某丙類生產(chǎn)廠區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計

韋慧

摘要：某新建丙類加工生產(chǎn)廠區(qū)在進行消防給水系統(tǒng)設(shè)計時，需對生產(chǎn)廠區(qū)各單體建筑進行分析，根據(jù)其建筑高度、建筑體積、生產(chǎn)產(chǎn)品性質(zhì)、倉庫貨物堆放方式等因素，按現(xiàn)行相關(guān)消防規(guī)范確定廠區(qū)所需消防給水系統(tǒng)，及各消防給水系統(tǒng)的消防設(shè)計用水量。同時消防設(shè)施的設(shè)置也需考慮廠區(qū)的建設(shè)開發(fā)順序，以保證在開發(fā)周期內(nèi)的建筑均滿足消防使用要求，并在滿足規(guī)范求的前提下盡量考慮消防給水系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：丙類生產(chǎn)廠房?消防給水系統(tǒng)?高位消防水箱?A類塑料

中圖分類號：TU892

Design?of?the?Fire?Water?Supply?Systems?for?a?C-Class?Production?Plant?Area

WEI?Hui

（Hualan?Design?Group?Co.，?Ltd.，?Nanning，?Guangxi?Zhuang?Autonomous?Region，530011?China）

Abstract：?When?designing?the?fire?water?supply?systems?for?a?new?C-class?processing?and?production?plant，?it?is?necessary?to?analyze?each?individual?building?in?the?plant?area，?and?based?on?its?building?height，?its?building?volume，?the?nature?of?its?manufactured?products，?the?stacked?way?of?its?warehouse?goods?and?other?factors.?it?is?necessary?to?determine?the?fire?water?supply?systems?required?by?the?plant?area?and?the?designed?water?consumption?for?fire?protection?of?each?fire?water?supply?system?according?to?current?relevant?fire?protection?regulations.?At?the?same?time，?the?setting?of?fire-fighting?facilities?also?needs?to?consider?the?construction?and?development?sequence?of?the?plant?area?to?ensure?that?the?buildings?in?the?development?cycle?all?meet?the?requirements?of?fire-fighting?use，?and?it?needs?to?consider?the?economy?of?the?fire?water?supply?system?as?much?as?possible?under?the?premise?of?meeting?the?requirements?of?regulations.

Key?Words：??C-class?production?plant;??Fire?water?supply?system;??High-level?fire?water?tank;?A-class?plastic

在現(xiàn)代化工業(yè)體系中，生產(chǎn)廠區(qū)扮演著核心角色。它們的特點在于規(guī)模大、工藝復(fù)雜.涉及大量易燃易爆物質(zhì)，以及人員密集等。這些特點使得生產(chǎn)廠區(qū)的消防安全顯得尤為重要。消防給水系統(tǒng)作為消防安全的關(guān)鍵組成部分，它的設(shè)計對于確保生產(chǎn)廠區(qū)的安全具有舉足輕重的地位。

1?項目介紹

某塑料生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)有1#、2#、3#多層丙類生產(chǎn)廠房（均各自配套產(chǎn)品倉庫），一棟多層員工宿舍，一棟獨立消防水泵房及水池。其中1#廠房建筑高度為23.6?m，建筑體積為22萬m3；2#廠房建筑高度為15.5m，建筑體積為9.2萬m3；3#廠房建筑高度為15.5?m，建筑體積為12.6萬m3；宿舍建筑高度為23.4?m，建筑體積為2萬m3。

2?消防給水系統(tǒng)種類確定

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB?50016-2014）第8.1.2、8.2.1、8.3.1～2條，項目需設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)[1]。在自動滅火系統(tǒng)的選擇上，需根據(jù)不同功能場所，使用要求選擇合適的滅火系統(tǒng)[2]。1#廠房內(nèi)配套倉庫的凈空為6.9?m，可設(shè)置自動消防炮滅火系統(tǒng)或自動噴水滅火系統(tǒng)。經(jīng)過與生產(chǎn)企業(yè)溝通，該廠主要生產(chǎn)新能源汽車的電池外殼，該產(chǎn)品屬于A類不發(fā)泡塑料，倉庫采用箱裝堆垛式儲存。倉庫區(qū)域?qū)痈?.9?m，如采用自動消防炮滅火系統(tǒng)可能導(dǎo)致?lián)渚日趽?，故采用自動噴水滅火系統(tǒng)更有利。最終確定凈空大于8?m的廠房采用自動消防炮滅火系統(tǒng)，倉庫采用自動噴水滅火系統(tǒng)[3]。廠房、倉庫及宿舍均配置室內(nèi)消火栓及室外消火栓保護。

