绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇消防设计范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
在我国,FM200作为一种新型的替代卤代烷的洁净气体灭火剂,由于其使用时间不长,至今设计施工的国家规范还在送审稿阶段。实际工程中FM200的设计依据为:《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计及使用暂行规定》,《气体灭火系统施工及验收规范)(GB50263-97),生产厂家提供的FM200系统的各种技术数据及材料。设计中可参考:目前已出台的地方规范:广东省工程建设地方标准《七氟丙烷(HFC227ea)洁净气体灭火系统设计现范》(DBJ15-23-1999)和上海地方规程《七氟丙烷(HFC227ea)洁净气体灭火系统技术规程)(DG/TJ08-307-2002)及《卤代烷1301灭火系统设计现范》。
几年来,笔者设计了数个FM200气体灭火系统的项目,大部分工程已验收达标,整理出设许过程中的一些心得体会,与同仁探讨。以图8—1为例,通讯机房(A区:净面积设定为:425m2,净高设定为:4.5m,无吊顶,地台高度:28cm)是需要设计FM200气体灭火系统(假定选用江苏无锡消防器材厂产品)的防护区,通过计算过程,笔者得出一些结论。
(一)防护区的基本参数:
防护区的净面积:F=425m2,净高:H=4.5m,防护区的体积:V=×425×4.5=1912m2防护区的保护对象:电子计算机房设计灭火浓度:8%;喷放时间:≤7S;浸渍时间:3min喷头的最大保护高度:不宜大于5.0m,最小保护高度:不应小于0.3m——地台内不需设喷头,故本例仅做一层喷头即可。
中图分类号: TU998.1文献标识码: A 文章编号:
消防给水的流量如何确定,消防给水的压力如何确定,消防泵的有效吸水高度是多少,消防水池的有效水深又该如何计算,设计与实际工程应用当中有何差距,而工程实例中是否都具有真正的自灌式吸水,下面进行探讨。
一、 举例
举例说明:1#楼为地上33层,地下1层,1~2层为商铺,3层为架空层,4~33层为普通住宅,地下1层为设备用房和汽车库。每层建筑面积约572m2,建筑高度99.3m。按一类高层居住建筑进行消防给水设计。
1、消火栓给水系统设计:
室内消火栓每支水枪最小流量为5 L/S,消火栓口距地1.1m。
(1)充实水柱长度计算:
Sk=1.41(H1- H2)
式中: Sk --------水枪充实水柱的长度;(m)
H1 --------室内最高着火点离地高度 (m) ;5.2m
H2 --------水枪喷嘴离地面高度(m),一般取1m;
所以:Sk=1.41×(5.2-1)=5.9m
根据《高层民用建筑设计防火规范》7.4.6.2条, Sk取10m
(2)消火栓的保护半径计算:
R=Ld+Ls
式中: R --------消火栓保护半径;(m)
Ld --------水带敷设长度L=25m,考虑到水带的转角曲折,应乘以折减系数0.8;
Ls --------水枪充实水柱在平面上的投影长度(m);水枪的上倾角一般按45度计算,则:Ls=0.71 Sk
所以:R=25×0.8+0.71×10=20+7=27m
(3)室内布置多排消火栓,且要求室内有两股水柱同时达到室内任何部位时,消火栓间距为:
a、消火栓排间距:S1=1.6R=1.6×27=43m;b、排内消火栓间距:S2=0.8R=0.8×27=21m
(4)消火栓栓口处所需水压计算:
Hxh= hd+ Hq +HSK =d Ldq²xh+ q²xh/B+HSK
式中: Hxh --------消火栓栓口处所需水压;(m H2O)
hd --------消防水带的水头损失;(m H2O)
Hq --------水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(m H2O),查表:Sk=10m时,ø 19水枪为13.5 m H2O
qxh --------消火栓射流出水量(L/s),查表:Sk=10m时,ø 19水枪为4.6L/S
d --------水带的比阻,查表:衬胶水带DN65, d=0.00172
Ld --------水带长度;(m)
B --------水流特性系数,查表: ø 19时,为1.577
HSK--------消火栓栓口水头损失,取2m.
Hxh=0.00172×25×4.6²+4.6²/1.577+2=0.91+13.42+2=16.33m H2O
为保证每只水枪的出水流量为5 L/S,查表: ø 19时,Hxh =18.93m H2O
(5)消火栓流量和水压计算:
室内消防用水量为20L/s,每根竖管最小流量10 L/S。同时使用水枪数量2支,横干管流量为20L/S。室外消防水量为30L/s,火灾延续时间2小时。本系统共分两个区:-1~6层为低区,由消防泵房消火栓泵经减压阀减压后供给;7~33层为高区,由消防泵房消火栓泵供给.水平干管与竖向立管构成环状,高区上干管设在33层,下干管设在7层,低区上干管设在6层,下干管设在一层和地下室。该系统为临时高压系统,其室内消防用水量由地下室消防水池(有效容积384m³)经泵加压后供给。室外消防用水量及水压由市政管网保证。平时管网压力由综合楼屋顶消防水箱维持,其消防水箱有效容积>18m³,保证消防初期消防用水量。室外设DN100地上式、地下式消火栓,间距不大于120m,沿主楼环状敷设,室内选用单栓室内消火栓,环状布置,消火栓间距保证有二支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位,每套消火栓箱内设直接启动消防水泵的按钮。查表得:横干管DN125,V=1.63m/s,i=0.0425;立管DN125,V=0.81m/s,i=0.0112
(6)消火栓扬程计算:
H=∑h+Z+P0=100X0.0181X1.2+99X0.0112X1.2+99+19=2.2+1.4+99+19=121.6mH2O
选用XBD13/20-SLH型消火栓泵两套(一用一备)Q=0~20L/SH=130m N=75kw
2、自动喷淋系统设计:
地下1层和1~2层商铺设自动喷淋灭火系统,属中危险II级,设计喷水强度8L/min.m2作用面积160m2。流量为32L/s,火灾延续时间1小时,该系统为临时高压系统,其室内消防用水量由地下室消防水池(有效容积384m2)经泵加压后供给。室外消防用水量及水压由市政管网保证。平时管网压力由综合楼屋顶消防水箱维持,其消防水箱有效容积>18m³,保证消防初期消防用水量。
火灾时,喷头动作,水流指示器动作向消防中心显示着火区域位置,此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵,并向消防中心报警。室外设三套地上式消防水泵接合器与自动喷水泵出水管相连。自动喷水系统为3个防火分区。
(1)系统水量:
最不利点作用面积160m2内喷头个数为21个,系统用水量为Q=1.15×21×1.33=32L/S
(2)自动喷水干管管径确定:
室内消防用水量为32L/S
查表得:DN150,V=1.89m/s,i=0.046
(3)自喷扬程计算:
H=∑h+Z+P0=50X0.0148X1.2+10X0.0719X1.2+9+40+4
=0.9+0.9+9+40+4=54.8mH2O
选用XBD60/40-SLH型自动喷淋泵两套(一用一备)Q=0~40L/SH=60mN=75kw
消防水池有效容积V=20X2X3.6+40X3.6=288m3,地下室设钢筋砼消防水池一座,容量按火灾延续时间内用水量最大一座建筑物计,计384m3, 本工程城市自来水为两路进水,室外消防用水量及水压由市政供水保证,室内消防用水量补充水量=0。
3、消防器材的选用:
室内选用SN65型单栓室内消火栓,水龙带长25m,水枪口径19mm,湿式报警阀选用ZFSZ150型,喷头:ZSTX-15型,ZSTZ-15型,ZSTYX-15型,公称动作温度680C和930C,水泵结合器选用SQX150-B型,Q=15L/S,灭火器选用MF/ABC4型4kg装磷酸铵盐手提式干粉灭火器。
4、消防水泵自灌计算:
消防给水系统的消防水泵和水池布置剖面图如下图:
设计给定条件为:
1)、水池净长20m,净宽6m;
2)、消火栓泵出水量为20L/s,喷淋泵出水量为40L/s,均为一用一备,成组设置。
水池的有效水深为3.2m,消防水泵为恒压切线立式消防泵,
消防技术规范如《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045―95(2005年版))第7.5.4条规定,设在高层民用建筑内的消防水泵应采用自灌式吸水;《建筑设计防火规范》(GB50016―2006)第8.6.6条规定消防水泵应采用自灌式吸水,《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50261―2005)第10.2.3规定,系统的供水泵、稳压泵应采用自灌式吸水方式。
