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多层建筑消防设计范文

发布时间:2023-09-25 11:51:38

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多层建筑消防设计

篇1

本着“以人为本”的方针,为了维护生命财产的安全,增加部分消防投资,是会得到建设单位和业主的认同的,均可不设计室内消防给水系统。另外,《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(1997年版)第一章,第1.02条规定:“本规范不适用于九层及九层以下的普通住宅”。从而使绝大部分的多层住宅楼(7层及7层以下)处于完全不设防的状态,而实际情况是我国的绝大多数城市居民都生活在这种不设防的住宅中的。随着社会经济的发展和居民生活水平的提高,低层住宅也应设计消防系统。

一.设计消防系统的必要性

1.随着人们生活水平的提高,家庭中的电器用品越来越多;装修档次越来越高;气体能源的使用越来越普及;从而使发生火灾的可能性、危险性也越来越大。

a.家用电器越多,用电负荷越大,再加上大多数装修施工的并非是具有资质的家装公司,而是没有经过系统学习的个体水电工人。电气施工相当不规范,导致由于电路故障发生火灾的事件屡屡发生。

b.装修档次越高,采用的可燃.易燃物品越来越多。家装物品火灾危险性大致如下:油漆(乙类)、地板、天花衣柜书桌等木质家具(丙类)、窗帘等纺织品(丙类),这给火灾的发生、蔓延埋下了很大的隐患。

c.随着生活水平的提高,煤气、天然气、液化气已经在居住小区中广泛应用。然而一旦发生火灾而不能及时被迅速扑灭,气体能源供应系统随时有发生爆炸的可能,使火灾变得更加难以控制,给生命财产造成极大的损失。

2.商业服务网点是指居住建筑的首层或首层及二层设置的建筑面积不超过300m2的百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所理发店等小型营业性用房。此类建筑功能复杂,每套的面积从十几平方米到三百平方米不等,因储存大量的可燃物品,并且有较多的电器照明及加工设备,因此火灾隐患较大。

3.一旦发生火灾,消防车难以及时到达和进行灭火扑救。消防规范规定,消防车必须在接到火灾报警10分钟之内赶到现场。但正常情况下,人们发现火情并进行报警,是在火灾蔓延了相当长时间之后;再加上天气恶劣,交通拥挤,消防通道堵塞等不可预见因素,消防车很难及时到达火灾现场。另外,由于现在家庭的防盗措施严密,在房主不在现场的情况下,消防队员难以及时进入室内进行扑救。

3.最重要的是一旦发生火灾,很有可能不可避免地造成人员伤亡,这部分损失是无法用金钱进行评估的。所以,学习高层建筑灭火经验,立足于自救,设计室内消防系统,是必要的。

二.设计消防系统的可行性

随着社会的不断发展,住宅小区化的实施,人们对于住房本身之外的投资越来越认同,如小区绿化,保安措施,电子监控等。本着“以人为本”的方针,为了维护生命财产的安全,增加部分消防投资,笔者相信,是会得到建设单位和业主的认同的。另外,随着消防器材的进步发展,在保证安全的前提下,消防投入成本也在逐渐地降低。消防投资只占整个投资中很小的一部分,但它能够起到的作用是显而易见的。

三.具体设计方法的讨论

在我国,根据我国的发展中国家的国情,应考虑灭火效果与经济条件相结合的最佳方法将消防安全问题大面积普及。对于7层以下(含7层)的住宅楼消防系统设计,笔者提出以下方法,仅为个人观点,供同行们讨论。

1.方法一:对于带商业服务网点的住宅楼,室内消火栓的布置

a.住宅消火栓的平面布置,通常这些多层住宅楼多为框架或砖混结构建筑,层高2.80-3.00m,楼梯开间2.60-2.70m,消火栓箱的可选位置只有两处,一是入户门附近,二是梯间休息平台处。

b.对于商业网点室内消火栓的布置,实践中有些难度,大多数商业网点开间较小,每间布置室内消火栓在经济性和合理性上有所欠缺,从讲究实际效果的角度出发,可采用以下方式:对于人员聚集且可燃物较多场所,以及需设置两部以上疏散楼梯的“连家店”,应在每层设置室内消火栓。对于二层的商业网点,因开间较小,如在二层布置消火栓,施救操作空间有限,宜在底层外墙或其他公共部分设置室内消火栓箱,其布置应保证有两支水枪的充实水柱到达室内任何部位。设在底层外墙的消火栓,要注意防盗防冻问题。在冬季比较寒冷的地区,消火栓管道可以做成干管,不用保温,附近做阀门井,井内设泄水阀,使用时打开阀门即可。对于开间特别小,每个分割单元总面积也特别小的“连家店”式建筑,无公共外墙可利用,无法布置室内消火栓,可以考虑合理布置几个共用室外消火栓,或在公共部位仅设置室内消火栓栓口,明装暗装均可,但每个商户配备足够的水带和水枪。

2.方法二:按目前八层带商业网点单元式住宅楼的做法,在屋顶设置消防水箱储存十分钟的消火栓用水量,另外每层设置室内消火栓,层层设置灭火器。这种做法对于消防安全固然是很好的,但增加水箱容易影响建筑物的美观,水箱也难以管理。而且此方法对于投资的增加是相当大的,除非有相当的经济实力,一般情况下不是很适用。

3.方法三:层层设置灭火器,不设计室内消火栓系统。此方法投资很小,但灭火器的灭火能力有限,难以保持持久的灭火能力,故此方法不适用。

4.方法四:仅在一、二层设室内消火栓,水源由市政管网提供,楼顶不设消防水箱,另外,层层设置灭火器。设计参数:消火栓用水量5l/s,单枪流量2.5 l/s,同时使用2支水枪,水带长度25米。根据建筑设计规范,七层楼的地面的高度一般距室外地平18米左右(层高2.8米左右), 利用25米水带的长度加上充实水柱的长度,能保证设于一、二层的室内消火栓对所有楼层进行灭火。现今,各大中城市的市政管网压力保持在0.25-0.30Mpa之间,基本能够保证所到达楼层消火栓的充实水柱。在市政压力不够的地方,可以在管道上设计管道泵进行加压,以达到压力要求。需要注意的是,设计时必须保证来自不同立管的两股水柱同时到达同一单元内的任何部位。而市政管网完全能够保证灭火时间内的用水流量。其实,仅在一层设置室内消火栓已能达到消防要求,之所以一、二层都设,是考虑到万一失火,两层消火栓可以在短时期内达到灭火效果,进而降低损失。再加上灭火器的使用,完全能达到扑灭火灾的要求。此方法相对于方法一,可以节约很大的投资,但从灭火效果上来说,并不比方法二逊色。

4. 方法五:仅在一、二层设室内消火栓,水源由市政管网提供,楼顶不设消防水箱,不设置灭火器。此方法就是方法三不设置灭火器。可以节省下灭火器的投资。但室内消火栓的使用要经过一定的培训,而且使用的人员需要一定的体力保证。所以,笔者认为,在住宅消防系统中,灭火器的使用还是很有必要的。

四.结论

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,以及人们对自身生存质量要求的不断提高,在所有低层住宅中设计消防系统,是非常有必要的。本文所提供的各种方法,各位同行可以根据实际情况,与本地消防管理部门进行商讨是否可行。

参考文献

[1] 《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001年版).北京:中国计划出版社,2001.

篇2

社会经济正在不断的、快速的发展,然而随着经济和人口的增长,地球的使用面积却越来越局限。目前的城市里大多都是高林耸入的高层建筑,虽然在很大程度上解决了人类的居住问题,但也随之带来了安全隐患。如今,人们的、居住的条件已经得到了很大的改善,不仅仅只是为了生活而生活,而更多的是要求精致和品位。无论是工作还是居住,其堆放的可燃物都是比较多的,这也就造成了人们安居乐业的安全隐患的产生。更何况工作、生活的场所几乎都是多层结构的建筑,在逃生这一块看来,还是有着诸多不便的。但人们似乎并没有将这个问题严肃来看待,只是把火灾的重要责任全部都抛给了建筑单体本身所具有的消防设施,以及消防部门的扑救,也就是说,在保护自己安全的这一点上,人们似乎没有太重的意识,而是过分依赖他人。多层建筑的消防应该着重体现在建筑的设计上,而不只是简单的做样子。对于疏散人群的楼梯、消火栓以及稳压、自动喷淋等等这些消防工具,都需要专业的设计人员进行考虑设计,因为他们对于建筑物消防设施的设计是直接影响到建筑物的防火以及救火效果的。

一、我国多层建筑消防系统的现状

在我国的大中小城市以及周围乡镇中,多层建筑是被广泛运用的,而学校、医院、商场、娱乐场所等等几乎全都是多层的建筑物,而其室内的消防系统基本上都是消火栓这种非常老式的消防模式。虽然在我国新修改的《建筑设计防火规范》中,已经增加了对自动喷淋灭火系统的设置范围,而比较重要的公共场所也已经在消防部门的严厉控制下改革为自动喷水灭火系统,但以设置室内消火栓为消防模式的多层建筑物仍然占据着很大的比例。

二、我国多层建筑消防系统的问题

在过去,已经发生了的众多的火灾事故中,有相当多的多层建筑室内的消火栓系统在控制火灾前段时间的作用都是微乎其微的,由此可以看出,室内的消火栓使用的效率并不高,这是因为消防人员一般都会采用将消防车水龙带直接接到室内进行使用,又或者是利用消防车在室外直接朝着火的部位进行喷洒,所以一般来说,室内的消火栓设置的意义几乎是无法体现出来的。造成这种现象的原因主要有:现如今,全民的消防意识普遍都不够高,灭火的技能以及基本的灭火器材操作知识十分的缺乏。在现实中,发生火灾的时候,人们基本上都不可能有效的使用室内消火栓系统来进行灭火。所以,室内的消火栓系统最终还是需要经过严格训练的专业人员或者是消防队员来进行操作使用;经过实践的调查显示,很多的多层建筑室内的消火栓大多数都得不到良好的维护保养,从表面上就可以看出不是阀门锈蚀到已经不能开启,就是水带或水枪已经缺失,从而导致了在关键