3?消防用水量確定

在項目所有單體中，1#廠房建筑體積最大，其中1層為丙類廠房，2層為丙類庫房，建筑高度為23.6?m，為項目消防用水量最大者。

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB?50974-2014）第3.3.2條及3.5.2條注釋3，1#廠房按建筑體積V＞50?000?m3的丙類庫房計算室內(nèi)消火栓及室外消火栓系統(tǒng)用水量[4]。室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量為45?L/s，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量為25?L/s，火災(zāi)延續(xù)時間取3?h。經(jīng)核對市政給水資料，項目僅有一路市政引入口，故室外消防系統(tǒng)需為獨立加壓給水系統(tǒng)。又根據(jù)本規(guī)范3.5.3條，多層建筑室內(nèi)消火栓設(shè)計流量滿足流量折減要求，本項目的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量可酌情減少至15?L/s，但需從安全角度及項目具體情況綜合考慮是否需進行流量折減。

1#廠房的丙類廠房區(qū)設(shè)置自動消防炮滅火系統(tǒng)。根據(jù)《自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB?51427-2021）第4.2.2條及4.2.5條，自動消防炮滅火系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計流量為60?L/s[5]。

1#廠房的倉庫區(qū)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。2F倉庫區(qū)凈空6.9?m，建筑面積9?000?m2，主要用于電池塑料外殼的儲存。該產(chǎn)品屬于A類不發(fā)泡塑料，箱式堆垛儲存，故自動噴水滅火系統(tǒng)按倉庫危險級Ⅲ級進行設(shè)計。自動噴水滅火系統(tǒng)可采用普通噴頭、早期抑制快速響應(yīng)噴頭、倉庫型特殊應(yīng)用噴頭三種方案進行設(shè)計[6]，各方案分別對應(yīng)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB?50084-2017）第5.0.4-4條、5.0.5條、5.0.6條[7]。

（1）當(dāng)噴淋系統(tǒng)采用普通噴頭時，按5.0.4-4條計算。自動噴水滅火系統(tǒng)按最大凈空高度7.5m，最大儲物高度6.0m的D類噴水強度進行計算，設(shè)計流量為74L/s，自噴持續(xù)噴水時間按2h計，系統(tǒng)用水量為532.8m3。

（2）當(dāng)噴淋系統(tǒng)采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭時，按5.0.5條計算。儲物類別屬箱裝不發(fā)泡塑料，建筑最大凈空高度9.0?m，最大儲物高度7.5?m。采用流量系數(shù)K=202～363的幾種流量系統(tǒng)的早期抑制快速響應(yīng)噴頭，分別計算得自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量如表1所示。

采用噴頭流量系數(shù)K=202的系統(tǒng)時，對應(yīng)的消防儲水量較少，較為經(jīng)濟。

（3）當(dāng)噴淋系統(tǒng)采用倉庫型特殊應(yīng)用噴頭時，按5.0.6條計算。儲物類別屬箱裝不發(fā)泡塑料，建筑最大凈空高度7.5?m，最大儲物高度6.0?m。采用流量系數(shù)K=161～363的幾種流量系統(tǒng)的倉庫型特殊應(yīng)用噴頭，分別計算得自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量如表2所示。

采用噴頭流量系數(shù)K=242的系統(tǒng)時，對應(yīng)的消防儲水量較少，消防泵所需壓力較低，較為經(jīng)濟。

4?高位消防水箱確定

大跨度丙類廠房的火災(zāi)撲救用水量大，火災(zāi)初期高位消防水箱的供水尤為重要[8]。項目為分期建設(shè)，建設(shè)順序為“3#廠房、7#消防設(shè)備房→2#廠房→1#廠房/員工宿舍”，其中1#廠房和員工宿舍尚未確定兩者建設(shè)順序，故項目消防給水系統(tǒng)需考慮各期建設(shè)后均能正常投入使用。項目內(nèi)的單體絕對標(biāo)高及結(jié)構(gòu)形式如表3所示。