由于消防水泵有自动启动和备用泵自动互投及备用电源自动切换的要求,在任何时间都可能有启动的可能,因此必须采用自灌式吸水,也就是说消防水泵吸水管所在的水体最低水位在整个火灾延续时间内都不应低于水泵中轴线的标高。
按《建筑给水排水设计规范》(GBJ50015-2003)第2.1.32条:自灌式吸水指卧式离心泵的泵顶、立式多级离心泵吸水端第一级(段)泵体置于最低设计启动水位标高以下,启动时水靠重力充入泵体的引水方式。也就是水泵吸水管所处的水体在水泵启动时的最低水位高过水泵中轴线的标高。
消防水泵的启动指火灾时消防水泵从静态条件下启动,也指消防水泵在运行中,由于机械或供电方面的原因,发生主备泵切换,或短暂停电后重新启动;对多组消防水泵,如消火栓泵、喷淋泵等,共同在一个水池中吸水时,也指它们中的任一泵组先期启动,而另一组泵组后期启动。 因此“消防水泵启动时水池的最低水位”应包含以下三种情况。
第一种是消防水泵在静态条件下启动;
第二种是消防水泵在运行中,发生主备泵切换和主备电切换时的重新启动;
第三种是多组消防水泵的先后启动。无论何种消防水泵启动,水体的最低水位不允许低于启动泵的中轴线。否则需要启动的水泵无法启动。
在本例中,当消火栓泵启动时,工作泵运行,备用泵待命。工作泵在启动时,最高水位在溢流口处,自启动是完全可以的,而且可以一直将水体水位从A点降至B点为止。然而当工作水泵运行一段时间,将水池水位从A点降至B点以下时,可能产生以上三种情况,致使所有的消防水泵均不能启动。
为此,只能认为水位B点为任何泵在任何条件下启动的最低水位,则A点至B点的水池容积即可以认为是可利用的消防水容积,即有效容积。
若认定上图的消防水泵引水方式为自灌式时,按上述原则确定的最低水位在B点,则该消防水池可利用的消防水量仅为V1,按下式计算:
V1=SH
已知:S=6x20=120(m2),H=2.4m,故:
V1=120x2.4=288(m3)
按规定该建筑应储存的消防水量V2:
V2= VF1 +VF2
VF1=20x3600x3=216000(L/h)=216(m3/h)
VF2=40x3600x1=14400(L/h)=144(m3/h)
V2=216+144=360(m3)(未计补水量)
显然按自灌式引水标准,该水池消防水量储备不足。如果外部补水量能达到60L/s或以上时,水池水位不会低于B点,则可判定该水池和水泵仍为自灌式。但该水池中不能利用的水体积太多,水池设计不合理。
本例中水泵引水方式如认定为自吸式时,水池最低水位可降至C点,这样,水泵可资利用的消防水量为V3。
已知:S=6x20=120(m2),H=3.2(m),故:
V3=SH=120x3.2=384(m3)
由计算可知,可资利用的消防水量完全满足建筑物在火灾延续时间内的消防水量要求。但这种引水方式毕竟是自吸式,不能称自灌式。对于消防水泵而言,这种方式不能保证水泵的迅速启动和可靠运行。
从以上分析可知:
(1)凡是在火灾延续时间内,水池补水量能保证水池最低水位高过消防泵中轴线标高时,方能认定为自灌式充水。反之,如上图则为自吸式。
Abstract: to new fire pump room design propose optimization, cancel wei on duty room, foam liquid liquid storing platform, in order to reduce the length of pump room. For new facilities have been built on fire pump, can take into consideration the transformation.
Keywords: fire pump room optimization wei on duty room liquid storing platform already built fire pump
中图分类号:TU998.1文献标识码:A 文章编号:
1消防泵房的优化设计
油田联合站的消防系统通常包括固定式消防冷却水系统和泡沫灭火系统,常规消防泵房有泵房、值班室、储液平台、卸车台,泵房内设置冷却水泵、泡沫液泵、泡沫比例混合装置等设备。
现行消防规范没有对消防泵房的值班提出特殊要求。目前油区管理自动化程度高,联合站设置监控系统,信号全部上传到仪控室,仪控室24小时有人值班,站内采用巡检制度,由值班人员定期巡视。
在做联合站的消防泵房设计时,规范要求当管径大于300mm时,不宜采用手动阀门。当消防系统采用电动控制阀,一般将控制系统设置在仪控室。此时可考虑将消防泵启动控制也设置在仪控室,即消防泵房不设值班室,值班人员在仪控室控制消防系统。站内油罐区设有监视器,仪控室值班人员从监视器上发现火情,或者巡检人员发现火情,均可报警。接到火警,仪控室值班人员按下按钮,遥控启动消防泵与控制阀。同时在消防泵房设置就地启动按钮,值班人员可以就地启动消防泵。
经优化,消防泵房尺寸将减少,相应减少采暖、照明、土建费用,从而节省工程费用。
2储液平台的优化设计
在以往常规设计中,消防泵房设置卸车台和储液平台,同时设置泡沫液储罐和提升泵,泡沫液桶卸车后,由值班人员将其倒入泡沫液储罐中,再通过提升泵打入泡沫混合装置,操作比较繁琐。
泡沫液通常选用氟蛋白型,该泡沫液是在蛋白泡沫灭火液的基础上加入适量的氟碳表面活性剂采用先进配方配制而成。但是氟蛋白泡沫液储存时间较短,有效期2年。因而在消防泵房内设置泡沫液储液平台,储存一次消防所需要的泡沫液。储液平台尺寸根据计算确定,通常为2~3m宽,与消防泵房宽度相同,高1.2m。
消防部门2004年开始推广水成膜泡沫液,水成膜泡沫灭火剂以碳氢表面活性剂与氟碳表面活性剂为基料,并能够在某些烃类液体表面形成一层水膜,适用于扑灭水溶性液体燃料引起的火灾。它的灭火性能优越,采购方便,而且储存时间长达8年。如果按照常规作法,在建设消防系统同时储存备用泡沫液,8年之后需要把泡沫混合装置内的泡沫液和备用泡沫液全部废弃,重新充装,并储存备用量,浪费较大。
由于水成膜泡沫液采购方便,保存时间长,因而可以不设计泡沫液储液平台,只需要在消防泵房储存消防演习及检查所需要的用量即可。正常使用时按保质期要求定期更换,事故时用完及时采购即可。
此外,随着移动式的电动泵成功应用,利用该泵直接将泡沫液提升至泡沫混合装置,不需要再单独设置泡沫液储罐和提升泵。
因而,在消防泵房设计时,可取消储液平台和卸车台。
3改扩建项目消防泵的优化设计
旧版规范对要求消防冷却水泵与泡沫泵可共用1台泵,对泵没有特殊要求。新版《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004要求,必须使用专用消防设备且消防冷却水泵与泡沫泵分别设置备用泵。
当对联合站或装置区进行扩建需要依托已建消防泵时,需要对消防泵进行改造,更换为专用消防泵,并增设备用泵。通常已建泵房布置较紧凑,不能够满足增加1台备用泵的需求,需要扩建。如前所述,可将原先的氟蛋白泡沫液改为水成膜泡沫液,取消泡沫液储液平台,利用多出的空间重新布置消防泵。此时,不需要扩建泵房,从而减少改造工程量。
4其它
部分联合站或装置区并未扩建,但消防泵不符合规范要求。比如某联合站,经过多年运行,消防设施一直正常使用。但新规范颁布以后,消防系统存在问题:消防泵不是消防专用设备,备用泵为共用。经核算,已建消防泵参数满足站区的消防需求。
比较清水离心泵和消防专用泵,它们参数相同时,外形尺寸也基本相同,只是专用消防泵有国家规定灭火系统和耐火构件监督检验中心出具的型式检验合格报告。消防泵主要是平时维护、消防检查时启动,由于各部门对消防工作的重视,遵循“预防为主,防消结合”的原则,火灾发生的可能性较低。因而笔者认为如果已建消防泵不是专用消防泵,但是其功能满足消防需求,应该可以继续使用。油气专业设计规范对间歇使用的设备允许不设置备用,而且由于各级部门的重视,各联合站消防值班人员定期对消防设备进行维护、检修,同时有2台设备发生故障的可能性极小,因而笔者认为消防冷却供水泵和泡沫供水泵的备用应简化,共用1台备用泵是完全可行的。
综上所述,当已建消防泵参数满足消防要求时,建议继续使用。但新建消防泵的设计必须遵循规范要求,采用专用消防泵,并且冷却水与泡沫液分别设置备用泵。
5小结
对消防泵房进行优化设计,减少值班室与泡沫液储液平台,优化设计后消防泵房的总长度可以减少5~7.5m,既节省工程投资,又减少了泡沫液的损耗。
对于不符合新规范要求的已建消防泵,改造时,可利用水成膜泡沫液,取消泡沫液储液平台,重新布置消防泵。若经过核算,消防泵满足消防用水量和水压要求,可考虑不进行改造。
Abstract: The oil reservoir is a facility in explosion and fire hazard, how to make fire design of oil depot is our problem. In view of the existing problems in the oil depot fire, put forward concrete measures.
