孫賢明
摘 要:消防泵房和消防水池是消防系統(tǒng)心臟和血液,消防水池有效容積的確定直接影響水池的荷載及所需建筑面積。影響水池有效容積的因素主要有各消防給水設(shè)計流量、火災(zāi)延續(xù)時間、最高水位及最低水位。本文結(jié)合國家現(xiàn)行消防設(shè)計規(guī)范,就某醫(yī)院項目在消防水池及消防泵房的消防給水設(shè)計中出現(xiàn)的問題及設(shè)計難點進行分析。
關(guān)鍵詞:消防水池;消防用水量;設(shè)計流量;最低水位;自灌式啟泵最低水位
中圖分類號:TU998.13 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)11-0274-02
1 消防用水量的辨析
要確定消防用水量,首先依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[1]得出每棟樓需要設(shè)置的消防系統(tǒng)。本項目只有一路DN250市政給水管接入基地,依據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[2](以下簡稱《消規(guī)》)該項目室外消火栓用水量需計入消防水池。依據(jù)《消規(guī)》第3.6.1條,“消防給水一起火災(zāi)滅火用水量應(yīng)按需要同時作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計算,兩座及以上建筑合用時,應(yīng)取最大者”。這里的最大者并非室內(nèi)消防水量最大的那棟樓的室內(nèi)消防水量和室外消防水量最大的那棟樓的室外消防水量的疊加,而是以各棟建筑為單位分別計算各棟建筑室內(nèi)外消防用水量,單棟建筑的室內(nèi)和室外消防用水量疊加,取其中的疊加后的最大值為消防系統(tǒng)的用水量。
本項目有一座建筑單體一層挑高中庭8.7m,此處自動滅火系統(tǒng)可考慮布置消防炮系統(tǒng)或自動噴淋系統(tǒng)。該處中庭防火分區(qū)屬于一層防火分區(qū),若考慮設(shè)置消防炮系統(tǒng),一層設(shè)置噴淋系統(tǒng),中庭邊際著火時,一層噴淋是有可能啟動的,該項目考慮消防炮和噴淋系統(tǒng)共用消防泵,該消防泵的設(shè)計流量取自動噴淋系統(tǒng)(30L/s)和消防炮(10L/s,該中庭設(shè)兩個消防水炮,每個消防炮5L/s)中的最大值30L/s還是疊加之后的40L/s?筆者認為應(yīng)取最大值30L/s,原因有二:①根據(jù)《消規(guī)》第3.6.1條條文說明最后一段,“自動滅火系統(tǒng)包括自動噴水滅火、水噴霧滅火、自動消防水炮滅火等系統(tǒng),一個防護對象或防護區(qū)的自動滅火系統(tǒng)的用水量按其中用水量最大的一個系統(tǒng)確定。”。根據(jù)規(guī)范條文解釋自動噴淋滅火系統(tǒng)和自動消防炮滅火系統(tǒng)都屬于自動滅火系統(tǒng),應(yīng)按兩者用水量最大的一個系統(tǒng)確定。②依據(jù)《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》[3]第4.2.7條,“當大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)與濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)合并設(shè)置時,必須滿足下列條件:系統(tǒng)設(shè)計水量、水壓和一次滅火用水量應(yīng)滿足兩個系統(tǒng)中最大的一個設(shè)計水量、水壓及一次滅火用水量的要求”,本項目消防炮系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)共有消防泵,管網(wǎng)合并設(shè)置,條文中說到一次滅火用水量取兩個系統(tǒng)中最大的一個設(shè)計水量。考慮到中庭中間有些柱子,設(shè)消防炮系統(tǒng)保護中庭可能因為柱子的遮擋,導致消防炮噴水盲點,考慮中庭設(shè)置噴淋系統(tǒng)。該中庭層高8.7m,梁高1m,做吊頂后凈空高度為7.7m小于8m。依據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[4](以下簡稱《噴規(guī)》)第5.0.1條表5.0.1,民用建筑最大凈空高度≤8m時,噴水強度8L/min.m2,作用面積160m2,與本建筑非中庭部位噴淋設(shè)計流量30L/s是一致的。
在確定消防水池有效容積的過程中,火災(zāi)延續(xù)時間是個重要的指標。根據(jù)規(guī)范要求,得出各消防系統(tǒng)消防設(shè)計流量后,只要再確定火災(zāi)延續(xù)時間就能得出各單體消防所需的室內(nèi)和室外用水量大小,火災(zāi)延續(xù)時間取值查《消規(guī)》表3.6.2和《噴規(guī)》5.0.16。得出消防水池有效容積可計算出消防水池的有效水深。有效水深等于最高水位與最低水位的差值。對于消防水池最低水位的理解,不同的設(shè)計師、審圖老師可能有不同的觀點。
2 消防水池最低水位、自灌式啟泵最低水位的辨析
