自動噴水系統(tǒng)設計中的幾個問題

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簡介： 筆者認為，《高規(guī)》第7.4.8.1條正文與其相應的條文說明有矛盾之處。本文擬就這一問題做一些探討。
關鍵字：消防增壓 穩(wěn)壓設備 自動噴水系統(tǒng)

一、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》﹙GB50045－95﹚﹙以下簡稱《高規(guī)》﹚第7.4.8.1條指出：“增壓水泵的出水量，對消火栓給水系統(tǒng)不應大于5L/S；對于自動噴水滅火系統(tǒng)不應大于1L/S。”第7.4.8.2條又指出：“氣壓水罐的調節(jié)水容量宜為450L。”設置增壓設施的目的及對氣壓罐容量的要求，其相應的條文說明中作出如下解釋：設置增壓設施的目的主要是在火災初期時，消防水泵啟動前，滿足消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)的水壓要求。對增壓水泵，其出水量應滿足一個消火栓用水量或一個自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭的用水量。對氣壓水罐其調節(jié)水容量為二只水槍和5只噴頭30S的用水量，即2×5×30＋5×1×30＝450Ｌ。
　　筆者認為，《高規(guī)》第7.4.8.1條正文與其相應的條文說明有矛盾之處。本文擬就這一問題做一些探討。

　　二、火災初期增壓（穩(wěn)壓）設施的作用及流量和壓力要求

　　有關資料說明，臨時高壓消防給水系統(tǒng)在火災初期，當消防水泵尚未啟動時，其消防用水全部由消防水箱供給。此時消火栓給水系統(tǒng)一般是1~2只水槍出水，自動噴水滅火系統(tǒng)則是1~5只噴頭出水。消防水箱供水由于其設置高度的限制，往往很難滿足室內最不利點滅火設施的水壓及水量要求，因此需增設增壓（穩(wěn)壓）設施。在消防水泵啟動之前，增壓（穩(wěn)壓）設施必須滿足消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)最不利點處的流量及水壓要求。

　　為了達到火災初期室內最不利點滅火設施的水壓及水量要求,就必須根據(jù)不同的建筑物及其消防水箱的設置高度分別進行計算，以便選用合適的增壓（穩(wěn)壓）設施。

　　下面就消火栓給水系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)分別在滿足一個消火栓和一只噴頭的水量下所需的水壓計算如下：

　　1.消火栓給水系統(tǒng)

　　《高規(guī)》中規(guī)定，對于建筑物高度不超過100m的高層建筑，消火栓水槍的充實水柱不應小于10m，且每只水槍的最小流量為5L／S。現(xiàn)查《建筑給水排水設計手冊》中圖2.1-10，Ｓk－Ｈq－Ｑxh計算圖，可得出當采用φ19水槍，保證水槍最小流量為5L/S時所需的充實水柱為11.8m，能滿足《高規(guī)》要求。對于建筑物高度超過100m的高層建筑，《高規(guī)》則規(guī)定水槍的充實水柱不應小13m。同樣按上述方法計算，可得出當水槍的充實水柱為13m時，水槍流量為5.42L/S，大于5L/S，同樣能滿足《高規(guī)》要求。

　　２．自動噴水滅火系統(tǒng)

　　根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2001）表5.0.1的規(guī)定，民用建筑和工業(yè)廠房中噴頭的工作壓力不應低于0.10ＭＰa。對于標準噴頭，其流量為Ｑ＝1.33L/S。

　　三、消防增壓（穩(wěn)壓）系統(tǒng)的選用

增(穩(wěn))壓泵流量的確定
　　增(穩(wěn))壓泵的作用是定期為氣壓罐補水,以保證氣壓罐中存有撲救初期火災所需的用水,同時又必須保證一只水槍工作或一個噴頭開放時能立即起動消防水泵,所以其流量不應大于一只水槍的最小流量或一只噴頭的流量,即分別不大于5L/S和1.33L/S。

氣壓罐調節(jié)容積
　　氣壓罐的作用一是使增(穩(wěn))壓泵不必頻繁啟動;二是提供在消防水泵啟動過程中所需的消防用水。所以其調節(jié)水量按二只水槍和5個噴頭30S的用水量來計算是合理的,而不應明確規(guī)定為450L。據(jù)此可以計算出:對于消火栓消防給水系統(tǒng)當建筑物高度不大于100m時,其氣壓罐調節(jié)容積為5L/S×2×30S=300L;當建筑物高度大于100m時, 其氣壓罐調節(jié)容積為5.42L/S×2×30S=325L;對于自動噴水滅火系統(tǒng)其氣壓罐調節(jié)容積為1.33L/S×5×30S≈200L。

　　四、結論

對于消火栓消防給水系統(tǒng), 當消防水箱高度不能滿足消防規(guī)范要求時,需設置增壓水泵和氣壓罐, 增壓水泵的流量和揚程應通過計算求得。當建筑物高度不大于100m時, 增壓水泵的流量不應大于5L/S,氣壓罐的調節(jié)容積不應小于300L;當建筑物高度大于100m時, 增壓水泵的流量不應大于5L/S,氣壓罐的調節(jié)容積不應小于325L。
對于自動噴水滅火系統(tǒng),其穩(wěn)壓泵的流量不應大于1.33L/S,氣壓罐的容積不應小于200L。
對于消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)合用的氣壓罐，當建筑物高度不大于100m時其調節(jié)容積為500L；當建筑物高度大于100m時為525L。