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB?50974-2014）第6.1.9條[4]，《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB?50084-2017）第10.3.1條[7]，《自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB?51427-2021）第4.5.15～4.5.17條[5]，可知消火栓及自噴系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置高位消防水箱，自動消防炮系統(tǒng)宜設(shè)計高位消防水箱。從經(jīng)濟上考慮，高位消防水箱的設(shè)置需保證在各期投入使用的單體中保持于高位。而項目面臨的問題在于最先投入使用的2#、3#廠房屋面結(jié)構(gòu)無法設(shè)置高位消防水箱，7#設(shè)備房建筑高度不足，建筑高度最高的5#宿舍及1#廠房投入建設(shè)最晚。故高位消防水箱的設(shè)置可有如下解決方案。

方案一：在項目空地設(shè)置水塔一座，以保證項目在任何開發(fā)周期均有足夠高度的高位消防水箱為消防系統(tǒng)穩(wěn)壓及供水。此方案優(yōu)點是高位消防水箱只需投入一次建設(shè)即可滿足全開發(fā)周期使用要求；缺點為需另行建設(shè)水塔一座，投資較高，且水塔需占用部分項目用地。

方案二：在2#、3#廠房投入使用前，高位消防水箱先設(shè)置于7#設(shè)備房上方，保證室內(nèi)消火栓、自動噴淋系統(tǒng)的供水，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)、自動消防炮系統(tǒng)的壓力由消防水泵房內(nèi)的各消防系統(tǒng)穩(wěn)壓泵維持。這樣設(shè)備房上方的高位消防水箱只需高于2#3#廠房的1F室內(nèi)消火栓的標(biāo)高，不必另行架高。例如?：1#廠房在7#宿舍建成前投入使用，則將高位消防水箱移至1#廠房屋面，待7#宿舍建成后再將水箱移至7#宿舍屋面。如7#宿舍比1#廠房先建成，則可將7#設(shè)備房屋面的高位消防水箱直接移至7#宿舍屋面。

此方案優(yōu)點是投資較小，無需另行增加土建工程，水箱設(shè)于已建建筑屋面可充分利用建筑空間，減少室外占地，同時不銹鋼水箱管理拆裝管理方便，衛(wèi)生條件較好。缺點是需根據(jù)建設(shè)階段移動高位消防水箱，增加了設(shè)備移動工程量和部分新增管道工程量。但方案二相比方案一經(jīng)濟，具體方案可根據(jù)現(xiàn)場情況后綜合比較確定。

5結(jié)語

（1）廠區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計需綜合考慮生產(chǎn)廠房的高度、體積、生產(chǎn)產(chǎn)品的屬性、市政給水資料等因素，來確定項目最不利消防用水單體及其消防給水系統(tǒng)種類。

（2）需了解項目周邊的市政資料情況，再確定室外消火栓系統(tǒng)的形式。生產(chǎn)廠區(qū)通常坐落于郊區(qū)，會面臨市政管網(wǎng)為枝狀布置或環(huán)狀管網(wǎng)上允許接入的接口僅為一個的情況，在規(guī)劃道路資料不齊全時，消防系統(tǒng)建議從不利情況考慮，消防水池儲存室外消防用水量，室外消火栓系統(tǒng)設(shè)計成獨立供水系統(tǒng)。

（3）多層廠房內(nèi)的倉庫因其儲存生產(chǎn)產(chǎn)品多，且自動消防炮撲滅火災(zāi)時會受到儲存物品的阻擋，采用自動噴水滅火系統(tǒng)有更好的撲救效果，但自噴系統(tǒng)用水量較大，通常倉庫會成為消防用水量最大的區(qū)域。

（4）倉庫區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)需根據(jù)儲存物品性質(zhì)，按《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB?50084-2017）附錄A及附錄B確定火災(zāi)危險等級。自噴系統(tǒng)可有多種布置形式：采用普通噴頭布置需參考規(guī)范5.0.4條；采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭需參考規(guī)范5.0.5條；采用倉庫型特殊應(yīng)用噴頭需參考規(guī)范5.0.6條。采用不同的噴頭形式，滅火的持續(xù)噴水時間不同。

（5）需了解廠區(qū)的建設(shè)單體順序及各單體的結(jié)構(gòu)形式，以便合理設(shè)置高位消防水箱。

參考文獻

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