張毅梅
(山西建筑職業技術學院,山西 晉中 030619)
水泵接合器是消防系統的備用水源,是消防人員救火的必要手段,事關人民生命、財產安全。按GB50974-2014《消防給水及消火栓系統技術規范》的規定,高層民用建筑室內消火栓給水系統和自動噴灑滅火系統均應設置水泵接合器。當前,城市小區連片建設已形成規模趨勢,高層建筑走向集群發展,消防系統設置呈現區域化,對高層民用建筑中水泵接合器設置提出新的要求,在實踐中有以下5個問題需要進一步研究解決。
在救火現場通常是一臺消防車占用一個室外消火栓,連接一個水泵接合器向管網供水滅火,設計人員往往會誤認為室外消火栓與水泵接合器應是一一對應關系,對設計人員造成困擾。消防水泵接合器的給水流量可按每個10L/s~15L/s計算,室內消火栓系統的消防水泵接合器的數量應按室內消火栓系統設計流量計算確定。自動噴水滅火系統的水泵接合器的數量應按自動噴水滅火系統設計流量計算確定。每個室外消火栓的出流量可按10L/s~15L/s計算,建筑室外消火栓的數量應根據室外消火栓設計流量經計算確定,室外消火栓的數量還應按照保護半徑不應大于150.0m,綜合情況確定。由此可知,水泵接合器和室外消火栓數量的確定,兩者之間并無直接關系,應分別按照規范要求計算。舉例說明某建筑高度45m的辦公樓,設有室內、外消火栓系統及自動噴水滅火系統。室外消火栓系統設計流量為40L/s,室內消火栓系統設計流量為20L/s,自動噴水滅火系統設計流量為26L/s。計算室外消火栓設置數量時,流量為40L/s,每個室外消火栓用水量按15L/s計算,應設3個室外消火栓;計算室內消火栓系統水泵接合器設置數量時,流量為20L/s,水泵接合器的給水流量按15L/s計算,應設2個水泵接合器;計算自動噴水滅火系統水泵接合器設置數量時,流量為26L/s,消防水泵接合器的給水流量按15L/s計算,應設2個水泵接合器。最終通過計算,該建筑設3個室外消火栓、4個水泵接合器。但應注意,室外消火栓的數量不僅要滿足流量計算的要求,這是最低要求,同時還應滿足保護半徑的要求,同時室外消火栓應均勻布置,不宜布置在建筑一側,且建筑消防撲救面一側不宜少于2個,綜合情況確定。數量確定以后,確定室外消火栓及消防水泵接合器的具體位置時,應綜合考慮室外消火栓和消防水泵接合器配套使用,水泵接合器距室外消火栓的距離不宜小于15m,并不宜大于40m。設計時,只要在水泵接合器的附近15至40m范圍內設置有室外消火栓即可。
很多高層建筑消防給水系統會分區,分區后設置水泵接合器應和當地消防車的供水能力相匹配。系統工作壓力大于2.4MPa或消火栓栓口處靜壓大于1.0MPa時消防給水系統應分區。消防給水系統的豎向分區通常采用水泵、減壓閥或減壓水箱等進行分區。分區有四種給水方式:并聯消防給水泵分區給水系統、串聯消防給水泵分區給水系統、減壓水箱分區給水系統、減壓閥減壓分區給水系統。消防給水為豎向分區供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器;當建筑高度超過消防車供水高度時,消防給水應在設備層等方便操作的地點設置手抬泵或移動泵接力供水的吸水和加壓接口。這四種給水系統中前三種消防分區給水系統,每個分區的管網相對獨立,每個分區均應設水泵接合器,設置的水泵接合器分為高區、低區兩種。這會造成以下問題,在撲救現場,滅火緊張的情況下,首先要分清消防水泵接合器是高區的,還是低區的,如果高區發生火災,就必須要正確選擇高區的水泵接合器,如果錯誤地選用了低區的水泵接合器,則無法實現高區供水,造成使用不便,嚴重時會延誤滅火時機。