淺談工業(yè)消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以工程為例介紹

【摘要】消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)消防設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容之一[1]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的大力發(fā)展，相關(guān)部門出臺(tái)了若干文件，對(duì)于廠房的設(shè)計(jì)有了更加嚴(yán)格的要求，消防給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在廠房中顯得極為重要。以太倉(cāng)某項(xiàng)目為例，文章主要從消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)、泡沫滅火等系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求來闡述工業(yè)廠房消防設(shè)計(jì)中遇到的問題。希望可以為消防給水設(shè)計(jì)人員提供幫助和借鑒，僅供參考。【關(guān)鍵詞】消防設(shè)計(jì)；自動(dòng)噴水；泡沫滅火；消防炮首先簡(jiǎn)單地介紹一下該建筑項(xiàng)目本項(xiàng)目地址——江蘇太倉(cāng)港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，建設(shè)用地27畝，建筑占地7958㎡，建筑面積約12000㎡。其中主要單體包括：一個(gè)全自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)；四層生產(chǎn)廠房結(jié)構(gòu)包含五條自動(dòng)化生產(chǎn)線；配套自動(dòng)化生產(chǎn)線的輸配送料系統(tǒng)；一個(gè)原料罐區(qū)：規(guī)劃950噸環(huán)烷油儲(chǔ)罐2只和100噸白油儲(chǔ)罐2只，以及與之相配套的事故池和消防池?？紤]廠區(qū)用地有限，消防水池和事故池設(shè)計(jì)為全地下結(jié)構(gòu)，泵房位于輔助生產(chǎn)倉(cāng)庫(kù)地下一層。生產(chǎn)車間、罐區(qū)、立體倉(cāng)庫(kù)和輔助生產(chǎn)倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)危險(xiǎn)類別均為丙類。本項(xiàng)目雖然占地面積不大，但屬于非常典型的工業(yè)項(xiàng)目，可以說是麻雀雖然小，五臟俱全，這也是選擇這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行探討的原因之一。1、消火栓系統(tǒng)一般在做設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要考慮一下該項(xiàng)目廠區(qū)周圍消防設(shè)施的設(shè)置狀態(tài)。本項(xiàng)目位于江蘇太倉(cāng)港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)。開發(fā)區(qū)內(nèi)有2個(gè)消防隊(duì)距離本廠地塊約為2KM，其中一個(gè)消防隊(duì)，配置消防車輛3臺(tái)，現(xiàn)有現(xiàn)役官兵15人，另一個(gè)消防隊(duì)配置消防車輛5臺(tái)車，現(xiàn)有現(xiàn)役官兵20人。 在發(fā)生事故時(shí)，消防車可5分鐘內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)滅火。本工程消防用水量按同一時(shí)間內(nèi)一次火災(zāi)次數(shù)設(shè)計(jì)。消防用水量按最大一座建筑物的消防用水量計(jì)算。立體倉(cāng)庫(kù)為本工程消防用水量最大的建筑物。1.1 室外消防給水系統(tǒng)根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014，本項(xiàng)目室外消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，室內(nèi)、外合用一套消火栓系統(tǒng)，在廠區(qū)地下泵房?jī)?nèi)配備2臺(tái)消火栓泵壓泵（一用一備），由消防泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)直接啟動(dòng)消火栓泵來滅火。在廠區(qū)沿道路布置環(huán)狀消防管網(wǎng)，室外消防給水主干管管徑DN200。流速不大于2.5米/秒，室外消火栓選用地上式消火栓，消火栓距路面邊不宜小于0.5m，并不應(yīng)大于2m。距建筑物外墻不宜小于5m。室外消火栓按照間距不大于120m，罐區(qū)周圍不大于60m，保護(hù)半徑不大于150m布置。在廠區(qū)生產(chǎn)車間屋頂設(shè)18立方的屋面消防水箱，保證火初期前10分鐘的消防用水水量水壓的要求。1.