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摘要：闡述多層建筑室外消防給水管網(wǎng)設計流速，應結合市政水壓情況，以流速不大于2.5m/s進行設計，及闡述自動噴水滅火臨時高壓給水系統(tǒng)，兩位消防水箱的設置高度應以最不利點噴頭工作壓力不小于0.10MPa來計算。

關鍵詞：多層建筑設計流速自動噴水滅火系統(tǒng)水箱設置高度

l、多層建筑室外消防給水管網(wǎng)設計流速的確定。

對于底層帶商業(yè)網(wǎng)點的多層住宅，多層綜合樓，普通辦公樓或廠房，庫房等工程，在市政給水管道能夠滿足室外消防用水量的情況下，同時按多層建筑立足于“外救”的原則，設計一般采用設置屋頂前10分鐘消防水箱，及底層設置室外水泵接合器的消防供水方式，消防管網(wǎng)內平時水壓較低，當發(fā)生火災時，由消防車通過水泵接合器向室內消防系統(tǒng)加壓送水，以達到消防滅火的目的，根據(jù)我國現(xiàn)行(建筑設計防火規(guī)范)GBJ16—87(以下簡稱(建規(guī)))第8.l.3條“室外消防給水可采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)或低壓給水系統(tǒng)，……如采用低壓給水系統(tǒng)，管道的壓力應保證滅火時最不利點消火栓的水壓不小于10m水柱(從地面算起)。”并注明消火栓給水管道設計流速不宜超過2.5m/s，而廈門消防部門規(guī)定室外消防給水管道流速不能大于1.2m/s，筆者對此規(guī)定有不同的看法。消防部門的依據(jù)是市政部門所提供的市政管道流速為1.2m/s，故在選擇室外消防給水管的流速也不大于l.2m/s，但筆者認為管道流速應與市政管道壓力有關，只要市政給水管道壓力足夠大，室外消防管道流速又滿足規(guī)范不宜大于2.5m/s的要求，既能滿足消防流量的設計要求。

筆者最近設計了一個廠區(qū)內，一幢建筑面積3500m2的六層綜合樓和一幢建筑面積3400m2的丙類五層廠房，綜合樓室內消防流量為15l／s，室外消防流量為20l／s，廠房室內消防流量為10l／s，室外消防流量為25l／s，室個外消防流量均為35l/s，按同一時間內一次火災次數(shù)設計，室外消防給水管與市政給水管形成室外環(huán)狀管網(wǎng)，并設有兩個接口，在設計中室外消防給水管若按流速不大于1.2m/s計算時，應選擇d200的供水管，按流速不大于2.5m.s計算時，選擇d150的供水管即可，本工程室外消防管從市政引入點到滅火時最不利點室外消火栓，管長共50米，設計選用d150的鑄鐵管，管道流速V＝2.01m/s，市政引入點至最不利點室外消火栓管道沿程損失為：

Σh＝Q2×A×L

式中：Q—管道流量(m3／s)本工程Q＝0.035m3／s

A—鑄鐵管比阻;d150時A＝41.85

L——管道長度(m)L=50m

故：Σh＝0.0352×41.85×50=2.56m

管道總損失：H1＝1.2Σh＝1.2×2.56＝3.07m

按“建規(guī)”第8.1.3條室外消防管最不利點消火栓的壓力不小于10米水柱，所以本工程需要市政所提供的水壓計算如下：

H＝10十H1＝10十3.07＝13.07米水柱＝0.131MPa(這里市政給水引入點的黃海標高與最不利點消火栓黃海標高相同)。

而市政所提供的該地段市政水壓不小于0.30MPa，遠遠滿足室外消防管所需要的市政水壓，所以本工程室外消防管網(wǎng)流速可按規(guī)范規(guī)定的不大于2.5m/s的速度計算，否則按消防部門所規(guī)定的不大于1.12m/s流速進行計算，本工程應選用d200的室外給水管，這樣勢必放大與市政接口的水表口徑，即選用兩個L×S150的水表，根據(jù)廈門自來水供水章程規(guī)定，給水增容費是以水表口徑來收費的，而按規(guī)范所要求的不大于2.5m/s流速計算，選用兩個L×S100的水表即可。這樣選用l×S150比選用L×Sl00的水表增容費多12.8萬元，還要加上管道，配件所增加的費用，即給開發(fā)商造成了不必要的浪費。

筆者認為室外消防管道流速不必拘于消防部門所規(guī)定的不大于1.2m/s，而應結合市政水壓情況，按規(guī)范所要求的流速不大于2.5m/s進行設計，這樣我們在設計中既能滿足規(guī)范要求，又能達到科學，節(jié)省投資的目的。

