高校化學試劑庫給排水與消防設施設計研究

亓文濤， 樊 冰， 林海旦， 馮建躍， 姜周曙

(1. 杭州電子科技大學 國有資產與實驗室管理處， 浙江 杭州 310018；2. 浙江大學 實驗室與設備管理處， 浙江 杭州 310027)

高校化學試劑庫給排水與消防設施設計研究

亓文濤1， 樊 冰1， 林海旦1， 馮建躍2， 姜周曙1

(1. 杭州電子科技大學 國有資產與實驗室管理處， 浙江 杭州 310018；2. 浙江大學 實驗室與設備管理處， 浙江 杭州 310027)

給排水包括生活、消防和洗漱等水源的供給，以及污水、事故水的收集和雨水排放，為倉庫提供必要的用水和避免污水泄漏對環境造成污染。消防設施包括倉庫應配備的火災自動報警、滅火系統與消防器材等，它可預防和補救庫區發生的火災等事故，有效降低事故發生造成的傷害。給排水和消防設施的設計是化學試劑庫建設的重要組成部分。

化學試劑庫； 給排水； 消防設施

近年來，高校實驗室因危化品管理不當引發的事故時有發生，在社會中造成極大的負面影響，這給管理人員的工作帶來很多困難和挑戰，所以，高校建立化學試劑庫，實現對實驗室危化品進行集中管理，是高校面臨的一項迫切的工作。目前，國內尚未出臺相關設計規范，這使大多數高校無章可循，作者參閱和研究大量國家與地方標準，結合自身工作經驗，從給排水和消防設施的設計等方面展開論述。

給排水是城市給水系統、排水系統(市政給排水)和建筑給排水的簡稱。給水是為居民和企業供應生活、生產用水，以及消防用水、道路綠化用水等。它由給水水源、取水構筑物、原水管道、給水處理廠和給水管網組成，具有收集和輸送原水、改善水質的作用。排水是排除人類生活污水和生產中的各種廢水、多余的地面水等,由排水管系(或溝道)、廢水處理廠和最終處理設施組成。通常還包括抽升設施(如排水泵站)。排出的污水經過管網輸送到處理廠處理，滿足規定的排放要求的廢水，排入水體或排放在土地上[1-2]。

消防設施指建筑物內設置的火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統等用于防范和撲救建筑物火災的設備設施的總稱。常用的有火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、干粉滅火系統、防煙排煙系統、安全疏散系統等。它是保證建筑物消防安全和人員疏散安全的重要設施，是建筑的重要組成部分。

化學試劑庫建設給排水與消防設施的設計具有特殊要求，其主要參照的標準和規范有：《建筑設計防火規范》(GB 50016)、《建筑滅火器配置設計規范》(GB50140—2005)和《消防給水及消火栓技術規范》(GB 50974—2014)等。

1 給排水設計

化學試劑庫的給排水是指建筑的給排水。給水是供給建筑用的消防用水、緊急用水和道路綠化用水等，用于消防滅火、緊急洗漱、地面沖洗等；排水是建筑物的雨水、污水和事故水的排放，建筑周圍應設置排水溝；雨水可直接排入市政雨水管道，化學污水和事故水應設置獨立排水系統，污水和事故水必須進行集中回收，并交由專業公司進行處置。化學品倉庫內地面應一體澆筑，并做防滲漏處理。

1.1 給水

化學試劑庫的給水主要用于消防用水、緊急洗漱用水、生活用水和綠化用水。

1.1.1 消防用水

(1) 化學試劑庫必須配備專門消防水管道，消防水源和供水管網應符合國家現行有關標準的規定.在城鄉規劃區域范圍內，市政消防給水應與市政給水管網同步規劃、設計與實施。當市政給水管網連續供水時，消防給水系統可采用市政給水管網直接供水,以用于建筑的室外消火栓系統、室內消火栓系統、自動噴水滅火系統等的供水。

(2) 借助其他設施進行簡單消防供水。如采用輕便水龍，由生活用水管道單獨接入，兼作庫房內外地面沖洗、除塵和綠化使用的，且保證使用壓力≥0.25 MPa。當輕便水龍用作非消防使用時，為避免消防泵啟動并引起消防報警，該水龍水源應接自生活用水管道。箱體可以單獨設置或附設在組合消防箱內。

1.1.2 緊急洗漱用水

化學試劑庫在發生強腐蝕性及有毒害試劑泄漏事故時，為降低其對人體造成的傷害程度，需要在儲存腐蝕性液體和有毒性危害嚴重的庫房附近設置緊急噴淋、洗眼器和盥洗器具，供人員進行緊急洗漱，鑒于庫區的面積，可考慮設多個裝置，且其服務半徑不應大于15 m。腐蝕性液體揮發后會產生大量的有害蒸汽，相對氣體和粉塵而言，對人體的毒害程度更大，洗眼器、淋洗器是液體濺到人體后的最佳、最有效的急救裝置[3-5]。