的时候根本无法使用。可以说,这都是因为人们的安全意识不够高,一旦火灾真的发生了,消火栓将会是消防人员到来之前唯一可以进行自救的工具,对它的破坏,其实就是对自己生命的不在乎;从安全的角度上来讲,在能够利用外来的水源进行灭火活动的时候,而多层的建筑物高度又不是太高的时候,尤其是在没有人员被困在火场的情况下,消防队员是完全没有必要冒险进入多层建筑室内取用消火栓来进行灭火活动的。除此之外,随着经济的发展,住宅、办公、娱乐消费等等公共场所的装修标准,也是在大幅度上升的,其实这样一来建筑的火灾隐患也大大的增加了。在多层建筑的室内设消火栓系统,其主要的目的就是为了能够控制初期10 分种以内的火灾。然而,反应速度相对比较滞后的室内消火栓系统,却又非常容易耽误火灾初期极为宝贵的扑救时间,从而造成火势蔓延的大火。

三、如何有效的加强多层建筑消防系统

(一)加强人的安全意识

关于这一点必须大力的宣传,使人们在头脑中形成一种安全意识。比如说,怎样在火灾发生后逃生;怎样安全的使用火、安全的使用电等等。可以制作成文字图片张贴在人们居住附近的公告栏,也可以与电视系,在电视节目上频繁的播出,目的就是务必要使每一个人都清楚的知道怎么做才会安全的,甚至消防设施应该怎样用也是每一个人都应该知道的。

(二)设置灭火系统

篇3

中图分类号:TU2文献标识码:A

对于城市高层建筑来说,良好的防排烟消防系统是保障整个建筑安全性能的关键环节,也是体现建筑设计科学性的重要部分,对人们的生命财产安全以及社会的和谐发展有着不容忽视的作用。根据调查显示,在我国一些重大的建筑火宅当中,对人们伤害最大的往往不是明火,而是不能及时排出的大量烟雾,因为在大火的燃烧过程中会产生有毒的浓烟,这些浓烟会造成人们呼吸困难,进而导致窒息死亡,其伤害力远远比火要大得多,因此,建筑企业应该十分重视防排烟消防的合理设计,这样才能通过有效的预防减少火宅的出现,对保障人们的生命财产安全具有重要的现实意义。基于此,笔者结合自身的实际经验,对建筑防排烟消防设计的主要方式展开了深入的探讨和分析,具体内容如下:

一、探析建筑防排烟消防设计的主要方式

防排烟消防系统是建筑整体设计的一个重要构成部分,它主要体现在两个方面,一个是防烟系统,另一个则是排烟系统,要想升级建筑的防排烟系统,就应该在这两个方面结合实际操作,多进行创新设计,以达到最终的安防目标。

(一)合理规划建筑防烟系统的分区

一般情况下,在建筑火宅刚发生的初期,主要是对烟气进行一定范围的控制并及时扩散,从而缩小烟气的范围,减少烟气对困在建筑火宅区域内人们的生命安全影响。为了有效规避这个问题,建筑企业在防排烟消防的前期规划设计中,就应该结合建筑物的实际情况和周边自然环境等因素,有效将防烟区域进行分割。

值得注意的是,有的建筑企业在布置防烟分区规划的过程中,错误地以为防烟分区面积越小效果越好,所以工程设计师在大型商场等空间规模很大的情况下,他们经常会将防烟分区分割成小块区域,而在设计地下车库排烟系统时,也会把突出楼板下高度超过500mm的结构梁当做挡烟垂壁,划分出数量众多的防烟分区,这样不但没有达到排烟消防效果,过小的储烟仓根本就不能容纳火灾产生的烟气量,更会使烟气不断向其他地方蔓延,这种情况下,挡烟垂壁就已经失去了防烟分区的作用。之后,从便于工程设计角度考虑,可以按常规条件计算出常用功能区域排烟量,将其规定为最小排烟量,根据最小排烟量套用单位地板面积排烟量指标反过来确定最小排烟分区面积,与此同时,每个防烟分区的面积一般不超过500m2,防烟分区不应跨防火分区[1]。

(二)采用科学的建筑防排烟消防系统设计方式

与防烟系统不同,排烟系统的种类非常多,因此其设计方式也有众多选择,在工序上也相对较为复杂。就我国建筑防排烟消防设计系统的发展条件而言,目前建筑施工中采用得较多的还是自然排烟以及机械排烟这两种方式。

1.自然排烟方式

自然排烟方式是利用温度气压、外界的风力等自然条件作用力,使室内外空气之间形成有效的对流的原理,从而将烟气自然排出室外的方式进行设计。一个良好的自然排烟系统设计通常要做到以下三个方面:首先,设计师应该根据建筑室内的环境,对可能发生火宅中的最大烟气量进行精密的估算;其次,我国建筑消防对于室内最大安全烟气量有一定的标准,因此,设计师应该严格按照这个明确的规定和火灾中室内最大的烟气量等,计算出室内所要求的最大排烟量;最后,在明确了最大排烟量之后,设计师还要对室内排烟口的位置和大小进行合理的规划设计,以确保整个系统的完整性和科学性。

2.机械排烟方式

机械排烟方式在高层建筑中运用得最多,在设计上也相对复杂和繁琐,需要一定的专业知识和技术经验。在机械排烟系统的设计中,主要从四个部分进行操作:在进行机械排烟系统设计之前,要对建筑容纳人数、风机压力值、开启门的数量和面积等主要参数进行统计与确定;排烟区域不同部位风量不同,建筑企业应该通过查表和计算两种方法确定送风量;防烟楼梯间的加压送风口应设置1台或多台机械加压送风防烟系统,且隔墙的耐火极限不低于2.5h;根据室内环境设置加压系统,这种系统只会在紧急情况下运行,预防系统超压的泄压装置不可或缺,这样才能在减小压力的同时保证机械送风的有效性[2]。

二、探析高层建筑与多层建筑防排烟消防系统设计的不同之处

(一)防烟系统不同

由于高层建筑在立体空间上有很大的占用面积,防烟系统显得非常重要,基本上每个高层建筑都会根据建筑形态设置一个标准防烟系统。多层建筑内部面较多,对于小面积多层建筑来说,不设置防烟系统也没有太大影响,而对于大面积多层建筑来说,一般会采用挡烟隔墙作为防烟系统。

(二)排烟方式不同

在排烟方式上,高层建筑和多层建筑有着很大的区别之处,高层建筑通常会根据建筑形态来选择排烟方式,具体来说,有敞开阳台或者呈现凹廊型的高层建筑,自然排烟方式使用得较为广泛;如果是超过50米的公共建筑或者超过100米的其他建筑,都应该在防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室设计机械排烟系统,多层建筑就相对简单,一般都是采用自然排烟方式。

(三)设计原理不同

除了防烟系统和排烟方式,对于高层建筑和多层建筑而言,其排烟系统设计的原理也是不同的。高层建筑排烟系统设计主要考虑的是建筑纵向的空间,而多层建筑主要考虑建筑的是横向面积大小,这是系统选择的基础,也是最大的差别。

三、结语

综上所述,防排烟消防系统是整个建筑的生命线,也是保障人们生命财产安全的关键,因此,建筑企业在充分考虑建筑形态、结合基础条件的前提下,应该多加重视防排烟系统的科学设计方式,在不断的实践操作中加以总结,对防排烟消防的设计细节做足工作,从整体上保证建筑安防系统的有效性和安全性。

篇4

高层建筑消火栓给水系统的给水方式《高规》第7.1.3条规定:“室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统……”,高压消火栓给水系统是指消火栓给水系统任何时间不需启动消防泵即能满足系统消防所需的水量和水压。根据GB50282-98城市给水工程规划规范要求,出厂水压要求达到接水点水压一般为28m水柱,高层建筑实际上很难找到一个真正意义上的高压消火栓给水系统,因此高层建筑消火栓给水系统一般采用的就是临时高压给水系统。而《建规》对多层建筑消火栓给水方式及相应的适用范围未作十分明确的规定。目前多层建筑室内消火栓给水系统的给水方式有直接给水方式、仅设水箱的给水方式、设水泵+水箱的给水方式[3]。但单设水箱的给水方式在实际工程中经常在设置高位水箱后建筑物最上面1层~2层的消防所需水头仍无法保证,还须另设消防增压泵,这就使得消防水箱(或气压水罐)和消防水泵在系统中同时出现。因此在实际设计工作中除了在:

1)建筑物不太高、体积不太大,如单层厂房、库房等;

2)城市有专供消防用压力较高之管网或建筑物在市政供水设施附近较高压力范围内可采用直接给水方式外,严格执行现行《建规》对于大多数多层建筑消防给水来讲,都只能采用水泵+水箱的临时高压给水方式。

2消防水箱水量

消防水箱的主要作用是:提供准工作状态和火灾初期消防系统所需的水压;提供火警发生后所需的初期消防用水量。多层和高层建筑虽然均采用了临时高压给水系统,但水箱的作用却有所区别。由于多层建筑室内消火栓给水系统一般只要求扑救初期10min内的火灾,10min以后的火灾则由城市消防队来扑救;所以多层建筑一般应储存10min的消防用水量以提供火警发生后所需的初期消防用水量。而高层建筑立足于自救,即室内消火栓给水系统要求在整个灭火过程中均能充分地发挥作用,因此在高层建筑中消防水箱的主要作用是提供准工作状态和火灾初期消防系统所需的水压。一旦高层建筑发生火灾发挥重要作用的应是消防主泵,按消防水泵产品标准规定消防水泵启动时间应不大于20s,所以高层建筑消防水箱的水量可参照国际上通行的做法,从实际灭火需要出发,水箱容积可取小,当独立或分别设置消火栓和自动喷水灭火系统时,消火栓系统消防水箱(或气压给水设备)储水量不应小于900L,自动喷水灭火系统消防水箱(或气压给水设备)储水量不应小于600L;当消火栓和自动喷水灭火系统合并时,消防水箱(或气压给水设备)储水量不应小于1500L[4]。