如果采用減壓閥減壓分區給水系統,則只需要在高區系統設置水泵接合器,因為高區管網通過減壓閥接至低區管網,水泵接合器的供水即可以直接供高區系統,也可以通過減壓閥供低區系統實現供水。在救火現場當分秒必爭,水泵接合器數量減少,不僅降低了造價,而且便于使用。因此,筆者認為在滿足消防供水要求的前提下,應采用減壓閥減壓分區給水系統,高區系統設置水泵接合器即可。由于現行消防車的供水能力極大提高,通常小于100m的建筑,一般城鎮配備的消防車均能滿足其對消防水量及水壓的要求,使建筑高度100m以下的建筑物采用減壓閥減壓分區給水方式,只在高區系統設水泵接合器成為可行,改變了之前消防車只能保護建筑高度50m的不利局面。根據《城市消防站建設標準》的規定,消防站通常配備的消防車出口壓力當流量為20L/s,出口壓力為1.8MPa,即建筑高度小于100m時,在消防車供水壓力范圍內,只設水泵接合器,可不設接駁口。高度超過100m的建筑,應在100m以下的避難層設接駁口。雖
目前建筑小區普遍采用區域消防供水系統,小區共用消防水泵房,各棟建筑的室內消防系統的供水管在小區連成環狀,高位消防水箱通常設在小區最高建筑的屋頂上,各棟建筑的室外消防系統的供水管在小區也連成環狀,室外消防用水從小區共用消防水泵房供給或從市政管網直接供給。消火栓系統、自動噴水滅火系統設置水泵接合器時,消防水泵接合器應在每座建筑附近就近設置。水泵接合器的設置位置,規范只規定了距建筑物的最近距離為5m,并沒有規定最遠距離,也沒有要求每座建筑獨立設置,相鄰的建筑之間設置的水泵接合器可以共用。室內消火栓系統、自動噴水滅火系統等每個消防系統至少有一個水泵接合器設在建筑附近,只要小區共用的消防水泵接合器總流量能滿足要求即可,不必每棟建筑都按系統流量滿額設置,這樣就大大減少了整個小區水泵接合器的設置數量,降低了造價,同時能滿足消防規范要求。
火災時能及時報警是最根本的要求,自動噴水滅火系統在滅火的同時應同時報警,報警閥成了最關鍵的控制措施,故要求自動噴水滅火系統的所有水源,包括水泵接合器、屋頂消防水箱供水管、消防水泵供水管均應在報警閥前連接。還有一種觀點是將水泵接合器接在報警閥后,理由是水泵接合器投入工作時,現場已處于撲救狀態,不存在還需要報警閥報警的問題,而且在報警閥后接入,可以減少水流通過報警閥的水頭損失,有利于消防系統滅火。但是隨著小區消防系統呈區域化發展,小區水泵接合器在相鄰建筑之間可以共用,如果在報警閥后接入,則只能該建筑消防系統可用,其他建筑就不能共用,造成每棟建筑按消防流量全額設置水泵接合器,會造成水泵接合器數量太多,增加造價且使用不便,故水泵接合器通常在報警閥前連接。報警閥有的采用集中布置方式設置在水泵房、有的采用分散布置方式設置在每棟建筑內,由于水泵接合器的接入點的位置應在報警閥前,通常水泵接合器設在報警閥附近,小區設置水泵接合器時應根據消防車使用、室外消火栓布置、水泵接合器應就近設置等因素綜合考慮。
為防止消防管道超壓,應在消防系統中設置安全閥。消防泵誤動作,消火栓和噴頭未開啟時,或失火初期僅有少量消火栓、噴頭開啟時,也就是流量為零或很小時,消防水泵會出現高揚程的情況,系統可能超壓,導致管道破損。尤其高層建筑如果采用減壓閥減壓分區給水系統,在高區系統設置水泵接合器,通過減壓閥接至低區管網,如果減壓閥失靈,則管網壓力很難保證,故減壓閥后應設安全閥。選擇水泵接合器時,安全閥既可以單獨設置,也可以與水泵接合器一體設置。優先選用三閥一體的水泵接合器,這樣既可節省管件,也使整個消防系統更安全可靠。
高層建筑火災撲救難,保證消防供水的安全,尤為關鍵,因此,正確合理設置消防水泵接合器,保證撲救高層建筑火災的及時和高效,刻不容緩。要求設計人員應準確掌握相關知識,接合實踐經驗設置水泵接合器,做到安全可靠、經濟合理。