【摘要】消防給水系統(tǒng)中,室外消火栓和水泵接合器起到了重要的作用。結(jié)合相關(guān)規(guī)范,對住宅小區(qū)室外消火栓和水泵接合器的設(shè)置進行探討。主要從室外消火栓和水泵接合器的分類、布置原則、數(shù)量及合理利用上進行分析。在工程設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合工程實際情況,合理的布置室外消火栓和水泵結(jié)合器,充分利用已有的市政供水條件,提高消防給水系統(tǒng)的供水可靠性。
【關(guān)鍵詞】室外消火栓; 水泵接合器; 住宅小區(qū)
【中圖分類號】TU998.13【文獻標志碼】A
[定稿日期]2023-05-29
[作者簡介]李玉鈴(1997—),女,本科,助理工程師,從事給排水設(shè)計工作。
1 室外消火栓
1.1 室外消火栓的分類
室外消火栓按照使用方式可分為濕式地上式、干式地上式和濕式地下式。
在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū)常采用濕式地上式室外消火栓;在嚴寒和寒冷地區(qū)常采用干式地上式室外消火栓或濕式地下式室外消火栓。在嚴寒和寒冷地區(qū),室外溫度較低,冬季易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象,兩種消火栓在使用上都有一定的弊端。干式地上式室外消火栓雖操作方便,且在一定程度上能解決防凍問題,但亦有弊端。干式系統(tǒng)需設(shè)置保證配水管道氣壓的充氣裝置,管網(wǎng)內(nèi)平時處于充氣狀態(tài),當啟動消火栓時,排氣閥快速排氣,通過報警閥作用來接通供水系統(tǒng)向消火栓管道系統(tǒng)供水。一方面安裝和維護成本都很高,另一方面有個排氣充水的過程,當火災(zāi)蔓延較快時,不利于撲救。地下式室外消火栓設(shè)置在地下,一定程度上減少了發(fā)生凍害的幾率,但是實際使用過程中消火栓井口較小,冬季時消防人員下井操作十分困難。故在北方住宅小區(qū)設(shè)計時,宜結(jié)合當?shù)貙嶋H情況選擇室外消火栓。
1.2 室外消火栓的布置原則
1.2.1 確定布置點
室外消火栓布置時,要考慮具體哪些位置需要設(shè)置室外消火栓。
根據(jù)GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱“消規(guī)”)第7.3.4條規(guī)定“人防工程、地下工程等建筑應(yīng)在出入口附近設(shè)置室外消火栓,且距出入口的距離不宜小于5 m,并不宜大于40 m[1]?!苯Y(jié)合建筑布置和消防登高面的布置,在地下車庫出入口附近應(yīng)設(shè)置室外消火栓,以此確定第一個室外消火栓位置。
再根據(jù)室外消火栓的設(shè)計流量及保護半徑,在滿足120 m的間距要求下設(shè)置室外消火栓管網(wǎng)。
1.2.2 合理布置室外消火栓環(huán)狀管網(wǎng)
室外消火栓環(huán)狀管網(wǎng)并不是越長越好,管道長度越長,水頭損失越大。在住宅小區(qū)室外消火栓環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)計時,應(yīng)保證小區(qū)內(nèi)所有建筑在室外消火栓的保護范圍內(nèi)。設(shè)計時可沿建筑群內(nèi)部道路布置環(huán)狀管網(wǎng),無需沿建筑群外圍布置環(huán)狀管網(wǎng),可在一定程度上節(jié)約成本,降低工程造價。
1.2.3 美觀性要求
隨著人們生活條件的提高,對美觀性的要求也有所提高。室外消火栓當設(shè)置在室外時,設(shè)計師在設(shè)計過程中在確保滿足消防的條件時,也應(yīng)考慮美觀性,在有條件的情況下優(yōu)先將室外消火栓設(shè)置在綠地,并設(shè)置區(qū)別于環(huán)境的明顯標識[2],盡量避免將室外消火栓設(shè)置在鋪裝道路上,影響居民日常通行。根據(jù)規(guī)范相關(guān)要求,距路邊的距離0.5~2.0 m;距建筑外墻的距離大于5 m[1]。
