高校化学试剂库给排水与消防设施设计研究

亓文涛， 樊 冰， 林海旦， 冯建跃， 姜周曙

(1. 杭州电子科技大学 国有资产与实验室管理处， 浙江 杭州 310018；2. 浙江大学 实验室与设备管理处， 浙江 杭州 310027)

高校化学试剂库给排水与消防设施设计研究

亓文涛1， 樊 冰1， 林海旦1， 冯建跃2， 姜周曙1

(1. 杭州电子科技大学 国有资产与实验室管理处， 浙江 杭州 310018；2. 浙江大学 实验室与设备管理处， 浙江 杭州 310027)

给排水包括生活、消防和洗漱等水源的供给，以及污水、事故水的收集和雨水排放，为仓库提供必要的用水和避免污水泄漏对环境造成污染。消防设施包括仓库应配备的火灾自动报警、灭火系统与消防器材等，它可预防和补救库区发生的火灾等事故，有效降低事故发生造成的伤害。给排水和消防设施的设计是化学试剂库建设的重要组成部分。

化学试剂库； 给排水； 消防设施

近年来，高校实验室因危化品管理不当引发的事故时有发生，在社会中造成极大的负面影响，这给管理人员的工作带来很多困难和挑战，所以，高校建立化学试剂库，实现对实验室危化品进行集中管理，是高校面临的一项迫切的工作。目前，国内尚未出台相关设计规范，这使大多数高校无章可循，作者参阅和研究大量国家与地方标准，结合自身工作经验，从给排水和消防设施的设计等方面展开论述。

给排水是城市给水系统、排水系统(市政给排水)和建筑给排水的简称。给水是为居民和企业供应生活、生产用水，以及消防用水、道路绿化用水等。它由给水水源、取水构筑物、原水管道、给水处理厂和给水管网组成，具有收集和输送原水、改善水质的作用。排水是排除人类生活污水和生产中的各种废水、多余的地面水等,由排水管系(或沟道)、废水处理厂和最终处理设施组成。通常还包括抽升设施(如排水泵站)。排出的污水经过管网输送到处理厂处理，满足规定的排放要求的废水，排入水体或排放在土地上[1-2]。

消防设施指建筑物内设置的火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统等用于防范和扑救建筑物火灾的设备设施的总称。常用的有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、防烟排烟系统、安全疏散系统等。它是保证建筑物消防安全和人员疏散安全的重要设施，是建筑的重要组成部分。

化学试剂库建设给排水与消防设施的设计具有特殊要求，其主要参照的标准和规范有：《建筑设计防火规范》(GB 50016)、《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140—2005)和《消防给水及消火栓技术规范》(GB 50974—2014)等。

1 给排水设计

化学试剂库的给排水是指建筑的给排水。给水是供给建筑用的消防用水、紧急用水和道路绿化用水等，用于消防灭火、紧急洗漱、地面冲洗等；排水是建筑物的雨水、污水和事故水的排放，建筑周围应设置排水沟；雨水可直接排入市政雨水管道，化学污水和事故水应设置独立排水系统，污水和事故水必须进行集中回收，并交由专业公司进行处置。化学品仓库内地面应一体浇筑，并做防渗漏处理。

1.1 给水

化学试剂库的给水主要用于消防用水、紧急洗漱用水、生活用水和绿化用水。

1.1.1 消防用水

(1) 化学试剂库必须配备专门消防水管道，消防水源和供水管网应符合国家现行有关标准的规定.在城乡规划区域范围内，市政消防给水应与市政给水管网同步规划、设计与实施。当市政给水管网连续供水时，消防给水系统可采用市政给水管网直接供水,以用于建筑的室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统等的供水。

(2) 借助其他设施进行简单消防供水。如采用轻便水龙，由生活用水管道单独接入，兼作库房内外地面冲洗、除尘和绿化使用的，且保证使用压力≥0.25 MPa。当轻便水龙用作非消防使用时，为避免消防泵启动并引起消防报警，该水龙水源应接自生活用水管道。箱体可以单独设置或附设在组合消防箱内。

1.1.2 紧急洗漱用水

化学试剂库在发生强腐蚀性及有毒害试剂泄漏事故时，为降低其对人体造成的伤害程度，需要在储存腐蚀性液体和有毒性危害严重的库房附近设置紧急喷淋、洗眼器和盥洗器具，供人员进行紧急洗漱，鉴于库区的面积，可考虑设多个装置，且其服务半径不应大于15 m。腐蚀性液体挥发后会产生大量的有害蒸汽，相对气体和粉尘而言，对人体的毒害程度更大，洗眼器、淋洗器是液体溅到人体后的最佳、最有效的急救装置[3-5]。