3最不利点消火栓口压力的计算

对多层建筑消防水箱的设置高度《建规》中8.4.4条规定:“设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱(包括气压水罐、水塔)……重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位”。在条文说明里还要求设置高度“能满足最不利点消火栓栓口静压的要求”。但对最不利点消火栓栓口静压的要求无明确数据规定。高层建筑消防水箱的设置高度根据《高规》第7.4.7条规定:“采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱”,7.4.7.2条同时规定:“高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施”。按此规定高层建筑消防水箱的设置高度很明确应按“保证最不利点消火栓处静水压力”执行,而且规定了具体的数据。但实际计算过程中常常有人把消火栓口的静压和动压混淆起来,静压是指消火栓内水处于静止状态时的压力,而动压是指消火栓内水流在外泄时该处的压力。如果把此处规范条文里规定的静压理解成动压,按算出的结果就会成:消火栓栓口压力为0.07MPa时,对应消火栓充实水柱长度为3.76m,消火栓流量仅为2.72L/s;当消火栓栓口压力为0.15MPa时,对应充实水柱长度为9.11m,消火栓流量为4.38L/s。得出的结论是:《高规》的最不利点消火栓静水压力0.07MPa和0.15MPa均不能满足消火栓充实水柱长度不大于10m(或13m),消火栓流量不大于5L/s的要求,按此结论高位消防水箱的设置高度要同时满足消火栓充实水柱长度和最小流量要求,最不利点消火栓静水压力不应低于0.19MPa[4]。水箱设置如此之高,在实际工程中难以做到,因为高位消防水箱设置高度除应考虑保证最不利点消火栓水枪的充实水柱长度外,还受到建筑物本身结构特点的限制,不可能“有求必应”,无限制地增高。即使置之于电梯机房上面,最不利点消火栓处的静水压力一般也只有7m水柱左右,从而不能满足最不利点消火栓水压要求。而产生这种错误概念的原因是:两规范中对最不利点消火栓栓口的静水压力术语没有定义。建筑消防水箱侧重于保证火灾前10min的消防用水压力,一般为没有受过专业训练的非消防人员使用,如果出水压力过大,水枪将难以架稳;而水枪充实水柱长度主要考虑火灾发生,消防水泵启动加压后,水枪射水达到室内最高着火点的水柱灭火有效长度。侧重于火灾10min后消防队员到场使用,快速有效控制、扑灭火灾,因此按静压确定水箱的设置高度比按动压确定更准确,更符合实际,并易于执行。

4消防水泵的增压稳压

多层民用建筑消防水箱储水10min供水扑救初期火灾是十分必要的,但对仅仅为了扑救初期火灾而由于水箱高度不能满足最不利点消火栓所需水压,就设置消防主泵,增添了设备费用和管理难度,要求显然有些过高。况且,在工程设计中,常常碰到多层建筑底层是商铺,上层是住宅。而高层建筑消防系统采用的水泵根据作用分实质有两类:一类是在未发生火灾时用于维持管网压力的增压设施习惯称为稳压泵;一类是火灾初期消防主泵启动前,用于满足消火栓和喷头出水水压水量的增压设施习惯称此时的增压设施为增压泵,《高规》中的规范条文对此未予明确区分,而实际上增压泵和稳压泵在作用和功能上有所区别,其流量值也不相同。《高规》第7.4.8.1条:“增压水泵的出水量,对消火栓给水系统不应大于5L/s;对自动喷水灭火系统不应大于1L/s”,是针对稳压泵而言,《高规》第7.4.8.2条:“气压水罐的调节水容量宜为450L”,是针对增压泵而言,在实际工程中这两种增压方式在流量和扬程的选择上是有区别的,如:某高层办公楼,地下1层,地上20层,地下1层消防贮水池最低水面标高-4.50m,20层地面标高73.00m,屋面标高76.30m,屋顶消防水箱最低水面标高80.50m。按规范要求,应设消防增压设施(按设于地下1层考虑),如按增压泵+气压罐(隔膜式)的方式选择,增压泵扬程Hp′≥1.34MPa;增压泵流量q>6.0L/s。而按稳压泵+气压罐(隔膜式)的方式选择稳压泵扬程Hp′≥1.15MPa;q≤5L/s,这两种方式中,增压泵+气压罐(隔膜式)方式,无论平时还是火灾初期,都能满足消防水压水量要求,是较完备的增压稳压方式;但是所需气压罐容积较大,增压泵扬程较高,致使整个管网系统压力升高,在系统分区和减压方面带来麻烦,工程造价较大。第2种稳压方式,平时能维持管网的消防水压,所需气压罐容积较小,能有效缓解稳压泵启停频繁,管网系统压力不致过高,设计计算简单;唯一不足的是在火灾初期仅满足短时间的水压水量要求,不过现在的消防主泵绝大多数能在10s左右启动[5],具体选择时应注意这两种增压方式的区别。

5结论与建议

1)多层建筑和高层建筑消火栓给水系统采用的给水方式大多是水泵+水箱的临时高压给水系统。多层建筑规范应明确水箱给水方式的设置范围。

篇5

还有,众所周知多层建筑室内消火栓给水系统,主要目的就是为了扑救初期10分种内的火灾。但随着时间的推移,《建规》制定时的许多历史条件已经发生了变化。随着经济的发展,人民生活条件的改善已使得住宅、办公场所、消费场所的装修标准大幅度提高,增加了建筑的火荷载,相应的火灾危险性和大火蔓延速度也大幅提高;灭火程度极低的室内消火栓系统极易耽误火灾初期极为宝贵的扑救时间,造成火灾的蔓延。

二、自动喷水灭火系统的优点及设置必要性

自动喷水灭火系统的优点是:不需人员到起火点操作,值班人员只要在消防控制室就可以完全监控整栋楼的情况,做到早发现、早报告、早扑救。灭火成功率高,特别是对控制初起火灾极为有效、可靠。据国外的资料介绍,自动喷水灭火系统的灭火成功率高达90%以上。以美国为例,从1925年到1969年的45年中,安装这一系统的建筑物共发生火灾81425次,灭火、控火成功率达96.2%。又如澳大利亚和新西兰,从1886年到1968年的几十年中,安装这一系统的建筑物共发生火灾5734次,灭火成功率达99.8%。国内也有许多成功的实例,如1958年建的厦门纺织厂,曾发生过四次火灾,均由喷水头自动启动将火扑灭。自动喷水灭火系统以其目的性强,直接面对着火点,效率高,水渍少等诸多优点,已经成为国际公认的可以普及使用的主动固定消防设施。在美国,自动喷水灭火系统不仅在高层建筑、公共建筑、工厂和仓库中普遍使用,而且已经发展到在家庭住宅中安装这一系统。

从经济的角度考虑。我国的自动喷水灭火系统已经有40多年的实践经验,经过几十年的研究、实践,现在在技术、产品配套、全自动化程度、操作等方面都已经有了较丰富的经验;自动喷水灭火装置的大量生产和使用,以及国产化程度的提高,已经使得自动喷水灭火系统的相对价格大幅下降。据统计,国内安装该灭火系统的费用一般占工程总投资的1~3%。与室内消火栓系统相比,费用并没有升高多少,而灭火成功率却增长了数倍。完全符合经济利益的要求。

结论:

篇6

还有,众所周知多层建筑室内消火栓给水系统,主要目的就是为了扑救初期10分种内的火灾。但随着时间的推移,《建规》制定时的许多历史条件已经发生了变化。随着经济的发展,人民生活条件的改善已使得住宅、办公场所、消费场所的装修标准大幅度提高,增加了建筑的火荷载,相应的火灾危险性和大火蔓延速度也大幅提高;灭火程度极低的室内消火栓系统极易耽误火灾初期极为宝贵的扑救时间,造成火灾的蔓延。

二、自动喷水灭火系统的优点及设置必要性

自动喷水灭火系统的优点是:不需人员到起火点操作,值班人员只要在消防控制室就可以完全监控整栋楼的情况,做到早发现、早报告、早扑救。灭火成功率高,特别是对控制初起火灾极为有效、可靠。据国外的资料介绍,自动喷水灭火系统的灭火成功率高达90%以上。以美国为例,从1925年到1969年的45年中,安装这一系统的建筑物共发生火灾81425次,灭火、控火成功率达96.2%。又如澳大利亚和新西兰,从1886年到1968年的几十年中,安装这一系统的建筑物共发生火灾5734次,灭火成功率达99.8%。国内也有许多成功的实例,如1958年建的厦门纺织厂,曾发生过四次火灾,均由喷水头自动启动将火扑灭。自动喷水灭火系统以其目的性强,直接面对着火点,效率高,水渍少等诸多优点,已经成为国际公认的可以普及使用的主动固定消防设施。在美国,自动喷水灭火系统不仅在高层建筑、公共建筑、工厂和仓库中普遍使用,而且已经发展到在家庭住宅中安装这一系统。

从经济的角度考虑。我国的自动喷水灭火系统已经有40多年的实践经验,经过几十年的研究、实践,现在在技术、产品配套、全自动化程度、操作等方面都已经有了较丰富的经验;自动喷水灭火装置的大量生产和使用,以及国产化程度的提高,已经使得自动喷水灭火系统的相对价格大幅下降。据统计,国内安装该灭火系统的费用一般占工程总投资的1~3%。与室内消火栓系统相比,费用并没有升高多少,而灭火成功率却增长了数倍。完全符合经济利益的要求。

结论:

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中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A

一、 建筑消防系统及相应规范

建筑消防给水系统包括:消火栓给水系统.自动喷水灭火系统及其他固定灭火设施和高层建筑消防给水系统。它主要由以下几部分组成:水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵。作为工程设计的强制性规范之一《建筑设计防火规范》(以下简称《规范》)在总结多年来防火设计方面的经验教训,吸收国外符合我国实际情况的先进技术成果的基础上已多次做了修改补充,对建筑防火设计起了很好的规范和指导作用。但现行《规范) GB50016-2006对多层建消火给水系统形式及相应的适用范围仍未作十分明确的表示,在实际设计工作中,常常因设计人员理解不同或消防主管部门要求不

