基于新《消规》的综合楼消防给水系统分析
2015-08-15魏春云广州大学建筑设计研究院广东广州510335
■魏春云 ■广州大学建筑设计研究院,广东 广州 510335
本文中新《消规》指2014 年10 月1 日颁布实施的GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》[1],其承接并且修订了各项消防用水规定,而由《建筑设计防火规范》[3]和《高层民用建筑设计防火规范》[5]所整合的《建筑设计防火规范》不再涵盖消防用水量。新的规范标准对相关设计与施工行业造成较大影响,出现了很多不一致的判读[1-5]。本文结合已经完成的某综合楼项目消防给水系统设计分析,总结一年多来参加项目经验,对消防给水系统设计中出现的变化情况进行分析提出见解。
1 工程概况
该项目位于城市中心区域,建筑高度91.4 米,地面25 层,地下3层,建筑消防等级为一类高层综合楼。按照GB50016-2006《建筑设计消防规范》和GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》等进行设计。
进行分析计算之后,完成了消防系统设计。此处的消防水池贮水设计量为540 立方米,其中室内消火栓设计流量为40L/s,消防时间3h,自喷设计流量为30L/s,消防时间1h。消火栓给水泵采用两用一备,单泵参数:XBD13.7/20-DLL,Q=20L/s,H=140m。自动喷淋给水泵采用一用一备,单泵参数:XBD14.7/30-DLL,Q=30L/s,H=150m。高位消防水箱储存18m3的水量。
2 新《消规》中消防给水系统设计分析
新《消规》中大量的修订内容与该项目相关,在新的类似项目中必须改变旧规范的束缚,重新分析,完善消防给水系统设计,具体相关的变化总结如下。
取值明确化。整合前的两本规范在给水系统方面存在较多的不清晰,新《消规》在此前提下确定了多处具体取值或范围。室内消火栓的设计流量分两种,即住宅和高层按照建筑高度划分、除此之外都使用建筑体积进行划分。其中具体来讲,之前的8 层和50m 的区分全部修订为27m 与54m 的界限区分。
安全性系数提高。旧规范在节约用水的角度使用单水源先总后分的设计方法已经不能满足当前的建筑消防安全需要,新《消规》第4.2.2 条规定了双路技术,其条文规定对于室外不足的消防需水全部在消防水池存储。本工程已经完成的一路水源且消防水池保护半径范围内有建筑,若想满足该要求,考虑到经济效益的解决方案,消防给水系统可采取城市给水干管给水,到了建筑红线以环状网络保证给水需要,室外消防用水储存于消防水池,在室内设置取水口。
消防泵选型严格。新《消规》条文规定了严格的选型水泵新技术要求,干式安装泵才可作为电机驱动消防水泵,另外还具体细化了其大流量压力值、性能曲线和零能量压力等参数,设计文件需包含水泵各项参数。
高位消防水箱取值增大。旧规范规定消防水箱最大储水量为18m3,新《消规》强化了安全性及适用性,根据具体的建筑分类规定消防水箱的有效容积。其中本案例要求消防水量不应小于36m3。
重新定义稳压泵。稳压泵在旧规范中是稳压和增压的配套水泵,新《消规》引入了其降压和增压概念。
重视水泵接合器。旧规范仅要求消防水泵接合器足够消防系统流量即可,新《消规》第5.4.3 条和第5.4.4 条加大了要求,对其设置位置明确保证第三消防水源即消防车水泵的使用,更进一步保证了消防安全。
给水系统平立面位置规定。当前出现了较多的数层地下室建筑,一方面是考虑整体建筑需要,另一方面是提高土地使用,但消防给水系统作为整个建筑物的最重要部分,必须容易使用,因此,新《消规》对给水系统在建筑竖向上的位置进行了强制规定,要在地下2 层或室内外高差10m 以上处。考虑到日常的设备维护问题,消防设备搬运和拆卸需要机械对消防给水系统平面布置与尺寸做了限制。
