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多层与高层建筑消防泵及水箱设置的异同

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定:消防给水设置成临时高压给水系统时,须设置消防水箱和消防泵。但多层民用建筑和高层民用建筑在消防设计的指导思想上有着本质的区别:多层民用建筑的室内消火栓给水系统只要求用来扑救初期10min内的火灾[1],10min以后则由城市消防队来扑救;而高层民用建筑的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,即立足于自救。因此,多层和高层建筑在消防给水系统设计时应当有一定的区别。

1.关于消防主泵、增压泵的设置

高层民用建筑临时高压给水系统中应按规定设置消防主泵,且要能保证整个火灾延续时间内消防用水量和消防水压的要求。这一点是毫无异议的。但对多层民用建筑,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,这样的要求显然有些过高。况且,在工程设计中,常常碰到多层建筑是底层商店,二至七层住宅,或者是商店、办公、住宅兼而有之的综合建筑。在这种人流错杂、楼层不高的环境中,设置消防贮水池及消防主泵,管理是个难题。其实,对于多层建筑,为了保证火灾初期10min内的消防用水,笔者认为,鉴于屋顶已经设置了水箱贮存了消防用水,只需在消防水箱出水管上增设一组增压设施,就可以解决问题。增压泵设在屋顶专用小房间内,其电源为消防专用电源。增压泵的启动可以用消火栓内的按钮启动,也可以在消防水箱出水管上设水流指示器启动。也就是说,对多层建筑,可以不设置通常意义上高层民用建筑中设置的消防主泵,而仅设置为火灾初期10min服务的消防泵的一种——消防增压泵。高层民用建筑中,屋顶消防水箱贮水和对最不利消火栓栓口处静水压的要求仅仅是保证消防主泵启动前所需的消防用水和水压要求。这里有一个高层民用建筑的实例的设计中就采用了上述增压泵的设置方式。该大楼地下一层,地上十六层,建筑高度大于50m,属一类高层建筑。设计中,在其屋顶设置了二座20m3的水箱和供消防检查试验用的室内消火栓一只。该水箱的设置高度无法满足规范中关于水箱设置高度的要求,设计中在水箱出水管上设置了增压泵,并设旁通管,且在旁通管上设有水流指示器一只。因水箱设置在大楼的最高位置,在静水压的作用下,无论是取用室内消火栓还是下面喷头动作,水箱出水都将流过水流指示器,水流指示器一经动作,水流指示器传出的电信号自动启动增压泵,向室内消防管网供水。实践证明,这种做法效果较好。可

见多层建筑中增压泵的设置和高层民用
建筑中增压泵的设置,两者有目的上的差别,但设置上实质是一样的。这里提请设计者注意的是:高层建筑中增压泵的流量限制的,即:对消火栓系统,其流量不应大于5L/S;对自动喷淋系统,其流量不应大于1L/S。而在多层建筑中,笔者认为增压泵的流量应是该建筑的消防用水量。这样一来,多层建筑和高层民用建筑中关于增压泵的设置就统一了。

2.关于消防水箱

临时高压消防给水系统中,水箱或气压水罐是必不可少的。常用的方式是设置重力自流的高位消防水箱。在多层建筑中,规范中仅要求在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱,对消防水箱的设置高度并未作出规定。因此,只要水箱设置在建筑物的最高处,且满足了消防贮水量的规定,应该说就满足了规范。但在实际应用时,宜尽可能地将水箱设置到高一点的位置,以最大限度地提高开启安装在水箱出水管上的止回阀的静水压力。当水箱安装高度确实无法满足止回阀的开启压力时,应将止回阀下移安装。在高层建筑中,规范对屋顶消防水箱的设置除规定了应贮存的水量外,还对设置高度予以了规定:当建筑高度不超过100m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa[2];当建筑高度超过100m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa[2]。当水箱设置不能满足上述水压要求时,应设增压设施。也就是说,在高层建筑中,屋顶消防水箱的设置不仅仅是满足一个水量要求,还要满足最不利消火栓的静水压力,这是高层建筑和多层建筑屋顶水箱设置的本质区别。

本文通过多层建筑和高层民用建筑在消防救助指导思想上的不同,分析了两者间在消防主泵、消防水箱及增压泵的设置上的异同,提出了对多层建筑,可以不设置通常意义上高层民用建筑中设置的消防泵,而仅设置为火灾初期10min服务的消防增压泵的观点。
消防泵主要用于消防系统管道增压送水。也可适用于工业和城市给排水、高层建筑夺压送水、远距离送水、采暖、浴室、锅炉冷暖水循环增压空调制冷系统送水及设备配套等场合。在现有的消防泵产品市场中最常用的是立式消防泵,下面给读者重点介绍一下立式消防泵,让大家对这匹“黑马”有一个直观的了解:
立式消防泵系立式单吸多段式离心泵,供输送不含固体颗粒的清水及物理化学性质类似于水的液体之用。主要用于消防系统增压送水,也可用于厂矿给排水。输送液体的流量范围为5~80L/s,压力范围为0.2~2.25MPa,配套功率范围为1.5~200kW,口径范围为φ50~φ200mm.