1.3 室外消火栓數(shù)量的確定
關(guān)于室外消火栓的數(shù)量《消規(guī)》第7.3.2條規(guī)定“建筑室外消火栓的數(shù)量應(yīng)根據(jù)室外消火栓的流量和保護半徑經(jīng)計算確定,保護半徑不應(yīng)大于150 m,每個室外消火栓的出流量宜按照10~15 L/s計算[1]?!痹谧≌^(qū)設(shè)置室外消火栓時,結(jié)合規(guī)范第7.2.5條,室外消火栓相鄰兩個之間的間距不應(yīng)大于120 m,按照消防車沿道路實際行駛的距離,控制在120 m范圍內(nèi),環(huán)狀布置,確保每個建筑物都在室外消火栓保護范圍內(nèi)。布置時室外消火栓的數(shù)量應(yīng)滿足室外消防流量要求。
1.4 合理利用室外消火栓
(1)當消防水源采用天然水源時,可以將每個天然水源的消防取水口作為一個室外消火栓來計算。在住宅小區(qū)中,因為涉及到日常居民生活用水,建筑周邊幾乎都有可利用的市政水源,故天然水源利用相對較少;在特殊情況,建筑周邊無市政給水管網(wǎng),且有可靠的天然水源時,可考慮利用天然水源作為消防水源進行補水。
(2)在采用一路消防進水時,地下車庫設(shè)置消防水池時,消防水池的每個取水口可作為一個室外消火栓使用。
在對于比較小的住宅小區(qū),當采用一路消防進水設(shè)置消防水池時,室外消防用水量小于等于30 L/s,且小區(qū)所有建筑均在以兩個取水口的保護范圍內(nèi)時,可以僅設(shè)置兩個取水口,不設(shè)置室外消火栓,但需要校核水損,復(fù)核吸水高度不超過6 m。
(3)當沒有設(shè)置消防水泵接合器,且市政消火栓距建筑物外緣5~150 m范圍內(nèi)時,此時在此范圍內(nèi)的市政消火栓數(shù)量可作為建筑室外消火栓數(shù)量。在住宅小區(qū)周邊為多層商鋪時,可合理的利用項目周邊市政道路上的市政消火栓,一方面節(jié)約造價;另一方面,直接利用市政管網(wǎng)壓力,供水更加及時可靠。
(4)當市政消火栓為消防水泵接合器供水時,且距建筑外緣5~40 m范圍內(nèi),此時市政消火栓可計入建筑室外消火栓數(shù)量。在住宅小區(qū)中,此條相對用的較少,因為小區(qū)周邊都會設(shè)置圍墻,即使在此范圍內(nèi)有可利用的市政消火栓,但由于圍墻遮擋,在實際使用過程中,消防人員并不能及時地利用小區(qū)外市政消火栓向水泵接合器供水,存在一定的安全風(fēng)險,故設(shè)計時盡量在小區(qū)內(nèi)相應(yīng)位置設(shè)置室外消火栓。
2 水泵接合器
2.1 水泵接合器的分類
水泵接合器按照安裝形式可分為地上式水泵接合器、地下式水泵接合器和墻壁式水泵接合器。在住宅小區(qū)設(shè)計中,常用的是地上式水泵接合器或地下式水泵接合器。
水泵接合器按照消防系統(tǒng)可分為消火栓系統(tǒng)水泵接合器和自噴系統(tǒng)水泵接合器。當一座建筑有多個水滅火系統(tǒng)需要設(shè)置水泵接合器時,每個系統(tǒng)管網(wǎng)對應(yīng)水泵接合器應(yīng)單獨設(shè)置。
2.2 水泵接合器的設(shè)置條件
與室外消火栓不同,水泵結(jié)合器設(shè)置應(yīng)根據(jù)規(guī)范有相關(guān)要求,并不是所有位置均需要設(shè)置水泵接合器。根據(jù)《消規(guī)》第5.4.1條,住宅小區(qū)內(nèi)的下列場所內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防水泵接合器:
(1)高層民用建筑;高層建筑發(fā)生火災(zāi)后較高樓層的人員疏散困難。
