消火栓系統設計的若干問題

1消防水系統的組成第7.1.3條?！吨敢芬幎?，家庭消防供水應使用高壓或臨時高壓供水系統。第8.6.1條?！妒┕l例》規定，在寒冷地區，非供暖車間和庫室的內部消火器系統可以采用干式系統。美國NFPA14把消火栓系統分為5個系統:(1)全自動干式系統———平時系統管道充滿壓縮空氣,并設有像干式報警閥一樣的裝置,允許水自動進入開啟的消火栓,系統的供水設施有能力供應并滿足系統消防用水量;(2)全自動濕式系統———平時系統管道為充水的濕式系統,其供水設施能夠自動供應并滿足系統所需消防水量;(3)半自動干式系統———干式管道系統上設有像雨淋閥一樣的裝置,在每一個消火栓處設一個遙控裝置,以便允許水進入系統,遙控裝置動作時,系統的供水設施有能力供應并滿足系統所需消防水量;(4)手動干式系統———系統管道為干式,且系統無永久的給水設施,手動干式系統需要的消防用水來自消防車的消防泵,并通過消防水泵接合向系統供水;(5)手動濕式系統———管道為濕式,而且連接一個小流量供水裝置以維持系統內水壓,但系統無永久的能夠滿足系統所需水量的給水設施,手動濕式系統需要的消防用水來自消防車的消防泵,并通過消防水泵接合器向系統供水。顯然《高規》所指的常高壓系統和臨時高壓系統實際都是美國規范所指的全自動濕式系統,《建規》所指的干式系統應是美國規范所指的全自動干式系統或半自動干式系統。對于全自動干、濕式系統而言只要消防時系統能全自動并提供滿足系統消防所需水量即可。可見國內對消火栓系統提出常高壓系統和臨時高壓系統意義不大,原因是很難找到一個真正意義上的常高壓消火栓給水系統,即消火栓給水系統任何時間不需啟動消防泵即能滿足系統消防所需的水量和水壓。為此建議取消常高壓系統和臨時高壓系統的概念,用全自動干式系統、全自動濕式系統、半自動干式系統、手動干式系統、手動濕式系統等新概念,這樣概念明確。同時鑒于國內的實際情況,建議采用全自動干式系統、全自動濕式系統、半自動干式系統、手動干式系統4個系統。同時對于極為重要的建筑物采用雙水源供水系統,即除消防水池和消防泵供水外,增設屋頂水箱或壓力水罐供水。2nfpa14規定的法定職責《高規》規定高層建筑室內消火栓的設計流量為20～40L/S,《建規》規定民用建筑室內消火栓的設計流量為:5～30L/S,室外消防水量為:10～30L/S;廠房倉庫等設計流量為5～40L/S;室外消防水量為:10～45L/S。設計消防歷時,甲、乙、丙類倉庫為3h,一類高層建筑為3h,其它為2h。NFPA14規定Ⅰ級、Ⅲ級消火栓系統水力最不利消火栓立管的最小流量為31.55/s,附加立管的最小流量應為每一根15.76L/S,但總流量不應超過78.85L/S。Ⅱ級消火栓系統水力最不利消火栓立管的最小流量為6.32L/S,不需附加流量。Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級消火栓系統的設計消防歷時均為0.5h。當設有自動噴水系統時消火栓流量可減少。NFPA14規定對于與自動噴水聯合的消火栓系統,輕危險等級、中危險等級和嚴重危險等級的室內消火栓給水量有3個等級即0L/S、3.15/S和6.3L/S;當自動噴水與室內外消火栓系統聯合時,室內外消火栓給水量輕危險等級為6.31L/S、中危險等級為15.77L/S和嚴重危險等級為31.54L/S。由此美國設有自動噴水系統的建筑物室內消火栓系統的設計水量大為減少。3消火栓的設置位置⑴保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位。⑵消火栓的間距不能太小。⑶消防電梯前室的消火栓不能計入室內消火栓總數內。⑷應根據防火分區布置消火栓。消防水龍帶一般有兩種長度:20m和25m,消防隊員滅火時習慣用自己帶的水龍帶,我國消防隊員自帶水龍帶一般為20m。因此,設計時水龍帶長度應采用20m。在設計中,如果為了節約成本和便于布置而采用25m長的水帶,無疑將對消防隊員的滅火產生不利的影響。消火栓系統在整個建筑投資中所占的比例很小,而作用卻是無可替代的,所以不應以節約成本為由采用25m水龍帶,應采用20m水龍帶。設計規范和設計手冊中,均以消火栓為圓心,以保護半徑為半徑作一個圓,認為圓內的部分為該消火栓的保護范圍。