室内外消火栓规定。位置上要求室外消火栓处于方便消防车取水灭火需要,数量上单边多过2 个,更加提高了消防扑救效率。供水流量上提升了能力规定,要求消防时大于15L/s,平时压力大于0.14MPa。为了解决现有的部分建筑设备层当储物间和架空层当停车场等问题,新《消规》要求室内各层加大消火栓数量,并均匀分布,但部分较低消防危险的跃层等建筑减少了消火栓数量要求,位置上也给予灵活的设计限度。
增加消防排水。在消防给水系统日常维护以及调试过程中,不可避免存在消防排水问题,新《消规》就报警阀、试验消火栓及减压阀压力试验排水管等多项排水问题细节予以规定。
此外,新《消规》在防水防尘、自动控制、联动控制、管材选型、质量控制及系统维护等方面均有所不同,设计工作者在消防给水系统设计过程中均应予以重视。
3 该项目消防给水系统设计变化要点
上述需要重视的消防给水系统设计分析内容均应在该项目中予以重视,此处仅选择室外取用消火栓设计流量、室内取用消火栓设计流量、火灾延续时间和构筑物取用设计流量予以重点分析。
3.1 室外取用消火栓设计流量
考虑到实际设计习惯,新《消规》用消火栓设计流量取代消火栓用水量。室外取用消火栓设计流量从以前的10L/s 提升到了15L/s;住宅由10-30L/s 也改为15L/s;公共建筑提高到了15-40L/s;非住宅类部分参照公共建筑。对于总建筑面积超过5 万平方米的大型单体建筑,室外取用消火栓设计流量按照上述规定提升1 倍取值。
3.2 室内取用消火栓设计流量
添加“火灾危险性”指标确定建筑室内消火栓设计流量参考属性,取消了层数的指标。24 米以下仓库或厂房以5000 立方米作为分界,替换了旧规范的10000 立方米;取消了试验楼和科研楼小于24m 的限制;住宅建筑大于8 层修订为高度介于21 米至27 米,高层为27 米至54 米和大于54 米等。
3.3 火灾延续时间
为了区别开火灾延续时间同自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统及水喷雾灭火系统作用时间,新《消规》定义其特指消火栓系统与固定冷却水系统的火灾延续时间。涉及本项目的变电站火灾延续时间修订为2.0h;可燃液体储罐参照《石化规》调整,如20m 直径以上易熔内浮顶灌是6.0h;液化经储罐取6.0h 等。
3.4 构筑物取用设计流量
甲类、乙类、丙类可燃液体储罐设计表述方面使用保护范围和喷水强度来代替供水范围和供水强度。立式储罐又分为固定顶灌与浮顶灌及内浮顶灌,前者喷水强度2.5L/(min.m2),后者为2.0L/(min.m2)。新增了液化烃罐区消防给水设计要求,尤其重视沸点低过45℃甲类液体压力球罐。
4 结论
新《消规》更加规范化消防给水系统的设计要求,对高层酒店项目提出了更高的设计要求,本文进行了较为系统的阐述:
(1)新《消规》引入先进理念,在各类建筑项目消防给水系统设计中做了更为全面更安全的设计流量规定,设计人员需要予以重视。
(2)由于新《消规》修订内容丰富,参数修改较大,设计工作者需要加强学习,并相互分享,以防止对规范的错误解读。
(3)对规范的使用不能机械照搬条文,在结合旧规范和工程经验条件下,应当积极思考、深入钻研。
[1]GB50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范,[S].
[2]崔宪文.对《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)的几点困惑和探讨[J].给水排水,2015,04 期:124-127.
[3]GB50016-2006 建筑设计防火规范,[S].
[4]吴玉源.《消防给水及消火栓系统技术规范》工业相关消防用水量变化[J].工业用水与废水,2015,第3 期:79-82.
[5]GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范(2005 年版)[S].