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng) 本項(xiàng)目室內(nèi)消防用水量最大為25 L/s， 作用時(shí)間為3h，從室外臨時(shí)高壓消防給水管道上各引一根DN150消防管道到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，并在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)成環(huán)狀布置，消火栓設(shè)置在位置明顯且易于操作的地方，由于建筑廠房?jī)?nèi)空間比較大，實(shí)體墻很少，對(duì)消火栓的布置安裝影響很大，本工程室內(nèi)消火栓主要是按立管貼柱安裝，消火栓布置間距按規(guī)范規(guī)定不超過30m，并應(yīng)保證每一個(gè)防火分區(qū)同層有兩支水槍的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)任何部位。設(shè)備層也應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓，比如生產(chǎn)車間為3層建筑，占地面積1217m2 ，生產(chǎn)車間雖占地面積比較小，但設(shè)有多處鋼平臺(tái)，鋼平臺(tái)上有工藝設(shè)備，為保證滅火的有效性，在鋼平臺(tái)上也設(shè)置了消火栓。生產(chǎn)車間屋面為上人屋面，需在屋頂設(shè)置試驗(yàn)用消火栓。如果項(xiàng)目在北方，屋面設(shè)備還需考慮防凍措施，管道需要做保溫處理。室內(nèi)消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓，消火栓配置的水槍采用直流—水霧兩用槍。水槍的充實(shí)水柱長(zhǎng)度應(yīng)由計(jì)算確定，一般不應(yīng)小于10m，本工程高架倉(cāng)庫(kù)水槍的充實(shí)水柱不應(yīng)小于13m水柱。2、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱自噴系統(tǒng)）在火災(zāi) 發(fā)生時(shí)啟動(dòng)迅速， 控 、滅火效率高 ， 不僅能大大降低設(shè)置場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性，而且無毒無害， 是世界上廣 泛應(yīng)用的自動(dòng)滅火設(shè)施[2] 。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)適用于撲救絕大多數(shù)建筑內(nèi)的初起火，應(yīng)用廣泛。工業(yè)廠房或倉(cāng)庫(kù)具有火災(zāi)危險(xiǎn)性大、發(fā)生火災(zāi)可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失大、社會(huì)影響大或人員傷亡大的特點(diǎn)。以立體倉(cāng)庫(kù)為例，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，立體倉(cāng)庫(kù)為自動(dòng)化立體高架倉(cāng)庫(kù)，層數(shù)為一層，貨架高度為21.3m，建筑物體積40982m3，耐火等級(jí)為二級(jí)，立體倉(cāng)庫(kù)主要存儲(chǔ)物品為成品熱溶膠、石油樹脂及聚合物（橡膠），火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類；火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅲ級(jí)。立體倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨架區(qū)域采用閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)，前期噴泡沫后期噴水，噴泡沫時(shí)間不小于10min，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨架區(qū)域設(shè)置頂板噴頭和貨架內(nèi)噴頭。倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅲ級(jí)，貨架儲(chǔ)物高度大于7.5m，根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2017，倉(cāng)庫(kù)頂板噴頭采用K=115的灑水噴頭，噴頭公稱動(dòng)作溫度為68°C，最不利點(diǎn)噴頭的最低壓力不低于0.2MPa，噴水強(qiáng)度為22L/min·m2，作用面積200m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2h，頂板噴頭的設(shè)計(jì)流量為88L/s。所需消防水量為634m3.。貨架下垂噴頭布置在層間隔板下，噴頭濺水盤距離隔板150mm，無隔板處噴頭設(shè)置集熱罩。貨架內(nèi)設(shè)置K=115貨架噴頭，最不利點(diǎn)噴頭最低工作壓力不低于0.1MPa，貨架內(nèi)開放噴頭數(shù)量按14只計(jì)算，貨架內(nèi)噴頭設(shè)計(jì)流量為32.3L/s，噴水時(shí)間為2h。所需的消防水量為233 m3。泡沫-水噴淋系統(tǒng)所需要的泡沫量為2.2m3，設(shè)置一套有效容積為3m3的隔膜壓力式比例混合裝置。在該項(xiàng)目廠區(qū)地下水泵房?jī)?nèi)設(shè)三臺(tái)自噴給水泵（兩用一備），每組消防水泵的出水管不應(yīng)少于兩根，根據(jù)2018年1月1日實(shí)施的新版自噴規(guī)范，消防水泵的吸水管上還應(yīng)增設(shè)控制閥和壓力表，出水管上除設(shè)置控制閥、止回閥和壓力表外，還增設(shè)了流量和壓力檢測(cè)裝置或預(yù)留可供連接流量和壓力檢測(cè)裝置的接口。