1.1.3 生活及綠化用水

生活用水可以直接從市政用水管網接入，如常用的自來水。綠化用水一般用的是使用過的自來水，也就是廢水利用，其中細菌、化學物質等是超標的，不可以食用，通常稱為中水。

1.2 排水

化學試劑庫排水主要是雨水、事故廢水和污水的排放，具體為庫房屋頂雨水、柜架內試劑泄漏液和柜架外地面污染排水、事故消防廢水等。

1.2.1 雨水排放

屋面天溝采用重力流雨水排水系統，在屋頂設置落水管，在安全狀態下，雨水可直接排至庫區外的市政雨水系統。

1.2.2 事故廢水排放

在出現大規模安全事故或火災事故導致事故廢水(簡稱事故廢水)大量泛濫，對周邊環境產生污染及危害時，應設置用于臨時存放廢水的事故水池。事故廢水流量按消防水量和地面雨水徑流量計算。事故水池的設置應滿足以下規定：

(1) 事故池最高液位按事故廢水進水管底標高確定，并留有適當的保護高度。非事故狀態下可考慮作為雨水調節池和景觀水池使用，但水池內應設噴泉或多孔管等充氧曝氣裝置，以防止池水富營養化引起水質惡化。

(2) 事故狀態下，事故池接市政雨水系統的總排水管應設置迅速切斷直接外排的閥門，使其進入事故儲存狀態。雨水調節池的占用容積不宜超過1/3，并應設有在事故時可以緊急排空的技術措施[6-7]。

1.2.3 污水排放

化學試劑庫污水主要是柜架內泄漏液、庫房外盥洗廢水和柜架外物料泄漏污染的庫房地面沖洗廢水(簡稱集液廢水)等，為防止泄漏液和污水對周邊環境造成影響，須在庫區內設置集液池，對污水進行集中回收，再由具備專業資質的機構進行處理。一般采用重力排水系統，使污水經專用管道系統排進集液池。

重力排水是采用庫房四周地面找平層做10 mm半圓明溝，出口采用高水封自動密閉地漏與室外重力排水管相連，此系統常用于室外重力排水管道較短(比如在50 m以內)或最不利排水點與集液池進水口的高差允許重力收集的情況。該系統在設計時應考慮管道檢修和沖洗裝置。在條件不允許的情況下，可采用真空排水系統，它由專用真空地漏和真空管路系統以及真空站組成，在重力排放較困難時采用。該系統的設計應考慮管路與閥件的耐腐性能以及維持系統真空的設備能耗。集液廢水的收集應滿足：

(1) 集液廢水收集系統的排水能力應按一個盥洗器具和一個庫房物料泄漏沖洗水量設計，自流管道可按滿流校核。

(2) 庫房外的盥洗處應設雨棚等防雨設施，以防過多雨水進入集液設備。

2 消防設施設計

化學試劑庫的消防設施，主要包括火災自動報警系統、自動滅火系統、消火栓系統等，除此以外，還應配備滅火器、滅火毯、消防沙等滅火器材。滅火劑的選用應與化學試劑特性相匹配，不應引起二次災害[8-9]。化學試劑庫應設置室外消火栓系統，建筑占地面積大于300 m2的化學試劑房間應設置室內消火栓系統。

2.1 室外消火栓設置

應符合下列要求：

(1) 消防車無法進入的小型庫區，應在庫區外的消防車道附近設置室外消火栓；

(2) 室外消火栓距路邊不宜小于0.5 m，并不應大于2.0 m。當耐火等級為一、二級時室外消火栓設計流量不應小于表1中的規定[10]。

表1 甲、乙、丙類倉庫室外消火栓設計流量

2.2 室內消火栓設置

應符合下列要求：

(1) 該系統消防給水管道和消防箱均應在庫房外的墻上安裝；

(2) 箱內宜選用噴霧水槍和輕便消防水龍，消防管道栓口動壓≥0.35 MPa，當輕便消防水龍兼作庫房室外地面沖洗等生活用途時，應從生活給水系統單獨接管；

(3) 室內消火栓設計流量不應小于表2中規定。

表2 室內消火栓設計流量

高校化學試劑庫具有特殊性，主要是房間多、面積小，無須在房間內設消火栓，可采用消防箱室外安裝的形式。消火栓宜采用噴霧消防水槍，原因是大多數危化品滅火劑只能采用霧狀水。另外，庫內化學試劑滅火如遇直流水龍沖擊易產生次生災害，故推薦消防箱內均配置噴霧/直流兩用水槍。消防水龍平時可用作一般化學試劑庫的地面沖洗工具，為了不引起消防報警，故要求從生活給水系統直接引水。

