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※ 企業(yè)新聞消防水箱在實際應(yīng)用中的幾個問題
發(fā)布日期：2019年05月31日
作為我國現(xiàn)行高層建筑設(shè)計的強(qiáng)制規(guī)范之一，《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95）（以下簡稱《高規(guī)》）7.4.7中對系統(tǒng)設(shè)置消防水箱作了規(guī)定，“當(dāng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)時，應(yīng)設(shè)高位消防水箱”。高位消防水箱是利用高差為系統(tǒng)提供準(zhǔn)工作狀態(tài)下所需的水壓，達(dá)到使管道內(nèi)充水保持一定壓力的目的；提供系統(tǒng)啟動初期的用水量和水壓，在消防供水泵出現(xiàn)故障的緊急情況下應(yīng)急供水，噴頭開放立即供水，控制初期火災(zāi)。大量研究表明，火災(zāi)發(fā)生的初期是撲救火災(zāi)的好時機(jī)，消防水箱的設(shè)置對于保護(hù)建筑的消防安全具有重要意義。
消防水箱在自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)中屬于重要的消防設(shè)施，但在實際的工程應(yīng)用中，卻存在很多問題。
一、盲目采用氣壓罐代替消防水箱
隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步，大量輕鋼結(jié)構(gòu)和輕型屋面的建筑紛紛面世。有些工業(yè)廠房、倉庫和多層建筑的屋頂為鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件，設(shè)置消防水箱比較困難。根據(jù)規(guī)范，輕、中危險級的建筑物大都采用氣壓水罐來代替消防水箱，但設(shè)計流量大時計算出氣壓罐容積非常大。遇到嚴(yán)重危險級和倉庫危險級的建筑物必須采用高位水箱才符合規(guī)范的要求。但一些設(shè)計人員一律采用氣壓水罐代替消防水箱，氣壓給水壓力高，變化大，需頻繁啟動水泵可控壓機(jī)，影響系統(tǒng)中配件的使用壽命，費用較高。同時設(shè)備采用自動控制，若有失靈或發(fā)生斷電，則斷水幾率較大，在重新啟動時要重新補氣，操作麻煩，使啟動時間延長，供水安全性較差。
氣壓給水設(shè)備是利用密閉容器內(nèi)氣體的可壓縮性，達(dá)到供水目的的給水設(shè)備，它由氣壓水罐、水泵機(jī)組、電控系統(tǒng)、管路系統(tǒng)及其附件組成。《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）10. 3. 2規(guī)定，建筑高度不超過24m的建筑，按輕危險級或中危險級場所設(shè)置濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)時，如設(shè)置高位消防水箱確有困難，應(yīng)采用5L/s流量的氣壓給水設(shè)備供給l0min的初期用水量。因此，用氣壓給水設(shè)備取代屋頂消防水箱應(yīng)在一定允許范圍內(nèi)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)盡量采用高位水箱供應(yīng)火災(zāi)初期十分鐘的消防用水，在高層建筑及嚴(yán)重危險級的建筑物中，不允許用氣壓水罐代替消防水箱，只能靠消防水箱供給初期消防用水。
二、消防水箱的設(shè)置高度不夠
《高規(guī)》規(guī)定，建筑高度不超過100m時,不利點消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.07Mpa；建筑高度超過100m時,不利點消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.15Mpa。但在實際工程設(shè)計中，由于受建筑造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制，高位消防水箱的設(shè)置高度常常不能滿足規(guī)范規(guī)定的靜壓要求。分兩種情況:一種情況是局部為鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)慕ㄖ?，因為考慮到承重能力，未將消防水箱設(shè)置在頂層，而設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的間層，用提高增壓水泵揚程的辦法，滿足不利點噴頭或消火栓的工作壓力要求。這樣做使消防水箱成了中間水池，不能依靠重力向消防系統(tǒng)管道供水。另一種情況是將消防水箱設(shè)置在屋頂，但未設(shè)其他增壓設(shè)施，消防水箱的高度不能不利點消火栓或噴頭的水量和水壓的要求(主要是頂層或頂層以下的二、三層)。 在這兩種消防水箱高度不能滿足靜壓要求時，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施。