Key words: oil depot; fire design; measures
中图分类号:TU2
随着社会经济的高速发展, 能源等基础设施如大中型石油、化工库的兴建此起彼伏。这些贮库发生火灾, 其火势迅猛, 火灾造成危害大, 如果不采取有效措施, 则有发生爆炸的危险。为保障人民生命财产不受损失, 做好石油、化工库的消防设计就成为重中之重, 必须引起设计人员的高度重视。
1、油库火灾的灭火措施
1.1 泡沫液产生空气泡沫进行灭火。
泡沫灭火系统由高倍数、中倍数、低倍数三种类型。高倍数泡沫灭火系统是能产生200倍以上的泡沫的发泡灭火系统,一般用于扑救密闭空间的火灾,如覆土油罐、电缆沟、管沟等建、构筑物内的火灾。中倍数泡沫灭火系统是可以产生21-200倍泡沫的发泡灭火系统,主要用于地上油罐的液上灭火及流淌火灾的扑救。低倍数泡沫灭火系统是能产生20倍以下的泡沫发泡灭火系统,主要用于开放性的火灾灭火。中倍数泡沫灭火系统合低倍数泡沫灭火系统由于自身的特性,各有个的优点和缺点:低倍数泡沫灭火系统是常用的泡沫灭火系统,使用范围广,泡沫可以远距离喷射,抗风干扰比中倍数强,在浮顶油罐的液上泡沫喷放中,由于比重大,具有较大的优越性。而中倍数泡沫灭火系统的泡沫质量比低倍数要轻,在油面上流动速度快,受油品污染少,抗烧性好。
1.2消防冷却水系统
消防冷却水在扑救油罐火灾中,占有特别重要的位置。水的供应及时与否,决定着灭火的成败,所以保证充足的水源是灭火成功的关键。单罐容量不小于5000m3的油罐若采用移动式冷却水系统,所需要的水枪和人员很多。对于罐壁高度不小于17m的油罐冷却,移动水枪要满足灭火充实水柱的要求,水枪后坐力很大,操作人员不易控制,所以采用固定式冷却水系统。单罐容量小于5000m3且罐壁高度小于17m的油罐,使用移动冷却水枪的数量相对较少,所需人员也较少,操作水枪较为容易,与固定冷却水系统相比,采用移动式冷却水系统可节省工程投资。
2、石油库消防设计
油库设计的前提是现场调研,设计者要把现场的情况弄清楚,设计的时候才能做到有的放矢,针对现场情况采取相对应的方案。例如油库的水源,排水的去向,是否有市政给排水管道,消防管线的布置情况,改造灌区的话还要看消防泵的型号、流量、扬程、气蚀余量,泡沫混合装置的型号以及消防泵房的尺寸、布置,消防水池的容积等等。设计时要注意油库的给水是否能满足96小时内补满消防水池的要求,因为石油库着火机率小,发生一次火灾后,会特别注意安全防火,一般不会在4天(96小时)内再次发生火灾。而当消防水池超过1000m3时,容量大,检修和清扫一次时间长,因面积大,不易清扫干净,为保证消防用水安全,所以要将池子分隔成两个,以便一个水池检修时,另一个水池能保存必要的应急用水。还要注意现有消防泵是否能满足改造后灌区消防系统的流量及扬程的要求,如需更换消防泵,则要重新布置消防泵房。可靠的动力源市石油库安全供水的关键,一、二、三级石油库消防泵房设两个动力源,可保证消防泵能随时启动,一般情况下,泡沫混合液泵和消防冷却水泵各设一台备用泵,当泡沫混合液泵和消防水泵在流量、扬程接近时,可共用一台备泵。
但备用泵的流量、扬程不应小于最大工作泵的能力。
3、消防设计的要点分析
3.1计算泡沫量与消防用水量
计算泡沫量与消防用水量,确定所需消防水池的容积,然后就是根据算出来的泡沫流量与冷却水流量选泵,消防泵的主要泵型是离心泵,因为离心泵具有转速高、体积小、效率高、流量大等特点,当流量在1.34-5555L/s,扬程在8-2800m范围内使用时用于消防泵比较适宜。离心泵的工作原理是当泵内灌满水后,叶轮在原动机的带动下做高速旋转。充满在叶轮中心部分的水被甩出,在叶轮入口处形成真空区。于是,水在大气压力和真空区域的绝对压力之间的差异作用下,经吸入管被吸入泵内,从而完成吸水过程。离心泵之所以能输送水,主要靠叶轮带动水旋转产生的离心力所致。叶轮的直径、转速以及液体重度对;离心力有很大影响,叶轮的直径越大、旋转速越高、液体的重度越大,离心力也就越大。离心泵工作的必要条件是事先给泵灌满水。这是因为,离心泵启动后先要派出空气然后才能吸上水来。由于空气的密度比水小得多,因而,叶轮带动泵内空气旋转所产生的离心力要小得多,这样,外界大气压力和叶轮入口处的绝对压力之差就很小,以致不能把水从水源提升到叶轮中心。因此消防泵应该采用正压启动或自吸启动,当采用自吸启动时,自吸时间不宜大于45s。离心泵运行时的状况成为泵的工况,它是泵的流量、功率和效率各参数的综合反映。当一台泵满足不了扬程和流量的需要时,可采用两台或两台以上的泵联合供水。因此,离心泵联合运行的目的是为了增加扬程或流量。为增加扬程而采用的联合运行方式叫串联,为加大流量而采用的联合运行方式叫并联。
3.2 消防管道的设计
油罐区的消防给水管道要采用环状敷设,因为油罐区是油库的防火重点,环状管网可以从两侧向用水点供水,每一侧都可以通过一次性灭火的全部水量,比较可靠。而四、五级的油库有关容量较小,一般靠近城镇,油库区面积不大,发生火灾时影响范围较小,消防给水管道可枝状敷设。建在山区或丘陵地带的石油库,地形复杂,环状敷设管网比较困难,所以山区石油库单罐容量小于或等于5000m3且油罐单排布置的油罐区,其给水管道可枝状敷设。同时还应该注意控制阀门的安装,总的原则就是能明装就尽量明装,这样既方便安装又方便使用。
3.3消防泵房的设计
在整个油库的设计中,消防泵房的设计是比较繁琐的,因为管线比较复杂,而且需要注意的地方很多:消防泵与泵房墙壁之间、泵与泵之间的最小净距有规范要求、消防管线要布置成环状、泵的出水口要设置止回阀与蝶阀以防止水倒流及起控制作用等等。同时还要注意在满足规范的前提下,尽量考虑泵房布置的合理性,泵和泡沫罐尽量远离门口,留出人可以通过、方便检修和操作的通道。关于消防泵房的位置, 应注意油库的地形条件, 有较好的安排。避免油库一旦发生重大火灾对消防泵房造成威胁。消防泵房在油库的总图布置中, 一般选择在地势高的两侧。避免将其布置在油罐的下坡或地势降低的位置。
为了解决“木已成舟”的布局, 在油库的改造中,优先考虑在距泵房、消防水池、消防配电设施上方一定距离处建筑一条阻击油火的防护堤, 防止扩散蔓延油火的侵袭。对于处于油库区下方及邻近单位的所有设施, 采取建筑阻击油火的防护堤, 是预防扩散蔓延油火侵袭的有效措施。
4、总结
油库消防设计工作对于石油化工生产来说具有非常重要的意义,加强油库消防设计,能够有效避免火灾事故的发生,做到对相关火灾隐患的有效监控和处理,提高油库的整体安全性能,从而保证油库的正常运行,促进我国石油化工行业的健康发展。
Abstract: through fire prevention design of a market analysis, the building fire, fire protection, the plane of fire prevention single building design do are described, fire prevention design for similar construction provides guidance.
