关于消防给水系统超流量情况的几点思考
2020-11-25韦小二
韦小二
(江苏铭城建筑设计院有限公司)
本文笔者就设计中遇到的消防给水系统超流量的几种情况进行了简要的梳理,供同行探讨。
1 建筑群共用临时高压消防给水系统时,消防供水泵的选用不当引起的消防给水系统超流量
以某大型商业广场项目为例,包含七栋高层建筑(办公和商业、酒店)、一栋多层商业综合体(含电影院),共用临时高压消防给水系统,其消防给水系统用水量如表1。
消防给水系统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。该项目中,一起火灾时需要同时作用的室内外消防给水系统,多层建筑多于高层建筑;高层建筑火灾延续时间长于多层建筑,综合下来,一起火灾用水量最大者为高层建筑,即消防水池储水量972m3才能满足共用的消防给水系统的要求。
在各个消防给水系统的供水泵的选用上,要兼顾高层建筑、多层建筑的消防给水系统设计流量,并结合各自的火灾延续时间、消防水池的储水量综合考虑。
对比高层建筑、多层建筑各个消防给水系统及其设计流量,会发现,其室内外消火栓设计流量一致,多层建筑比高层建筑多一个防护冷却系统,即室内外消火栓供水泵流量是一致的、多层建筑多一组防护冷却系统供水泵。但是,多层建筑的自动喷水灭火系统设计流量为60L/s,是高层建筑的自动喷水灭火系统设计流量(30L/s)的两倍,如果按高层建筑的自动喷水灭火系统设计流量选择供水泵,显然,水泵的工作流量不能满足多层建筑的系统设计流量;如果按多层建筑的自动喷水灭火系统设计流量选择供水泵,即选用工作流量为60L/s的消防泵,一用一备,则当高层建筑处发生火灾时,其自动喷水灭火系统供水泵启动,会出现高层建筑的自动喷水灭火系统超设计流量的情况出现,从而影响消防水池中储存的室内外消火栓系统的用水量,不能保证其火灾延续时间内的消火栓系统正常供水(高层建筑室内外消火栓火灾延续时间为3h)。此设计方案显然不可行。
另一种设计方案,结合高层建筑和多层建筑自动喷水灭火系统的设计流量、扬程综合考虑,选用两台设计流量为
30L/s的消防泵作为工作泵,1台30/s的消防泵为备用泵,自动喷水灭火系统共设计3台供水泵,两用一备。这样高层建筑发生火灾时,只启动一台30L/s的消防泵,而多层建筑发生火灾则2台30L/s的消防泵同时启动。这样既保证了多层建筑火灾时自动喷水灭火系统的设计流量供给,又避免了高层建筑火灾时启动消防泵而引起的消防超流量情况。
2 室内消火栓栓口动压压力引起的栓口超流量
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014(以下简称“消水规”)第7.4.12条“高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所,消火栓栓口动压不应小于0.35MPa,且消防水枪充实水柱应按13m计算;其他场所,消火栓栓口动压不应小于0.25MPa,且消防水枪充实水柱应按10m计算。”
根据《GB50974-2014实施指南》表10-8(如图2),可知,当栓口压力为0.25MPa时,其出水量已经超过5L/s,当栓口压力为0.35MPa时,栓口出水量更是达到了6.4L/s。
再对照“消水规”表3.5.2,建筑物室内消火栓设计流量中对应的同时使用消防水枪数及消火栓设计流量,在同时满足“消水规”第3.5.2条与7.4.12条的情况下,室内消火栓实际使用时的流量值是超出表3.5.2中“消火栓设计流量”一列中的数值的。这个问题的解决可能要靠改变消防水枪产品的性能来实现。
图1
表1
3 二次装修引起的消防给水系统超流量
很多建筑在二次装修时会采用网格、格栅板类通透性吊顶,而根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017第5.0.13条“装设网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度应按本规范表5.0.1、表5.0.4-1~表5.0.4-5规定值的1.3倍确定,……”这样一来,自动喷水灭火系统的设计流量直接变成了原设计的1.3倍。
4 新增系统引起的消防给水系统超流量
室内改造设计时,因经营的需求,采用防火玻璃替代原设计的实体墙来做隔墙,当所采用的防火玻璃只能满足耐火完整性不能保证耐火隔热性时,为保证不降低耐火极限,给排水专业需要新增防护冷却系统对其进行保护。防护冷却系统系统应独立设置,因此,需增加消防水池有效储水量、增设防护冷却系统的消防供水泵及稳压系统。
5 改变系统形式引起的消防系统超流量
《建筑设计防火规范》第8.3.5条“根据本规范要求难以设置自动喷水灭火系统的展览厅、观众厅等人员密集的场所和丙类生产车间、库房等高大空间场所,应设置其他自动灭火系统,并宜采用固定消防炮等灭火系统。”其条文说明“本条为强制性条文。对于以可燃固体燃烧物为主的高大空间,根据本规范第8.3.1条~第8.3.4条的规定需要设置自动灭火系统,但采用自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等都不合适,此类场所可以采用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的灭火系统进行保护。”
根据条文及条文说明,是难以设置自动喷水灭火系统时,可用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的自动灭火系统进行代替。什么情况是难以设置?设计师在实际工程中应慎重把握,按消防性能化设计的基本原则“等效替代”,高大净空场所用来替代自动喷水灭火系统的其他自动灭火系统,其灭火的效果不能降低。
实际工程中,有些高大净空的厂房、仓库,设计师在初期设计时,设计了固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火装置,在消防审查或者验收时被提出来需整改成自动喷水灭火系统,按《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2017)第5.0.2条,高大空间场所采用湿式系统的设计基本参数计算下来的自动喷水灭火系统的设计流量会远大于按消防炮或自动跟踪定位射流灭火装置系统的设计流量,消防水池、消防泵都需要扩容。
6 其他
(1)剧场主舞台处同时开启的自动灭火系统只考虑了舞台上方设置的雨淋系统,未计入主舞台处天桥下方设置的自动喷水灭火系统,导致消防水池有效储水量不足,实际火灾时需要的水量超设计量。
(2)公共建筑设计时,为减小消防水池容量,折减室内消火栓的设计流量,到后期招商后,在“二消”消防设计时,原设计折减后的消防流量不足以满足其业态的消防需求。
综合上述的几种情况,对于公共建筑,由于后期实际使用中的不可控因素较多,建议在前期设计时充分考虑,尽量避免后期消防给水系统发生超流量情况,保证消防给水系统的供水安全性。