煤礦生活區(qū)室外裝配式箱泵一體化消防給水泵站設(shè)計(jì)

畢麗敏，羅延歆

(1.安徽省建筑設(shè)計(jì)研究院總院股份有限公司，安徽 合肥 230092；2.煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230041)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，既有建筑改、擴(kuò)建項(xiàng)目日益增多，常遇到原消防滅火設(shè)施不滿足《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB 50974—2014)的問(wèn)題：附設(shè)在建筑物內(nèi)的消防水泵房不應(yīng)設(shè)置在地下三層及以下或室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10m的地下樓層，其疏散門(mén)應(yīng)直通安全出口[1]；消防水池有效容積的計(jì)算方法及消防水泵的選擇要求都發(fā)生原則性改變，原消防水泵的性能參數(shù)、消防水池有效容積不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，消防水泵需更換、消防水池需擴(kuò)建；原消防泵房水池基本建于項(xiàng)目地下室內(nèi)，存在著改造空間不足、影響結(jié)構(gòu)安全、施工難度大、周期長(zhǎng)、造價(jià)多等問(wèn)題，且施工期間對(duì)項(xiàng)目干擾影響較大[2-7]。

煤礦生活區(qū)普遍位于城市非中心區(qū)域，屬應(yīng)急救援無(wú)優(yōu)勢(shì)區(qū)域；設(shè)置在既有建筑地下室內(nèi)的消防滅火設(shè)施極易因平時(shí)管理不到位導(dǎo)致消防設(shè)備不能處于正常工作狀態(tài)，一旦發(fā)生火災(zāi)就會(huì)造成很大的損失；為減少火災(zāi)危害，切實(shí)保障人身和財(cái)產(chǎn)安全，貫徹消防“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，提高消防給水設(shè)備監(jiān)管能力，采用智慧型裝配式箱泵一體化消防給水泵站可減少或杜絕因管理不善而造成的火災(zāi)損失。煤礦生活區(qū)生活給水系統(tǒng)采用智慧生活箱泵一體化泵站，消防系統(tǒng)采用智慧型裝配式箱泵一體化消防給水泵站，可通過(guò)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用，從消防監(jiān)督管理向消防安全治理轉(zhuǎn)變，從注重火災(zāi)撲救向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變，從減少火災(zāi)損失向降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變[8-12]。既規(guī)避了對(duì)項(xiàng)目本體結(jié)構(gòu)改造的安全技術(shù)難題又便于消防值班人員滅火救援人員到達(dá)，對(duì)于煤礦生活區(qū)消防滅火設(shè)施改造具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

1 箱泵一體化消防給水泵站

箱泵一體化消防給水泵站是“消防水池+消防泵房”集成化產(chǎn)品，采用模塊化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)模塊部分可拆裝。設(shè)備中的消防水泵及閥門(mén)、儀表、 附件、制柜等由供貨商成套提供，確保其匹配性和安全可靠性，成品質(zhì)量穩(wěn)定；規(guī)避了后期因采購(gòu)的各產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備安裝水平參差不齊等引起的責(zé)任認(rèn)定問(wèn)題；具有施工簡(jiǎn)單、安裝周期短的特點(diǎn)，安裝現(xiàn)場(chǎng)節(jié)水節(jié)電且污染少，利于環(huán)境保護(hù)。

智慧型箱泵一體化消防給水泵站在設(shè)備上增加智能末端試水裝置等系統(tǒng)感知元件，通過(guò)消防大數(shù)據(jù)平臺(tái)、移動(dòng)終端監(jiān)控系統(tǒng)等軟件組成的智慧物聯(lián)網(wǎng)消防給水系統(tǒng)，它具有自動(dòng)末端試驗(yàn)、自動(dòng)測(cè)試消防水泵的流量、壓力、功率、效率等參數(shù)等功能，且消防水泵不存在過(guò)載、過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。消防大數(shù)據(jù)臺(tái)可根據(jù)自動(dòng)記錄的系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)估，為系統(tǒng)的維護(hù)管理方、使用方等各相關(guān)利益方提供實(shí)時(shí)的故障分析專業(yè)意見(jiàn)、系統(tǒng)故障率等關(guān)鍵決策依據(jù)[2]。利用智慧物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)：建筑火災(zāi)態(tài)勢(shì)與人員分布監(jiān)測(cè)、消防員生命體征監(jiān)測(cè)、消防員室內(nèi)定位、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)，有利于精準(zhǔn)施救，實(shí)時(shí)檢測(cè)出現(xiàn)場(chǎng)的各種危險(xiǎn)信息，保障人民群眾及消防員生命安全。

