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简易喷淋系统的供水方式探讨

2017-04-08

山西建筑 2017年35期
关键词:给水管消火栓水压

郝 艳 蓉

(吕梁市建筑勘察设计院,山西 吕梁 033000)

简易喷淋系统的供水方式探讨

郝 艳 蓉

(吕梁市建筑勘察设计院,山西 吕梁 033000)

简易喷淋系统的提出已有多年,已在部分建筑中使用并证明其灭火的有效性,对简易喷淋系统及适用范围进行阐释,讨论并比较了四种供水方式的简易喷淋系统。

住宅建筑,简易喷淋系统,供水方式

简易喷淋系统可广泛应用在中小型公共娱乐场所、中小型商店零售店、中小型生产作坊、居住场所、办公楼等建筑内,能够有效降低此类场所的火灾危险性,将火灾控制在发展阶段,为人员安全疏散提供有利条件。简易喷淋系统的提出有效地补充了自动喷水灭火系统的使用范围。本文主要对简易喷淋系统的供水方式进行介绍。

1 简易喷淋系统及适用范围

简易喷淋系统是指由供水设施、阀门、管道、快速响应喷头等组件构成,发生火灾时喷头动作喷水灭火的简单湿式系统。其中快速响应喷头是指响应时间指数RTI≤50(ms)0.5,玻璃泡直径为3 mm的热敏反应迅速的喷头,它是简易喷淋系统的主要特点。系统对供水水源要求低,为减少投资,不需要设置独立的消防水池和消防水泵,可由室内消火栓、市政管网或室内生活给水管网等有压给水系统直接供水。与自动喷水灭火系统相比可不设置水泵、湿式报警阀、水流指示器等设备,管网也可进行合理简化,如不在末端增加试水装置、不安装信号阀等附件。简易喷淋系统是对自喷系统的简化和补充,但不能取代或等同于自动喷水灭火系统。其设置的主要场所如下:

1)3层及3层以上住宅建筑的前室、合用前室以及室内房间;设置在多层建筑内或高层住宅内的商业服务网点。

2)建筑高度不超过24 m的旅馆、办公楼等公共建筑的走道、前室、餐厅和房间等场所;设置在单层、多层建筑中经营木材、服装等可燃物品的商铺以及餐饮店。

3)建筑面积在100 m2~1 000 m2之间,设置在单层或多层建筑的地上部分或设置在地下、半地下建筑内小型公众聚集场所;设置在多层建筑的首层、2层或3层,建筑面积小于500 m2的地上部分,或设置在地下、半地下建筑、人防工程内的小型歌舞娱乐放映游艺场所(游泳场所除外)。

4)具有特殊用途的建筑和场所,如医院的病房楼、门诊楼、手术部,敬老院等老年人活动场所,托儿所、幼儿园等儿童活动场所。

5)设置在地下、半地下室的可燃物品仓库和零售店;面积小于1 000 m2的地下自行车库、汽车库等库房。

2 简易喷淋系统的供水方式

设置简易喷淋系统的首要目标是控制火势增长、阻止火灾向其他地方蔓延,为建筑内人员的安全疏散创造有利条件,其次才是扑救火灾和保护财产安全。

这决定了系统的设计参数与自动喷水灭火系统有很大的区别,如系统供水时间和作用面积大小。在满足系统的设计流量和最不利喷头工作压力条件下,可利用建筑内原有供水系统进行设计,如消火栓管网、市政给水管网、室内生活给水管网等。现对建筑内几种常见的供水系统进行简单介绍,并分析其供水条件及优缺点。

2.1 消火栓系统供水

根据我国GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范的有关规定,市政消火栓的管网压力最低不小于0.14 MPa,流量最少不小于15 L/s。建筑物(包括多层、高层等建筑)的室外消火栓设计流量不小于15 L/s,室内消火栓设计中普通住宅的设计流量最小,且不小于5 L/s;栓口的压力需满足不小于0.25 MPa的要求,且需同时保证水枪充实水柱高度不小于10 m。以四川省地方规范为例,简易喷淋系统在设计过程中,最小设计流量为3 L/s(四个喷头开启),最大设计流量为1.3(6/60 120)=15.6 L/s(作用面积120 m2,喷水强度6 L/(min·m2))。当采用消火栓系统供水时,建筑物的室内外消火栓最小流量之和为20 L/s,可以满足简易喷淋系统对流量的要求;室内消火栓栓口压力最小为0.25 MPa,完全可以满足系统最不利喷头0.03 MPa的压力要求;从供水时间上分析,消火栓系统设计规定需满足2 h或3 h的持续灭火的要求,而简易喷淋系统的持续灭火时间一般规定为30 min,可以满足系统要求。因此,用消火栓系统给普通场所的简易喷淋系统供水是可行的。

