郑 曦,宋建江(厦门市公安消防支队思明区消防大队)
试论消防水系统水源优化改造
郑曦,宋建江(厦门市公安消防支队思明区消防大队)
消防水系统水源优化改造是目前市政供水、企业给水迈向环保节能道路的重要步骤之一。本文结合笔者工作经历,从分析消防水系统的组成及其供水水源现状入手,探讨水源优化改造的可行路径。以期为进一步优化消防水系统提供一些帮助。
消防水系统;水源;优化改造
消防水系统是保证城市正常运转、企业安全生产的关键性手段。一方面,其供水能力和稳定运行是预防及扑救火灾事故的基础。另一方面消防水系统也是避免火灾事故进一步扩大的有效设施,是扑救工作成败的关键。所以,各企事业单位必须加强对消防水系统建设的优化及维护。消防水系统水源作为系统中最关键的部分,更应该不断对其进行优化改造。使其不仅满足火灾扑救要求,还能够节能节源。做到能源利用最大、最优。
2.1基本组成
消防水系统即是以水作为灭火剂的城市建筑及企业生产的消防系统。根据不同场合、不同使用要求,消防水系统的组成一般较为复杂。但是大体上主要包括以下两个部分:
(1)消火栓给水系统。该系统由消火栓箱、消火栓泵、给水压力管道及控制阀门、稳压泵、稳压罐、水枪头、消防水带、栓头、消防卷盘以及阀门、水泵接合器等组成。另外,部分建筑还会使用高位水箱。消火栓给水系统使用的水源一般即为市政供水,发生火灾时,灭火组件直接与管道连接进行扑救工作。
(2)自动喷水灭火系统。该系统又可分为预作用系统和湿式系统,主要依照环境温度进行设置。其中,湿式系统主要包括稳压泵、喷淋泵、高位水箱、湿式报警阀组、管件、湿式阀压力开关、延时器、稳压罐、水流指示器、自动排气阀、水泵接合器一系列组件。而预作用系统主要包括预作用阀、预作用报警阀组、水力警铃、空压机等元件及其他湿式系统所包含的部分。
2.2水源状况
根据《建筑设计防火规范》、《民用建筑水灭火系统设计规程》等相关规定,当市政给水干管允许从外部直接吸水时,消防水系统应直接通过水泵从室外给水管网吸水。即消防水系统水源即为市政管网供水。但是直接吸水时,取水水泵的扬程应综合考虑室外给水管网所能承受的最低水压;当生活、生产用水量最大时,市政供水仍能满足消防用水量,此时宜直接从市政管网吸水。也就是说,目前绝大部分城市消防水系统水源仍然以市政供水管网为主。如上海市已经取消部分建筑物的消防水池,消防水基本上均来自于给水管网。
3.1转变水源来源
前文已经介绍,目前多数城市的消防水源均为市政供水管网。但是对于企业消防水系统而言,把所有的消防水全都定位于管网是不现实的。因为这样一来,一方面会增加用水额度,并在流经管道时造成污染。另一方面,企业巨大的用水量也会给市政管网带来不小的压力。所以必须转变水源来源。以上海某企业为例,由于该企业消防用水一度超标,因此通过方案设计,决定将水源由原来的市政供水转变为企业澄清池出水。整改方案分三步走:①根据企业内部生产用水量及循环水量,敲定以出水量大的澄清池作为水源,并将消防水系统接头接至澄清池。同时保留原管网接头。②将生活消防水箱和生产消防水箱分开设置,以优化水利用率。③增加消防蓄水量,提高安全性能。经改造后的系统如图1所示。实践证明,该系统不仅能够满足消防要求,而且大大降低了对管网供水的使用量。
图1 水源改造后的消防水系统
3.2优化管网系统
目前,我国对室内消防给水系统基本规定如下:①与其他给水系统分开设置。②管道宜布置成环状。③环状管网进水管的引入管应不少于2根,当其中任一根发生故障时,另外引入管必须能够保证消防用水量以及水压的要求。因此,我们既可以采用区域集中消防给水系统,也可以采用联合给水系统。这样一来,不仅可提高水源水的利用,而且还可以大大降低消防水系统的布置成本。笔者经过调查,将管网优化方案大致分为以下四点:
(1)分区布置消防水系统,并在各区内设置阀门,以便于控制和局部检修。同时对消防水系统内的所有消防栓消漏,更换喷淋系统中不合格的水力自控阀门,降低外漏。
(2)分区控制喷淋水系统。以便于消防水系统水源供应,消除泄漏隐患。
(3)增设消防水炮和排水阀。这主要针对消防系统中的关键部位,以适应扑救要害部位的初期火灾事故,并解决系统检修及排水困难,消除消防隐患。
(4)增设压力表,便于控制水压和系统检查。
3.3泵区改造
对消防水泵及取水水泵进行改造也是优化消防水系统水源的主要方法之一。可从以下三个方面入手:①改造压力联锁,消除其安全性较差的部分。以实现消防水系统中各个部分泵的间歇性工作。②更换部分保压泵。即保证每台保压泵的供水能力在可接受范围内。从而避免因系统压力低而导致的消防泵联锁启动。③改造与系统联用的电气系统、排气系统及仪表系统等。但是在泵区改造时,要密切注意管道及其他配件的走向的布局。因为泵区管道的走向较为复杂且零件较多,稍有不慎可能会造成系统瘫痪。在改造过程中必须严格规章制度,重点防护。
3.4优化设计消防水箱(池)
该改造方案主要是将生活水箱、消防水箱、工业水箱分开设置,也可将消防水箱和工业水箱联合设置。主要方法是在原有的互相连通的水箱之间加装新一路连通管。但是在消防水箱改造过程中,要首先配备充足的储备水量,并做好城市消防水的接替工作。
另外,还可以使用无负压给水设备,替代原先广泛使用的消防水池。一方面,除了可以减少消防水系统用水量。还可以节约建设资金,节省市政(企业)大量空间。并简化设计,从而减少不必要的专业协调矛盾。同时,可有效防止水的二次污染,降低喷头和报警阀损坏几率,提高消防系统可靠性。另一方面,充分利用市政水压,可大大缩小消防泵电机功率,做到投资节省、节能降噪。而且由于无负压给水设备运行时全封闭,因此能显著减少“跑、冒、滴、漏”等现象发生。
除了文中所述的四种改造方案以外,我们还可以从优化水源水质、充分利用市政中水、改造消防水系统等方面入手。随着社会经济的迅速发展,人们对消防水系统安全稳定关注程度将会越来越高,这不仅对消防设计人员提出了更高的要求,也给市政工作带来了挑战。因此,优化消防水系统水源,还需要各个相关领域人员的配合,如此才能做到水源利用最大化,消防水系统最优化。
[1]《建筑设计防火规范》(GB50016-2014).
[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014).
[3]夏伟光.无负压给水设备用于消防给水系统[J].消防科学与技术,2009,28(11).
[4]佟继东.消防水系统改造设计分析[J].电工技术,2006(6).
[5]曾文庆,古才荣.稳高压消防水系统改造方案优选[J].安全、健康和环境,2003,3(7).
[6]郑华文.消防水系统设计应注意的几个方面[J].科技创业家,2013 (02).
2016-4-29
TU892
A
2095-2066(2016)14-0250-02