(2)住宅內(nèi)設(shè)有消防給水系統(tǒng)和超過五層的其他多層民用建筑;住宅建筑內(nèi)人員相對密集,發(fā)生火災(zāi)時,火勢蔓延快,撲救困難,高層住宅主要以自救為主。
(3)超過2層或建筑面積大于10 000 m2的地下或半地下建筑(室)、室內(nèi)消火栓設(shè)計流量大于10 L/s平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程;地下建筑在發(fā)生火災(zāi)時,人員疏散困難,火災(zāi)蔓延快。
2.3 水泵接合器的布置原則
2.3.1 確定布置點
消火栓系統(tǒng)水泵接合器應(yīng)根據(jù)其設(shè)置條件,在相應(yīng)位置附近設(shè)置。但設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合周邊道路條件,復(fù)核場地是否符合消防車行駛和停靠要求。
自噴系統(tǒng)水泵接合器中,從水泵接合器主要作用來看,水泵接合器既可以設(shè)置在報警閥組前,在特殊情況下也可設(shè)置在報警閥組后。因為水泵接合器是在消防車到達后才得以使用,此時建筑已處于撲救火災(zāi)的狀態(tài),報警閥的作用已無必要。因此對于自噴系統(tǒng),噴淋水泵接合器設(shè)于報警閥組前面還是報警閥組后面,對于系統(tǒng)而言影響不大,但應(yīng)注意報警閥的止回閥作用,即下游報警閥只能沿水流方向向下游供水,不能向報警閥上游的其他報警閥區(qū)域供水[3]。故在住宅小區(qū)設(shè)計中,地下車庫自噴系統(tǒng)應(yīng)在報警閥組前設(shè)置水泵接合器,供水安全性更高,便于及時向管網(wǎng)內(nèi)供水,當有幼兒園或者多層公建設(shè)置自噴系統(tǒng)時,可在接此系統(tǒng)的報警閥后設(shè)置水泵接合器,更利于火災(zāi)撲救。
2.3.2 豎向分區(qū)
高層建筑當超過規(guī)范允許的壓力時應(yīng)采用分區(qū)供水。豎向分區(qū)時,各分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。小區(qū)設(shè)計中,一般小區(qū)住宅建筑高度在100 m以下,當消火栓栓口靜壓超過1.0 MPa時,通??煞譃楦邊^(qū)和低區(qū),并在相應(yīng)的室內(nèi)環(huán)狀管網(wǎng)中設(shè)置各自獨立的水泵結(jié)合器。
2.3.3 銘牌設(shè)置
根據(jù)《消規(guī)》第5.4.9條規(guī)定“水泵接合器處應(yīng)設(shè)置永久性標志銘牌,并應(yīng)標明供水系統(tǒng)﹑供水范圍和額定壓力[1]?!痹谠O(shè)計中,應(yīng)設(shè)置區(qū)別于環(huán)境的明顯標識[2]。銘牌的設(shè)置,能確保在火災(zāi)時消防人員能根據(jù)銘牌信息,確定水泵結(jié)合器具體類型和所在分區(qū),正確使用相應(yīng)的水泵接合器,使得滅火更及時有效。
2.3.4 美觀性及安全性
水泵結(jié)合器與室外消火栓一樣,設(shè)計時在確保滿足消防的條件應(yīng)考慮美觀性。優(yōu)先設(shè)置在綠化內(nèi),盡量避免設(shè)置在道路上或者距離建筑物過近。此外,設(shè)置時還要結(jié)合到周邊的消防登高面,是否有可操作性。在保證安全的前提下,合理的設(shè)置。
2.4 水泵接合器數(shù)量的確定
關(guān)于水泵接合器的數(shù)量《消規(guī)》第5.4.3條規(guī)定“消防水泵接合器的給水流量宜按每個10~15 L/s計算。每種水滅火系統(tǒng)的消防水泵接合器設(shè)置的數(shù)量應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)計流量經(jīng)計算確定,但計算數(shù)量超過3個時,可根據(jù)供水可靠性適當減少[1]?!?/p>
