某丙类生产厂区消防给水系统设计

韦慧

摘要：某新建丙类加工生产厂区在进行消防给水系统设计时，需对生产厂区各单体建筑进行分析，根据其建筑高度、建筑体积、生产产品性质、仓库货物堆放方式等因素，按现行相关消防规范确定厂区所需消防给水系统，及各消防给水系统的消防设计用水量。同时消防设施的设置也需考虑厂区的建设开发顺序，以保证在开发周期内的建筑均满足消防使用要求，并在满足规范求的前提下尽量考虑消防给水系统的经济性。

关键词：丙类生产厂房 消防给水系统 高位消防水箱 A类塑料

中图分类号：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

在现代化工业体系中，生产厂区扮演着核心角色。它们的特点在于规模大、工艺复杂.涉及大量易燃易爆物质，以及人员密集等。这些特点使得生产厂区的消防安全显得尤为重要。消防给水系统作为消防安全的关键组成部分，它的设计对于确保生产厂区的安全具有举足轻重的地位。

1 项目介绍

某塑料生产厂区内有1#、2#、3#多层丙类生产厂房（均各自配套产品仓库），一栋多层员工宿舍，一栋独立消防水泵房及水池。其中1#厂房建筑高度为23.6 m，建筑体积为22万m3；2#厂房建筑高度为15.5m，建筑体积为9.2万m3；3#厂房建筑高度为15.5 m，建筑体积为12.6万m3；宿舍建筑高度为23.4 m，建筑体积为2万m3。

2 消防给水系统种类确定

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第8.1.2、8.2.1、8.3.1～2条，项目需设置室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动灭火系统[1]。在自动灭火系统的选择上，需根据不同功能场所，使用要求选择合适的灭火系统[2]。1#厂房内配套仓库的净空为6.9 m，可设置自动消防炮灭火系统或自动喷水灭火系统。经过与生产企业沟通，该厂主要生产新能源汽车的电池外壳，该产品属于A类不发泡塑料，仓库采用箱装堆垛式储存。仓库区域层高7.9 m，如采用自动消防炮灭火系统可能导致扑救遮挡，故采用自动喷水灭火系统更有利。最终确定净空大于8 m的厂房采用自动消防炮灭火系统，仓库采用自动喷水灭火系统[3]。厂房、仓库及宿舍均配置室内消火栓及室外消火栓保护。

3 消防用水量确定

在项目所有单体中，1#厂房建筑体积最大，其中1层为丙类厂房，2层为丙类库房，建筑高度为23.6 m，为项目消防用水量最大者。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）第3.3.2条及3.5.2条注释3，1#厂房按建筑体积V＞50 000 m3的丙类库房计算室内消火栓及室外消火栓系统用水量[4]。室外消火栓系统设计流量为45 L/s，室内消火栓系统设计流量为25 L/s，火灾延续时间取3 h。经核对市政给水资料，项目仅有一路市政引入口，故室外消防系统需为独立加压给水系统。又根据本规范3.5.3条，多层建筑室内消火栓设计流量满足流量折减要求，本项目的室内消火栓系统设计流量可酌情减少至15 L/s，但需从安全角度及项目具体情况综合考虑是否需进行流量折减。

1#厂房的丙类厂房区设置自动消防炮灭火系统。根据《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》（GB 51427-2021）第4.2.2条及4.2.5条，自动消防炮灭火系统的系统设计流量为60 L/s[5]。

1#厂房的仓库区设置自动喷水灭火系统。2F仓库区净空6.9 m，建筑面积9 000 m2，主要用于电池塑料外壳的储存。该产品属于A类不发泡塑料，箱式堆垛储存，故自动喷水灭火系统按仓库危险级Ⅲ级进行设计。自动喷水灭火系统可采用普通喷头、早期抑制快速响应喷头、仓库型特殊应用喷头三种方案进行设计[6]，各方案分别对应《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）第5.0.4-4条、5.0.5条、5.0.6条[7]。

（1）当喷淋系统采用普通喷头时，按5.0.4-4条计算。自动喷水灭火系统按最大净空高度7.5m，最大储物高度6.0m的D类喷水强度进行计算，设计流量为74L/s，自喷持续喷水时间按2h计，系统用水量为532.8m3。

（2）当喷淋系统采用早期抑制快速响应喷头时，按5.0.5条计算。储物类别属箱装不发泡塑料，建筑最大净空高度9.0 m，最大储物高度7.5 m。采用流量系数K=202～363的几种流量系统的早期抑制快速响应喷头，分别计算得自动喷水灭火系统的设计流量如表1所示。

采用喷头流量系数K=202的系统时，对应的消防储水量较少，较为经济。

（3）当喷淋系统采用仓库型特殊应用喷头时，按5.0.6条计算。储物类别属箱装不发泡塑料，建筑最大净空高度7.5 m，最大储物高度6.0 m。采用流量系数K=161～363的几种流量系统的仓库型特殊应用喷头，分别计算得自动喷水灭火系统的设计流量如表2所示。

