摘要:介绍了重庆鸥鹏大厦消防给水系统,其为屋面水箱给水的恒压消防给水系统。该系统具有设备少、占地面积小、节省投资及维护操作管理简便,安全可靠无超压的特点。
关键词:大厦 消防给水系统 恒压消防 消火栓
重庆鸥鹏大厦位于重庆渝中区新华路,地处解放碑商业圈内,是商务兼办公的综合性高层建筑,建筑面积35 029 m2。大楼正面入口位于新华路,地面以上27层,地下3层,其中负3层为设备层、负2层为车库,负1至6层 (裙房)为商场,大楼背面消防道路面仅比负3层高4.5 m。7层至27层(塔楼)为写字间。首层地面标高为±0.00 m,塔楼屋面标高为93.30 m。按一类高层民用建筑要求设计消防给水系统。该大厦消防给水系统原已作了施工图设计,因为系统复杂、设备多、占地面积大、维修管理不便,鸥鹏集团委托笔者另行设计,其设计要求是设备少、投资省、灭火可靠、管理方便。1997年10月重庆市建委有关部门组织包括消防在内的多名专家,对笔者提出的恒压消防给水系统方案进行评审,认为符合《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(以下简称高规)的要求,同意采用。
1 原设计消防给水系统简介
原设计消火栓和竖向各分为高、低两个区,均采用并联给水方式。负3层水泵房内设置高区消火栓水泵3台,型号100DLX6(Q=22 L/s,H=132 m, N=55 kW);低区消火栓水泵3台,型号100DLX3(Q=22 L/s,H=60 m,N= 30 kW),各2用1备;高区自动喷洒水泵2台,型号150DLX6 (Q=30 L/s,H=135 m,N=75 kW);低区自动喷洒水泵2台,型号150DLX3(Q=30 L/s,H=67.5 m,N=37 kW),各1用1备。屋顶水箱和中间水箱分别贮存火灾初期消防用水量18 m3。屋面设置两套气压给水增压设备,分别为消火栓给水系统和增压。气压给水设备型号 QYG-1000,单罐双泵(Q=5~9.7 L/s,H=37~29 m,N=5.5 kW,水泵1用1 备)。
2 消防给水系统设计方案
2.1 恒压消防给水系统
按照设计委托要求,采用恒压消防给水系统[1],利用屋面水箱向下重力流给水(见图1)。各消火栓和喷头的出口压力,主要取决于各出水口与屋面水箱水面之高差,减压阀后各出口压力为减压阀出口压力和各出口与减压阀高差之和,在整个灭火过程中,不论系统流量如何变化,各出水口的压力始终较稳定。
图1 恒压消防给水系统
负3层水泵房内设消火栓给水系统和共用水泵向屋面高位水箱供水。由于水箱高度有限,屋顶几层消火栓口和自动喷洒喷头出水压力不能满足灭火要求,所以在屋面另设消防水泵,从屋面水箱吸水,供给屋顶几层灭火用水。符合高规第7.4.7.5条要求。
2.2 系统竖向分区和给水方式
2.2.1 消火栓给水系统
根据本建筑性质,按消火栓水枪充实水柱Hm不小于10 m,每股射流量qxh 不小于5 L/s,采用水枪喷口Ф19,DN65麻织水龙带(长度20 m)进行计算,消火栓口所需水压不小于21.23 mH2O;最低消火栓口静水压力不大于80 mH2O。以这两个水压为分区原则,将建筑竖向划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区。
Ⅰ区负3层至6层,屋面水箱出水经6层减压阀减压后供水;Ⅱ区7层至23层,由屋面水箱重力流给水;Ⅲ区24层至27层,火灾初期由水箱重力流给水,屋面消防水泵启动后由水泵给水。
2.2.2
竖向分为三个区,Ⅰ区负3层至5层,2组报警阀设在负3层;Ⅱ区6层至20层,2组报警阀分别设在6层和13层;Ⅲ区21层至27层,1组报警阀设在21层。给水方式同消火栓给水系统。
3 消防给水设备
室内消火栓系统用水量40 L/s,室外消防用水量30 L/s,火灾延续时间3 h;
(根据
计算)用水量26 L/s,按火灾延续时间1 h计。
3.1 水箱、水池
屋面水箱总容积为75 m3,分为2格,其中贮存消防用水量40 m3,生活用水量35 m3 。水箱底标高101.90 m,比屋面高8.6 m,水箱高度满足火灾初期消防要求,消防道仅比消防水池水面高0.7 m,消火栓给水系统和
均不设增压设备。
地下贮水池按火灾延续时间室内外消防用水量计算,容积850 m3,分为2格,和生活贮水池分开设置。消防水池贮存了火灾延续时间3 h室外消防用水量,水池水深能保证消防车的水泵吸水高度,满足消防车取水要求。
3.2 水泵房内消防水泵
负3层水泵房内设a,b,c 3台消防水泵,a泵型号150DL150-20×6(Q=41 L/s,H=130 m ,N=75 kW);b泵同a泵;c泵型号100DL100-20×6(Q=27.8 L/s,H=120 m,N=55 kW)。3台水泵并联,两条DN=200总出水管进入屋面水箱,发生火灾时向水箱供水。正常情况下,所有消火栓箱按钮和控制室控制a泵;
每个报警阀组压力开关和控制室联动控制柜与c泵联动;b泵为备用泵;c泵启动1 h后自动停止运行。
3.3 屋面消防水泵
屋面设置管道泵2台,型号ISG150-250(Q=66 L/s,H=18.3 m,N=18.5 kW), 1用1备,为屋顶几层消火栓给水系统和
合用水泵,管道系统在报警阀前分开设置。
3.4 减压阀
消火栓给水系统和
分别设置两组减压阀。型号均为Y43X-16P,规格为150 mm,比例为3∶1。
减压阀组包括进出口安全信号蝶阀,
,比例式减压阀,软性接头及进出口压力表。
3.5 消防给水设备比较
消防给水系统按恒压给水方式重新设计后,消防给水系统大为简化,与原设计相比,消防
减少不少。水泵房消防水泵由原设计的10台减少为3台,屋面由原设计的两套气压
4台泵2台罐减少为2台水泵;工作配电总容量由原设计的293 kW减少为148.5 kW,减少144.5 kW。
消防给水设备减少、工作配电容量减少,相应减少占地面积、减少系统配管、减少管道阀件、减少配电设施数量、减少变配电设备容量、减少自备发电机容量,其效果是既降低了投资,又简化了操作管理。
4 结语
由高位水箱重力流给水的消防给水系统,其各消火栓和自动喷洒喷头出口的水压,主要取决于与水箱水面的高差,与水泵运行状况无关,水压恒定。由屋面水泵供水的第Ⅲ区,由于为低扬程水泵,流量变化时(由70 L/s至5 L/s),扬程(由17 m至22.3 m)变化很小,其压力较为稳定。该消防给水系统除了水压稳定以外,与常规消防给水系统相比还具有以下主要优点:①水泵机组数量少,使用功率小,相应的变配电设备和发电设备较小;②设备少、设备所占面积小,投资省;③系统简单,维修方便,操作管理简便;④系统无超压现象,安全可靠。
该消防给水系统已于1999年11月经有关消防部门检查验收合格,投入使用,其效果令各方满意。
参考文献 1 李天荣,杨文玲,罗宁.高层建筑恒压消防给水系统设计.给水排水,1996,22(10):46~47