自《消規(guī)》實施以來,業(yè)界一直對“消防水池最低水位”“自灌水位”爭論不休,不能達成統(tǒng)一的共識。目前,對消防水池的最低水位大致有2種觀點:①認為水池的最低水位應(yīng)該高出水泵的放氣孔;②認為消防水池最低水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m或設(shè)置防止旋流器時,最低有效水位是防止旋流器頂部以上0.2m。下面對這兩種觀點進行分析。
2.1 觀點一分析
針對觀點一,有如下兩點論據(jù)。
論據(jù)一:在國標圖集04S204[5]第十二頁中消防水泵自灌式吸水對水池最低水位的要求(圖示1)有如下描述:對于臥室消防水泵,消防水池滿足自灌式啟動水泵的最低水位應(yīng)高于泵殼頂部放氣孔。
論據(jù)二:《消規(guī)》中“5.1.12消防水泵吸水應(yīng)符合下列規(guī)定:1消防水泵應(yīng)采取自灌式吸水”在該條款條文解釋中“為保證消防水泵的及時正確啟動,本條對消防水泵的吸水、吸水口,以及從市政給水管網(wǎng)直接吸水作了技術(shù)規(guī)定。火災(zāi)的發(fā)生是不定時的,為保證消防水泵隨時啟動并可靠供水,消防水泵應(yīng)經(jīng)常充滿水,以保證及時啟動供水,所以消防水泵應(yīng)自灌吸水。”
部分設(shè)計師、審圖老師認為,為保證消防水泵在任一時刻、任一水位均能保證消防水泵充滿水并啟動消防水泵,對于消防水池,圖1所示的自灌式啟動最低水位理解為消防水池的最低水位。按照此種理解不可避免的把最低有效水位無形的提高了,增加了無效水深。
2.2 觀點二分析
對于觀點二,有如下論據(jù)。
論據(jù)一:《消規(guī)》中“消防水池(箱)的有效水深是設(shè)計最高水位至消防水池(箱)最低有效水位之間的距離。消防水池(箱)最低有效水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m水位,當消防水泵吸水管或消防水箱出水管上設(shè)置防止旋流器時,最低有效水位為防止旋流器頂部以上0.20m,見圖2”。如圖2所示,A為消防水池最低水位線,圖示2在消防水泵吸水管設(shè)喇叭口和設(shè)防止旋流器的情況下對消防水池的最低水位進行了說明。
論據(jù)二:《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》[6]第3.8.6條文解釋中這樣描述,“生活給水水泵的自灌吸水,并不要求水泵位于貯水池最低水位以下。自灌吸水水泵不可能在貯水池最低水位啟動。因此,貯水池應(yīng)按滿足水泵自灌要求設(shè)定一個啟泵水位,水位在啟泵水位以上時,允許啟動水泵,水位在啟泵水位以下,不允許水泵啟動,但已經(jīng)在運行的水泵應(yīng)繼續(xù)運行,達到貯水池最低水位時自動停泵(只要吸程滿足要求,甚至在最低水位之下還可繼續(xù)運行)。貯水池的啟泵水位,在一般情況下,宜取1/3貯水池總水深(見圖2)。”
2.3 筆者觀點
對于觀點一,部分設(shè)計師認為圖1中的自灌式啟泵最低水位就是消防水池最低水位,筆者認為這是有誤的理解,自灌式啟泵最低水位和消防水池最低水位是兩個概念。筆者認為,要保證消防水泵自灌式吸水,應(yīng)該滿足下面條件:在初次或檢修后啟動消防水泵時,消防水泵的自灌啟泵水位高于消防水泵的放氣口,這里的自灌啟泵水位可取1/3貯水池總水深,且該水位必須高于消防水泵放氣孔。在滿足上述后,還必須滿足消防水池的最低水位應(yīng)高于消防水泵吸水喇叭口0.6m,當吸水管設(shè)置防止旋流器時應(yīng)高于防止旋流器頂部0.2m。國家規(guī)范若能夠明確消防水池的最低水位不需要高于消防水泵放氣孔,只需消防水泵自灌啟泵水位高于放氣孔,部分審圖老師也不會按觀點一的要求審圖。這樣可減少消防水池的占用面積及結(jié)構(gòu)的荷載,可降低工程造價和避免水泵房地面標高可能比地庫標高低有被水淹沒的風險。
3 結(jié) 語
消防設(shè)計的安全是必要的,但不應(yīng)過度用設(shè)計的手段來彌補對使用安全的不明確認知。消防系統(tǒng)的安全應(yīng)該以平時的消防安全管理前提,如果不注重平時的消防泵的定期巡檢、消防安全維護管理。發(fā)生火災(zāi)時,設(shè)再大的消防水池,如果消防泵及消防管道不能正常投入使用,火還是撲滅不了的。因此,項目驗收合格交付后,應(yīng)注重日常消防設(shè)施安全維護管理、定期巡檢,保證火災(zāi)時消防設(shè)施能夠安全有效的投入使用。
由于筆者的認知和能力有限,上述筆者觀點可能與各位專家不一致,望批評指正!
參考文獻
[l]《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2014).
[2]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB 50974-2014).
[3]《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(CECS263:2009).
[4]《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50084-2017).
[5]《消防專用水泵選用與安裝》(04S204).
[6]《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015-2003 2009年版).
收稿日期:2018-3-15