工业建筑给排水消防设计

工业建筑给排水消防设计

韩磊

连云港金辰实业有限公司江苏连云港222000

摘要：工业建筑的给排水及消防系统设计与民用建筑有显著区别。关于工业消防给排水设计，相关部门相继出台了若干文件，着重强调消防给排水对于建筑消防系统的重要性，重点对消防给水系统选择、消防水池规格设定、消防泵房设计、消防栓数量规格设定、给水系统超压等问题及相应解决措施进行明确，为提高工业建筑设计质量、减少施工安全隐患，为我国工业厂房建筑消防给排水设计提供一些参考依据。

关键词：工业建筑；给排水；消防；设计

1、消防给水和自动灭火设施

1.1室内消火栓系统

工业建筑改造时应先依据建筑设计防火规范要求确定室内消火栓用水量，并复核原有消火栓系统的流量及压力能否满足现有需要。若不能满足可增设2小时用水量的消防水池及消防水泵以满足规范要求。特别要注意的是，工业建筑的室内消火栓系统水泵接合器的数量一般不能满足需求，需增设水泵接合器以满足用水量要求。

1.2室外消火栓系统

虽然民用建筑相对工业建筑室外消火栓用水量要求较大，但市政室外消火栓基本可以满足需求。

1.3自动喷水灭火系统

旧有工业建筑一般不设置自动喷水灭火系统，改造时应根据使用性质重新对自动喷水灭火系统进行设计施工。主要注意消防水池容量、喷淋泵型号规格、屋面水箱、水泵接合器数量等方面内容。

2、消防给水和自动灭火设计

2.1室内消火栓设计

室内消火栓系统水泵参数为Q=10L/s，H=0.60MPa，一用一备。灭火初期的消防用水由丙类仓库屋顶水箱间内的有效贮水容积为18m3的高位消防水箱、消火栓给水系统增压稳压泵组提供。在室外共设置2套消防水泵接合器。

2.2室外消防

（1）室外消防给水管网应布置成环状，但在建设初期或室外消防用水量不超过15l/s时，可布置成枝状；

（2）环状管网的输水干管及向环状管网输水的输水管均不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的干管应仍能通过消防用水总量；

（3）环状管道应用阀门分成若干独立段，每段内消火栓的数量不宜超过5个；

（4）室外消防给水管道的最小直径不应小于100mm。

消防水泵（包括消火栓泵、喷淋泵）是灭火手段中的重要设施，对消火栓系统而言，根据“高规”的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵。根据“报警规范”的要求，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。这两部规范从各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵附近还有一个控制箱直接控制水泵电机启停，这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制，因此，存在这样两个问题，一是消火栓泵的控制权，二是消火栓泵的启动方式。

消火栓泵的启动控制权即是消防中心控制室、消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。一般来讲应以消防控制室为主。目前很多大厦消火栓的控制方式是在泵房控制柜上设置手动、自动转换开关，通常情况下置于自动位置。这样设置有一个好处，就是一旦自动控制失灵，工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置，直接起动消防泵，且就地维修也很方便。但是，这样一来，将会带来负面影响。在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误，因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置，而消防中心未能及时发现，就会出现重大的消防隐患（此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消防泵）。为了有效解决以上矛盾，在实际设计中，消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消防泵，既能解决直接起动问题，又便于消防中心统一监控。

2.3自动喷水灭火系统

甲类车间Q=140L/s，H=0.70MPa；甲类仓库A、甲类仓库B：Q=120L/s，H=1.00MPa；技术实验楼Q=32=L/s，H=0.55MPa。

综上，取自动喷水―泡沫联用系统水泵参数为Q=70L/s，H=1.00MPa，两用一备；泡沫液储罐6.5m3一套，PHY-160压力式比例混合器一套。灭火初期的消防用水由丙类仓库屋顶水箱间内的有效贮水容积为18m3的高位消防水箱提供。在室外共设置10套消防水泵接合器。