Keywords: building fire, fire prevention design, the fire protection division
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
1 概括
本工程用地面积为74532.6m2。建筑功能一期主要为家具卖场。本商场设计层数为5 层,建筑高度23.9m。总建筑面积129428.0m2。其中: 地上总建筑面积105860.0m2 ,地下建筑面积23568.0m2。地上部分: 1 层建筑面积21285m2 ,2 层建筑面积21020 m2,3 层~5 层每层建筑面积21185m2。本工程功能用途为: 地上1 层~5层,地下1层为停车库,地下1层局部为设备用房。
2 总平面的防火设计
工程总长为177.6m,建筑周边消防车可环绕。环行车道位置为家具城,其余建筑的两侧设计消防车道,车道设计为离开建筑边界5m 设置4m 宽消防车道。
3 建筑单体的防火设计
3. 1 防火设计原则及措施
3.1.1 设计原则
本工程有其自身的特殊性,工程大部分为展区,人员比较多,人员相对来说不是密集的场所。如果按照《建筑设计防火规范》进行设计则疏散宽度巨大。在这种情况下,确定了消防设计的基本原则,并采取了现实可行的消防措施。
消防设计的基本原则为:
1) 防火设计应以人员的安全要求为主要出发点,首先考虑人员的安全性,再考虑把经济损失减到最小;
2) 最大限度的采用现有规范、规定;
3) 在消防上采取有力措施,以提高消防能力。
3.1.2 防火措施
其具体措施如下:
1) 保证有足够的人员疏散宽度。
2) 防火分区满足GB 50016-2006 建筑设计防火规范。
3) 保证并尽可能加强构件的耐火性。
4) 加强火灾报警、建筑消防设施,自动灭火系统,提高灭火能力。
3.2 防火分区和防烟分区
3.2.1 防火分区
地下层防火分区的划分依据为: 根据GB 50067-97 汽车库、修车库、停车场设计防火规范中5.1.1 的规定,当汽车库内设有自动灭火系统时,汽车库最大防火分区建筑面积可为4000 m2。
首层防火分区的划分依据为: 根据GB 50016-2006 建筑设计防火规范中5.1.12 地上商店营业厅、展览建筑的展览厅符合下列条件时,其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于10 000 m2 :
1) 设置在一、二级耐火等级的单层建筑内或多层建筑的首层;
2) 按本规范第8 章,9 章,11 章的规定设置有自动喷水灭火系统、排烟设施和火灾自动报警系统;
3) 内部装修设计符合现行国家标准GB 50222 建筑内部装修设计防火规范的有关规定。
2 层及2 层以上防火分区的划分依据为: 根据GB 50016-2006建筑设计防火规范中5.1.7 的规定,耐火等级为一级和二级的建筑最大分区建筑面积为2500 m2 ,当建筑内设置自动灭火系统时,该防火分区的最大允许建筑面积可按规定增加1.0倍,所以本工程每个防火分区的建筑面积控制在5000m2 以下。
本建筑用特级防火卷帘(耐火极限超过3 h) 、耐火的防火墙体和楼板将整栋建筑划分成若干防火分区。
建筑地下1 层用防火墙或防火卷帘分成7个防火分区,其中设备用房防火分区建筑面积小于1000m2 ,地下停车库防火分区建筑面积小于4000 m2。
建筑首层用防火墙或防火卷帘分成3个防火分区,面积均在1 万m2 以下
2 层~5 层各划分5个防火分区,每个防火分区控制在5000 m2以下。其中防火措施有:
1) 可自然通风的疏散楼梯全部采用封闭楼梯间。不能直接采光通风的楼梯间采用防烟楼梯间。
2) 全部安装自动消防报警系统及自动喷洒系统。
3) 在设备选用方面建议选用高标准的设备以确保各系统正常工作。
地下1 层防火分区划分: 本层划为7个防火分区。
7个防火分区的建筑面积分别为:
1) 3942.2 m2;2) 建筑面积3961.4 m2;3) 建筑面积3 987.8 m2 ;4) 建筑面积3954.0 m 2 ;5) 建筑面积3 987.0 m2;6) 建筑面积998.5m2 ;7) 建筑面积742.3 m2。
首层( 标高±0.000 m) : 首层主要由3个防火分区和1 条安全通道组成,每个防火分区的面积均在1 万m2以内,符合《建筑设计防火规范》第5.1.2 条的规定。
3个防火分区的面积分别为:
1) 建筑面积6853.2 m2 ;2) 建筑面积6626.2 m2 ;3) 建筑面积6057.7m2。安全通道: 建筑面积1743.8 m2。
2 层划为5个防火分区,建筑面积分别为:
1) 建筑面积3611.0 m2 ;2) 建筑面积4048.4 m2 ;3) 建筑面积3968.0 m2 ;4)建筑面积4131.0 m2 ;5) 建筑面积4827.6 m2。3 层~5 层各层均划为5个防火分区,建筑面积分别为: 1) 建筑面积3611.0 m2 ; 2)建筑面积4048.4 m2 ;3) 建筑面积3968.0 m2 ; 4) 建筑面积4131.0 m2 ;5) 建筑面积4998.1 m2。
3.2. 2 防烟分区
每个防烟分区面积控制在500 m2 以内,防烟分区间以凸出吊顶的挡烟垂壁分隔。
3.3 安全疏散
本建筑每层设有可供安全疏散的楼梯13 部。每个防火分区为2 部~3 部。按最不利层考虑,两部疏散楼梯疏散宽度为4.2 m,可疏散人数为420 人。三部疏散楼梯疏散宽度为6.3 m,可疏散人数为630 人。
1) 疏散距离的规定: 商场疏散根据GB 50016-2006 建筑设计防火规范中5.1.13 的规定: 一、二级耐火等级的建筑物内的观众厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,室内任何一点至最近安全出口的直线距离不大于30 m。当建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时,其安全疏散距离可按规定增加25%,所以最大的疏散距离为37.5 m。本工程全部设置自动喷水灭火系统,所以最大的疏散距离为37.5 m。
2) 人数的计算: 参照某市消防局文件,关于《大中型商场防火技术规定》的内容,商场营业厅的疏散人数计算,应根据营业厅的建筑面积按3 m2 /人确定。设有固定分隔铺位的市场,其人员总数可按走道人数和各铺位人数之和计算,按表1 的规定计算。营业厅的安全出口总宽度,包括楼梯的门、底层疏散外门和楼梯宽度,均应根据疏散人数和商场的层数,按不少于表2 规定的净宽度指标计算。
家具商场属于有固定铺位的商场,按照最不利疏散的5 层计算,最大防火分区的第5 防火分区,按照每120 m2 (1.5 跨的建筑面积,每个柱跨面积为80 m2 ,1.5 跨为120 m2 ) 一个固定铺位计算,共有固定铺位数为27 个,人数为27×8=216 人,家具商场取人数的一半为108 人。走道建筑面积为930 m2 ,930÷3=310 人。所以得到这一防火分区总人数为108+310=418 人。这一防火分区有三部疏散楼梯,疏散宽度为6.3 m,可疏散人数630 人,可以满足消防要求。
3. 4 建筑防火构造
防火墙采用200 厚加气混凝土砌块,其耐火极限为8 h,满足耐火等级二级的要求。本工程梁、板、柱等承重构件均能满足耐火二级的设计要求,隔墙、防火门、防火窗、竖井等均按相关规范执行。
3.5 消防控制中心
消防控制中心布置在首层东侧,面积为40 m2 ,并设有直接对外的出入口。
1.项目概况
晋合株洲湘水湾酒店项目位于株洲市天元区南部,区域位置优越,周边自然景观条件得天独厚。基地东侧为珠江南路;南侧为湘江;西侧为湘水湾生态运动公园;北侧为滨江南路。基地内部以浅丘地形为主,高低起伏,沟壑纵横。整体地形呈南低北高,用地西北角和东南角与规划市政道路标高相差较大,存在挖填方问题,同时基地局部存在标高较低的冲沟,需结合山体综合整治。规划建设净用地面积约142.6474亩(95098.26平方米)。用地内拟建包括酒店、总统别墅、部长别墅、夜间俱乐部以及酒店配套综合项目,建筑面积约为97720平方米其中地上面积为80350平方米地下面积为17370平方米。
2. 总图
总平面中每栋建筑均设有环形消防车道,满足防火规范要求。