同产生偏差,因此进一步明确阐述多层建筑消火栓给水系统形成。更便于实际操作,对各地最大而面广的多层建筑防火设计而言,具有十分重要的现实意义。

二、系统分析

多层建筑消火栓给水系统可由下列要素组成:消防水池、消防水泵、消防水箱(或气压水罐),消防水泵接合器、室内消火栓、消防管网及阀门等部件。并且可根据建筑物高度、室外管网压力、流量和室内消防流量、水压等要求进行取舍组合。对照《规范》相应条文和通常实际允许的设计条件我们可以发现如下状况: (1)现行《规范》第8.3.3规定“具有下列情况之一者应设消防水池:一、当生产、生活用水量达到最大时,市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用7Kt~-:二、市政给水管道为枝状或只有一条进水管,且消防用水量之和超过25L/s”从中可以看出消防水池是因为消防用水量不足,即使是第二条款虽流量满足,为安全起见而设,也可能压力不够(如压力足够,消防水池仅是作为第二水源以备停水时消防车扑救火灾用)。故设消防水池必配消防水泵,以满足流量或压力的要求,而设消防水泵通常应有消防水池。以供取水。因为《规范》条文第8.6.1条规定:“当生产、生活用水量达到最大、且市政给水管道仍能满足室内外消防水量时。室内消防泵进水管宜直接从市政管道中取水”这在绝大多数城市是不允许的。 (2)系统中设置消防水泵对于单个建筑而言肯定为临时高压系统。按《规范》第8,6.3条规定“设置临时高压给水系统的建筑物,应设消防水箱或气压水罐、水塔……”而在建筑物高处设消防水箱一般情况下是很难满足最不利点消火栓水压要求的(180—200Kpa),根据第8.6.2条 “水箱不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑,应……设置直接启动消防水泵的按钮”即设消防水箱就必须有消防水泵。.346——综上分析,符合规范要求和实际情况的消火栓给水系统,消防水池、消防水泵、消防水箱(或气压水罐)会在系统中同时出现,而消防水泵接合器可按《规范》第8.6.1条4款取舍。

三、室内消火栓给水系统方式

1、消火栓直供给水系统方式

室外市政给水管网的压力和流量完全能满足室内最不利点消火栓的设计水压和流量,系统直接引自市政管网供给建筑物内的消火栓。适用范围:(1)建筑物不太高,体量不太大。如单层厂房、库房等。(2)城市有专供消防用压力较高的管网或建筑物在市政给水设施附近,较高压力范围内。依据消防水泵接合器的功能,此类系统即使建筑物是超过4层的厂房、库房、设消防管网的住宅或是超过5层的其他民用建筑,也可以无需设接合器,只要室外消火栓之数量按室内外消防水量之和去确定即可。

2、消火栓加压给水系统方式

室外市政给水管网的压力和流量不能完全能满足室内最不利点消火栓的水压和流量,系统通常为市政给水管网之水经过消防水池由水泵提升加压供给室内消火栓,建筑物屋顶最高处设重力流之消防水箱或设置气压水罐,气压水罐一般与水泵设在底层或地下室之泵房内,内存lOmin消防用水。该系统适用于应设室内消火栓但室外市政不能满足要求的所有建筑物。

3、消火栓水箱给水系统方式

在实际设计工作中,严格执行《规范》对于一般城市的大多数多层建筑消防给水设计来讲,都只能采用消火栓加压给水系统方。综合安全和经济两方面的因素,结合火灾扑救的实际操作情况。应友必要根据建筑物高度、体积、使用性质及可燃物多少等界定可采用消火栓水箱给水系统方式的范围。该系统是指从市政给水管网上直接接水至室内消火栓管网,并设置屋顶消防水箱(内贮lOmin消防用水)和消防水泵接合器,火灾时可由消防车通过接合器加压向室内消火栓管网给水。但室外消防系统的给水能力必须包括室内消防用水量。建议先行《规范》中室内消火栓用水量≤10L/s的建筑物在满足室内外消防水量的情况下,可采用此方式。

四、消防栓给水系统技术要点

1、 高层建筑群的设计特点

高层建筑群消火栓给水系统设计套用现行《高层民用建筑设计规范》(GB50045-95),往往按如下设计方式:一、消火栓系统单独设置,设临时加压泵房,每个消防栓箱启动泵按钮信号均要接至消火栓泵房,由着火信号自动启动消火栓泵。二、必须设不小于6m3 (有的地方消防部门要求为12m3 )的消防水箱。当建筑不利点消火栓静水压力低于0.07Mpa时,要设消火栓稳压泵。三、为保证消防水不被动用,单独设消防水池或采用液位限制。

按上述设计,消火栓与生活给水系统各自独立,室外管位紧张,设计困难;另外投资大,影响房地产开发商的开发利润;屋顶设消防水箱,尤其不设稳压泵房的消防水箱间,严重影响建筑立面。更主要的是,最终使用效果适得其反,有必要认真分析。

2、 高层建筑群消火栓、生活给水系统宜合并

高层建筑群一般为普通住宅,小于等于50m,室内消防栓用水量应为10l/s。如果首层有商业网点按二类商住楼考虑则应为20l/s,若有汽车库按I、II类停车库考虑亦采用20 l/s。即使按20 l/s,生活用水量按350L/(人·d)计算,对于8万m2 左右的高层建筑群,消火栓给水量与生活水给水量基本持平,面积再大则生活给水量大于消防用水。显然,生活水与消防水共用管,对于面积越大的高层建筑群,就水量而言只会更有利于消防。

生活给水给水水压与消火栓给水水压差,经计算为0.12—0.18Mpa左右,完全可以共用设备。如采用变频给水,生活给水减频,消防恢复原频,可克服生活给水采用消火栓水压耗能略高的毛病。

对于高层建筑群而言,室外给水工程量比较可观,生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍;对于有地下小汽车库,总图紧张的小区,有时竟很难找到管道位置。更应引起有注意的是,某些地方消防检查统计表明,单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格,“消防突击检查时运行合格率较低”的原因,恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。生活给水系统的增加投入可可以增加售房卖点或住户对物业管理的满意程度,因此生活给水问题普遍受到重视,生活给水泵因常开,开发商甚至愿意选购进口不锈钢泵,物业管理也有完善、规范化的制度。消火栓给水系统则不然,很多只是应付例行公事的消防检查,得不到应有的重视,最终单设消火栓给水系统反倒不安全。

现行消防规范还规定,消防水不能动用。消火栓系统死水一潭,还不允许少量动用,比如绿化灌溉用水。保证半个月或一个月,消防系统换水一次,以防止消防水质的恶化,但最根本的措施还在于消火栓给水与生活给水系统合并。

3、 变频或气压给水系统应视为常高压给水系统,可不设屋顶水箱

何为常高压给水系统,《高规》尚无明确定义。本人个人理解,对于水消防系统而言,无论是准工作状态或消防时,都能保证消防水量与消防水压的要求,即可认为是常高压给水系统。

担心变频或气压给水不能保持常高压的原因,无非是担心电源切换时间以及设备机械故障。实际上生活、消防合用的变频或气压给水系统,为了加强其消防功能,在供电电源设计上下足了功夫,为保证生活给水功能,提高楼宇的档次,开发商也愿意花大价钱购置高级发电机。根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-92)6.1.5.1机组应始终处于准备启动状态,当正常供电中断时,机组应立即启动,并在15s内能投入正常带负荷运行。

对于小高层建筑群而言,即使15s的消火栓给水量,也就是300L,保守点按30s,即稳压罐水容积到600L,也足以保证消火栓系统的安全。

至于设备故障,生活给水泵及消火栓给水泵互相备用,大大增加了设备的安全性。何况山上的水池及管道输送也不是绝对没有故障的可能。随着科技的发展,设备的可靠性还会进一步提高。

设屋顶消防水箱对于大型高层建筑问题不大,但对于高层建筑群则有异议。如果一次着火区设一个显然做不到万无一失。《高规》未有着火次数的规定,《建规》则规定≤2.5万人为1次, ≤5万人为2次。按如今一般人均面积,2.5万人反推算,住宅面积至少也在50万m2以上;按较高的容积率,住宅占地面积也要28万m2,其半径在200 m以上。即使屋顶消防水箱在中心位置,管道阻力也相当可观。若每一座高层都加消防水箱,这种方式即过于原始,造价也高。相反,可靠的生活、消火栓给水合并变频给水系统,则无此弊病。

房地产行业进入市场机制以来,对房屋美观、实用提出更高的要求,出现许多新型建筑,对传统消防方案,提出这样或那样的意见。制定适宜的消防规范举足轻重,能否在保证安全的前提下采取更节省的方案,期望有关消防设计规范不断完善。

4、现阶段高层建筑群消火栓给水系统设计要点

在针对高层建筑群消火栓给水系统新规范未产生以前,为保证业主的利益和消火栓给水系统的更为可靠,现阶段可采用部分变通做法。设计要点如下:

A 单体高层建筑内消火栓给水与生活给水系统分开,生活给水进户总管上设电磁阀,有火警信号时电磁阀关闭,防止着火时水源被生活给水系统占用。共用水池储量为生活用水与消防用水的总和,变频给水装置的水量为两者之和。

B 高层建筑群室外生活给水与消火栓给水合流,以合用最大水量,最高水压选变频给水泵。变频水泵压力为可调,分别设生活给水压力及消火栓给水压力两档,消火栓给水压力与消火栓连锁,着火时火灾信号自动改变变频给水压力设置。

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中图分类号:TU97文献标识码: A

多层建筑物的给排水设计水平是体现建筑物建设质量和现代化水平的重要标志,其技术水平及先进性直接影响到建筑物的使用功能,与人们的生活、卫生、环境安全等息息相关。本文就通给水系统和排水系统两个方面的设计对多层建筑的给排水设计进行了分析。

1 建筑给水系统设计

完善的建筑给水系统是能够以充足的水量、合格的水质和适当的水压向居住建筑、公共建筑或工业企业建筑等各类建筑内部的生活、生产以及消防用水设施供水的一整套构筑物、设备、管路系统及其附件的总称。在进行建筑给水系统的设计时,为保证工程设计的科学与合理性,需要注意以下几方面的设计内容。

1.1 建筑给水系统的分类及组成

建筑给水系统可分为生活给水系统、生产给水系统和水消防系统。其中生活给水系统需要满足用水设施对水量和水压的要求处,还应符合国家规定的相应的水质标准;生产给水系统由于采用的工艺流程不同,生产同类产品的企业对水量、水压、水质的要求可能存在较大差异;水消防系统包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。同时具备两种或两种以上的给水用途建筑,应根据用水对象对水质、水量、水压的具体要求,通过在技术经济方面的比较,确定采用独立设置的给水系统或共用给水系统。