采用消火栓系统供水的方式具有很高的普遍适用性。根据国内现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》等相关规范的要求,我国绝大部分民用建筑均设有消火栓系统,简易喷淋系统的水源可以得到保障。且当系统设有高位消防水箱时,火灾发生时系统即可动作喷水,灭火效率高。但是,由于消火栓系统的使用率很低,加上后期维护保养不到位,导致消火栓系统设备残缺,火灾时水泵无法开启供水等,从而影响简易喷淋系统的灭火。

2.2 市政给水管网供水

目前我国大部分城市的市政给水管网的供水压力都比较高,管网压力能够维持在0.3 MPa左右,可以满足4层左右的居民生活用水。

当采用市政管网作为简易喷淋系统的水源时,应先调查该建筑周边的水压、流量等情况,以免由于居民用水导致系统水压、流量不足,影响系统正常工作。在系统设计过程中,应考虑到可能会引起的倒流污染水源的问题,需在系统接入端增加倒流防止器等防止倒流的设备。

采用市政给水管网直接为简易喷淋系统供水的方式,最大的优点是供水经济、安全可靠。该方法直接利用市政管网的有压水,不需要安装水泵等增压设备,可适用于没有消火栓的建筑中。但是市政管网的供水压力基本上是恒定的,一般约为0.3 MPa,只能够满足多层建筑中系统设计的水压要求,适用范围窄,且须征得当地自来水公司的同意,以免在灭火时影响其他用户的用水情况。

2.3 生活给水管网供水

采用生活给水管网供水对于住宅类建筑是最方便、最经济的供水方式。简易喷淋系统可以直接接入同一楼层的给水干管,完成系统安装。现在对生活管网的供水压力能否满足简易喷淋系统设计时对水压要求进行初步核算。根据我国《建筑给水排水设计规范》对入户水压的要求,入户端水压最大不超过0.35 MPa,且卫生器具的工作压力不得小于0.05 MPa。取最小值进行计算,即最小静水压力为0.05 MPa。普通民用建筑的楼层高度一般为3 m,如住宅;卫生器具的安装高度以距地面1 m考虑;室内喷头的安装高度以距地面3 m考虑(紧邻天花板);从卫生器具端口开始计算,喷头处的静水压力P=0.05 MPa(最小压力)-0.02 MPa(高差)=0.03 MPa,大于喷头的最小工作压力0.025 MPa。则对于普通建筑,生活供水系统的水压可以满足简易喷淋系统对压力的要求。

由于生活给水管网的水量和水压情况受居民用水情况的影响很大,在一天时间内波动较大。一般情况下白天用水量多水压较低,晚上用水量少水压较高;用水高峰期时水压低于其他时段。为保证简易喷淋系统的可靠性,设计时应先调查建筑内的水压变化情况,选用最小压力值来确定喷头间距等。当调查的最小压力无法满足系统对压力的需求时,则需增设加压设施、高位水箱或更改供水方式。

2.4 高位水箱供水

高位水箱供水的压力是利用水的重力产生的,在系统设计时需核算高位水箱的最低供水压力。建筑内设置高位水箱时,通常采用消防水箱和生活水箱合用的方式,且必须满足消防系统对水量和水压的要求。在所有建筑分类中,多层建筑对高位水箱的供水压力要求是最低的,灭火设施最不利点处的静水压力不低于0.07 MPa。以消火栓为例,栓口距地面距离为1.1 m,则喷头处达到的最小静水压力P=0.07 MPa(栓口压力)-0.019 MPa(喷头与栓口压差)=0.051 MPa,能够满足系统设计要求。高位消防水箱的有效容积最小为6 m3(建筑高度大于21 m的多层住宅建筑),且有补水系统,能够满足系统的水量要求。

采用高位水箱系统供水,不需要额外增加设备且供水稳定不受其他因素影响。火灾发生时能够及时供水,不会出现设备启动的延误而影响灭火。该方法经济合理、安全可靠。

当原有系统无法满足简易喷淋系统的设计要求时,则需要额外增加设备,如消防水箱、消防水泵等,此处不做讨论。

在水源选用时要综合考虑多种因素,如建筑物高度、原有供水方式的水量水压条件、系统设计要求,以及工程造价等。

[1] 杨晓芳.自动喷水灭火系统若干问题的探讨[D].武汉:武汉理工大学,2005.

[2] 谢晓晴,石 磊.多层建筑消防宜以自动喷水灭火系统为主[J].给水排水,2012(2):59-60.

Thewatersupplymethodofsimplespraysystem

HaoYanrong

(LvliangArchitecturalSurveyandDesignInstitute,Lvliang033000,China)

The simple spray system has been put forward for many years, and has been used in some buildings and proved the effectiveness of fire extinguishing. This paper explains the simple sprinkler system and the scope of application, pointed out that the simple way of water sprinkler system, fire hydrant system including water supply, water supply, municipal water supply network living water supply network and high water supply.

residential building, simple spray system, water supply mode

2017-10-03

郝艳蓉(1975- ),女,工程师

1009-6825(2017)35-0135-03

TU892

A

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