“高规”第4.3.1规定:“高层建筑周围应设环形消防车道或沿高层建筑的长边设置消防车道”,第4.3.7条规定:“高层建筑与消防车道之间不应设置妨碍登高车操作的树木、架空管线等”。第4.1.7条规定:“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的四分之一且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5m进深大于4m的裙房”。
“高规”规定,高层民用建筑主体部分与其他高层民用建筑主体部分的防火间距为13m,与其他民用建筑的防火间距为9m。
3. 建筑高度、类别及耐火极限
(1).酒店地下1层,地上18层,建筑面积为47073m2。建筑高度地上87.6米,地下室层高6.0米。建筑类别为高层旅馆建筑,耐火等级为一级。
(2).总统贵宾楼地下1层,地上3层,建筑面积为2665.36m2。建筑高度地上12.6米,地下室层高3.9米。建筑类别为低层旅馆建筑,耐火等级为二级。
(3).部长贵宾楼地上2层,建筑面积为1026.09m2。建筑高度地上11.15米。建筑类别为低层旅馆建筑,耐火等级为二级。
(4).夜间俱乐部地下1层,地上4层,建筑面积为10362m2。建筑高度地上22.65米,地下室层高6.0米。建筑类别为多层娱乐及办公建筑,耐火等级为二级。
(5).康健中心地下1层,地上4层,建筑面积为22200m2。建筑高度地上20.5米,地下室层高3.9米。建筑类别为多层娱乐建筑,耐火等级为二级。
(6).酒店配套餐饮地下1层,地上3层,建筑面积为5370m2。建筑高度地上19.5米,地下室层高3.9米。建筑类别为低层餐饮建筑,耐火等级为二级。
(7).酒店配套餐饮地下1层,地上2层,建筑面积为4470m2。建筑高度地上10.5米,地下室层高3.9米。建筑类别为低层餐饮建筑,耐火等级为二级。
(8).酒店配套商业地下1层,地上2层,建筑面积为4610m2。建筑高度地上10.5米,地下室层高3.9米。建筑类别为低层商业建筑,耐火等级为二级。
(9).所有地下室耐火等级为一级。
4.防火分区
低层建筑及裙房,按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)执行:地上按2500m2/
个划分,设有自动灭火系统及自动报警系统时,面积增加1倍。
地下室按1000m2/个划分。
5.防烟分区
本工程由钢筋混凝土框架梁或500MM高防火夹丝玻璃自成分区,每个防烟分区的建筑面积
6. 附设在建筑内的防火配套设施
①防火门的设置:
凡设在防火墙上的门为甲级防火门,设备用房为甲防火门,甲级防火门能自动关闭,并向疏散方向开启。
②防火卷帘的设置:
防火卷帘设置符合第5.1.4要求.卷帘门能从任何方向手动开启。
③消防控制室:
酒店消防控制室设在地下室,紧邻疏散楼梯,有直通室外出口。该房间墙体为防火墙,并设有甲级防火门。
④管井:
电缆井、管道井、排烟道均独立设置,井壁200厚加气混凝土墙,耐火极限≥1.0h;丙级防火门;层层设分隔。
中图分类号:TU998文献标识码: A 文章编号:
在进行灭火的过程中,消防泵房从消防水池中取水,消防泵在将水输送到灭火设备处。消防泵房和消防水池算是一项相对比较成熟的技术,但是也因此被认为没有新的较复杂的内容出现,技术得不到改进和创新。由于消防泵房和消防水池的设计得不到重视,经常出现技术上的事故。本文对泵房和水池的设计方面进行了探讨和分析。
一、消防泵房与水池设计现状
现阶段,大部分高层建筑都需要设计消防泵房以及配套的消防水池。当发生火灾时,需要用大量的水,尤其是高层建筑的室内部分,室外还有各种用水系统,总起来消防水池要储备1000m³以上的水,在这样的情况下,消防泵房和水池的设计往往会存在诸多问题:
1、 影响建筑面积的合理利用
为了节约建筑面积,消防泵房和消防水池通常设置在地下室,由于受到地下室本身的设计条件以及消防泵自灌式吸水启动方式的限制,消防水池的高度不会超过地下室层高。假设地下室的层高为4.8m,除去地下室顶板与底板的厚度、预流水池溢水以及水池检修口的高度,消防水池的高度仅为3.5m,而消防泵房以及水池的面积便会在200㎡以上,这样将会影响地下室的正常使用。
2、 安全隐患的问题
消防水泵要定期检查,消防水池及其管道也要经常清洗,但是由于消防系统长期不被使用,容易让人养成惰性,久而久之,在发生火灾时,有些消防水池中没有水,消防水泵也生锈不能运作,不能及时控制住灾情,以至于造成不必要的火灾损失。
3、 浪费水资源
消防水池容水量大,但是池中的水长时间不用会成为一池死水,因此,每半年要定期换水清洗,每次清洗,每座水池都要换掉几百吨甚至上千吨的水,而全国这么多的消防水池,每年要浪费的水量无法估计,现阶段,我国水资源还相对比较紧张,这样的浪费更是可惜。
4、 破坏生活用水水质
有时候生活以及消防会合用水池,消防用水量也比生活用水量大的多,甚至是其10倍以上。由于消防用水长年派不上用场,水池中的水流动性差,循环周期过长,从而导致池中大量细菌开始繁殖,破坏了生活用水的质量,对人们的生活造成严重的影响。
二、 泵房管道系统设计的要求
消防水泵是整个消防设施的心脏,消防泵房是储水、安装水泵和动力设备以及其他附属设备的场所,其各项设计都要满足一定的要求。主要从下面几点对其设计进行深入分析:
1、给水系统应具备工作能力不小于最大一台消防工作泵的消防水泵。
2、一组消防泵,其吸水管要具备两条以上,以便于其中一条维修或损坏时,另一条能够正常工作,可以通过全部水量。
3、消防泵的吸水管应设置闸阀或蝶阀,出水管应设置闸阀、蝶阀和回阀。
4、若市政部门同意消防泵能够从市政环状干管直接吸水并且给水管网能满足消防用水量的要求时,消防泵直接从室外给水管网吸水。这样可以减少投资成本、节约面积、充分利用管网水压、防止水被第二次污染。
5、在消防泵房要设置用于检测器供水能力的压力表以及流量计,同时要考虑设置泄压阀等防止系统超压的技术措施。
三、消防泵房与水池设计
在对于消防水池为两格时,消防泵房的布置方式主要有以下几种:
1、 小于500吨的消防水池和消防泵房设计
通常对于小于500吨的消防水池和消防泵房设计要比较简单,只需要按照泵房设计要求进行设计就可以了。下图为经常使用的单格消防水池的水泵安装形式:
2、大于500吨的消防水池和消防泵房设计
其一,相关规范规定如果消防水池的总容量超过500 吨,应分成两个可以独立使用的消防水池,为保证在检修或清洗一个消防水池时,另一个消防水池仍能正常工作,供应消防用水。每个消防水池的水量为总水量的一半。
其二,如果消防水池大于500吨,但是并没有超出很多,可以采用放大进水管道的方式,双路进水,泵房设计依旧与水池小于500吨的一样,这样便减少了需要建两个消防水池的麻烦,同时节约了投资成本与占地面积,但是一定要与相关的消防部门进行协商,从现阶段消防设计的严谨性看,不提倡这种方式。消防泵在一条吸水总管上的吸水方式、两个水池每台消防泵独立吸水方式以及两个水池两条吸水总管消防泵吸水方式。在水池之间设置联通管,在连通管上设置控制阀门,具体设计如图所示:
其三,设共用吸水井, 消防水泵可以从共用吸水井取水。下面是单个水池吸水井消防泵吸水方式以及两个水池共用吸水池消防泵吸水方式的图示:
3、 消防泵房及水池的其他设计要求
消防泵房和水池的设计还应注意一些其他要求:①为了防止消防水泵因火灾、爆炸、地震、洪水、冰冻以及人为破坏等因素而中断运行,要对其驱动和控制柜安装保护装置。②在消防给水系统中,消防水泵不可以设置自动停泵的控制功能。③消防水泵启动时要迅速,火灾报警后一定要在30秒钟之内启动。④消防水泵在自动消防给水系统处于准工作状态的时候应处于起泵状态⑤消防泵房应设置紧急启停按钮,控制中心设置手动启泵按钮,水池设置最低水位报警。⑥消防水泵应经常性的进行运转,测定压力与流量,结束后水可回到水池,有利于节约投资。⑦对于消防储水所占比例比较大的情况下,生活和消防用水要彻底分开,以提高人们的用水质量。
总结:
消防泵房以及消防水池的设计和应用越来越广泛,但依旧缺乏改进和创新,很多消防泵房和水池因为有问题的设计而发生多次事故,造成大量的损失。因此,只有从现阶段消防泵房和水池所存在的问题出发,对其设计进行改进和完善,才能使消防系统更好地为人们服务。
参考文献:
[1] 龚海宁. 消防水池进水管和室外消防环管进水管设置要求的探讨[J]. 给水排水, 2008,(S2) .