《消規(guī)》第5.4.4條規(guī)定“臨時高壓消防給水系統(tǒng)向多棟建筑供水時,消防水泵接合器應(yīng)在每座建筑附近就近設(shè)置[1]?!苯Y(jié)合圖集15S909關(guān)于單座建筑的解釋“單座建筑是指地下室投影線范圍內(nèi)所有建筑(含地下室),這些建筑的面積之和即為單座建筑?!眴螚澖ㄖ衫斫鉃榈叵率疑戏降莫毩⒔ㄖ?]。故在住宅小區(qū)設(shè)計中,地下室投影線范圍內(nèi)所有建筑包括地下室,可按照一個整體來考慮。
在實際的消防滅火過程中,發(fā)生火災(zāi)時,主站消防車停在火源地附近的消防水泵接合器旁,借助水泵接合器向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水,其他消防車可停在相對火源地附近較遠的消防水泵接合器處向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水,起到聯(lián)合供水作用。在實際設(shè)計中,對于滿鋪式地下室,在每棟建筑40 m范圍設(shè)置一套消防水泵接合器即可,相鄰建筑間可共用消防水泵接合器,確保總數(shù)量滿足系統(tǒng)最大設(shè)計流量所需即可。
2.5 水泵接合器的作用
在發(fā)生火災(zāi)時,水泵接合器在消防系統(tǒng)中主要有幾方面作用:
(1)室內(nèi)設(shè)有消防水泵,水泵能正常工作,但供水量不能滿足實際過程中使用的消防用水量時,消防車到火災(zāi)現(xiàn)場后,可借助室外消火栓通過水泵接合器向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水,充分利用建筑物內(nèi)的消防滅火設(shè)施和室內(nèi)消防水泵聯(lián)合供水[5]。
(2)室內(nèi)設(shè)有消防水泵,但水泵因故障不能正常啟動時,消防車到火災(zāi)現(xiàn)場后,可借助室外消火栓通過水泵接合器向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水,來保證室內(nèi)消防用水有足夠的的水量和水壓[5]。
3 室外消火栓和水泵接合器的關(guān)系
水泵接合器設(shè)置時應(yīng)結(jié)合室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計,根據(jù)《消規(guī)》第5.4.7條規(guī)定“水泵接合器應(yīng)設(shè)在室外便于消防車使用的地點,且距室外消火栓或消防水池的距離不宜小于15 m,并不宜大于40 m[1]?!痹趯嶋H工程布置時,結(jié)合室外消火栓和水泵接合器的關(guān)系,確保水泵接合器在室外消火栓的保護范圍內(nèi)。室外消火栓和水泵接合器在消防給水管網(wǎng)設(shè)計中相互聯(lián)系,相互作用,在消防滅火系統(tǒng)中起到了重要的作用。
4 思考與建議
在住宅小區(qū)室外消防管網(wǎng)設(shè)計時,一方面要考慮到消防用水保障性,另一方面也要考慮在實際操作過程中,是否有可操作性。設(shè)計時應(yīng)該加強對整個系統(tǒng)的思考,結(jié)合工程實際情況,合理布置室外消火栓和水泵接合器,在滿足規(guī)范的前提下,還應(yīng)根據(jù)當?shù)卣块T和消防管理部門要求,合理設(shè)計。充分利用已有的市政供水條件,提高消防給水系統(tǒng)的供水可靠性。當市政供水條件不利時,用水高峰時供水保證率不能滿足,但用水低峰時管網(wǎng)內(nèi)水量能保障室外消火栓的流量和壓力時,可在消防水池引入管前的管道上設(shè)置室外消火栓,一定程度上可提高消防供水可靠性,但不計入室外消防設(shè)計流量。
參考文獻
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