殷壽陶

摘 要：隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快，高層建筑是城市化建設(shè)中最具有標(biāo)志性的建筑，為了保障人們的生命安全和減少火災(zāi)事故，對高層建筑進(jìn)行滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分必要的。

關(guān)鍵詞：高層建筑 消火栓 消防水箱

中圖分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0066-01

1 消火栓滅火系統(tǒng)

消火栓滅火系統(tǒng)是日常生活中較為常見的滅火方式，根據(jù)滅火的場所不同，可分為室外消防給水系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)主要由消防給水基礎(chǔ)設(shè)施、消防給水管網(wǎng)、室內(nèi)消火栓設(shè)備、報(bào)警控制設(shè)備及系統(tǒng)附件組成，消防人員在進(jìn)行滅火時只有把這些設(shè)備有機(jī)的協(xié)調(diào)，才能充分發(fā)揮消防滅火系統(tǒng)的作用，把火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

在進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，根據(jù)不同的建筑高度和面積，可選擇不同的設(shè)計(jì)方案，對于建筑高度小于50 m、建筑面積小于600 m2的一類民用高層建筑，根據(jù)《給排水設(shè)計(jì)手冊》查得：室內(nèi)消防水量為30 L/s，室外消防水量為30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為3 h。為了充分利用消火栓給水系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生10 min之內(nèi)應(yīng)備足消防用水，以便把火災(zāi)控制到最小的范圍內(nèi)。

2 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 消火栓的選用

按規(guī)定，高層建筑和裙房的各層的都應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓防止火災(zāi)，對于高層建筑的消防電梯前室根據(jù)消防設(shè)計(jì)規(guī)范要求也應(yīng)設(shè)置消火栓，消火栓栓口一般距地面1～1.1 m之間。

在利用消火栓進(jìn)行高層建筑滅火時，選擇合適的水槍射流高度是最為關(guān)鍵的一環(huán)，在設(shè)計(jì)中水槍的充實(shí)水柱根據(jù)建筑層高計(jì)算確定。通常水槍射流上傾角不宜超過45°，在最不利情況下，也不能超過60°。

2.2 消火栓保護(hù)半徑的計(jì)算

消火栓保護(hù)半徑計(jì)算：

式中，為消火栓保護(hù)半徑；

為水帶敷設(shè)長度，m，考慮到水帶的轉(zhuǎn)彎曲折，應(yīng)為水帶長度乘以折減系數(shù)0.9。

。

為水槍充實(shí)水柱長度的平面投影長度，m。

2.3 屋頂消火栓的設(shè)置

高層民用建筑的屋頂根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)要求設(shè)置消火栓。設(shè)置屋頂消火栓主要用于消防人員定期對室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的供水壓力以及建筑物內(nèi)消防給水設(shè)備的性能進(jìn)行檢查。另外，屋頂消防栓也可在建筑物發(fā)生火災(zāi)時，直接由于對高層建筑的滅火和冷卻。屋頂消火栓的設(shè)置，應(yīng)符合屋頂消火栓的設(shè)置要求，通常屋頂消防栓的個數(shù)為1～2個；為了便于對屋頂消火栓進(jìn)行控制，可設(shè)置壓力顯示裝置；對于采暖地區(qū)屋頂消火栓為了不影響其采暖效果，可在屋頂出口處或水箱間內(nèi)設(shè)置消防栓，但最好不要設(shè)在電梯機(jī)房內(nèi)。

2.4 消防水箱貯水量的計(jì)算

消防水箱應(yīng)儲存撲救建筑物初期（10 min）火災(zāi)的室內(nèi)消防用水量，其有效容積可按下式計(jì)算：

式中為消防水箱有效容積，m3；

為室內(nèi)消防用水量，L/s；

為水箱保證供水時間，min；一般取=10 min。

2.5 消防水泵的選型

消防水泵的流量，應(yīng)按火災(zāi)發(fā)生時，高層建筑物內(nèi)消火栓使用總數(shù)的每個消火栓的設(shè)計(jì)流量之和來計(jì)算。根據(jù)消防水泵的流量，確定消防水泵吸水管到消防管道最不利點(diǎn)的水頭損失，即管路水頭總損失，根據(jù)消防水池中最低水位至最不利點(diǎn)消火栓的標(biāo)高差，其消防泵揚(yáng)程的計(jì)算公式為：

