就某项目消防水池设置的思考
2018-10-21孙贤明
孙贤明
摘 要:消防泵房和消防水池是消防系统心脏和血液,消防水池有效容积的确定直接影响水池的荷载及所需建筑面积。影响水池有效容积的因素主要有各消防给水设计流量、火灾延续时间、最高水位及最低水位。本文结合国家现行消防设计规范,就某医院项目在消防水池及消防泵房的消防给水设计中出现的问题及设计难点进行分析。
关键词:消防水池;消防用水量;设计流量;最低水位;自灌式启泵最低水位
中图分类号:TU998.13 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)11-0274-02
1 消防用水量的辨析
要确定消防用水量,首先依据《建筑设计防火规范》[1]得出每栋楼需要设置的消防系统。本项目只有一路DN250市政给水管接入基地,依据《消防给水及消火栓系统技术规范》[2](以下简称《消规》)该项目室外消火栓用水量需计入消防水池。依据《消规》第3.6.1条,“消防给水一起火灾灭火用水量应按需要同时作用的室内外消防给水用水量之和计算,两座及以上建筑合用时,应取最大者”。这里的最大者并非室内消防水量最大的那栋楼的室内消防水量和室外消防水量最大的那棟楼的室外消防水量的叠加,而是以各栋建筑为单位分别计算各栋建筑室内外消防用水量,单栋建筑的室内和室外消防用水量叠加,取其中的叠加后的最大值为消防系统的用水量。
本项目有一座建筑单体一层挑高中庭8.7m,此处自动灭火系统可考虑布置消防炮系统或自动喷淋系统。该处中庭防火分区属于一层防火分区,若考虑设置消防炮系统,一层设置喷淋系统,中庭边际着火时,一层喷淋是有可能启动的,该项目考虑消防炮和喷淋系统共用消防泵,该消防泵的设计流量取自动喷淋系统(30L/s)和消防炮(10L/s,该中庭设两个消防水炮,每个消防炮5L/s)中的最大值30L/s还是叠加之后的40L/s?笔者认为应取最大值30L/s,原因有二:①根据《消规》第3.6.1条条文说明最后一段,“自动灭火系统包括自动喷水灭火、水喷雾灭火、自动消防水炮灭火等系统,一个防护对象或防护区的自动灭火系统的用水量按其中用水量最大的一个系统确定。”。根据规范条文解释自动喷淋灭火系统和自动消防炮灭火系统都属于自动灭火系统,应按两者用水量最大的一个系统确定。②依据《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》[3]第4.2.7条,“当大空间智能型主动喷水灭火系统的管网与湿式自动喷水灭火系统的管网合并设置时,必须满足下列条件:系统设计水量、水压和一次灭火用水量应满足两个系统中最大的一个设计水量、水压及一次灭火用水量的要求”,本项目消防炮系统和喷淋系统共有消防泵,管网合并设置,条文中说到一次灭火用水量取两个系统中最大的一个设计水量。考虑到中庭中间有些柱子,设消防炮系统保护中庭可能因为柱子的遮挡,导致消防炮喷水盲点,考虑中庭设置喷淋系统。该中庭层高8.7m,梁高1m,做吊顶后净空高度为7.7m小于8m。依据《自动喷水灭火系统设计规范》[4](以下简称《喷规》)第5.0.1条表5.0.1,民用建筑最大净空高度≤8m时,喷水强度8L/min.m2,作用面积160m2,与本建筑非中庭部位喷淋设计流量30L/s是一致的。
在确定消防水池有效容积的过程中,火灾延续时间是个重要的指标。根据规范要求,得出各消防系统消防设计流量后,只要再确定火灾延续时间就能得出各单体消防所需的室内和室外用水量大小,火灾延续时间取值查《消规》表3.6.2和《喷规》5.0.16。得出消防水池有效容积可计算出消防水池的有效水深。有效水深等于最高水位与最低水位的差值。对于消防水池最低水位的理解,不同的设计师、审图老师可能有不同的观点。
2 消防水池最低水位、自灌式启泵最低水位的辨析
自《消规》实施以来,业界一直对“消防水池最低水位”“自灌水位”争论不休,不能达成统一的共识。目前,对消防水池的最低水位大致有2种观点:①认为水池的最低水位应该高出水泵的放气孔;②认为消防水池最低水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m或设置防止旋流器时,最低有效水位是防止旋流器顶部以上0.2m。下面对这两种观点进行分析。
2.1 观点一分析
针对观点一,有如下两点论据。
