給排水專業(yè)需要將室外消防水池的高低水位及報警水位等情況反映給相關(guān)電氣專業(yè)，因此通過設(shè)置水位傳示孔裝置，將這些信息反映至控制機房。

4 結(jié)語

本文通過兩個工程示例，分析了在不滿足兩路供水或供水壓力較低情況下的兩種室外消火栓給水系統(tǒng)，即臨時高壓消火栓給水系統(tǒng)及低壓消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計要點和難點。此外，還分析了在設(shè)計過程中遇到的一些問題及解決方法，為未來更復(fù)雜情況的室外消火栓給水設(shè)計提供建議和參考。

[1] GB 50974—2014,消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

Discussionofoutdoorfireprotectionwatersupplysystems

DengQianHeBodi

(TheArchitecturalDesign&ResearchInstituteofZhejiangUniversityCo.,Ltd,Hangzhou310028,China)

Two kinds of outdoor fire protection water supply systems are discussed based on different municipal conditions of different projects. Since technical code for fire protection water supply and hydrant systems was carried out, the requires of two kinds of systems are discussed, the design considerations of fire reservoir are analyzed and the problems met in the practical projects are investigated and finally the results are proposed for a solution.

fire reservoir, temporary high pressure fire protection water supply system, low pressure fire protection water supply system

1009-6825(2017)32-0110-02

2017-09-10

鄧 倩(1986- )，女，工程師

TU998.1

A