建筑给水系统的组成包括引入管、水表节点、管道系统、给水附件、升压设备、贮水和水量调节构筑物以及消防和其他设备。对于居住小区而言,引入管是由市政管道引入至小区给水管网的管段;水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称;管道系统的作用是将由引入管引入建筑物内的水输送到各用水点,根据安装位置和所起作用不同,可分 干管、立管和支管;给水附件包括在给水系统中控制流量大小、限制流动方向、调节压力变化、保障系统正常运行的各类配水龙头、闸阀、水锤消除器等;升压设备用于为给水系统提供适当的水压,常用的升压设备有水泵、气压给水设备、变频高速给水设备;贮水和水量调节构筑物包括贮水池和水箱,它们在系统中起着流量调节、贮存消防用水和事故备用水的作用。

1.2 建筑给水系统的给水方式

给水方式必须依据用户对水质、水压和水量的要求,结合室外管网所能提供的水质、水量和水压的情况、卫生器具及消防设备在建筑物内的分布、用户对供水安全可靠性的要求等因素,经技术经济比较或经综合评判来确定。

1.2.1 直接给水方式

由于建筑物内部只设有给水管道系统,室内给水管道系统与室外供水管网直接相连,利用室外管网压力直接向室内给水系统供水,因此这是最为简单、经济的给水方式,它适用于室外室外管网水量不水压充足,能够全天保证室内用户用水要求的地区。

1.2.2 单设水箱给水方式

这种给水方式是建筑物内部设有管道系统和屋顶水箱,且室内给水系统与室外给水管网直接相连。当室外管网压力能够满足室内用水需要时,则由室外管网直接向室内管网供水,并向水箱充水,以贮备一定水量。当用水高峰时,室外管网压力不足,由水箱向室内系统补充供水,为了防止水箱中的水回流至室外管网,在引入管上要设置止回阀。

1.2.3 水泵水箱联合给水方式

这种给水方式由水泵和水箱联合工作,水泵及时向水箱充水,可以减小水箱容积。同时,在水箱的调节下,水泵能稳定在高效点工作,节省电耗,在高位水箱上采用水位继电器控制水泵启动,易于实现管理自动化。贮水池和水箱能够贮备一定水量,增强供水的安全可靠性。

1.3 给水管道的布置

建筑物给水管道的布置,需要考虑用水要求、建筑结构、配水点和室外给水管道的位置,以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。在进行管道布置的设计时,需要满足以下两点要求。

1.3.1 在经济合理的前提下保证供水安全

管道布置时应力求长度最短,尽可能呈直线走向,并与墙、梁、柱平行敷设。给水干管应尽量靠近用水量最大设备处或不允许间断供水的用水处,以保证供水可靠,并减少管道转输流量,使大口径管道长度最短。当建筑物不允许间断供水时,引入管要设置两条或两条以上,并应由城市管网的不同侧引入,在室内将管道连成环状或贯通状双向供水。

1.3.2 在管道安全的前提下应方便安装维修

给水管道不宜穿越伸缩缝、沉降缝、变形缝,如必须穿越时,应设置补偿管道伸缩和剪切变形的装置。同时给水管道不宜敷设在烟道、风道、电梯井内、排水沟内。给水管道不宜穿越橱窗、壁柜、给水管道不得穿过大便槽和小便槽,且立管离大、小便槽端部不得小于0.5m。

2 建筑排水系统设计

2.1 多层建筑排水系统组成

多层建筑物内的排水系统设计水平关系到整个建筑物的设计质量。污水能够顺利、迅速地排出去,能够有效地防止污水管中的有毒气体进入室内等,是体现设计质量的重要内容,同时也是建筑物内部排水系统的基本要求。

2.1.1 卫生器具

卫生器具是多层建筑物内部排水系统的起点,是用来满足日常生活中各种卫生要求、收集和排除生活污水的设备。各种卫生器具的结构、形式等各不相同,选用时应注意各种卫生器具的结构特点、与管道系统的配套、安装尺寸等。

2.1.2 排水管道系统

排水管道系统包括器具排水管、存水弯、横支管、立管、埋地横干管、排出管等组成部分。在排水系统中,在每一个卫生器具的排水口的下方或在与卫生器具连接的器具排水管上,必须设置存水弯,以防止管道内的有害气体、虫类等通过管道进入室内,危害人们的健康。

2.1.3 通气管系统

由于多层建筑的室内排水管道中是气水两相流,当排水系统中突然大量排水时,可能导致系统中的气压波动,造成水封破坏,使有毒、有害气体进入室内。为防止以上现象的发生,需要在室内排水系统中设置通气管系统。它的主要作用是将室内排水管道中的臭气排到大气中并向排水管道补充空气,使水流畅通,减小排水管内压力变化幅度,防止水封破坏,同时向排水管道中补充的新鲜空气,可以减少污水和有害气体对管道的腐蚀,延长管道的使用寿命。

2.2 提高排水立管道通水能力的措施

在多层建筑物的排水系统设计中,在保证水封不被破坏的前提条件下,最大限度地提高排水立管的通水能力、即达到了经济和安全的目的。而防止水封破坏和尽量提高排水立管的通水能力都与立管内压力变化有关,因此为提高排水立管道的通水能力就应该稳定管道内的压力。

2.2.1 减小水流的下降速度

当管道材料、管径一定时,水流下降速度对管道内的压力影响很大。在排水立管中采取一些阻挡消能措施减小水流的下降速度,一方面可以减小立管内的负压防止水封破坏,另一方面可以增大水膜厚度,增大通水能力。通常采取的措施有:增加管道内壁粗糙度;立管上隔一定距离设置乙字弯;在接口处采用特殊配件;横管接入立管的三通或四能等管件采用侧向进水型管件等几种方法。

2.2.2 减小水舌局部阻力系数

水舌现象是水流在冲激流状态下,由横支管进入立管下落,在横支管与立管的连接处形成的水力现象。水舌沿着进水的流动方向充塞立管断面,同时水舌两侧有两个气孔作为空气流动通路,这两个气孔的断面远比水舌上方立管的气流断面积小,立管中的空气流动,通过水舌时,造成空气能量局部的损失比较大,形成了局部的负压区。为保证立管内的空气畅通,应尽量降低横支管与立管连接处的水舌局部阻力系数,水舌阻力系数与排水量大小、横支管和立管连接处的几何形状有关。

2.2.3 增加立管内的空气流通

稳定立管压力增大立管通水能力的一个重要措施是设置通气管道系统与大气相通,以泄放正压或补给空气减小负压,使管内气流保持接近大气压力,保证立管内的空气流通,增大立管的排水能力。

结束语:以上对多层建筑物中的给排水设计进行了分析,通过对给水系统及排水系统组成及设计的分析希望能为同行提供可借鉴的经验和设计的标准。

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关键词

暖通空调;防排烟;建筑安全

中图分类号:TU96+2文献标识码: A 文章编号:

正文

1 建筑防排烟主要系统设计方式

建筑建设过程中,防排烟系统是整体设计和建设的一部分。高层建筑防排烟的设计,应根据建筑平面、防烟楼梯、消防电梯及其前室的布局全面考虑系统的设置。在设计方式上,防烟系统功能措施较为单一,但是种类较多,而排烟系统方式较多,但是其功能措施有较大不同。主要采用简单的挡烟墙梁等进行防烟,当前主要的防烟方式有不燃化防烟方式、密闭防烟方式以及加压防烟方式。

相对于防烟措施而言,排烟措施更加重要,并且在系统设计中更加繁琐。随着排烟设计系统的发展,当前主建筑排烟措施主要以自然排烟以及机械排烟两种为主。

1.1 建筑自然排烟方式

自然排烟方式是利用自然条件作用力,使室内外空气之间形成有效的对流,从而将烟气自然排出室外。自然排烟主要是利用建筑的阳台、走廊或在外墙、屋面上设置便于开启的外窗或排烟窗进行自然排烟。这种排烟方式的优点主要包括 4 个方面:不需要专门的排烟设备;火灾时不受电源中断的影响;构造简单、经济;平时可兼作换气用。

自然排烟方式的设计主要分为 3 个步骤:

①计算室内最大的烟气量。根据室内的建筑条件,进行火灾中最大烟气量的估算;②计算室内要求的最大排烟量。在建筑消防标准中对于室内最大安全烟气量有明确的规定,根据火灾中室内最大的烟气量以及标准量可以计算得到室内所要求的最大排烟量;③计算和设计排烟口。当明确了最大排烟量之后,要对室内排烟口的位置和大小进行合理设计。

在整体的自然系统设计过程中,需要注意3 个方面的问题:①自然排烟口应设于房间净高的l/2 以上,宜设距顶棚或顶板下 800 mm 以内(以排烟口的下边缘计),自然进风口应设于房间净高的l/2 以下(以进风口上边缘计);②内走道和房间的自然排烟口,至该防烟分区最远点应在 30 m 以内,自然排烟窗、排烟口、送风口应由不燃材料制成,宜设置手动或自动开启装置,手动开关应设在地坪 0.8~1.5 m 处;③多层房间可共用一个排烟竖井,对于高层住宅及二类高层建筑,当前室有条件时,最好两个不同方向设有可开启的外窗。

1.2 机械排烟方式

在自然排烟方式中,其排烟效果容易受到环境因素的影响。因此,在很多建筑中,为了加大排烟的力度,一般采用机械排烟方式。加压排烟方式是当前的主要机械排烟方式。与自然排烟方式相比,机械排烟方式在设计过程中所要考虑和注意的要点有很多。

1.2.1 主要参数确定

在进行机械排烟系统设计之前,要进行主要参数的确定,这些参数对于后期的系统设计意义重大。主要参数包括:开启门的数量和面积,建筑物内部人数多少和人员疏散是否有秩序与开启门的数量及其面积有直接关系;风机压力值,根据室内面积大小要选择合适压力值的风机,从而保证排烟的有效性。

1.2.2 送风量的确定

送风量是整个系统设计的基础和关键。一般而言,对于不同的部位其送风量不同,一般的送风量可以通过查表和计算两种方法进行确定,在一般的标准中都有所包含,不再赘述。1.2.3 机械加压送风防烟系统的设置

(1)防烟楼梯间的加压送风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口,当采用常开的双层百叶风口时,应在其加压风机的吸人管上设置与开启风机连锁的电动阀。(2)前室的加压送风口应为常开的双层百叶风口,且应在其加压风机的吸人管下设置止回阀或与开启风机连锁的电动阀。冬季不设采暖设备和夏季不设空调系统的建筑物可不设止回阀或与风机开启连锁的电动阀。(3)机械加压送风机可设置一台或多台。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5h的隔墙和1.5h的楼板与其他部位隔开,隔墙上的门应为甲级防火门。(4)机械加压送风口的风速不宜大于7m/s.