2 裝配式箱泵一體化消防給水泵站設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 室外地面式

室外地面式裝配式箱泵一體化消防給水泵站箱體顏色可以定制，易與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，適用性強(qiáng)，如圖1所示。

圖1 地面式裝配式箱泵一體化消防給水泵站

1)平面布置。①室外地面式裝配式箱泵一體化消防給水泵站與其他建筑物之間的防火間距應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定[3]。②設(shè)置有消防取水口的泵站應(yīng)設(shè)置在消防車道，消防車道需沿泵站長(zhǎng)邊設(shè)置，可單側(cè)布置，也可雙側(cè)布置。取水口(井)與建筑物(本體除外)的距離不宜小于15m；與甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐等構(gòu)筑物的距離不宜小于40m；取水口(井)與液化石油氣儲(chǔ)罐的距離不宜小于60m，當(dāng)采取防止輻射熱保護(hù)措施時(shí)可40m[3]。③泵站需結(jié)合總體豎向設(shè)計(jì)，采用防水淹的技術(shù)措施，如抬泵站設(shè)置位置標(biāo)高、加強(qiáng)室外周邊排水技術(shù)措施。④泵站需設(shè)置有可以搬運(yùn)最大設(shè)備的檢修門(mén)，消防水池進(jìn)水管附近需設(shè)置有檢修口[3]。⑤室外無(wú)人值守的泵站耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)[3]。⑥泵站外應(yīng)設(shè)置安全警示。

2)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及抗震。①室外無(wú)人值守泵站的基礎(chǔ)采用整體底板，泵站水箱箱板或泵房圍護(hù)板應(yīng)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)牢固連接[2]，泵站的基礎(chǔ)尺寸、配筋需經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員計(jì)算后確定；②抗震設(shè)防烈度為8度及8度以下地區(qū)設(shè)置的泵站箱體四周應(yīng)設(shè)限位器固定，基礎(chǔ)支墩應(yīng)有鋼筋與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底板固定，需滿足《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50981—2014)要求[4]。

3)防腐措施。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的裝配式箱體材料為SW模塊，模塊采用螺栓連接，四角一體成型無(wú)焊縫，不得采用焊接工藝[2]。根據(jù)《防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)—第五部分：防護(hù)漆體系》ISO12944-5國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)選用箱體的防腐層材料、厚度和防腐年限，最高防腐年限需滿足項(xiàng)目建設(shè)主體相同使用年限要求。

4)智能控制系統(tǒng)。為保障智能控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，泵站應(yīng)設(shè)置接地防雷保護(hù)及抗干擾措施。

5)保溫及通風(fēng)系統(tǒng)。①室外無(wú)人值守的泵站需根據(jù)項(xiàng)目所在地氣候情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的采暖、保溫措施，消防水箱外壁應(yīng)有防凍保溫措施，嚴(yán)寒、寒冷等冬季結(jié)冰地區(qū)采暖溫度不應(yīng)低于5℃，根據(jù)圖集《管道和設(shè)備保溫、防結(jié)露及電伴熱》16S401采用設(shè)備保溫、電伴熱等相關(guān)技術(shù)措施；②泵站泵房?jī)?nèi)應(yīng)有水泵電機(jī)、電氣設(shè)備散熱的通風(fēng)設(shè)施，宜采用機(jī)械通風(fēng)，泵房的通風(fēng)宜按6次/h設(shè)計(jì)，從節(jié)能考慮一般選用24h無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽。