1.1.3 生活及绿化用水

生活用水可以直接从市政用水管网接入，如常用的自来水。绿化用水一般用的是使用过的自来水，也就是废水利用，其中细菌、化学物质等是超标的，不可以食用，通常称为中水。

1.2 排水

化学试剂库排水主要是雨水、事故废水和污水的排放，具体为库房屋顶雨水、柜架内试剂泄漏液和柜架外地面污染排水、事故消防废水等。

1.2.1 雨水排放

屋面天沟采用重力流雨水排水系统，在屋顶设置落水管，在安全状态下，雨水可直接排至库区外的市政雨水系统。

1.2.2 事故废水排放

在出现大规模安全事故或火灾事故导致事故废水(简称事故废水)大量泛滥，对周边环境产生污染及危害时，应设置用于临时存放废水的事故水池。事故废水流量按消防水量和地面雨水径流量计算。事故水池的设置应满足以下规定：

(1) 事故池最高液位按事故废水进水管底标高确定，并留有适当的保护高度。非事故状态下可考虑作为雨水调节池和景观水池使用，但水池内应设喷泉或多孔管等充氧曝气装置，以防止池水富营养化引起水质恶化。

(2) 事故状态下，事故池接市政雨水系统的总排水管应设置迅速切断直接外排的阀门，使其进入事故储存状态。雨水调节池的占用容积不宜超过1/3，并应设有在事故时可以紧急排空的技术措施[6-7]。

1.2.3 污水排放

化学试剂库污水主要是柜架内泄漏液、库房外盥洗废水和柜架外物料泄漏污染的库房地面冲洗废水(简称集液废水)等，为防止泄漏液和污水对周边环境造成影响，须在库区内设置集液池，对污水进行集中回收，再由具备专业资质的机构进行处理。一般采用重力排水系统，使污水经专用管道系统排进集液池。

重力排水是采用库房四周地面找平层做10 mm半圆明沟，出口采用高水封自动密闭地漏与室外重力排水管相连，此系统常用于室外重力排水管道较短(比如在50 m以内)或最不利排水点与集液池进水口的高差允许重力收集的情况。该系统在设计时应考虑管道检修和冲洗装置。在条件不允许的情况下，可采用真空排水系统，它由专用真空地漏和真空管路系统以及真空站组成，在重力排放较困难时采用。该系统的设计应考虑管路与阀件的耐腐性能以及维持系统真空的设备能耗。集液废水的收集应满足：

(1) 集液废水收集系统的排水能力应按一个盥洗器具和一个库房物料泄漏冲洗水量设计，自流管道可按满流校核。

(2) 库房外的盥洗处应设雨棚等防雨设施，以防过多雨水进入集液设备。

2 消防设施设计

化学试剂库的消防设施，主要包括火灾自动报警系统、自动灭火系统、消火栓系统等，除此以外，还应配备灭火器、灭火毯、消防沙等灭火器材。灭火剂的选用应与化学试剂特性相匹配，不应引起二次灾害[8-9]。化学试剂库应设置室外消火栓系统，建筑占地面积大于300 m2的化学试剂房间应设置室内消火栓系统。

2.1 室外消火栓设置

应符合下列要求：

(1) 消防车无法进入的小型库区，应在库区外的消防车道附近设置室外消火栓；

(2) 室外消火栓距路边不宜小于0.5 m，并不应大于2.0 m。当耐火等级为一、二级时室外消火栓设计流量不应小于表1中的规定[10]。

表1 甲、乙、丙类仓库室外消火栓设计流量

2.2 室内消火栓设置

应符合下列要求：

(1) 该系统消防给水管道和消防箱均应在库房外的墙上安装；

(2) 箱内宜选用喷雾水枪和轻便消防水龙，消防管道栓口动压≥0.35 MPa，当轻便消防水龙兼作库房室外地面冲洗等生活用途时，应从生活给水系统单独接管；

(3) 室内消火栓设计流量不应小于表2中规定。

表2 室内消火栓设计流量

高校化学试剂库具有特殊性，主要是房间多、面积小，无须在房间内设消火栓，可采用消防箱室外安装的形式。消火栓宜采用喷雾消防水枪，原因是大多数危化品灭火剂只能采用雾状水。另外，库内化学试剂灭火如遇直流水龙冲击易产生次生灾害，故推荐消防箱内均配置喷雾/直流两用水枪。消防水龙平时可用作一般化学试剂库的地面冲洗工具，为了不引起消防报警，故要求从生活给水系统直接引水。