2.3 滅火設施的配置

(1) 占地面積大于1 500 m2的丙類化學試劑庫應設置自動滅火系統，宜采用自動噴水滅火系統(不宜用水保護或滅火的化學試劑庫除外)。

(2) 存放甲、乙類化學試劑庫應設置自動滅火系統，滅火劑的選型應當與庫房內儲存的化學試劑特性經技術、經濟等方面比較后確定[11]。

(3) 化學試劑庫應設置滅火器，并應符合下列要求：化學試劑庫應按嚴重危險級設置；滅火劑的選用應與化學試劑特性相匹配；滅火器的配置應符合表3中的規定[12]。

表3 滅火器的配置

(4) 化學試劑庫應配備必要的滅火毯、消防沙等滅火器材。滅火毯主要用于撲滅初起火或者披覆在身上逃生，消防沙主要用于撲滅油制品、易燃化學品之類的火災。

3 結語

高校化學試劑庫建設工藝復雜，安全防護等級高，具有特殊性，在建筑結構方面須滿足防火、防爆及防震等要求；同時，配備必要的排風、消防滅火及安防等系統，達到化學試劑庫建設的標準要求。本文結合國家和地方的相關標準、規范，提出高校化學試劑庫建設給排水和消防設施等相應的設計規范，它對國內高校試劑庫的建設具有重要的指導意義。

References)

[1] 給水排水工程專業解讀[EB/OL].(2010-05-24). http://edu.qq.com/a/20100524/000261.htm.

[2] 給排水[EB/OL]. (2015-07-24).互動百科.www.baike.com

[3] 化工企業安全衛生設計規范:HG 20571—2014[S].北京：中國計劃出版社,2014.

[4] USA. Emergency Eyewash and Shower Standard:ANSI.ISEA Z358.1-2014[S] .The MNOSHA Training/Outreach Unit，2014.

[5] 中國建筑標準設計研究院.衛生設備安裝:09S304—2009[S] .北京：中國計劃出版社,2009.

[6] 國家質檢總局.化工建設項目環境保護設計規范:GB 50483—2009[S] .北京：中國計劃出版社,2009.

[7] 中國石油化工集團公司. 水體污染防控緊急措施設計導則:中國石化建標[2006]43號[Z].2006.

[8] 國家質檢總局.自動噴水滅火系統設計規范:GB 50084—2005[S].北京：中國計劃出版社,2005.

[9] 公安部沈陽消防研究所. 火災自動報警系統設計規范:GB 50116—2013[S] .北京：中國計劃出版社,2013.

[10] 國家住房和城鄉建設部,國家質量監督檢驗檢疫總局.消防給水及消火栓技術規范:GB 50974—2014[S] .北京：中國計劃出版社,2014.

[11] 國家質檢總局.建筑設計防火規范:GB50016—2014[S] .北京：中國計劃出版社,2014.

[12] 國家質檢總局.建筑滅火器配置設計規范:GB50140—2005[S] .北京：中國計劃出版社,2005.

Research on design of water supply and drainage and fire protection facilities for chemical reagent warehouse in colleges and universities

Qi Wentao1， Fan Bing1， Lin Haidan1， Feng Jianyue2， Jiang Zhoushu1

(1. Department of State-owned Assets and Laboratory Management, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China； 2. Department of Laboratory and Equipment Management, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)

Water supply and drainage include water supplies for daily life，fire protection, washing，etc., and the collection of sewage and emergency water, and the discharge of rainwater. It provides the necessary water for the warehouse and avoids the environmental pollution caused by the leakage of sewage. Fire protection facilities include the automatic fire alarm，fire extinguishing system, fire protection equipment，etc.， which can prevent and remedy the accidents occurring in the warehouse area，and effectively reduce the damage caused by the accident. The design of the water supply and drainage and fire protection facilities is an important part of the construction of chemical warehouse.

chemical reagent warehouse; water supply and drainage; fire protection facilities

10.16791/j.cnki.sjg.2017.11.004

G482；X92

A

1002-4956(2017)11-0013-03

2017-08-01

全國高校實驗室工作研究會學術研究計劃重點課題(SY2015Z018)； 浙江省公益技術應用研究計劃項目(2017C31067)；浙江省教育廳科研項目資助(Y201533838，Y201533553)；浙江省高校實驗室工作研究項目(ZB201501，ZD201701,YB201601，YB201702)

亓文濤(1980—)，男，山東萊蕪，碩士，助理研究員，研究方向為實驗室建設與安全管理.

E-mailqwt@hdu.edu.cn