2.2 埋地式

埋地式裝配式箱泵一體化消防給水泵站設(shè)置在地面下，上方可設(shè)置綠化景觀等，對(duì)項(xiàng)目總體影響小。

圖2 埋地式裝配式箱泵一體化消防給水泵站

1)泵站布置。消防水泵機(jī)組是消防給水系統(tǒng)的心臟中樞，為保證滅火設(shè)施的可靠性便于火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防人員及時(shí)到達(dá)，也便于設(shè)備平常維修進(jìn)出，埋地式泵站布置需滿足以下要求[2]：①埋地裝配式箱泵一體化消防給水泵站需設(shè)有一個(gè)可搬運(yùn)最大設(shè)備的檢修孔，主要檢修通道大于1.2m，泵房設(shè)置電動(dòng)起重裝置[2]②埋地裝配式箱泵一體化消防給水泵站設(shè)置熱鍍鋅鋼制轉(zhuǎn)角樓梯，304不銹鋼材質(zhì)爬梯。

2)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及抗震、抗浮設(shè)計(jì)。地震后往往伴隨著火災(zāi)的發(fā)生，沒(méi)有水火災(zāi)將無(wú)法有效撲救，因此獨(dú)立消防水泵房的抗震宜按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度采取抗震措施[5]。①泵站的基礎(chǔ)采用筏板式基礎(chǔ)，泵站水箱箱板或泵房圍護(hù)板應(yīng)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)采用高強(qiáng)熱鍍鋅螺栓牢固連接，并應(yīng)滿足抗浮設(shè)計(jì)要求[2]，泵站的基礎(chǔ)尺寸、配筋需經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員計(jì)算后確定；②抗震設(shè)防烈度為6度及6度以上地區(qū)設(shè)置的泵站必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)[6]。

3)保溫防凍及防腐措施。①在嚴(yán)寒、寒冷等冬季結(jié)冰地區(qū)，泵站的消防水箱宜埋設(shè)在土壤冰凍線以下，并結(jié)合氣候環(huán)境做防凍設(shè)計(jì)[2]，如在泵房接入暖氣片等；②泵站采用環(huán)氧煤瀝青防腐，池體內(nèi)外采用雙層防腐(瀝青層+外熱鍍鋅層+內(nèi)熱鍍鋅層+不銹鋼層)。

4)智能控制系統(tǒng)。泵站的控制系統(tǒng)應(yīng)滿足智能遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；控制柜、監(jiān)控設(shè)備的防護(hù)等級(jí)不低于IP55[2]。

5)通風(fēng)系統(tǒng)。泵站泵房?jī)?nèi)應(yīng)有水泵電機(jī)、電氣設(shè)備散熱的通風(fēng)設(shè)施，泵房的通風(fēng)宜按6次/h設(shè)計(jì)，從節(jié)能考慮選用無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽。在環(huán)境或氣候潮濕條件下，泵房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)除濕機(jī)。

6)排水系統(tǒng)。埋地式泵站應(yīng)做好室外總體排水技術(shù)措施，總體雨水不得倒灌入泵站。泵站內(nèi)設(shè)置集水坑配置排水水泵，自動(dòng)控制排水泵的啟停。

7)標(biāo)識(shí)。①泵站架空管道外應(yīng)刷紅色油漆或涂紅色環(huán)圈標(biāo)志并注明管道名稱和水流方向標(biāo)識(shí)；②泵站應(yīng)設(shè)置疏散逃生的方向標(biāo)識(shí)[2]。

3 結(jié) 語(yǔ)

煤礦生活區(qū)既有建筑消防改造時(shí)選用智慧型室外裝配式箱泵一體化消防給水泵站，可實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)、自動(dòng)低頻和工頻巡檢、自動(dòng)末端試驗(yàn)、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)采集儲(chǔ)存運(yùn)行數(shù)據(jù)等功能，通過(guò)自動(dòng)試驗(yàn)功能實(shí)現(xiàn)消防數(shù)據(jù)平臺(tái)的預(yù)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，快速解決設(shè)備問(wèn)題。通過(guò)智慧消防技術(shù)，可推動(dòng)監(jiān)督管理向安全治理轉(zhuǎn)變，推動(dòng)被動(dòng)式消防向主動(dòng)式消防轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)消防向現(xiàn)代消防轉(zhuǎn)變，順應(yīng)智慧消防發(fā)展大潮，提高公共消防安全管理水平，讓火災(zāi)不發(fā)生、少發(fā)生。