高層建筑消防水箱用于達到迅速滅火的目的
發(fā)布時間:2022-08-03 17:24:41點擊量:636
高層建筑因現(xiàn)有消防裝備的限制,其防火設計應立足于自救,且應以室內(nèi)消防設施為主。水,作為主要的滅火劑已被廣泛采用,尤其是自動噴水滅火系統(tǒng)因其滅火效率高、二次水災害小而被廣大設計人員所青睞。為了達到迅速滅火的目的,有關規(guī)范對室內(nèi)消防供水系統(tǒng)的水量和水壓均做了明確規(guī)定。在城市供水中,由于大部分城市管網(wǎng)為枝狀,且生活、消防采用合流制,發(fā)生火災時,市政管網(wǎng)的壓力和事故點出水口的水量難以滿足高層建筑設計的壓力和流量,另一方面,即使市政管網(wǎng)能滿足其用水量的要求,一般情況下也不允許水泵直接從管網(wǎng)中抽取,以免供水管道中出現(xiàn)負壓,影響周圍其他用戶,因此,高層建筑通常設計消防水池,或利用水井、天然水源等,通過水泵及其他加壓設備供水。規(guī)范規(guī)定,設有穩(wěn)壓泵、氣壓罐、變頻調(diào)速水泵的供水設備均為臨時高壓供水系統(tǒng),而臨時高壓系統(tǒng)應設置消防水箱,以保證*不利點室內(nèi)消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)撲救初期火災所需的水量和水壓,達到迅速撲救初期火災的目的。
一、消防水箱的容積計算
對于需設消防水箱的系統(tǒng),其貯水量首先應滿足消防10min(分鐘)室內(nèi)用水量。為便于維護、管理,設計時習慣做法是將生活、消防合用水箱。對于合用水箱,其有效容積應滿足:V=Vt+Vs+Vf+Vx,其中Vt(m^3)為生活用水量,Vs(m^3)為生活調(diào)節(jié)水量,Vf(m^3)為高峰負荷儲備水量,Vx(m^3)為消防用水量,其中Vx=q600/1000,q為室內(nèi)消火栓或自動噴水滅火系統(tǒng)設計用水量(升/秒)。若室內(nèi)消火栓與自動噴水系統(tǒng)水箱單獨設置時,其容量應滿足各自要求。當室內(nèi)消火栓與自動噴水系統(tǒng)共用一個消防水箱時,根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(GBJ84—85)》的規(guī)范說明,其消防用水量可不小于18立方米。因為在同一建筑物內(nèi),火災發(fā)生時,一般是在室內(nèi)消火栓投入使用之前,自動噴水系統(tǒng)開始啟動噴頭滅火,若每只噴頭按流量1.331/s計算,可供23個噴頭10min消防用水量,或2支水槍15個噴頭10min用水量,符合撲救初期火災的要求。對于采用分區(qū)供水的系統(tǒng),若采用并聯(lián)方式,則每區(qū)水箱消防水量容積應按上式計算;對于采用串聯(lián)方式供水系統(tǒng),此時的水箱,除保證低區(qū)消防10min用水量外,主要還應起上一區(qū)水池的作用,其消防儲水量應滿足該區(qū)火災延續(xù)時間內(nèi)用水量即Q=(q1t1+q2t2)-q3t3,(q1、q2、q3為室內(nèi)消火栓、自動噴水系統(tǒng)設計流量及水箱補水流量,t1、t2、t3為規(guī)范規(guī)定的火災延續(xù)時間及補水時間),同時,還應滿足該區(qū)生活用水需要。為了確保消防用水量不被挪作它用,水箱出水管要采取一定的技術措施,一般情況下,生活、消防出水管應單獨設置,并在生活用水出水管上采取破壞虹吸法和控制水位法。如圖所示。對于高度超過50m的建筑,室內(nèi)消防供水系統(tǒng)每區(qū)宜設兩個水箱,并用連通管連接。兼作水池的水箱應分成網(wǎng)格,以便清洗和檢修時不停水。
二、消防水箱管道布置
按規(guī)范要求,消防水箱應設進水管、出水管、溢流信號管、通氣管等,為了保證水質(zhì)不被污染并定期排放水中的沉淀物和雜質(zhì),消防水箱還應設放空管。對于出水管的管徑,應根據(jù)設計流量和流速來確定,即d(m)=(4q/3.14v)^(1/2)(q:m^3/s v:m/s)。對消火栓系統(tǒng)而言,水箱出水管經(jīng)增壓(指水箱高度不能滿足水力計算要求的)后,可以直接與消火栓管網(wǎng)連接,而對自動噴水滅火系統(tǒng),必須經(jīng)濕式報警閥后,才能與噴淋立管相接,而絕不能不經(jīng)濕式報警閥直接與管網(wǎng)相連,因為報警閥上的水力警鈴是靠水的沖動來報警
的,若不經(jīng)報警閥,發(fā)生火災時,壓力水進不了報警通道,致使壓力開關、水力警鈴不動作,更不會快速發(fā)出電信號啟動噴淋泵,從而使管網(wǎng)內(nèi)的水源得不到充分保證。為避免消防水泵開啟后水經(jīng)供水管網(wǎng)進入消防水箱,消防水箱的出水管上還須加逆止閥,以阻止水進入消防水箱并保證消防水泵開啟時維持管網(wǎng)壓力。
三、消防水箱加壓措施
按規(guī)范要求,高位消防水箱的設置高度應滿足系統(tǒng)中*不利點所需的水壓要求,*不利點消火栓靜水壓力不小于7m水柱(超過100m時靜水壓力不低于15m水柱),*不利點處噴頭工作壓力均不應小于5m水柱,若加上沿程和局部水頭損失,則消防水箱水位*低點與*不利點的幾何高度至少不低于20m左右,這不僅影響了建筑物的美觀,而且對建筑物的結(jié)構(gòu)設計和施工也造成了一定的困難,因此,設在高層建筑頂部的消防水箱一般是滿足不了*不利點消火栓或自動噴水設備水壓要求,須設增壓設施。常用的設備有氣壓罐或穩(wěn)壓泵。設計時,如果單獨在水箱的出水管上設加壓泵,則由于管網(wǎng)內(nèi)沒有可供調(diào)節(jié)水量,一旦管網(wǎng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,則管網(wǎng)內(nèi)的壓力會迅速下降,使加壓泵啟閉頻繁,影響其使用壽命。對于單獨使用氣壓供水的設計,在實際工程中也有很多。在我市已投入使用的工程中,設計人員常采用水泵與氣壓罐串聯(lián)的方式加壓,經(jīng)過實踐證明,效果很好,如圖所示。正常情況下,由一個小型氣壓罐維持管網(wǎng)壓力,其蓄水量主要起補漏作用,水泵為小流量、低揚程。泵啟動后,屋頂水箱中的水經(jīng)吸水管、水泵送入消防管網(wǎng),同時,一部分水量進入增壓罐,由罐上的壓力表控制水泵啟閉。由于系統(tǒng)中有了調(diào)節(jié)水量,可以避免泵頻繁啟動。其設備構(gòu)造較為簡單,占地面積小,且在無電的情況下,也能出水滅火。