(5)采用金属管道送风时,送风管内的风速不应大于20m/s;采用非金属管道送风时,送风管内的风速不应大于15m/s。(6)机械加压送风机的关闭控制有:①风机由烟感、温感探头或自动喷水系统自动控制启动。②风机由消防控制中心及建筑物防烟楼梯出口处的手动关、闭装置控制关闭。

1.2.4 系统的运行方式与压力控制的设计

加压系统一般可设计成只在紧急情况下,即发生火灾时投入运行,而在平时则停止运行,这种系统一般称为一段式运转。根据不同室内条件,选择合适的系统运行方式和压力控制措施是必要的。

高层建筑和多层建筑在防排烟消防设计中的不同分析

民用建筑按地上层数或高度分类划分为以下几种:

(1)住宅建筑按层数分类, 1~3 层为低层住宅,4~6 层为多层住宅,7~9 层称为中层住宅, 10 层及10层以上为高层住宅。

(2)除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑。

(3)建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。

因此,实际的防排烟系统的选择和设计有很大的不同。主要分为以下 3 个方面。

2.1 防烟设施选择不同

多层居民建筑中,由于内部方面较多,各个区域建筑面积不大,因此,一般不设置防烟设施。而对于较大面积的多层建筑,多采用挡烟隔墙作为防烟设施。而对于高层建筑,一定要设置防烟设施,并且根据建筑形式的不同,选择 3 种标准的防烟方式中的一种。

2.2 排烟方式的选择不同

在排烟方式的选择方面,多层建筑和高层建筑有明显的区别。一般而言,多层建筑主要采用自然排烟方式。而对于高层建筑,可以采用自然排烟方式。但是,对于高层建筑,特别是高度超过 50 m 的一类公共建筑和超过 100 m 的其他建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室不应采用自然排烟措施,均应设计机械防排烟系统。

2.3 系统设计出发点不同

对于多层和高层建筑,排烟系统设计的出发点是不同的。多层建筑排烟系统设计主要考虑建筑的横向面积大小,而高层建筑主要考虑的是建筑纵向的空间,这是系统选择的基础。

3 结语

随着人们对建筑安全要求的日益提高,暖通空调的系统防排烟的设计是关系人民生命财产安全的重要方面,对于保证人民生命财产安全具有重要意义,相关技术人员应严格地按照规范中的相关条文来进行设计;同时也要实事求是地看待目前我国的相关技术规范,在设计和审核的过程中要灵活地运用,不片面地去考虑或夸大技术规范中问题,积极地探索性能化设计规范,推动消防设计技术的发展,做到真正的科学、实用以及合理。

参考文献:

[1] 吴明.建筑防排烟消防设计中的问题探讨[J]. 制冷与空调(四川). 2012(02)

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中图分类号:TU24文献标识码: A

引言

消防负荷的供配电在建筑电气设计中占很重要的比重,尤其是供电的可靠性,线路暗敷设往往要在不燃烧体结构层内,明敷设穿金属管或金属线槽要涂防火涂料。消防负荷的控制必须具有自动和手动功能。

一.消防负荷概述

消防负荷是指在火灾时为了灭火,减少火灾的损失非火灾时不使用而火灾时使用用电负荷或火灾及非火灾时均要使用的负荷。关于消防负荷定义在目前国家规范标准中还没有明确,这只是笔者关于消防负荷的认识。仅火灾时使用的用电负荷如消防水泵、喷淋泵、防烟排烟风机、消防稳压泵、正压送风机、防火卷帘门、消防排污泵、消防送风机、电动的门窗以及阀门,火灾及非火灾时均要使用的负荷如消防控制室(火灾报警控制器及联动联动控制设备用电)、应急照明(应急照明和正常照明合用)、消防电梯(兼作平时客梯)等。消防负荷主要在火灾时为保护人民生命和财产的安全使用,人命关天。消防负荷为了供电的可靠性根据国家规范基本上为一级负荷、二级负荷。但是并不是所有的消防负荷都是一级、二级负荷,比如《建筑设计防火规范》GB50016-200611.1.1在多层建筑中,室外消防用水量小于25L/s的公共建筑,室外消防用水量小于30L/s的工厂、仓库,座位数小于1500个电影院、剧院的消防负荷就是三级负荷。

二.消防负荷电源

一级负荷由双重电源供电,引来两路供电线路在末端配电箱自动双切换。所谓双重电源,一个负荷的电源是由两个电路提供的,这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。由于在实际工程中,取得两个相互独立的电源很难实现,所以只能提供两个相互独立安全的供电电路。这两个电路,在工程设计中,称为正常电源和应急电源。应急电源而不是备用电源,在设计中一定要明确,备用电源是指当正常电源断电时用于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源,而消防负荷是为了安全原因,故只能按应急电源。依据《供配电系统设计规范》GB50052-2009 3.0.9 备用电源严禁接在应急供电系统中,所以非消防的一、二级负荷不应接入消防应急电源,应该另设备用电源。这点在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 7.2.1.1、7.2.2.1两条也已经明确,电力、照明、消防及其它防灾负荷应自成配电系统,这也提出了消防应急电源和非消防备用电源应分开设置不可共用。规范如此规定的目的还是为了增加消防负荷供电的可靠性,如果合在一起非消防负荷可能导致备用电源的总断路器跳闸,影响到消防负荷的供电。两个电路可分别引自两路市电,两路市电可分别引自35KV区域变电站,很可能还是一个发电厂是一个电源。另外,一路引自城市电网,一路引自自备电源比如柴油发电机组、蓄电池(EPS)。柴油发电机在一类高层、多层建筑消防负荷应采用自动和手动启动装置应在30S内自动启动,二类高层消防负荷,当采用自启动有困难时可采用手启动装置。 柴油发电机可在30S内启动完全可以满足规范的要求,30s内达到额定转速、电压、频率后,投入额定负载运行。由于柴油发电机在30S内才能提供稳定的电压,所以在末端双切换箱的切换时间应设置大于30S,否则,双切换开关将重复切换,将导致自动双切换装置的损坏。

三.消防负荷的配电电缆及敷设

消防负荷的配电线路线缆的选择主要依据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.10.4 第1款 按照《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98特级保护对象是指建筑高度超过100m的高层建筑,矿物绝缘电缆BTTQ采用氧化美金属护套防火性能是最高的电缆,不含有机材料,具有不燃、无烟、无毒和耐火的特性,使用在铜的熔点以下的火灾区域是安全的,而铜的熔点是1060摄氏度,一般民用建筑的火灾现场最高温度均在1000摄氏度以下,当采用矿物绝缘电缆应采用明敷设或在吊顶内敷设。第2款 一级对象包括建筑高度不超过100m的一类高层建筑、部分多层建筑、部分地下民用建筑,依据规范考虑到开发商的投入成本经济性在设计中常常采用有机绝缘耐火类电缆,此类电缆即是耐火电线电缆,其耐火温度为750摄氏度,90min,在设计中一定要采用耐火电缆并要采取防火保护措施,由此可见此类消防负荷线缆耐火即可没必要无卤低烟由于往往在桥架内成束敷设仍需阻燃,在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离措施;在电气竖井消防电缆往往在电缆桥架内敷设可采取设三隔离板将电缆桥架分为四部分一部分敷设一般电缆、一部分敷设消防常用电缆、一部分敷设消防备用电缆、一部分敷设一般负荷备用电缆,在电缆沟可与一般负荷电缆分别敷设在电缆沟的两侧支架上,采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护;所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施;当线路暗敷设时,应穿金属导管或难燃性刚性熟料导管保护,并应敷设在不燃烧结构内,且保护层厚度不应小于30mm;第3款二级保护对象包括二类高层建筑、部分多层建筑、部分地下民用建筑,这个类别的建筑必须采用耐火电缆,其敷设方式与第2款相同。第4款控制线路和分支线路由末端配电箱引出,在同一个防火分区内故可以降低耐火等级,耐火电缆有四个等级A、B、C、D可依次降低。

消防负荷线路的敷设,《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

13.9.8 分支线路不应跨越防火分区,一般分支线路是消防末端配电箱配出的线路,这样规定也就保证了消防末端配电箱应放在本防火分区内。分支干线一般由配电间或变电所引来,在实际工程中往往有几个防火分区,而配电间和消防设备不一定在一个防火分区,比如地下车库可能十个以上的防火分区,由配电间至消防配电设备难免要穿越防火分区。规范规定不宜跨越防火分区而不是不应跨越防火分区,这样在实际工程便于实现。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 13.9.9第1款末端双电源自动切换配电箱安装于所在防火分区内。从防火分区的定义来看,防火分区主要是在一定范围内控制火灾。如果本防火分区的消防设备的末端双电源自动切换配电箱设在其它的防火分区,末端配电箱、分支线路及消防设备无法控制在同一个火灾范围内,很难实现供电的连续性。从本条还可以得出一个概念消防电梯、消防水泵、防烟及排烟风机等消防设备是在最末一级设置双电源自动切换装置,而其它消防设备在末端而不是最末端,比如防火卷帘门、应急照明等可在同一防火分区内设置一双电源自动切换箱,然后由双切箱引至防火卷帘门控制箱,引至应急照明末端配电箱,而同一防火分区的几个排烟风机就不可以设一个共用双切换箱,而每一个排烟风机在末端设置一个双切换箱。第2款放射式供电比树干式可靠性要高,故规范规定宜采用放射式供电,对小容量消防负荷采用一个分支回路供电,小容量的标准是设备不宜超过5台,总计容量不宜超过10KW。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.10 公共建筑物顶层,除消防电梯的其它消防设备,可采用一组消防双电源供电。由末端配电箱引至设备控制箱,应采用放射式供电。消防电梯在火灾时起到竖向的运输作用,是在建筑物发生火灾时供消防人员进行灭火与救援使用。消防电梯较其它消防设备在火灾时要重要的多,为了消防电梯供电可靠性必须单独设置消防双电源,而其它消防设备可共用一组消防双电源。有末端配电箱至设备控制箱应采用放射式供电,也是为了增加供电的可靠性。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.11在12~18层普通住宅人员可通过楼梯疏散,消防电梯的重要性降低,消防电梯和普通客梯可共用一组消防电源及末端自动双切换装置,可节省一套配电线路及自动双切换箱,经济性好。《高层民用建筑电气设计规范》GB50045-95(2005年版) 9.1.3 高规的这一条其实在民规13.9.8条中已有说明,消防设备为了增加供电的可靠性不可与一般负荷共用供电线路,所以应采用专用的供电回路。多层建筑消防线路的敷设方式已在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 13.10.4 第2款已有规定。