設(shè)置增壓設(shè)施的目的主要是在火災(zāi)初期時，消防水泵啟動前解決不利點消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)的水壓要求。增壓設(shè)施可采用氣壓水罐或增壓泵，它們應(yīng)符合下列規(guī)定:增壓水泵的出水量，對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/s，對自動噴水滅火系統(tǒng)不應(yīng)大于1L/s;氣壓水罐的調(diào)節(jié)水容量宜為450L。這兩種增壓設(shè)施各有所長，在具體工程中應(yīng)分別對待，選用合適的設(shè)計方案。對于一類高層建筑和重要的建筑物，火災(zāi)造成的損失巨大，防火要求高，應(yīng)盡量采用氣壓罐增壓設(shè)施解決頂部幾層的壓力需求，且增壓泵應(yīng)設(shè)置備用泵，以提高使用的可靠性；對于二類高層建筑和普通危險級的建筑物，由于受場地、資金等條件的限制，可考慮只設(shè)增壓泵，但在選用增壓泵產(chǎn)品時應(yīng)質(zhì)量。
三、高層建筑群共用高位水箱的誤區(qū)
現(xiàn)行的《高規(guī)》對高層建筑群消防水箱的設(shè)置并沒有給出明確的規(guī)定,一些設(shè)計人員為了減少設(shè)備投資、土建投資，為了不影響建筑群的整體美觀，就讓建筑群共用高位水箱，不顧建筑群的具體情況隨意設(shè)置。在實際設(shè)計工作中,常常因設(shè)計人員和審圖人員理解不同或消防主管部門要求不同產(chǎn)生偏差,或偏安全增加投資,或不足存在先天火險隱患,即使是設(shè)計人員認(rèn)為從系統(tǒng)來說完全可以滿足消防要求,但由于沒有明確的條款而不能實施。 從當(dāng)前部分應(yīng)用實例來看，讓高層建筑群共用高位消防水箱是可行的，但在設(shè)置上還有一定的條件。應(yīng)在高層建筑群中高的建筑物上設(shè)消防水箱,或者說按豎向分區(qū)設(shè)置消防水箱時,設(shè)置水箱的建筑物每個分區(qū)的消防水箱均應(yīng)高于其它建筑物。水箱出口并不是接在室內(nèi)消防系統(tǒng)上,而是將其接到外網(wǎng)消防環(huán)形管道上,這樣對每幢建筑物來說,初期火災(zāi)需要的水量和水壓均可滿足要求,每幢建筑物仍設(shè)獨立的消防水泵接合器,入口管仍為兩個,且設(shè)有止回閥。該系統(tǒng)的特點是每幢建筑物的水壓和初期消防水量均有,消防水箱的個數(shù)大量減少。當(dāng)然,消防水箱及與外網(wǎng)連接的管路發(fā)生事故時,影響的是整個高層建筑群,但是如果要求設(shè)置兩個消防水箱則不會出現(xiàn)上述問題。
四、結(jié)語
在消防水箱的實際設(shè)計工作中，還存在如消防水箱出水管過細(xì)、出水管道未設(shè)置止回閥、消防用水與生產(chǎn)生活用水合用處理不當(dāng)?shù)葐栴}。由于篇幅限制，本文只列出幾個比較常出現(xiàn)、常討論的問題，但其他問題在工程設(shè)計中也不容忽視。本文只是提供了理論上的分析，但每個實際問題都必須要經(jīng)過建筑構(gòu)造、消防 安全、經(jīng)濟(jì)美觀等幾個方面的綜合分析，才能促進(jìn)一個城市的發(fā)展。
消防水箱在自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)中屬于重要的消防設(shè)施，但在實際的工程應(yīng)用中，卻存在很多問題。
一、盲目采用氣壓罐代替消防水箱
隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步，大量輕鋼結(jié)構(gòu)和輕型屋面的建筑紛紛面世。有些工業(yè)廠房、倉庫和多層建筑的屋頂為鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件，設(shè)置消防水箱比較困難。根據(jù)規(guī)范，輕、中危險級的建筑物大都采用氣壓水罐來代替消防水箱，但設(shè)計流量大時計算出氣壓罐容積非常大。遇到嚴(yán)重危險級和倉庫危險級的建筑物必須采用高位水箱才符合規(guī)范的要求。但一些設(shè)計人員一律采用氣壓水罐代替消防水箱，氣壓給水壓力高，變化大，需頻繁啟動水泵可控壓機(jī)，影響系統(tǒng)中配件的使用壽命，費用較高。同時設(shè)備采用自動控制，若有失靈或發(fā)生斷電，則斷水幾率較大，在重新啟動時要重新補氣，操作麻煩，使啟動時間延長，供水安全性較差。
氣壓給水設(shè)備是利用密閉容器內(nèi)氣體的可壓縮性，達(dá)到供水目的的給水設(shè)備，它由氣壓水罐、水泵機(jī)組、電控系統(tǒng)、管路系統(tǒng)及其附件組成。《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）10. 3. 2規(guī)定，建筑高度不超過24m的建筑，按輕危險級或中危險級場所設(shè)置濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)時，如設(shè)置高位消防水箱確有困難，應(yīng)采用5L/s流量的氣壓給水設(shè)備供給l0min的初期用水量。因此，用氣壓給水設(shè)備取代屋頂消防水箱應(yīng)在一定允許范圍內(nèi)。在實際應(yīng)用中，應(yīng)盡量采用高位水箱供應(yīng)火災(zāi)初期十分鐘的消防用水，在高層建筑及嚴(yán)重危險級的建筑物中，不允許用氣壓水罐代替消防水箱，只能靠消防水箱供給初期消防用水。