2.3 灭火设施的配置

(1) 占地面积大于1 500 m2的丙类化学试剂库应设置自动灭火系统，宜采用自动喷水灭火系统(不宜用水保护或灭火的化学试剂库除外)。

(2) 存放甲、乙类化学试剂库应设置自动灭火系统，灭火剂的选型应当与库房内储存的化学试剂特性经技术、经济等方面比较后确定[11]。

(3) 化学试剂库应设置灭火器，并应符合下列要求：化学试剂库应按严重危险级设置；灭火剂的选用应与化学试剂特性相匹配；灭火器的配置应符合表3中的规定[12]。

表3 灭火器的配置

(4) 化学试剂库应配备必要的灭火毯、消防沙等灭火器材。灭火毯主要用于扑灭初起火或者披覆在身上逃生，消防沙主要用于扑灭油制品、易燃化学品之类的火灾。

3 结语

高校化学试剂库建设工艺复杂，安全防护等级高，具有特殊性，在建筑结构方面须满足防火、防爆及防震等要求；同时，配备必要的排风、消防灭火及安防等系统，达到化学试剂库建设的标准要求。本文结合国家和地方的相关标准、规范，提出高校化学试剂库建设给排水和消防设施等相应的设计规范，它对国内高校试剂库的建设具有重要的指导意义。

References)

[1] 给水排水工程专业解读[EB/OL].(2010-05-24). http://edu.qq.com/a/20100524/000261.htm.

[2] 给排水[EB/OL]. (2015-07-24).互动百科.www.baike.com

[3] 化工企业安全卫生设计规范:HG 20571—2014[S].北京：中国计划出版社,2014.

[4] USA. Emergency Eyewash and Shower Standard:ANSI.ISEA Z358.1-2014[S] .The MNOSHA Training/Outreach Unit，2014.

[5] 中国建筑标准设计研究院.卫生设备安装:09S304—2009[S] .北京：中国计划出版社,2009.

[6] 国家质检总局.化工建设项目环境保护设计规范:GB 50483—2009[S] .北京：中国计划出版社,2009.

[7] 中国石油化工集团公司. 水体污染防控紧急措施设计导则:中国石化建标[2006]43号[Z].2006.

[8] 国家质检总局.自动喷水灭火系统设计规范:GB 50084—2005[S].北京：中国计划出版社,2005.

[9] 公安部沈阳消防研究所. 火灾自动报警系统设计规范:GB 50116—2013[S] .北京：中国计划出版社,2013.

[10] 国家住房和城乡建设部,国家质量监督检验检疫总局.消防给水及消火栓技术规范:GB 50974—2014[S] .北京：中国计划出版社,2014.

[11] 国家质检总局.建筑设计防火规范:GB50016—2014[S] .北京：中国计划出版社,2014.

[12] 国家质检总局.建筑灭火器配置设计规范:GB50140—2005[S] .北京：中国计划出版社,2005.

Research on design of water supply and drainage and fire protection facilities for chemical reagent warehouse in colleges and universities

Qi Wentao1， Fan Bing1， Lin Haidan1， Feng Jianyue2， Jiang Zhoushu1

(1. Department of State-owned Assets and Laboratory Management, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China； 2. Department of Laboratory and Equipment Management, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)

Water supply and drainage include water supplies for daily life，fire protection, washing，etc., and the collection of sewage and emergency water, and the discharge of rainwater. It provides the necessary water for the warehouse and avoids the environmental pollution caused by the leakage of sewage. Fire protection facilities include the automatic fire alarm，fire extinguishing system, fire protection equipment，etc.， which can prevent and remedy the accidents occurring in the warehouse area，and effectively reduce the damage caused by the accident. The design of the water supply and drainage and fire protection facilities is an important part of the construction of chemical warehouse.

chemical reagent warehouse; water supply and drainage; fire protection facilities

10.16791/j.cnki.sjg.2017.11.004

G482；X92

A

1002-4956(2017)11-0013-03

2017-08-01

全国高校实验室工作研究会学术研究计划重点课题(SY2015Z018)； 浙江省公益技术应用研究计划项目(2017C31067)；浙江省教育厅科研项目资助(Y201533838，Y201533553)；浙江省高校实验室工作研究项目(ZB201501，ZD201701,YB201601，YB201702)

亓文涛(1980—)，男，山东莱芜，硕士，助理研究员，研究方向为实验室建设与安全管理.

E-mailqwt@hdu.edu.cn