中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0312-01
目前,我国各地楼房火灾事故不断,给人民的生命财产带来了很大的损失,消防设施的设计及配置是否合理是控制火灾的关键环节之一。消防喷淋系统是一种消防灭火装置,是目前应用十分广泛的一种固定消防设施,它具有价格低廉、灭火效率高等特点,根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。系统安装报警装置,可以在发生火灾时自动发出警报,自动控制式的消防喷淋系统还可以自动喷水并且和其他消防设施同步联动工作,因此能有效控制、扑灭初期火灾。
1 设计思考因素
1.1 消防用水能否与生活用水共用水池
《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条规定:生活饮用水池应与其它用水的水池分开设置。但在该规范第3.7.2条的条文中又提出:“居住建筑加压泵站的储水池的总容积,除应储存生活用水的调节容量外,还应储存消防用水”。有设计人员认为“消防用水不能与生活用水合用水池,该分开设置”,其依据就是《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条。对“消防用水能否与生活用水共用水池”的问题,有设计人员认为可以合用,因为规范对这方面没有明确要求,而且消防是短暂的,火灾结束后可通过放水、换水的方式,来达到不影响水质的目的。
1.2 室内消火栓系统能否与自动喷水灭火系统共用管道
《建筑设计防火规范》:(GB50974-2014)规定:“室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网,宜分开设置;如有困难,应在报警阀前分开设置”,原《高层民用建筑设计防火规范》也有类似规定:“室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置,有困难时,可合用消防泵,但在自动喷水灭火系统的报警阀前(沿水流方向)必须分开设置”。由此可见,现行规范有“室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统分开设置”的要求。之所以要求两者分开设置,目的在于减少消火栓系统与自动喷水灭火系统的相互影响。特别是防止室内消火栓打开时,自动喷水灭火系统供水不足。但如果自动喷水灭火系统和室内消火栓系统完全分开设置,会造成投资的大量增加。合用室外管道后,一方面可大量地节省室外管道投资:另一方面,因室外消火栓管道是环状敷设的,也可提高自动喷水灭火系统的供水安全性,另外,还为将来的运行管理提供方便。为避免发生火灾时消火栓系统与自动喷水灭火系统的争水现象,在设计室外管道时,可适当放大室外给水管的管径,降低消防水在管道中流速,从而达到既降低投资、又不影响消防效果的目的。
1.3 高低区消防给水能否共用管道
“分设消防泵、共用管道”是指分别设置高区消防泵和低区消防泵,高、低区消防泵均可向合用的管道中供水。高区发生火灾时,启动高区消防泵供水;低区发生火灾时,启动低区消防泵供水。此方案最大的优点在于节省投资,另外一个优点是不需在低区设置减压设施,因为当低区发生火灾时启动的是低区消防泵,而不是高区消防泵,所以不存在超压问题。
1.4 如何设置建筑的水泵房
在建筑中设置两个水泵房,分别用于消防用水泵房和生活用水泵房,各负其责,消防用水泵房应该是常规情况下不能动用的水资源系统,它是火灾出现时使用的供水系统,是整个建筑的消防供应中心,建筑中的喷淋装置和消火栓都和消防用水泵房想连接。而生活用水泵房则用于居民日常生活的水源供给,在建筑出现险情的时候也动用生活用水泵房的水源,这样分开来处理,有效的解决了二者用水的不协调。
2 科学给水设计措施
2.1 喷头设置
喷头布置是否合理,将决定喷头能否及时动作,能否按规定的强度喷水,这直接关系到喷淋系统的成败。总的原则是“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置”,应防止各种障碍物对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。喷头间距不宜按规范规定的最大距离设置,这样做不易达到规范要求的喷水强度。
2.2 管路与报警阀的设置
在自动喷水灭火系统的管路上,不允许设置其他用水的设备,包括消火栓。每个系统必须设置报警控制阀。为了保证系统的可靠性能,必须限制每个报警阀控制的喷头数量:湿式系统喷头数量不超过800个。报警阀应安装在明显而便于操作的地点,距离地面高度一般为1m左右。两侧距墙不小于0.5m,正面距墙不小于1.2m。安装报警阀的室内地面应采取排水措施。水力警铃应安装在公共通道或值班室附近的外墙上,并应设有便于检修和试验的阀门。末端试水装置的设置应设于系统保护的每个防火分区和楼层中配水管道最不利点处,且应易于操作和观察,并应便于其出水排入排水管道。
2.3 控制最低点喷头压力
《自动喷水灭火系统设计规范》第501条规定,喷头的工作压力一般为0.1MPa,提出了系统中最不利点处喷头的最低工作压力≥0.05MPa。当发生火灾、供水泵启动之前,允许由消防水箱或其他辅助供给系统启动初期的用水量和水压。
可以通过采用缩小喷头间距、增大管径等其他措施来满足最不利点喷头在最低工作压力下的喷水强度。因此在设置了高位消防水箱时,喷头的最低工作压力宜取0.05MPa,但在计算喷淋水泵等增压设施的扬程时,喷头工作压力宜取0.1MPa。当自动喷水灭火系统无法采用高位消防水箱而采用气压供水设备供应初期火灾用水时,在确保供水可靠的前提下,最不利点喷头处的工作压力宜采用0.05MPa,并按相应的危险等级和喷水强度要求布置喷头。
3 结语
在设计工厂的喷淋消防给水方案的过程中,要注意控制阀、喷淋头、泵、等设备的认证问题,同时还要注意消防泵的扬程问题。要求设计人员在设计的过程中,要坚持实事求是、与时俱进的原则,严格按照国家标准与现实需求进行设计,为工厂的消防安全、乃至整个社会的消防安全做出贡献。
1 消防水池
消防水池是储存消防用水的设施。根据住宅的不同层数应分别按照《高规》及《建规》分别讨论消防水池的设置要求。
1.1消防水池设置条件
当住宅为9层及9层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑),按照《建规》的8.6.1条要求,“符合下列规定之一的,应设置消防水池:①当生产、生活用水量达到最大时,市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量;②市政给水管道为枝状或只有1条进水管,且室内外消防用水量之和大于25Us。”
当住宅为10层及10层以上的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑),按照《高规》的7.3.2条要求,“符合下列条件之一时,高层建筑应设消防水池:7.3.2.1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量。7.3.2.2市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。”因此,在住宅设计中,应根据建筑所适用的不同规范,只要满足设置消防水池的条件就应当按照规范要求设置消防水池。
1.2 消防水池的容积和布置
消防水池的水量与火灾延续时间密切相关,对住宅设计中的火灾延续时间按照现行的国家规范要求,通常为2h。当室外给水管网能保证火灾延续时间内的室外消防用水量时,消防水池的有效容积只需满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;反之,当室外给水管网不能保证火灾延续时间内的室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内外消防用水量不足部分之和的要求。当室外管网能够在火灾延续时间内保证连续补水时,消防水池的容积可减去火灾延续时间内的补充水量,补水量应经计算确定,补水量计算时设计流速的选取以1.Om/s~1.5m/s为宜,满足《建规》的要求,“补水管的设计流速不宜大于2.5m/s ”。
设计计算得到消防水池的容积大于500m3时,为保证在清洗或检修消防水池时仍能供应消防用水,应将水池分设成两个能够独立使用的水池。当消防水池还贮备有火灾延续时间内的室外消防用水量时即消防水池需供消防车取水时,应设置消防车取水口或取水井,同时应保证取水口或取水井的最低水位与消防车的消防水泵吸水高度不超过6.OOm;设计时应按照所使用的规范要求,合理布置取水口或取水井与被保护建筑物之间的距离及计算确定消防水池的保护半径的大小。由于消防水池贮存的消防水量是水灭火系统的前提,因此在工程设计时应根据项目的自然气候条件,确定消防水池是否需要采用防冻保护措施。
1.3消防水池与其它用水合用的讨论
消防用水水质满足无腐蚀、无污染和不含悬浮杂质,保证设备和管道畅通及不腐蚀和污染设备及管道的天然水源和企业、市政供水系统均可作为消防用水。按照《建规》、《高规》中均要求“消防用水与其它(生产、生活)用水共用的水池,应采取确保消防用水量不作他用的技术措施。”可以看出允许消防用水和生产、生活用水共用水池,而《建筑给水排水设计规范》中3.2.8条规定“生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开设置。”由于这两本规范要求的不一致所以在实际的工程设计中很难做到消防用水与其它用水共用水池,在通常的情况下为了避免与规范要求的冲突,设计时将生活水池与消防水池分别单独建造。消防水池的消防贮水量通常都会在几百立方米,有些消防水池容积甚至更会达到上千立方米,但在水池检修和清洗时需要将水池内的水排空,并不能供给生活或生产使用,因此造成水资源使用的浪费。