筆者認為這樣是不合理的,而應該根據滅火的實際情況確定消火栓的保護范圍。水龍帶長度20m,折減系數0.8,實際敷設長度則為16m。滅火時,消防隊員持水槍應能進入每一個房間滅火,所以,消火栓距離所保護區域的最遠端房間的門口應該在16m之內。隊員進入房間后,可以利用充實水柱滅火。一般設計一支水槍的流量為5L/s,對應的充實水柱為11.7m(這里,不可機械地套用規范規定的不小于7m、10m、和13m,如達到13m的條件應采用13m),距離門口8.27m的范圍,認為可以受到該消火栓有效保(11.7×sin45°=8.27)。如果房間超出此范圍,必然要調整消防隊員的位置和消火栓的設置位置?！督ㄖO計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》規定“消防電梯前室應設室內消火栓”。但是關于該消火栓是否計入總數內,說法不一。有的人認為,應該從滅火的實際出發,確定該不該算入總數內。(1)影響防火效果,消防隊員利用消防電梯前室設置的消火栓,開辟向火場進攻的通路,通路打開以后,應該考慮利用就近的消火栓滅火。通向室內的門為乙級防火門,充滿水的壓力較高的水龍帶從該門通過,使防火門無法正常關閉,防火門不能起到防火的作用;(2)影響安全疏散,水帶的使用使防火門關閉不嚴,煙氣入侵。合用前室時,水帶又會增加障礙,阻攔人員逃生;(3)水流損壞消防電梯,由于是非消防專業人士使用消火栓,既使消防電梯有擋水排水及防水防火設施,火勢一旦不能撲滅,人員棄水帶逃生,難免有大量的水會流入電梯,大量煙氣侵入前室,給消防隊員使用消防電梯時帶來隱患;(4)消防電梯前室消火栓只用于前室,即專用。功能有:用于消防電梯前室滅火;打開消防通道、便于消防人員救人和搶救財產;向消防人員身上淋水降溫以減少輻射熱對消防人員的影響。這時水帶長度不宜過長,以防水帶打結難以打開?；谝陨显?消防電梯前室的消火栓不能計入室內消火栓總數內。關于消火栓跨越樓層和防火分區間是否能相互借用。首先看看有關規范的規定:《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)8.4.3.7室內消火栓的布置應保證每一個防火分區同層有兩支水槍的充實水柱同時到達任何部位。建筑高度小于等于24m且體積小于等于5000m3的多層倉庫,可采用1支水槍充實水柱到達室內任何部位。水槍的充實水柱應經計算確定,甲、乙類廠房、層數超過6層的公共建筑和層數超過4層的廠房(倉庫),不應小于10m;高層廠房(倉庫)、高架倉庫和體積大于25000m3的商店、體育館、影劇院、會堂、展覽建筑,車站、碼頭、機場建筑等,不應小于13.0m;其它建筑,不宜小于7m;《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-952005年版)7.4.6.1消火栓應設在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點,消火栓的間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。上海市工程建設規范《民用建筑水滅火系統設計規程》(DGJ08-94-2001)7.2.4室內消防給水豎管的布置,應保證室內任何部位有2個室內消火栓水槍的充實水柱同時到達。居住建筑,多層公共建筑和高層建筑的裙房可利用上、下層的室內消火栓水槍的充實水柱到達,高層公共建筑和超高層建筑應保證室內同層消火栓水槍的充實水柱到達。本次修訂的《建筑設計防火規范》明確要求消火栓不能跨越樓層和防火分區相互借用,《高層民用建筑設計防火規范》沒有明確是否可以跨越防火分區使用,上海市工程建設規范《民用建筑水滅火系統設計規程》對此相對寬松很多,他們的理由是大多數滅火實踐中防火分區間的消火栓是相互借用的,在火災現場為了有效滅火,用水量甚至達到90L/s,遠遠超過規范的規定。有些人贊同新版《建筑設計防火規范》規定,我認為建筑一般采用防火卷簾、防火墻加防火門等形成若干個防火分區。因為火災時相鄰的防火卷簾落下至底,起防火墻的作用,消防水龍帶根本無法從該處通過,而防火門需緊閉,