南京江北新區(qū)某敞開式停車樓消防給水系統(tǒng)設(shè)計探析

唐國鋒 （中哲國際工程設(shè)計有限公司，江蘇 南京 210019）

隨著國民經(jīng)濟發(fā)展及建筑行業(yè)的快速發(fā)展，敞開式停車樓無須大面積開挖及容積率的考慮，逐漸被建設(shè)方所接受。然而近年來接連出現(xiàn)極端惡劣的雨雪天氣，給排水管道凍裂爆管現(xiàn)象時有發(fā)生，給人民群眾日常生活帶來了諸多不便，非常年溫度在0℃以上地區(qū)的管道防凍工作理應(yīng)引起建筑給水排水專業(yè)設(shè)計人員的重視。

本文以南京江北新區(qū)某敞開式停車樓為例，著重介紹該項目的消防給水系統(tǒng)的設(shè)計思路，總結(jié)了各系統(tǒng)的設(shè)計要點，并提出個人看法，供同行參考。

1 工程概況

本工程位于南京市浦口區(qū)橋林街道，為敞開式停車樓，地上5層，建筑面積2.1萬m，建筑高度21.85m，其中1層為附屬設(shè)備機房，2層～5層為敞開式停車庫。南京地區(qū)最冷月平均氣溫-1.8℃，極端最低溫度為-12.2℃。

2 敞開式汽車庫的設(shè)計依據(jù)

文獻[1]第2.0.9條：“任一層車庫外墻敞開面積大于該層四周外墻體總面積的25%，敞開區(qū)域均勻布置在外墻上且其長度不小于車庫周長的50%的汽車庫”；文獻[2]第7.1.3條：“室內(nèi)環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式消火栓系統(tǒng)”。環(huán)境溫度低于4℃的消火栓系統(tǒng)，由于沒有額外的熱量供給，管道有結(jié)冰的危險，導(dǎo)致管道供水能力減弱，影響系統(tǒng)安全，本工程采用干式消火栓系統(tǒng)；由于本項目疏散距離不滿足文獻[1]第6.0.6條的要求，需要增加自動滅火系統(tǒng)。文獻[3]第4.2.3條：“室內(nèi)環(huán)境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式系統(tǒng)”，文獻[3]第4.2.4條：具備下列要求之一的場所，應(yīng)采用預(yù)作用系統(tǒng)第3款：“用于替代干式系統(tǒng)的場所”，本工程采用預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。

3 干式消火栓系統(tǒng)

3.1 干式消火栓系統(tǒng)的規(guī)范要求

文獻[2]第2.1.10條：“平時配水管網(wǎng)內(nèi)不充水，火災(zāi)時向管網(wǎng)充水的消火栓系統(tǒng)”；第7.1.6條：干式消火栓系統(tǒng)的充水時間不應(yīng)大于5min，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

①在供水干管上宜設(shè)干式報警閥、雨淋閥或電磁閥、電動閥等快速啟閉裝置；采用電動閥時開啟時間不應(yīng)超過30s；

②當采用雨淋閥、電磁閥及電動閥時，在消火栓處應(yīng)設(shè)置直接開啟等快速啟閉裝置的手動按鈕。

由此可見，充水時間是系統(tǒng)設(shè)計的主要控制目標，同時干式系統(tǒng)除管道為空管外，還有快速啟閉裝置及快速排氣閥等組件。

3.2 干式消火栓系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1 充水時間的控制

管道充水時間和快速啟閉裝置后管道規(guī)模有關(guān)，具體指標就是管道的容積，t=v/q，其中v為管道容積，q為系統(tǒng)設(shè)計流量，針對本項目，設(shè)計流量為10L/s，管道體積最大為3.6m；

3.2.2 快速啟閉裝置

①采用干式報警閥時，系統(tǒng)類似干式自動噴水系統(tǒng)，準工作狀態(tài)時由空氣壓縮機維持系統(tǒng)充氣壓力，火災(zāi)時消防栓開啟，有壓氣體從栓口排出，系統(tǒng)壓力降低，干式報警閥自動打開，室外水進入系統(tǒng)，壓力開關(guān)自動啟動消防泵，報警閥后閥門應(yīng)采用信號閥，由于管道先排氣，后排水，對于本項目未必適合，而且系統(tǒng)相對復(fù)雜，維護困難。

②采用雨淋閥時，不同于自動噴水雨淋系統(tǒng)，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或傳動管聯(lián)動開啟雨淋閥和消防泵，而是由消防栓處的手動按鈕開啟，為半自動系統(tǒng)，雨淋閥僅起接通與關(guān)斷供水管道的作用；維護相對復(fù)雜。