2 高位消防水箱
常高压消防给水系统 一般能满足灭火时管道内以及建筑内任一处消火栓的水量和水压要求,而临时高压消防给水系统供水可靠性较低,因此为保证建筑的火灾初期的消防用水要求,所以临时高压消防给水系统应设高位消防水箱。(实际工程中稳高压消防给水系统也属于临时高压消防给水系统,但由于使用的地区较少,因此不做介绍。)
2.1消防水箱设置条件
当住宅为超过7层的住宅应设置室内消火栓系统,当消火栓系统供水为临时高压消防给水系统时就应当设置屋面高位消防水箱。
2.2 消防水箱的设置容积
消防水箱的贮水容积按照建筑的室内消防用水量以及建筑物的类别不同有不同的要求。在住宅的消防设计中主要涉及以下几种情况:①居住建筑的层数在7层以上,9层及9层以下(包括首层设置商业服务网点的住宅)。此时的消防水箱容积应按照《建规》中8.4.4条要求“消防水箱应储存lOmin的消防用水量。当室内消防用水量小于等于25L/s,经计算消防水箱所需消防储水量大于12m 时,仍可采用12m3:当室内消防用水量大于25L/s,经计算消防水箱所需消防储水量大于18m 时,仍可采用18m3;”。②居住建筑为19层及19层以上的住宅,消防水箱容积应按照《高规》中7.4.7.1条要求消防水箱的消防储水量不小于12m 。③ 居住建筑为10层~18层的住宅,按照《高规》中7.4.7.1条的要求,消防水箱的消防储水量不小于6.0m3。
2.3 消防水箱的设置高度
当住宅为10层及l0层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅),依据《高规》中7.4.7.2的要求,当建筑高度不超过100m 时,消防水箱的设置高度应满足最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过10om 时,消防水箱的设置高度应满足最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当消防水箱的设置高度不能满足以上的静压要求时,应设增压设施(增压设施的设置应符合《高规》7.4.8条要求)。
3 室内消火栓系统
3.1室内消火栓系统管道布置
按照《建规》要求,超过七层的住宅应设置室内消火栓系统。室内消火栓给水系统的管道布置及室内消火栓的设置按照住宅类型的不同有较大的区别。按照《建规》、《高规》的消防给水管道的设置要求,7层~9层的单元式住宅楼、塔式住宅楼以及18层及18层以下的单元式住宅、18层及18层以下,每层不超过8户且建筑面积不超过650m 2的塔式住宅;当设两根竖管确有困难时,可设一根消防竖管并可采用一条进水管,但必须采用双阀双出口型消火栓。
3.2 室内消火栓布置
住宅建筑当满足只设一根消防竖管的条件时,室内消火栓应选用双阀双出口型消火栓,其它情况下应尽量采用单阀单出口型室内消火栓。当建筑层数在9层及9层以下时,布置室内消火栓有困难时可以只设置干式消防竖管(应在首层靠出口部位设置便于消防车供水的快速接口和止回阀)和不带消火栓箱的 65mm室内消火栓,消防竖管直径不应小于 65mm。住宅设有消防电梯时为便于消防队员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟道路,在消防电梯前室应设置消火栓。
3.3室内消火栓设置的讨论
在住宅设计中常常会遇到底层架空的情况,那么在架空层中是否应设置室内消火栓呢?若架空层四周有窗或外墙与室外环境分隔开,那么按照《建规》8.3.1条及《高规》7.4.6条的要求应设置室内消火栓;当架空层没有外墙或其它与室外环境分隔的构造时,室内消火栓的设置就很难一概而论了。从方便居民或消防队员灭火时使用,实现快出水、早灭火的目的,建议在架空层中有消防电梯到达且防冻保温措施比较容易做到的情况下在架空层中设置室内消火栓。
4 自动喷水灭火系统
4.1 自动喷水灭火系统的设置条件
符合《住宅建筑规范》(GB50368-2005)中9.6.2条“35层及35层以上的住宅建筑应设置自动喷水灭火系统。”以及《高规》7.6.1和7.6.2条要求的住宅建筑中均应设置自动喷水灭火系统。
4.2 自动喷水灭火系统的设置场所
由于《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)中9.6.2条规定了设置自动喷水灭火系统的条件,但没有提出设置场所的具体要求,因此具体的设置场所要求仍应按照《高规》7.6.1和7.6.2条的规定即除住宅的户内用房及不宜用水扑救的部位外,均应设自动喷水灭火系统。当住宅建筑为建筑高度不超过100m的普通住宅时,只要建筑层数达到35层也应按照《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)中9.6.2条要求设置自动喷水灭火系统,自喷系统的设置部位应依据《高规》7.6.2条执行。在住宅的首层设置商业服务网点时,应当注意商业服务网点的建筑面积是否大于300m2 ,当其建筑面积大于300m2时,整幢建筑就成为了商住楼此时自动喷水灭火系统的设置场所要求应按照《建规》8.5.1条及《高规》7.6.1至7.6.4条的规定对应确定。
4.3 自动喷水灭火系统的系统选择
住宅中依据《建规》、《高规》确定自动喷水灭火系统的设置场所的最大净空高度不超过8m,保护面积不超过l 000m2 并且采用湿式自喷系统时,应按照《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2001)(2005年版)12.0.1条规定采用局部应用系统,其它的情况下应按照该规范第四章的系统选型要求,选择适合工程要求的自动喷水灭火系统。
5 建筑灭火器的设置
中图分类号:S611 文献标识码: A
引言:随着中国经济的快速发展,人民生活水平也迅速的提高,人们对各种工业品的需求量越来越大,工业品的种类也越来越丰富,因此各类的工业也迅速的发展起来,但很多工业的生产过程和储运过程中都涉及到易燃易爆的危险品,怎样安全储存这些易燃易爆的物品成了工业生产中的重点。大的储罐为工业生产提供的快捷便利的生产,已成为很多工业生产中不可缺少的一部分,收到了显著的经济、社会和环境效益。但这些储罐如果在设计、管理和操作出现问题那么它产生的破坏和损失也是巨大的,这些年出现了不少可燃液体在储运过程中发生严重的火灾和爆炸事件引起了人们严重的关注。
在石化、医药和轻工行业中的储罐区起着承上启下的作用,按其生产过程可以分为:原料罐区、中间原料罐区以及成品罐区。一个完整的储罐区包括储罐组、装卸区、辅助生产区以及消防安全设施,其中储罐区主要由储罐、防火堤、工艺生产管道和泵组等组成。当储罐的形式确定后,给其配套的消防安全设施必然成为其安全运行尤为重要的防护手段。储罐区的消防设施主要是由给排水工程来体现,给排水专业的消防设计直接关系到储罐区的运行安全、人民群众的生命财产安全和项目的可实施性。因此,一个经济合理、安全可靠的储罐区给排水设计是项目建设成败的关键因素之一,在储罐区的设计中对应的给排水设计必须同时到位。
1.工程概况
天津市某制药有限公司化学原料药物产业化项目溶媒罐区储有:甲类水溶性可燃液体乙醇罐4个,环氧氯丙烷罐1个,乙酸乙酯罐1个,二氯甲烷3个,甲类非水溶性可燃液体石油醚罐4个,甲苯罐4个,庚烷罐2个,环己烷罐1个,二乙二醇二甲醚罐2个;储罐型式均为固定顶罐,除1个环己烷罐和1个乙醇罐单罐容积为15m3,直径为2.6m,高度为3m以外,其它储罐单罐容积为50m3,直径为3.6m,高度为5.7m。
溶媒罐区为本厂原料罐区,本次设计罐区罐体采用火灾爆炸事故几率较低的钢质浮顶储罐,全部为地上立式储罐。按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第4.25条规定,在储罐组四周设置不燃烧体防火堤,在事故时防火堤能使燃烧的流散液体限制在防火堤内,给扑救火灾创造有利条件。因本次设计储罐容积不是特别大,故防火堤的有效容积按不小于最大储罐的容积来定,比规范中规定浮顶储罐防火堤的有效容积不应小于其中最大储罐容量的一半要高,这样能在经济和适用的前提小尽量增加安全性。
2.可燃液体罐区消防系统方式的确定
经过查询相关手册⑴,得出上述各物品的物理化学性质,灭火方式都可采用泡沫、干粉和砂土。因此本工程消防介质主要采取泡沫、干粉和砂土,同时采用循环水来冷却罐壁。泡沫灭火又有很多形式,包含低倍数、中倍数和高倍数泡沫三种,贮罐的喷射形式也分为液上喷射和液下喷射;同时消防冷却用水也可以分为移动式和固定式二种形式,怎样选择选择合理的消防灭火方式是保证设计合理的关键。
2.1罐壁冷却系统的选择
根据《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-92)第7.3.8条规定:“罐壁高于17m或储罐容量大于或等于10000 m3的非保温储罐应设置固定式消防冷却水系统。”因本工程储罐高度最大为5.7 m,且单罐容量最大为50m3,故消防冷却水可选择固定式消防冷却水系统,也可选移动式消防冷却水系统。由于储罐着火时,辐射热高,人工操作强度大,水炮向罐壁射水时,水被罐壁的反作用力击离罐壁,呈柱状下落,冷却效果不佳;同时由于该储罐区罐的数目较多,相互之间的遮掩突出,水枪、水炮难以保证着火罐及邻近罐冷却用水要求。因此设计采用固定式消防冷却水系统。
消防冷却水系统可分为高压给水系统、临时高压给水系统和低压给水系统。因为高压给水系统虽然安全可靠,但系统组成复杂、维护费用高、投资大,低压给水系统消防时必须借助消防车或机动消防泵对消防管网进行临时加压,该系统安全性差、操作麻烦、劳动强度大,而临时高压给水系统既能在短时间内就能供给系统所需的消防水流量和消防水压,安全性能较好,同时该系统投资省、操作方便、维护费用低,从各方面来看临时高压给水系统都比较合适,本次设计采用采用临时高压给水系统。