二、消防水箱的設(shè)置高度不夠
《高規(guī)》規(guī)定，建筑高度不超過100m時,不利點消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.07Mpa；建筑高度超過100m時,不利點消火栓的靜水壓力不應(yīng)低于0.15Mpa。但在實際工程設(shè)計中，由于受建筑造型、結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制，高位消防水箱的設(shè)置高度常常不能滿足規(guī)范規(guī)定的靜壓要求。分兩種情況:一種情況是局部為鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)慕ㄖ?，因為考慮到承重能力，未將消防水箱設(shè)置在頂層，而設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的間層，用提高增壓水泵揚程的辦法，滿足不利點噴頭或消火栓的工作壓力要求。這樣做使消防水箱成了中間水池，不能依靠重力向消防系統(tǒng)管道供水。另一種情況是將消防水箱設(shè)置在屋頂，但未設(shè)其他增壓設(shè)施，消防水箱的高度不能不利點消火栓或噴頭的水量和水壓的要求(主要是頂層或頂層以下的二、三層)。 在這兩種消防水箱高度不能滿足靜壓要求時，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施。設(shè)置增壓設(shè)施的目的主要是在火災(zāi)初期時，消防水泵啟動前解決不利點消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)的水壓要求。增壓設(shè)施可采用氣壓水罐或增壓泵，它們應(yīng)符合下列規(guī)定:增壓水泵的出水量，對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/s，對自動噴水滅火系統(tǒng)不應(yīng)大于1L/s;氣壓水罐的調(diào)節(jié)水容量宜為450L。這兩種增壓設(shè)施各有所長，在具體工程中應(yīng)分別對待，選用合適的設(shè)計方案。對于一類高層建筑和重要的建筑物，火災(zāi)造成的損失巨大，防火要求高，應(yīng)盡量采用氣壓罐增壓設(shè)施解決頂部幾層的壓力需求，且增壓泵應(yīng)設(shè)置備用泵，以提高使用的可靠性；對于二類高層建筑和普通危險級的建筑物，由于受場地、資金等條件的限制，可考慮只設(shè)增壓泵，但在選用增壓泵產(chǎn)品時應(yīng)質(zhì)量。
三、高層建筑群共用高位水箱的誤區(qū)
現(xiàn)行的《高規(guī)》對高層建筑群消防水箱的設(shè)置并沒有給出明確的規(guī)定,一些設(shè)計人員為了減少設(shè)備投資、土建投資，為了不影響建筑群的整體美觀，就讓建筑群共用高位水箱，不顧建筑群的具體情況隨意設(shè)置。在實際設(shè)計工作中,常常因設(shè)計人員和審圖人員理解不同或消防主管部門要求不同產(chǎn)生偏差,或偏安全增加投資,或不足存在先天火險隱患,即使是設(shè)計人員認(rèn)為從系統(tǒng)來說完全可以滿足消防要求,但由于沒有明確的條款而不能實施。 從當(dāng)前部分應(yīng)用實例來看，讓高層建筑群共用高位消防水箱是可行的，但在設(shè)置上還有一定的條件。應(yīng)在高層建筑群中高的建筑物上設(shè)消防水箱,或者說按豎向分區(qū)設(shè)置消防水箱時,設(shè)置水箱的建筑物每個分區(qū)的消防水箱均應(yīng)高于其它建筑物。水箱出口并不是接在室內(nèi)消防系統(tǒng)上,而是將其接到外網(wǎng)消防環(huán)形管道上,這樣對每幢建筑物來說,初期火災(zāi)需要的水量和水壓均可滿足要求,每幢建筑物仍設(shè)獨立的消防水泵接合器,入口管仍為兩個,且設(shè)有止回閥。該系統(tǒng)的特點是每幢建筑物的水壓和初期消防水量均有,消防水箱的個數(shù)大量減少。當(dāng)然,消防水箱及與外網(wǎng)連接的管路發(fā)生事故時,影響的是整個高層建筑群,但是如果要求設(shè)置兩個消防水箱則不會出現(xiàn)上述問題。
四、結(jié)語
在消防水箱的實際設(shè)計工作中，還存在如消防水箱出水管過細(xì)、出水管道未設(shè)置止回閥、消防用水與生產(chǎn)生活用水合用處理不當(dāng)?shù)葐栴}。由于篇幅限制，本文只列出幾個比較常出現(xiàn)、常討論的問題，但其他問題在工程設(shè)計中也不容忽視。本文只是提供了理論上的分析，但每個實際問題都必須要經(jīng)過建筑構(gòu)造、消防 安全、經(jīng)濟(jì)美觀等幾個方面的綜合分析，才能促進(jìn)一個城市的發(fā)展。