噴淋給水泵出水經(jīng)濕式報(bào)警閥后供至各區(qū)域或各防火分區(qū)內(nèi)，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一個(gè)水流指示器、一個(gè)信號(hào)閥?；馂?zāi)時(shí)報(bào)警閥信號(hào)直接啟動(dòng)噴淋泵。每只報(bào)警閥所帶噴頭數(shù)一般不超過800只。報(bào)警閥組設(shè)置在高架倉(cāng)庫(kù)的專用報(bào)警閥間。報(bào)警閥入口前的自噴干管成環(huán)布置，報(bào)警閥后的自噴管網(wǎng)為枝狀供水。環(huán)狀供水管道上設(shè)置的控制閥應(yīng)采用信號(hào)閥，當(dāng)不采用信號(hào)閥時(shí)，應(yīng)設(shè)鎖定閥位的鎖具，這個(gè)也是新規(guī)范提出的需要注意的地方之一。3、消防炮滅火系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建筑的不斷增多，大空間場(chǎng)所和工業(yè)場(chǎng)合已成為近年火災(zāi)頻發(fā)地.傳統(tǒng)的噴灑水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)都比較適用于小空間場(chǎng)所，對(duì)于大空間場(chǎng)所的火災(zāi)明顯受限，無法有效及時(shí)地滅火.消防水炮因社會(huì)發(fā)展、市場(chǎng)需求應(yīng)運(yùn)而生[3-4]。消防炮是現(xiàn)代工業(yè)消防不可缺少的重要技術(shù)裝備，用于保護(hù)面積較大、火災(zāi)危險(xiǎn)性較高而且價(jià)值較昂貴的重點(diǎn)工程的群組設(shè)備等要害場(chǎng)所，能及時(shí)、有效地?fù)錅巛^大規(guī)模的區(qū)域性的火災(zāi)。大空間建筑中火災(zāi)蔓延十分快，人員疏散比較困難，消防炮滅火的主要特點(diǎn)：流量大，射程遠(yuǎn)，射程高，還可以遠(yuǎn)程控制。例如上述立體倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物運(yùn)輸通道區(qū)域?qū)痈?6米，考慮設(shè)置遠(yuǎn)控式消防水-泡沫兩用炮保護(hù)，前期噴泡沫后期噴水，噴泡沫時(shí)間不小于10min。2門消防炮的水流能夠同時(shí)到達(dá)被保護(hù)區(qū)域的任一部位。每門消防炮的設(shè)計(jì)流量為32L/s，額定壓力為0.8MPa。大空間建筑物中一旦產(chǎn)生火災(zāi)則會(huì)迅速蔓延，且易轟燃，普通消防設(shè)備難以應(yīng)用，因此火災(zāi)的撲救會(huì)非常困難，所以對(duì)大空間建筑消防滅火系統(tǒng)可選用消防炮進(jìn)行滅火。消防炮系統(tǒng)雖然滅火迅速可靠，管道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，但其較昂貴的造價(jià)仍不可忽視。因此建議，在確定滅火方案時(shí)，可考慮消防炮系統(tǒng)和其它滅火系統(tǒng)聯(lián)合并用。技術(shù)先進(jìn)，安全可靠的消防炮滅火系統(tǒng)只有在經(jīng)濟(jì)合理的條件下才會(huì)最充分顯示出其優(yōu)越性。結(jié)束語：工業(yè)建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分值得討論的問題。在工業(yè)建筑中，由于生產(chǎn)車間物料不同，有的物料屬于易燃易爆，很容易發(fā)生火災(zāi)，而且發(fā)生火災(zāi)的蔓延速度也是不同的，這就需要我們根據(jù)物料的性質(zhì)進(jìn)行具體的選擇，在實(shí)踐中從消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及消防炮滅火等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中入手，不斷優(yōu)化建筑消防給水系統(tǒng)，選擇一個(gè)適合該工程的消防設(shè)計(jì)才能夠有效地控制火災(zāi)的發(fā)生，減小火災(zāi)發(fā)生造成的傷害和火災(zāi)對(duì)企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失。參考文獻(xiàn)： [1]呂玉潔. 某丙類廠房的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J]. 武警 學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，32（ 4 ） ： 60 - 63[2]徐方，楊素芳.自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)成本效益分析[J]. 武警 學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，24（ 4 ） ： 70 - 73[3]陳志芬，陳晉，黃崇福，等.大型公共場(chǎng)所火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（I）：火災(zāi)事故因果分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2006，15（1）：79-85.[4]孫穎，陳劭，于文華，等.森林消防泵性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào)，2012，19（2）：128-132，160.作者簡(jiǎn)介： 張亞（1982），女，陜西渭南人，工程師，主要從事給排水消防方面的設(shè)計(jì)、校核工作。