四.消防负荷的末端配电设备

消防水泵、喷淋泵、防烟排烟风机、消防控制室、消防电梯应在最末一级设置自动双切换配电装置,其它消防负荷如防火卷帘门、应急照明在末端设置自动双切换配电装置,在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.6、13.9.9,《高层民用建筑电气设计规范》GB50045-95(2005年版)9.1.2 、《建筑设计防火规范》GB50016-2006 11.1.5都有明确的规定。所谓的最末一级和末端的区别就是设备控制箱和双切换配电箱在一起是最末一级,末端是指设备控制箱和双切换配电箱不一定在一起。在末端双切换的目的还是为了增加供电的可靠性,如果不在末端切换,双切换箱引出线路长度长可能有故障产生。

五.消防设备的控制

消防设备的控制,主要是火灾时消防设备的启动,《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98有明确的规定。消防设备(如消防泵、喷淋泵、防烟排烟风机)在火灾时应由消防控制时火灾报警控制器自动启动,设有联动多线控制模块,1807A模块(上海松江飞繁电子有限公司产品)联动控制启动消防设备;另外,还可在消防控制室联动控制盘上手动直接控制。消防泵还可由消火栓按钮直接启动,喷淋泵湿式报警阀压力控制启动。防烟排烟风机的停止由280摄氏度防火阀控制联动停止。正压送风机的控制:由消防控制室自动和手动控制正压送风机的启停,自动还是通过多线联动控制模块1807A,风机启动时根据其功能位置连锁开启其相关的正压送风阀或火灾层及邻层的正压送风口, 并返回信号至消防控制中心。消防电梯由1825总线联动控制模块降至首层。

六.总结及展望

总之,消防负荷关系到火灾时人民生命财产的安全,最重要的供电的可靠性。随着电缆耐火性的提高,新材料的采用,自动控制技术的发展,消防负荷的供配电也必将取的新的发展。

参考文献:

《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)中国建筑工业出版社出版

《建筑设计防火规范》(GB50368-2005)中国计划出版社

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中图分类号:TU998.13文献标识码:A文章编号:

引言:在电气施工图中,消防作为一个重要的内容,历来是审查过程中需要特别注意的。特别是2012年11月1日,在深圳市试行实施“消防设计技术审查与行政审批分离制度”后,各审图公司还应将各专业的消防审查意见单独列表,并填写施工图消防设计审查记录表。在此,仅对消防电气的有关内容及审查中经常碰到的问题,本着抛砖引玉的想法,罗列出来。由于对消防技术标准和执法尺度的把握不同,可能会有个别不一致的看法和意见,不妥之处,敬请谅解。

主要问题:一、消防电源: 负荷等级;备用电源;消防供电回路;二、 消防配电线路的选型与敷设。

1. 消防电源

1.1消防用电负荷等级应满足相关规范要求:

对于高层建筑,一般都能按照GB50045-95(2005年版)第9.1.1条的要求,“一类高层按一级负荷要求供电,二类高层按二级负荷要求供电。”但是对于多层建筑的消防负荷用电等级,经常出现问题。

多层建筑应注意按照《建筑设计防火规范》GB50016-2006第11.1.1条的要求,除了建筑高度大于50米(粮仓除外)的乙.丙类厂房和丙类仓库的消防用电为一级负荷外,其他的多层建筑,,应按室外消防用水量确定消防用电负荷等级,最好还能在说明中标注出室外消防用水量。对于有地下停车库的多层建筑的消防用电,还应满足《汽车库.停车库.停车场设计防火规范》GB50067-97第9.0.1条的要求。

1.2 自备发电设备,主要是柴油发电机的设置:

大多数送审的图纸,都设置了柴油发电机作为消防设备的备用电源,但仍有个别工程在消防初审时未设置。

虽然从符合国家规范的的角度看,仅有一级负荷(无一级负荷别重要的负荷)时,两个独立的市电电源(即两路10KV独立电源)是可以满足供电要求的。但从深圳的供电现状来看,在2010年10月25日开始实施的《深圳供电局业扩工作管理规定》第4.4.3.2条明确写明“对于低层(12层及以下)住宅楼和零散住宅用电。。。。如有消防.电梯等一类负荷的,应要求客户自备发电机作为电梯.消防的保安电源”。第4.4.3.3.4条写明:“高层建筑的电梯等一类负荷应有客户自备保安电源”。

而且,对于两路10KV电源,一般也是采取一用一备的供电方式,第4.4.23条明确写明:“。。。由供电部门提供的备用电源原则上只能作为客户生产的备用电源,而一般不能作为客户的保安电源。如客户的保安电源由供电单位提供不能满足要求时,必须有客户自备解决”。

根据深圳市的消防验收标准和常规做法,二级负荷的消防动力设备也是需要利用柴油发电机的配电回路作为备用电源的。

对此《深圳市建筑工程设计.审图及保健常见疑难问题解析汇编》的【问题5.2.6】及【问题5.2.7】中已有较为详尽的解答。

有关柴油发电机的进.排风,及烟色处理.排烟等,应结合建筑及通风等专业,切实解决好,还应尽量预留出上.下水点。

1.3消防用电设备的供电回路应满足规范要求:

消防用电设备应采用专用的供电回路,配电设备应有明显标志。消防控制室. 消防水泵.消防电梯.消防风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。最末一级配电箱处应指其所在的机房。

消防用电的分支线路,不应跨越防火分区。分支干线,不宜跨越防火分区。有些设计,将相邻的2~3个防火分区的主干线路,采用T接式供电,不很妥当,不提倡,还应特别注意T接处应满足相应的防火要求。

消防电梯的电源须专设,不得与其他的消防设备混接。

对于消防设备的配电回路,因过负荷断电会造成严重的后果,过负荷保护不应作用于切断线路。常见的问题是,消防风机配电图中,在末端控制箱中采用单电磁脱扣的开关,但上级开关是同样的整定值,却采用带有热脱扣的开关。

关于消防电源的末端切换开关,常见的问题是:采用PC级自动转换开关时,开关整定值偏小,小于回路计算电流的1.25倍,不能满足JGJ16-2008第7.5.4条的要求。

2. 消防配电线路选型与敷设

2.1低压消防配电线路一般都能按规范要求,采用有机绝缘耐火电缆。其中超高层建筑,是火灾自动报警系统的特级保护对象,应采用矿物绝缘电缆。若矿物绝缘电缆采用4芯电缆的,利用护套做保护导体,建议加专门说明,并补充有关对终端接头铜片及接地连接线的要求。

应特别注意满足JGJ16-2008第7.4.1条的要求,对于一类高层及重要的公共场所,因防火要求高,电缆须采用低烟无卤或无烟无卤的。

但对于高压供电电源,应注意:如果此高压线路所带变压器含有消防负荷,其高压电缆明敷段也应采用耐火电缆为妥。

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1. 引言

随着我国经济的快速增长和科学技术水平的不断提高,我国高层建筑迅猛发展。高层建筑正朝着层数更多,标准更高,设备更完善,技术更先进的方向发展。高层建筑由于其高度大,工程规模大,使得其与一般建筑有很大的不同,如给水与消防给水的压力分区、加压方式和系统形式,排水体制、通气方式,中水回用等方面都有其特点。为此,本文就高层建筑给水排水工程设计进行了简要的探讨。

2. 高层建筑给水排水的特点

高层建筑因其层数多、高度大、功能广、结构复杂以及所受外界条件的限制等特征,高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上,还是在广度上都远远超过了―般建筑给水排水工程的范畴,并具有以下特点:1)高层建筑给水排水设备的使用人数多,瞬时的给水流量和排水流量大,若发生停水和排水管道堵塞事故,则影响范围大。因此,必须具有可靠的水源与技术先进的给水排水系统,以保证供水安全可靠,排水畅通,同时为了保证良好的室内环境.排水管道及器具应具有良好的通气性能。2)高层建筑层数多,高度大,给水、热水及消防管道系统的静水压力很大,为保证管道及配件不受破坏,必须进行合理的竖向分区,设置减压设备,使系统安全运行。3)高层建筑的建筑标很高,功能复杂,火灾蔓延快.扑救困难,危险性大。为此,必须设置安全可靠、完善的消防结水系统,以保证及时扑灭火灾,而且消防设计应以“立足自救”为原则。4)高层建筑动力设备多,管线长,噪音源和震源多,必须考虑设备及管道的防噪音、防震、防水锤、防沉降、防伸缩变形等技术措施,以保证建筑内良好的生活和工作环境及系统安全运行。5)高居建筑内由于给水、排水、热水、消防、空调、通风、电器等各种管线及设备繁多,要做好综合布置,处理好各种管道综合交叉,考虑到施工安装、维护的方便。

3. 高层建筑给水排水工程设计要点

3.1高层建筑给水工程设计

(1)高层建筑给水系统竖向分区。当建筑高度达某一高度时,给水系统需作竖向分区。合理的确定给水系统的竖向分区,是进行高层建筑给水系统设计的前提。分区压力值选定过高,仍会造成低层处配水点压力大、流量多、噪声大、用水器材损坏等后果。分区压力值选定过小,又会使分区数量增多,势必增加给水设备、管道的工程造价及维修管理工作等。因此,高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求、管材质量、卫生器具配件所能承受的工作压力,结合建筑层数合理划分。