③采用電磁閥或電動閥時，類似雨淋閥，為半自動系統(tǒng)，雨淋閥僅起接通與關(guān)斷供水管道的作用；兩者中優(yōu)先選電磁閥，維護相對簡單。

3.2.3 快速排氣閥的選擇

當采用干式報警閥時，排氣閥的排氣流量不應(yīng)小于系統(tǒng)的設(shè)計流量與管道體積流量的最大值，否則充水時間會延緩，常規(guī)微量排氣閥無法滿足要求，采用電磁閥等時，可能由于某種情況導(dǎo)致管道也充滿空氣，為了系統(tǒng)安全可靠，排氣閥的排氣流量選擇干式報警閥。

3.2.4 泄水閥及管道的設(shè)置

對于干式消火系統(tǒng)，快速啟閉裝置上游通常是濕式系統(tǒng)，下游是干式系統(tǒng)，但是在春、夏、秋季可以是濕式系統(tǒng)，同比濕式系統(tǒng)更加可靠，冬天來臨前，由物業(yè)人員將管道內(nèi)水排空，轉(zhuǎn)換成干式系統(tǒng)。泄水閥通常設(shè)于立管或引入管閥門井中。為了便于系統(tǒng)排空，就要求消防栓支管應(yīng)向上接，室內(nèi)橫干管有坡度，坡度為0.002，坡向泄水閥處。

3.3 干式消火栓系統(tǒng)的小結(jié)

除上述差異外，干式消火栓系統(tǒng)與濕式系統(tǒng)的消防水箱、流量開關(guān)及低壓壓力開關(guān)的設(shè)置等參照濕式系統(tǒng)設(shè)計即可。

本工程干式消火栓系統(tǒng)參見圖1所示。

圖1 干式消火栓系統(tǒng)圖

4 預(yù)作用系統(tǒng)

4.1 預(yù)作用系統(tǒng)的規(guī)范要求

預(yù)作用系統(tǒng)是在準工作狀態(tài)時，配水管道不充水，火災(zāi)時由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（單連鎖）或者由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及充氣管道上的低壓壓力開關(guān)（雙連鎖），直接聯(lián)動預(yù)作用報警閥，使報警閥后管道充水，同時直接啟動消防泵。文獻[4]第5頁表明，準工作狀態(tài)嚴禁誤噴的場所采用單連鎖系統(tǒng)，嚴禁充水的場所采用雙連鎖系統(tǒng)，替代干式系統(tǒng)的場所采用單雙連鎖都可以采用，這與文獻[3]第11.0.5條內(nèi)容有出入，作者理解圖集的解讀是對規(guī)范的修正，更符合實際，結(jié)合本工程誤充水不是問題的關(guān)鍵，采用單連鎖的預(yù)作用系統(tǒng)符合要求。文獻[3]第5.0.11條對單連鎖系統(tǒng)的作用面積有明確的規(guī)定，第8.0.11條明確要求充水時間不宜大于2min。

4.2 預(yù)作用系統(tǒng)的設(shè)計

4.2.1 充水時間的控制

原理參照干式消火栓系統(tǒng)，本工程配水管道容積不應(yīng)大于3.6m。

4.2.2 預(yù)作用報警閥的選擇

對于閥后為空管的預(yù)作用系統(tǒng)可以直接選取雨淋閥作為預(yù)作用報警閥，設(shè)充氣的預(yù)作用系統(tǒng)報警閥由濕式報警閥、雨淋閥等構(gòu)成。

4.2.3 空壓機的配置

空壓機的供氣規(guī)模應(yīng)在30min內(nèi)使管道內(nèi)的氣壓達到設(shè)計要求，對于預(yù)作用系統(tǒng)，文獻[5]第232頁要求空壓機啟泵壓力為0.033MPa，停泵壓力為0.047MPa；系統(tǒng)壓力低于0.03MPa時，空壓機自帶的壓力開關(guān)報警。

4.3 快速排氣閥的選擇

快速排氣閥的體積流量干式消火栓系統(tǒng)，有壓充氣管道的快速排氣閥前，應(yīng)設(shè)常閉電動閥，在啟動消防水泵的同時開啟。

4.4 預(yù)作用系統(tǒng)的小結(jié)

預(yù)作用系統(tǒng)在系統(tǒng)組件，聯(lián)動控制等方面與濕式系統(tǒng)不同，消防水箱、流量開關(guān)及低壓壓力開關(guān)的設(shè)置等與濕式系統(tǒng)相同。

本工程預(yù)作用系統(tǒng)參見圖2所示。

圖2 預(yù)作用系統(tǒng)原理圖

預(yù)作用報警閥間要求建筑專業(yè)全部保溫處理，平面布置參見圖3所示。

圖3 預(yù)作用系統(tǒng)報警閥布置圖

5 結(jié)語

在管道水可能冰凍的敞開式停車庫，消防給水系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選擇采用干式消火栓及預(yù)作用系統(tǒng)（需要設(shè)計自動滅火系統(tǒng)時），充分理解規(guī)范內(nèi)涵情況下，系統(tǒng)可以做到安全可靠，符合“綠色建筑”的時代潮流。