2.3.1自动喷水―泡沫联用系统的选择

自动喷水―泡沫联用系统主要分为两种形式：一为闭式自动喷水―泡沫联用系统，即在原有的湿式自动喷水灭火系统中增加泡沫供给装置，使系统能喷泡沫，采用泡沫灭火剂来强化闭式系统性能；二为雨淋自动喷水―泡沫联用系统，即在原有的雨淋系统中增加泡沫供给装置。雨淋自动喷水―泡沫联用系统有两种方式，一种方式为系统前期喷泡沫灭火，后期喷水冷却防止复燃；另一种方式为系统前期喷水控火，后期喷泡沫强化灭火效能。

雨淋自动喷水―泡沫联用系统采用前期喷泡沫后期喷水的方式时，一套雨淋阀组需对应一套泡沫液储罐和泡沫比例混合器，经济性能较差，并且设备布置分散，不易管理，安全性低。这种方式适用于雨淋阀设置数量少的场所。

雨淋自动喷水―泡沫联用系统采用前期喷水后期喷泡沫的方式时，多个雨淋阀组只需对应一套泡沫液罐和泡沫比例混合器，因而系统的费用相对较低。泡沫比例混合器及泡沫液罐可以设置在距离火灾点较远的消防泵房内，便于与消防泵集中控制和管理，在及时有效扑灭火灾的同时提高了系统安全性。

考虑技术实验楼中使用少量危化品，为强化灭火能力，技术实验楼采用闭式自动喷水―泡沫联用系统。泡沫液罐和湿式报警阀组设置于技术实验楼的设备间内，压力式泡沫比例混合器设置于报警阀组之后。

2.3.2技术实验楼闭式自动喷水―泡沫联用系统作用面积的选用

技术实验楼采用闭式自动喷水―泡沫联用系统，喷水强度参照“泡沫规”采用6.5L/（min・m2），作用面积参照“喷规”采用160m2，而未参照“泡沫规”采用465m2。考虑技术实验楼中仅使用少量危化品，作用面积采用160m2即能够满足及时有效扑灭筑火灾的要求。

2.3.3自动喷水―泡沫联用系统自喷水至喷泡沫的转化时间问题

在泡沫消防水泵启动后，将泡沫混合液输送到甲类车间最不利喷头的时间为T=1.15min，将泡沫混合液输送到甲类仓库最不利喷头的时间为T=1.20min，将泡沫混合液输送到技术实验楼最不利喷头的时间为T=0.89min。

为了尽量缩短系统自喷水至喷泡沫的转换时间，将压力式泡沫比例混合器设置于湿式报警阀组之后。经核算，技术实验楼闭式自动喷水―泡沫联用系统泡沫比例混合器至最不利喷头的管道容积小于720L，满足“喷规”5.0.8条的要求，即湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s的流量下，不应大于3min。

2.3.4事故水的排水问题

地下溶剂库为全地下式的，没有地上部分，因此不需设消防喷淋系统，不存在消防喷水外泄的问题。为防止槽车向罐内进料、隔膜泵向车间输送溶剂发生故障时溶剂外溢，在地下溶剂库的泵区和卸料区设置高200mm围堰，在集水坑的排水口处设置阀门井和水封井，并且在分别通向应急事故水池和雨水管道的地方设置阀门井，正常情况下雨水流向雨水管道，事故状态时，关闭通向雨水管道的阀门，打开通向应急事故水池的阀门。

甲类车间、甲类仓库A、甲类仓库B、技术实验楼均采用150mm门槛防止泄漏危险品及消防水外流，并防止室外雨水进入；在室内考虑设置足够的排水口，并在室外排出口处设置阀门井和水封井，将事故水排放至应急事故水池。

3、结语

随着我国经济的腾飞，发展势头迅猛，大空间工业建筑消防设计的重要性也日益显现，工业建筑消防设计的许多问题已经有了解决方案，能较好地解决工业建筑消防设计与现行规范技术标准之间的矛盾。但是某些方案仍面临着经济成本高实际运作性不强等问题。而由于工业建筑结构的特殊性，工业建筑给排水及消防设计将直接关系人民的生命、财产安全，同时也是工程质量审核的重点。

参考文献：

[1]伍佳.谈建筑室内给排水消防设计措施．工程科技，2014(4):196．

[2]万世银.建筑室内给排水消防设计及施工技术的关键.建筑安全，2014，11:22－24．