(2)利用市政管网压力。当市政管网压力具有一定资用水头,其压力能满足高层建筑下面几层,如地下室、裙房及附属建筑用水需要,为节省能源和基建投资与运行管理费用,在对给水系统进行分区时,根据市政管网压力.建筑的下几层可采用市政给水管网直接供水。

(3)高层建筑给水方式。在高层建筑竖向分区确定后,就要对给水方式进行选择。高层建筑给水方式有:高位水箱给水方式、气压罐给水方式和无水箱给水方式。给水方式选择应以经济合理、技术先近、供水安全可靠为原则。

(4)高层建筑用水量标准。高层建筑生活用水量标准,是生活给水系统设计计算的重要参数之一,选用的是否合理,对于整个结水系统的建筑投资及运行使用都会有很大的影响。影响住宅生活用水量标准的主要因素有卫生设备的完善程度、气候、生活习惯、经济状况及水费收付办法等,而与建筑层数并无多大关系。因此,只要条件相同,高层建筑与低层建筑、多层建筑生活用水量标准基本一致。

(5)最高日用水量。对于综合性建筑,如建筑的上部为住宅、下层为商店的商住楼,办公、会场和宴会厅等组合在一起的大会堂,旅馆、商店和营业餐厅等在一起的大型宾馆等,应分别按不同建筑的用水量定额计算各自的最高日生活用水量,然后将同时用水量叠加,取最大一组用水量为整个建筑的最高日用水量。

3.2高层建筑排水工程设计

高层建筑排水管道的设计基本参数、计算公式、计算方法与一般多层建筑的设计计算基本相同。计算的结果应能确定出排水管网各管段的管径、横向管道的坡度,从及各控制点的标高。

(1)排水定额。高层建筑的排水定额与多层建筑的排水定额相同。其定额有两个,―个是以每人每日为标准,另一个是以卫生器具为标难。每人每日的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度等有关。因建筑内部给水量散失较少,所以生活排水定额和时变化系数与生活给水量计算方法相同,计算结果主要用来设计污水泵、化粪池等。

(2)设计秒流量。高层建筑内排水管道的设计流量是确定各段管径的依据。因此,排水设汁流量的确定应符合建筑内部排水规律。高层建筑内排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关,具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。与给水相同,为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全排放,排水设计流量应为建筑内部的最大排水瞬时流量,称为设计秒流量。

(3)排水横管的水力计算。对于横管和连接多个卫生器具的横支管,应逐段计算各管段的排水设计秒流量,通过水力计算各管段的排水设计秒流量,通过水力计算来确定各管段的管径和坡度。与―般多层建筑相同,横管按明渠均匀流公式计算。

(4)排水立管计算。高层建筑排水立管的最大排水能力也与一般多层建筑相同,其决定于污水立管管径和系统的通气状况。

4. 工程应用

本工程为一高层住宅小区,地下2层,地上28层。底层局部为商业服务网点用房、物管用房。

4.1给水系统设计

本小区总的设计用水量为:最高日用水量200m3/d;最大小时用水量20m3/d。根据甲方市政给水压力(约0.30Pa),本子项住宅部分给水系统竖向分为3个区。低区为地下室~4层,中区为5层~16层,高区为17~28层,中、高区分别由两套变频恒压给水装置供水,其中5~10层、17~22层设干管减压阀减压供水。一层商铺由市政管网直接供水,并设专用商业总水表。生活水箱、变频恒压给水装置均设于地下室生活泵房内,二次加压供水采用紫外线消毒装置进行消毒、杀菌。

4.2污水系统

采用雨、污水分流的排水体制。本工程总的最高日污水排水量为180m3/d。住宅污水有组织排放,卫生间污水设专用通气管,底层污水单独排出。污水排入市政污水管道。根据《四川省城市排水管理条例》,本小区在二环内,城市污水处理设施覆盖的范围内,故生活污水在室外集中后就近排入市政污水管网。

4.3雨水系统

暴雨强度公式采用成都地区暴雨强度公式。屋面雨水排水的设计重现期取50年,室外雨水设计重现期取2年。经计算,小区总雨水量为293.90L/s。住宅屋面雨水采用外排水方式,阳台雨水管单独设置,并间接排放。地下车库、自行车库、设备房、消防电梯基坑废水排至集水坑,用潜水泵提升至室外雨水井或雨水沟。

4.4消火栓消防系统

本小区室内消火栓系统采用区域性的临时高压制消防体系,集中设置消防加压系统。消防用水量:本工程定性为纯住宅,室内消火栓消防用水量为20L/s,室外消火栓消防用水量为15L/s,火灾延续时间为2小时。室内消火栓系统竖向分为2个区:地下室~5层为低区,6~34层为高区,高、低区共用一套消火栓泵,低区经减压阀减压后供水。室内消火栓管网布置成环状,消防水泵有两条出水管与高区环网相连,室外设二组水泵接合器与高区环网相连。室内消防水池(有效400m3)、消防水池设有消防取水口。消防水池设置在地下一层,保证消防车的取水口高度不大于6米。屋顶消防水箱设于C单元屋顶,有效容积18m3,箱底标高84.60M,不能满足小区最不利消火栓栓口静压0.07MPa,在地下室泵房设置增压稳压设施。在室外给水环网上设室外消火栓。

5. 结论

鉴于给排水设计在高层建筑中的重要性,结合笔者所参与的民用建筑给排水设计实践与案例,强调建筑给排水设计应根据技术的可靠性、经济的合理性以及实际的可操作性进行综合考虑,提出设计人员在民用建筑给排水设计中应重点关注的设计要点以及总结了笔者在给排水设计中所遇到的一些问题,为同类工程给排水设计所借鉴。

参考文献:

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Abstract: "the building fire prevention design specification" (GB50016-2006) in the practical application of some common problems of indoor fire hydrant, through the specification of deep understanding, to find out the real meaning of specification.

Keywords: specification; indoor fire hydrant; cyclization; diameter

中图分类号:TU2

《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)从74年到今天已经走过了39个年头,经过多次的重编和修订,如今已经包含12章1个附录387条,强制性条文176条。是建筑消防行业中最重要的规范之一。是我国建筑防火设计中指导工程建设的基础技术规范,是工程设计、施工和消防监督的依据和标准。本人从事建筑给排水消防已有十年,在执行《建规》的过程中,遇到过一些问题,也有一些自己的体会和思考,在这里抛砖引玉,希望和读者们共同来探讨。

1.《建规》第8.4.2 条第一款:“室内消火栓超过10 个且室外消防用水量大于15L/s 时,其消防给水管道应连成环状,且至少应有2条进水管与室外管网或消防水泵连接。当其中一条进水管发生事故时,其余的进水管应仍能供应全部消防用水量”。按照一般的理解及长期以来的做法,此种情况只要是底部成环即可,条文说明中也只是强调了2条进水管的供水可靠性。但是在实际工程设计中,一些审图机构和消防审查部门,要求多层建筑的消防立管也应连成环状,即室内消防管道立体成环。在已废止的旧版规范中,对于立管成环做了相应的规定,但是新规范不知道什么原因缺少了这部分内容。笔者认为,消防管道成环的要求主要目的是为了保证供水安全,无论是水平成环还是竖向成环,最终保证的是检修的时候,停用的消火栓数量不至于太多,不会在火灾时产生过大的影响,即本规范第8.4.2 条第六款所规定的数量。所以,对于多层建筑,只要底部成环,并用阀门合理分隔,保证检修停用数量在本规范第8.4.2 条第六款范围之内即可,没有必要整个室内消防管道立体成环,造成不必要的浪费。

2.《建规》第8.4.2 条第二款:“高层厂房(仓库)应设置独立的消防给水系统。室内消防竖管应连成环状”。此款的正常理解应为针对高层厂房(仓库)消防给水的要求,但是中间的连接用的是句号,在语法上又是表达的两个没有直接关系的意思。这里我们不妨参考一下《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)的说法,《高规》在条文里跟《建规》一样,只是要求成环,但条文说明中却明确了竖向和横向都要成环。这里又要回到上面《建规》第8.4.2 条第一款的问题,一些审图机构和消防审查部门在此条没有确切说明的时候可能是参考了《高规》的条文说明。

继续分析,《建规》第8.4.2 条第一款要求成环,如果做与《高规》一样的理解,

即横管跟竖管都要求成环,那么第8.4.2 条第二款要求竖管成环的条文没有任何意义;如果第8.4.2 条第二款理解为所有的多层都要求竖向成环的话,那么此条文又略显多此一举,只要把第8.4.2 条第一款象《高规》一样,明确竖向和横向都要成环即可。另外,从理论上来看,与上述第一部分一样,消防管道成环的要求主要目的是为了保证供水安全,无论是水平成环还是竖向成环,只要达到这个目的就行了。

所以,笔者认为,《建规》第8.4.2 条第二款中所指的“消防竖管应连成环状”只是针对高层厂房(仓库)而言。

3. 《建规》第8.4.2 条第三款:“室内消防竖管直径不应小于DN100”。此款的理解在条文说明中应该是表述的比较清晰。条文说明中写道:“2.多层建筑消防竖管的直径,应按灭火时最不利处消火栓出水要求经计算确定。最不利处一般是离水泵最远、标高最高的消火栓,但不包括屋顶消火栓。每根竖管最小流量不小于5L/s时,按最上1层进行计算;每根竖管最小流量不小于10L/s时,按最上2层消火栓出水计算;每根竖管最小流量不小于15L/s时,应按最上3层消火栓出水计算。

3.高层厂房、高层仓库室内消防竖管的直径应按灭火时最不利处消火栓出水要求经计算确定,消防竖管上的流量分配可参考表26选择。当计算出来的竖管直径小于1OOmm时,应采用1OOmm。”

条文说明中,已经把多层和高层两种情况分别列出,加以说明。意指高层厂房、高层仓库室内消防竖管最小不能小于DN100。但是,在条文中,此款是单列出的一款,室内消防竖管之前并没有定语,在《建规》的大背景之下,如果不充分理解规范的含义,只是死抠字眼的话,确实容易理解为所有建筑的室内消防竖管直径均不应小于DN100。而事实上,包括很多的设计人员、审图机构和消防审查部门,确实是这样理解错误的。

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