2、自動噴水滅火采用臨時高壓給水系統(tǒng)時高位水箱設置高度的確定。

我國現(xiàn)行規(guī)范《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045—95)(以下簡稱《高規(guī)》)第7.4.7.2條對高位消防水箱的設置高度有以下規(guī)定即“高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消火栓靜水壓力，當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa，當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa，當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時應設增壓設施”，通常設計中消火栓系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)共用一個高位消防水箱，即由此選定的消水箱的高度能否滿足自動噴水滅火系統(tǒng)的要求?根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GBJ84—85)(以下簡稱《自噴》)第2.0.2條中規(guī)定“濕式噴水滅火系統(tǒng)噴頭工作壓力9.8×l04帕斯卡，最不利點噴頭最低工作壓力均不小于4.9x104帕斯卡(0.5公斤／厘米2)”的規(guī)定，高位水箱最低水位與最不利點噴頭的幾何高差計算如下：

H≥H1十H2十H3

式中：H1——最不利噴頭工作壓力(mH2O)

H2——自動噴水滅火系統(tǒng)的管道沿程水頭損失(∑h)和局部水損失的總和(mH2O)

H3——報警閥的壓力損失(mH2O)

其中：H1按《自噴》第2.0.2條取5mH2O

H2＝1.2∑h

∑h=∑ALQ2（式中Q=K×P0.5=1.33×0.50.5=0.94l/s，流量Q=0.94l/s,亦符合(高規(guī))第7.4.8條，對自動噴水滅火系統(tǒng)不應大于ll／s的規(guī)定)。

根據(jù)工程實例，當管道設計流量為0.94L/s時，主要管道沿程損失為管徑DN25的給水管，當管＞DN50以后的給水管管道損失可勿略不計，筆者是以較不利的噴頭布置，計算得：

∑h＝2.0米H2＝1.2∑h＝2.4米

H3＝0.00869Q2d＝0.01米(報警閥公稱直徑為DN150)

故H＝H1十H2十H3=5十2.4十0.1＝7.41米

即高位消防水箱設置高度要滿足最不利點噴頭靜壓7.41米(0.074MPa)以上，若最不利層自動噴水滅火系統(tǒng)的最小管徑選為DN32的給水管時，計算H≥6.0米，即高位消防水箱滿足最不利點噴頭靜壓6.0米(0.06MPa)以上，比(高規(guī))第7.4.7.2條消火栓水箱的設置高度還需提高1.0米左右(以最不處層層高計算)，這樣即不用增設增壓設置。

圖7-1

筆者以上計算對于中危級高層建筑設計具有較廣泛的普遍性。但在實際工程驗收中，當最不利點未端試水裝置打開時，系統(tǒng)濕式報警閥存在遲遲不能動作，噴淋主泵亦不能及時啟動的現(xiàn)象，若多開幾個噴頭或打開次不利層的末端試水裝置，報警閥馬上動作，啟動主泵(這里采用的報警閥為合格產品)。分析各種原因筆者認為與報警閥的結構有關(見報警閥剖面圖1)，報警閥為防止因系統(tǒng)管網(wǎng)滲漏和水源壓力波動或水錘現(xiàn)象至使報警閥的閥瓣時有開啟而造成誤報警，采取了在報警閥外加一單向旁通管路，當水源端壓力波動上升，或系統(tǒng)端因管網(wǎng)泄漏(不大于15升／分，即0.25L/S)而使壓力下降時，則連通報警閥上下腔的單向閥開啟，平衡上下腔壓力，穩(wěn)定閥瓣，從而避免誤報警，這里報管閥只規(guī)定了系統(tǒng)側以≤15L/分的流量放水時，不發(fā)生報警信號，而沒有規(guī)定多少流量通過時，應發(fā)生報警信號，所以當最不利點噴頭動作時，屋頂水箱通過報警閥的回流管及時給整個管網(wǎng)補壓，補水，使得閥瓣前后壓力穩(wěn)定，壓力開關不能及時動作，延誤報警，不能及時啟動主泵，這種現(xiàn)象表明當系統(tǒng)側以0.96L／S的流量放水時，報警閥未能及時發(fā)生報警信號。筆者認為國家對消防器材廣生產報警閥的檢測標準應符合《自噴》第2.0.2條最不利點處噴頭最低工作壓力值的規(guī)定，若由此引起報警閥靈敏度增加，容易產生誤報警，那么《自噴》對自動噴水滅火系統(tǒng)當采用臨時高壓給水系統(tǒng)時，最不利點噴頭最低工作壓力值應進行修正。

因存在上述情況，筆者建議在臨時高壓自動噴水滅火系統(tǒng)高位水箱設置高度時應采用最不利點工作壓力0.10MPa進行計算。若水箱達不到設計高度，應增設增壓設施。