Hxf=Hxh1+Hg+H

式中為消防水池中最低水位只最不利點(diǎn)消火栓的標(biāo)高差。

2.6 消火栓的減壓計(jì)算

由于高低層消火栓所受水壓不同，導(dǎo)致出水量相差很大，當(dāng)上部的消火栓口出水壓力滿足消防滅火要求時，下部的消火栓壓力過剩，消防支管減壓主要用于消除消火栓的剩余水壓。當(dāng)消火栓栓口出水壓力大于0.50 MPa時，可在消火栓栓口處加設(shè)不銹鋼減壓孔板或采用減壓穩(wěn)壓消火栓減壓，使消火栓的實(shí)際出水量接近設(shè)計(jì)出水量。

3 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動噴水滅火系統(tǒng)是利用其特有的性能，在火災(zāi)時能自動噴水滅火的固定滅火方式，可使火災(zāi)在初期就能夠及時得以控制，從而最大限度的減少火災(zāi)損失。自動噴水滅火系統(tǒng)具有滅火效率高，安全可靠，工作性能穩(wěn)定，適用范圍廣，投資少，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于民用建筑、工業(yè)廠房及倉庫。特別適用于在人員密集、不易疏散、外部增援滅火與救生困難的重要或火災(zāi)危險性較大的場所中應(yīng)用。

3.1 自動噴水滅火系統(tǒng)

為適應(yīng)保護(hù)對象的需要，充分發(fā)揮自動噴水滅火系統(tǒng)的作用，系統(tǒng)具有多種形式。按噴頭的封閉與否可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)。

閉式系統(tǒng)裝有閉式噴頭，平時處于密閉狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)后，由于熱力作用，閉式噴頭會自動打開噴水滅火。由于保護(hù)場所環(huán)境條件限制，要求平時閉式系統(tǒng)滅火管網(wǎng)內(nèi)充有水或壓縮空氣，因此又有濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)、重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)等多種系統(tǒng)類型。但露天場所不易采用閉式系統(tǒng)。

開式系統(tǒng)裝有開式噴頭，因此，滅火管網(wǎng)平時不會存水。當(dāng)設(shè)置場所發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測控制裝置啟動系統(tǒng)，所有開始噴頭會同時噴水滅火或阻止火勢蔓延。開式系統(tǒng)根據(jù)其作用不同，又分為雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)和雨淋—泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。

3.2 噴頭的布置

閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，用于保證建筑物的最不利點(diǎn)有足夠的噴水強(qiáng)度。噴水強(qiáng)度的大小與建筑物的火災(zāi)危險等級有關(guān)。設(shè)計(jì)中如采用標(biāo)準(zhǔn)玻璃球噴頭，由《給排水設(shè)計(jì)》查表可知：在10 m水柱的工作壓力下，消防用水量20 L/s，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度應(yīng)達(dá)6 L/（min·m2），作用面積應(yīng)為200 m2，噴頭工作壓力為10 mH2O。

噴頭是自動噴水滅火系統(tǒng)的主要組件。自動噴水滅火系統(tǒng)的火災(zāi)探測性能主要體現(xiàn)在噴頭上。噴頭在火災(zāi)時主要有兩個作用過程，首先是探測火災(zāi)，然后在保護(hù)面積上進(jìn)行布水以控制和撲滅火災(zāi)。噴頭布置間距與系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度、噴頭類型、噴頭工作壓力和噴頭的布置形式有關(guān)，其間距確定合理與否，將決定噴頭能否及時動作和按規(guī)定強(qiáng)度噴水。本設(shè)計(jì)采用矩形布置噴頭間距。

4 結(jié)語

綜上所述，主要介紹了高層建筑的消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于滅火系統(tǒng)是消滅火災(zāi)的主要工具，因此，在進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)一定要綜合考慮各種環(huán)境因素，使消防滅火系統(tǒng)充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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