2.2泡沫系统的选择
低倍数泡沫灭火系统适用于加工、贮存和装卸易燃、可燃液体的危险场所,特别是对易燃、可燃液体库的贮罐区火灾,低倍数泡沫灭火系统是目前国内外应用最广泛、最有效的一种消防措施⑵。因此,设计采用低倍数泡沫灭火系统。
因罐区贮存有可溶性液体,故设计采用抗溶性泡沫灭火剂。泡沫液下喷射不适用于浮顶油罐(其中也包括内浮顶罐),因泡沫喷到罐内不能迅速地、均匀地蔓延到油罐的密封环部位⑵。液下喷射抗溶性泡沫也不适用于扑救水溶性易燃、可燃液体,因为抗溶泡沫通过这些液体时,泡沫易遭到破坏⑵。本罐区罐体采用的是钢质浮顶储罐。因此,设计采用固定式液上喷射泡沫灭火系统,其优点是:整个系统时刻处于战备状态,灭火时不需要铺设管线和安装其他设备,出泡沫快、操作简单、节省人力、劳动强度小。
3.消防系统设计
储罐的消防中,消防冷却水功能主要是吸收辐射热,并及时带走热量,以保护着火罐及邻近罐壁,因此消防冷却水量的计算主要与着火罐和相邻罐的表面积以及罐体的布置形式有关。消防中的灭火剂在着火中起着主要的作用,灭火剂的用量计算主要与可燃液体的性格以及灭火设备的系统的形式有关。在设计中尽量做到安全、经济、合理的选取以及布置各种消防设备和管道是很重要的。
3.1消防冷却水系统
本工程的罐体布置由防火堤隔离分开为六个相邻的防火区,每个防火堤内设置四个储罐,罐区局部平面见图1。
图1罐区布置局部平面图
按《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-92)第7.3.7条中第2款规定当邻近立式罐超过3个时,冷却水量可按3个罐的用水量计算;当着火罐为浮顶或浮舱式内浮顶罐(浮盖用易熔材料制作的储罐除外)时,其邻近罐可不考虑冷却。本罐区单个罐体不大,单个罐体着火时可然液体可能会溅到相邻的防火堤内,考虑到安全性在不大幅增加工程量的前提下,选择着火罐本防火堤和相邻防火堤内的所有罐体作为着火罐冷却对象,因此冷却水罐体数为8个,比规范要求的高。
3.1.1消防冷却水量计算
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条中第2款规定:
表8.2.4 甲、乙、丙类液体储罐冷却水的供给范围和供给度
本设计采用固定冷却水系统,同时罐体形式是立体罐,按规范计算冷却水流量:
Q=8xq1xDx3.14
参数q1取0.50[L(/s·m)]
D取3.6m
Q=8x0.5x3.6x3.14
=45.216L/s
消防冷却水火灾持续时间为4h,消防冷却用水量为:
V=Qx3.6x4
=45.216x3.6x4
=651m3
因火灾时固定冷却水系统的环管和立管容易损坏,故在设计时考虑固定冷却系统损坏时的补救措施,一般采用水泡作为冷却水补救措施,此时按移动式水枪的冷却水量来核实,本工程经校核移动冷却水量为41 L/s。
3.1.2喷水设施
消防冷却水由厂区室外消防管网接入罐区消防冷却水管,设计流量采用45L/s。在罐壁最高处设置一圈环管,孔口淹没出流,来满足罐体的消防冷却需求。
为了进一步提高消防冷却临时高压给水系统的安全程度,缩短操作时间,在设计临时高压消防给水系统时,通过电气、仪表设计,在消防冷却水泵房和罐区中央控制室均设置控制按钮,在两处均能开启和关闭消防冷却水泵及出水电动阀门,使该系统更加安全可靠,灵活方便。同时在每个储罐的冷却水进水管上设置温控阀门,当储罐壁温度达到罐内液体燃点时开启,着火罐所在防火分区及与着火罐相邻最近的防火分区的阀门应开启喷水冷却。
3.2泡沫灭火系统
可燃液体贮罐消防主要靠泡沫消防设施来完,它的作用是利用空气泡沫漂浮在可燃液体的表面,切断可燃液体与空气的接触,从而达到灭火的目的,而消防冷却水则起辅助的冷却作用。空气泡沫消防系统分为固定式、半固定式和移动式。
固定式系统安全可靠、操作方便、劳动强度低。对大中型可燃液体贮罐区来讲消防要求应该高一些,因此本设计采用固定式空气泡沫消防系统。
3.2.1泡沫液的计算
根据《低倍数泡沫灭火系统设计规程》GB50151-92(2000年版)中第3.2.1条第二款以及3.1.4条规定。
泡沫混合液供给强度和连续供给时间 表3.2.1-2
泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计用量,应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定。
M1 =V1+V2+V3
=A1 ·R1 ·T1 +n·Qf·t + V3
(具体计算过程略)
经计算本工程罐区泡沫液总用量为85400L,泡沫液总流量为88L/s。
3.2.2泡沫灭火设施
罐区泡沫灭火所需抗溶性水成膜泡沫液(6%)泡沫液量为5.124t,每个罐上设置空气泡沫产生器 PC4一个,共需 PC4空气泡沫产生器24套,采用压力式空气泡沫比例混合装置(PHYM120/55)一套,流量2~120L/s,储液量5.5m3。
4.其他安全措施
4.1辅助消防措施
罐区周边按B类严重危险级配置灭火器,共配置型号MP9灭火器24具。在防火堤外的泡沫液输送环管上设置2台泡沫-水两用炮PLM40,以及四个室外地下式泡沫消火栓(SS100/65-1.6),每个室外泡沫消火栓箱配置一个PQD4型泡沫枪和一个长25m的麻质水带,箱内设防暴按钮启动泵房内的喷淋加压泵。在每个防火堤区域外每边设置一个消防砂箱,共设置12个消防砂箱。
4.2事故调节措施
本罐区在防火堤外设置有独立的事故调节池和配套的独立收集管道,发生泄漏等事故时,可燃液体可以通过管道排入事故池,以减少事故时可燃液体产生的危害,事故池设置有效容积为60m3,能容纳最大罐体泄露的可燃液体量。
本工程在厂区设有动力车间,车间内设有对应的消防泵和消防水池,在厂区也设置有独立的消防管网以保证罐区的消防用水。
结语:该工程已通过消防部门验收,各系统运行正常。罐区设置消防冷却水系统、低倍数泡沫灭火系统、消火栓给水系统、干砂、灭火器等设施,对罐区实行多层保护,体现了“预防为主,防消结合”的消防工作方针。罐区给排水工程在整个项目中,所占投资比重较小,但作用不可低估;他能防患于未然,为安全生产又增添了一道保护锁,保障了人民群众生命和财产安全,促进了经济发展。罐区安全最重要的是生产和使用单位建立规范而正确的管理和操作制度,建议生产企业按相关安全规范和管理操作要求对生产管理人员进行培训,从源头上杜绝事故的发生。
中图分类号:TU976.5 文献标识码:A
0引言
技术的发展,消防,灭火的第一人工方式。当火灾发生时,火灾由一个人的气味,冒烟,u起火等决定的场景,我们将立即组织安排及时有效灭火。这是第一个灭火方法,观察到人工火灾。有智能消防控制系统的原型。随着社会的快速发展和科学技术的进步,电子设备已经发展到监控火,然后通过统一指挥下信号传输的管理,人们使用专门的工具和火的有序发展有效拍摄。
从国内技术的发展,智能火控系统的发展,我国的智能火控系统是不够的,在许多方面:
(1)在火灾自动报警系统,火灾自动报警系统,消防信号处理方法简单,误报,智力低下率高。
(2)总线结构领域的应用,它是一个单相智能消防系统,火灾报警控制器,多系统的MCU来完成,而是利用计算机技术来实时监控火灾现场。
(3)智能消防理念,根据中国的具体国情,有一个系统,智能问题和不足。
1智能消防控制系统的总体设计方案
本文提出了智能火控系统的总体设计。数据智能和收购的火灾探测器火灾特性参数的复杂性,使火更准确,可靠的信息。如图1。
在智能消防控制系统架构的整体设计分成n - 火区,监控主机(PC)是智能火控系统,实时智能火控系统和管理监督的核心。火控系统采用智能网络总线传输和通信,总线可以在智能消防控制系统所覆盖,每个控制器是一个节点,任何一个节点出现故障,也不会影响其他节点的工作,智能网络和智能消防控制系统。PC也聪明合成算法采用定义火灾报警,这是两个阈值比较和决策算法相结合,充分利用现代计算机技术和火灾特征参数数据,各种改型的大型数据处理能力,并确定补偿,最大限度地降低误报率和误报率,提高火灾报警的准确度,它反映了智能火控系统的智能性和可靠性。在本文中,使用的火灾探测器的智能和复杂的数据采集参数;火灾报警控制stc15f2k60s2MCU,模拟转换参数A/D转换准量转换成数字量;采用CAN总线作为CAN总线的火灾数据的智能火灾报警控制系统的分析和处理通信总线,PC作为消防主机PC的数据进行决策的实时监测和火灾报警书面智能集成算法信号,消防联动控制器;使用相同的stc15f2k60s2微控制器,消防联动设备完成的任务集成灭火控制器。
信息主要包括火灾自动报警器报警,手动报警按钮的结果,四火灾报警电话火灾监控,消防报警输出信号由四个火警“或”逻辑组合,即重要的报警火源,只要火报警信号可以被输出。随即接到火灾报警后,消防联动控制器将启动和运行的综合消防器材,消防器材做的一切行动,即消防联动设备的操作“和”逻辑组合。当火灾发生时,根据火灾自动报警系统设计规范“(gb50116-2013)规例及消防联动控制设备的设计要求表。
2结语
“火”作为一门独立学科,专门就如何预防和控制火灾和正义的传播是一个点,在许多领域,它已经融入了计算机技术,电子技术,传感器技术和现代运动控制技术。在火灾现场,火灾自动报警控制系统是一个非常重要的问题。科学和技术的进步,大量的科研机构,高校正在尝试相关的计算机技术,火控系统,火控系统设计和向着更高的方向制造控制技术。
参考文献
[1] 伍家骏.火灾自动报警系统设计[D].大连海事大学,2012.
[2] 徐晓虎,郑欣,赵海荣,等.火灾自动报警系统可靠性研究[J].安全与环境学报.2012(03).