论据一:在国标图集04S204[5]第十二页中消防水泵自灌式吸水对水池最低水位的要求(图示1)有如下描述:对于卧室消防水泵,消防水池满足自灌式启动水泵的最低水位应高于泵壳顶部放气孔。
论据二:《消规》中“5.1.12消防水泵吸水应符合下列规定:1消防水泵应采取自灌式吸水”在该条款条文解释中“为保证消防水泵的及时正确启动,本条对消防水泵的吸水、吸水口,以及从市政给水管网直接吸水作了技术规定。火灾的发生是不定时的,为保证消防水泵随时启动并可靠供水,消防水泵应经常充满水,以保证及时启动供水,所以消防水泵应自灌吸水。”
部分设计师、审图老师认为,为保证消防水泵在任一时刻、任一水位均能保证消防水泵充满水并启动消防水泵,对于消防水池,图1所示的自灌式启动最低水位理解为消防水池的最低水位。按照此种理解不可避免的把最低有效水位无形的提高了,增加了无效水深。
2.2 观点二分析
对于观点二,有如下论据。
论据一:《消规》中“消防水池(箱)的有效水深是设计最高水位至消防水池(箱)最低有效水位之间的距离。消防水池(箱)最低有效水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m水位,当消防水泵吸水管或消防水箱出水管上设置防止旋流器时,最低有效水位为防止旋流器顶部以上0.20m,见图2”。如图2所示,A为消防水池最低水位线,图示2在消防水泵吸水管设喇叭口和设防止旋流器的情况下对消防水池的最低水位进行了说明。
论据二:《建筑给水排水设计规范》[6]第3.8.6条文解释中这样描述,“生活给水水泵的自灌吸水,并不要求水泵位于贮水池最低水位以下。自灌吸水水泵不可能在贮水池最低水位启动。因此,贮水池应按满足水泵自灌要求设定一个启泵水位,水位在启泵水位以上时,允许启动水泵,水位在启泵水位以下,不允许水泵启动,但已经在运行的水泵应继续运行,达到贮水池最低水位时自动停泵(只要吸程满足要求,甚至在最低水位之下还可继续运行)。贮水池的启泵水位,在一般情况下,宜取1/3贮水池总水深(见图2)。”
2.3 笔者观点
对于观点一,部分设计师认为图1中的自灌式启泵最低水位就是消防水池最低水位,笔者认为这是有误的理解,自灌式启泵最低水位和消防水池最低水位是两个概念。笔者认为,要保证消防水泵自灌式吸水,应该满足下面条件:在初次或检修后启动消防水泵时,消防水泵的自灌启泵水位高于消防水泵的放气口,这里的自灌启泵水位可取1/3贮水池总水深,且该水位必须高于消防水泵放气孔。在满足上述后,还必须满足消防水池的最低水位应高于消防水泵吸水喇叭口0.6m,当吸水管设置防止旋流器时应高于防止旋流器顶部0.2m。国家规范若能够明确消防水池的最低水位不需要高于消防水泵放气孔,只需消防水泵自灌启泵水位高于放气孔,部分审图老师也不会按观点一的要求审图。这样可减少消防水池的占用面积及结构的荷载,可降低工程造价和避免水泵房地面标高可能比地库标高低有被水淹没的风险。
3 结 语
消防设计的安全是必要的,但不应过度用设计的手段来弥补对使用安全的不明确认知。消防系统的安全应该以平时的消防安全管理前提,如果不注重平时的消防泵的定期巡检、消防安全维护管理。发生火灾时,设再大的消防水池,如果消防泵及消防管道不能正常投入使用,火还是扑灭不了的。因此,项目验收合格交付后,应注重日常消防设施安全维护管理、定期巡检,保证火灾时消防设施能够安全有效的投入使用。
由于笔者的认知和能力有限,上述笔者观点可能与各位专家不一致,望批评指正!
参考文献
[l]《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014).
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014).
[3]《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》(CECS263:2009).
[4]《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017).
[5]《消防专用水泵选用与安装》(04S204).
[6]《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003 2009年版).
收稿日期:2018-3-15