主要用途:立

式消防泵主要用于消防系统管道增压送水。也可适用于工业和城市给排水
、高层建筑增压送水、远距离送水、采暖、浴室、锅炉冷暖水循环增压空调制冷系统送水及设备配套等场合。

新型立式多级消防泵,包括进水段、中段、出水段、叶轮、主轴和导叶,其中叶轮通过主轴设置在导叶和出水段内;所述导叶设置在中段内,所述出水段的流道为蜗壳形,末级叶轮直接装在蜗壳内。 新型立式多级消防泵在出水段没有设置末级导叶,水由末级叶轮排出后直接进入出水段的蜗壳形流道,然后由出水口排出。这样能够改善水的流动状态,减小能量损失,提高水泵效率,更为有益的是可以大大减小水泵的振动和噪音。

消防泵的选型:大多数消防水源提供的消防用水,都需要消防水泵进行加压,以满足灭火时对水压和水量的要求。水泵由于设置、维护不当产生故障势必影响灭火救援,造成不必要的损失。

消防水泵与生活水泵和生产水泵相比性能上应有较高的要求,但我国现行规范对消防水泵的性能和测试要求没有做出较详细的特别规定,致使消防水泵在选用时无据可查,出现了多种问题。但是一般规定水泵出流量为选定工作点的流量的150%时,其扬程不小于选定的工作点的扬程的65%,关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%.其实际是规定了水泵的性能曲线是一条平滑的曲线。我国规范对消防水泵没有详细的规定,致使消防水泵的选用上有不少出入。

《高规》和《建规》对消防水泵的性能没有测试要求,NFPA20规定消防泵 在出水管上设测量用流量计。流量计应能测试水泵选定流量的175%,消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表,这样水泵安装后可全面测试水泵的性能,以便得知是否能满足设计要求。

消防给水系统稳压是系统平时维持压力的水泵,对系统起着监护作用和使 系统具有自动控制的功能。稳压泵的压力可根据系统压力而确定,一般稳压泵的压力可根据系统压力而确定,一般稳压泵的压力比主泵高0.1Mpa—0.2Mpa,或者稳压泵压力为主泵的1.1倍—1.2倍。但对于稳压泵流量的确定就有不同的说法。《高规》第7.4.8条增压设施应符合下列规定:对消火栓给水系统不应大于5L/S;对自动喷水系统不应大于1L/S.美国NFPA20《Standand for the Installation of Centrifug al Fire Pumps》(1996 Edition)规定稳压泵(Pressure Maintenan Pumps/Jocey Pumps/Make—Up Pumps)的流量不少于系统正常条件下的泄漏量,压力应能足够维持系统所需的压力。显然我国规定了稳压泵的流量的上限,而美国规定了稳压泵

的下限。我国的稳压泵的流量设置要求是能满足1个消防单元的用水量,美国是系统的泄漏水量。

自动喷水
系统管道的泄漏水量按国家《采暖与卫生工程施工及验收规范》 第3.15条规定:水压试验时,10min内压力降不大于0.05Mpa.然后将试验压力降至工作压力作外观检查,以不漏为合格。《自动喷水灭火系统施工及验收规范》第6.2.3条规定水压试验的测试点应设在系统管网的最低点,对管网注水时,应将管网的空气排净,并应缓慢升压,达到试验压力后,稳压30min,目测管网无泄漏、无变形,且压力降不大于0.05Mpa.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—97第10.2.13条规定:DN100的钢管允许渗水量为0.28L(min/km),DN150的钢管允许渗水量为0.3L(min/km)。显然若管道施工达到国家规范,系统管网的泄漏水量很少。

据调查国内外稳压泵的流量多选为0.5L/S—2.0L/S之间,当系统无气压罐时停泵有水锤现象。鉴于稳压泵对系统有着监护和自动控制功能的要求。建议稳压泵的流量为1.0L/S—2.0L/S,压力为比主泵高0.1Mpa—2.0Mpa或者为主泵的1.1倍—1.2倍。稳压泵最好设有气压罐,若不设气压罐,应在稳压泵的控制器上作文章,使之在停泵时不至于因水锤作用而频繁启动。



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