采用喷头流量系数K=242的系统时，对应的消防储水量较少，消防泵所需压力较低，较为经济。

4 高位消防水箱确定

大跨度丙类厂房的火灾扑救用水量大，火灾初期高位消防水箱的供水尤为重要[8]。项目为分期建设，建设顺序为“3#厂房、7#消防设备房→2#厂房→1#厂房/员工宿舍”，其中1#厂房和员工宿舍尚未确定两者建设顺序，故项目消防给水系统需考虑各期建设后均能正常投入使用。项目内的单体绝对标高及结构形式如表3所示。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）第6.1.9条[4]，《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）第10.3.1条[7]，《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》（GB 51427-2021）第4.5.15～4.5.17条[5]，可知消火栓及自喷系统应设置高位消防水箱，自动消防炮系统宜设计高位消防水箱。从经济上考虑，高位消防水箱的设置需保证在各期投入使用的单体中保持于高位。而项目面临的问题在于最先投入使用的2#、3#厂房屋面结构无法设置高位消防水箱，7#设备房建筑高度不足，建筑高度最高的5#宿舍及1#厂房投入建设最晚。故高位消防水箱的设置可有如下解决方案。

方案一：在项目空地设置水塔一座，以保证项目在任何开发周期均有足够高度的高位消防水箱为消防系统稳压及供水。此方案优点是高位消防水箱只需投入一次建设即可满足全开发周期使用要求；缺点为需另行建设水塔一座，投资较高，且水塔需占用部分项目用地。

方案二：在2#、3#厂房投入使用前，高位消防水箱先设置于7#设备房上方，保证室内消火栓、自动喷淋系统的供水，室内消火栓系统、自动喷淋系统、自动消防炮系统的压力由消防水泵房内的各消防系统稳压泵维持。这样设备房上方的高位消防水箱只需高于2#3#厂房的1F室内消火栓的标高，不必另行架高。例如 ：1#厂房在7#宿舍建成前投入使用，则将高位消防水箱移至1#厂房屋面，待7#宿舍建成后再将水箱移至7#宿舍屋面。如7#宿舍比1#厂房先建成，则可将7#设备房屋面的高位消防水箱直接移至7#宿舍屋面。

此方案优点是投资较小，无需另行增加土建工程，水箱设于已建建筑屋面可充分利用建筑空间，减少室外占地，同时不锈钢水箱管理拆装管理方便，卫生条件较好。缺点是需根据建设阶段移动高位消防水箱，增加了设备移动工程量和部分新增管道工程量。但方案二相比方案一经济，具体方案可根据现场情况后综合比较确定。

5结语

（1）厂区消防给水系统设计需综合考虑生产厂房的高度、体积、生产产品的属性、市政给水资料等因素，来确定项目最不利消防用水单体及其消防给水系统种类。

（2）需了解项目周边的市政资料情况，再确定室外消火栓系统的形式。生产厂区通常坐落于郊区，会面临市政管网为枝状布置或环状管网上允许接入的接口仅为一个的情况，在规划道路资料不齐全时，消防系统建议从不利情况考虑，消防水池储存室外消防用水量，室外消火栓系统设计成独立供水系统。

（3）多层厂房内的仓库因其储存生产产品多，且自动消防炮扑灭火灾时会受到储存物品的阻挡，采用自动喷水灭火系统有更好的扑救效果，但自喷系统用水量较大，通常仓库会成为消防用水量最大的区域。

（4）仓库区自动喷水灭火系统需根据储存物品性质，按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）附录A及附录B确定火灾危险等级。自喷系统可有多种布置形式：采用普通喷头布置需参考规范5.0.4条；采用早期抑制快速响应喷头需参考规范5.0.5条；采用仓库型特殊应用喷头需参考规范5.0.6条。采用不同的喷头形式，灭火的持续喷水时间不同。

（5）需了解厂区的建设单体顺序及各单体的结构形式，以便合理设置高位消防水箱。

参考文献

[1] 中华人民共和国公安部. 建筑设计防火规范：GB 50016-2014（2018年版）[S].北京： 中国计划出版社，2018.

[2] 赖振贵，刘福光，梁景晖，等.白云国际机场三期扩建工程航站区给排水设计介绍：消防系统设计及智慧消防技术应用[J].给水排水，2023，59（5）：134-139.

[3] 赵耀.高大空间建筑自动喷水灭火试验及数值模拟研究[D].衡阳：南华大学，2021.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.消防给水及消火栓系统技术规范：GB 50974-2014[S].北京：中国计划出版社，2014.

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.自动跟踪定位射流灭火系统技术标准：GB 51427-2021[S].北京：中国计划出版社，2021.

[6] 贺鹏鹏，邢孟，赵凤霞，等.某丙类物流仓库消防系统设计探讨[J].给水排水，2022，58（S2）：20-24.

[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部.自动喷水灭火系统设计规范：GB 50084-2017[S]. 北京：中国计划出版社，2017.

[8] 赵振国.一起建筑塑料模壳火灾案例分析[J].今日消防，2021，6（1）：124-125.