陈丽萍
(身份证:350426198801200021)
中小学教学楼作为人才培养的教育基地,集聚了数量巨大的学生以及教师职工,并且校内拥有许多重要的教育资源,因此一旦发生火灾,将会导致重大的伤亡事件以及财产损失。所以为了火灾等险情发生时,能够使人员伤亡、财产损失得到有效降低,室内消火栓给水系统,作为消防系统的重要组成部分,更应该加强对其安全性的要求。因而针对此类安全问题,需要我们设计人员从消防系统的设计源头把好关,设计一个能保证在火灾发生初期时中小学教学楼内正常运行的室内消火栓给水系统,从而为中小学的消防安全工作,做好充分的安全保障工作。
室内消火栓给水系统是通过室内消防管网向火场供水,作为公共建筑、民用建筑、工业建筑、农业建筑等建筑的室内固定消防设施。由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位消防水箱、增压设备和消防水源等组成。
室内消火栓给水系统的类型按压力可以分为常高压室内消火栓给水系统、临时高压室内消火栓给水系统。
笔者结合所设计的某中心小学教学楼室内消火栓给水系统设计阐述了室内消火栓给水系统设计中,所存在的一些问题及探讨。工程概况:某中心小学教学楼,建筑基底面积为493.53m²,总建筑面积为2217.45m²,建筑总高度19.90m,建筑体积约为9821 m3;底层为架空层,二至四层为教室,五层为办公室。
该建筑定性为教学建筑,根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014第 8.2.1条第五点规定:建筑高度大于15m或体积大于10000m3的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑应设置室内消火栓给水系统。该教学楼建筑高度 19.9m大于15m需设置室内消火栓给水系统。
本工程建筑高度19.90m,建筑体积约为9821 m3,根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第3.5.1条及3.5.2条表3.5.2建筑物室内消火栓设计流量的规定。可知本工程室内消火栓设计流量为15L/s,同时使用消防水枪数3支,每根竖管最小流量为10L/s,室内消防用水量
室内消火栓系统所需的设计水压应根据最不利点水灭火设施所需的设计压力、消防水泵从消防水池吸水时最低有效水位至最不利水灭火设施的几何高差或从市政给水管网直接吸水时,火灾时市政给水管网在消防水泵入口处的设计压力值的高程至最不利水灭火设施的几何高差、管道的水头损失决定。经计算本工程室内消火栓系统管网的入口所需的压力为0.52Mpa。系统的设计流量及管网入口所需的设计压力确定后就可以计算室内消火栓泵的扬程,从而根据计算的扬程进行选择室内消火栓泵的型号。
在设计过程中笔者发现许多设计人员对消防水规中规定的计算所需的设计压力没有理解透彻,或是图省事在确定室内消火栓系统所需设计水压时没有经过计算,单凭自己的实际工程经验进行估算一个数值,这往往会导致估算值偏大或偏小,无法达到设计要求。若系统所需的设计水压估算值偏大将导致室内消火栓泵选型偏大,既不能发挥消防水泵的最佳工况点,也会导致造价增加,甚至还会导致管网负荷增大,对整个消防管网安全运行造成极大威胁。若系统所需的设计水压估算值偏小将导致室内消火栓系统在发生火灾时无法正常运行,室内消火栓系统形同虚设,给校园消防安全带来极大的安全隐患。
室内消火栓泵的选择应满足室内消火栓给水系统的流量和压力要求,要求水泵的驱动器宜采用电动机或柴油机直接传动。消火栓泵的设置应考虑方便工作人员日常操作及检修。
在设计时我们设计人员会根据系统的设计流量及管网入口所需的设计压力,计算出系统所需的室内消火栓泵扬程、功率等型号参数。但是由于消防泵生产厂家繁杂,价格参差不齐,在实际工程中业主常常只考虑到所需的成本造价,主观认为发生火灾的机率小,对室内消火栓系统的设置没有引起足够的重视,选择较廉价的设备,设备本身在后期运行维护中存在极大的安全隐患,一旦发生火灾将会造成无法弥补的损失。
室内消火栓泵设置在消防水泵房内,设计时笔者常遇到在规划时由于种种原因没有将主体建筑所需的附属水泵房规划圈入红线内,导致在消防系统设计时消防泵房无处安放,或是在土建设计时消防水泵房设计偏小无法满足水专业对消防泵的设置要求。在消防水规中对机组之间的间距、机组与墙壁的净距、机组的检修通道及泵房的主要通道宽度都作出了明确规定。所以在日后设计过程中需要我们各专业设计人员进行积极配合沟通,对消防附属设施引起足够重视,严格按规范要求设计。
本教学楼长47.7m,宽10.3m。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》第7.4.10条规定:室内消火栓宜按直线距离计算其布置间距,并应符合下列规定:1、消火栓按2支消防水枪的2股充实水柱布置的建筑物,消火栓的布置间距不应大于30m。本栋教学楼标准层平面布置4个消火栓,分别在①交Ⓐ轴、⑤交Ⓐ轴、⑨交Ⓐ轴、⑪交Ⓑ轴处,就能满足2支水枪2股充实水柱同时到达建筑物的要求。本工程屋面为不上人屋面,所以将五层①交Ⓐ轴处的消火栓设置带有压力表,作为试验消火栓。
在工程设计时许多设计人员在确定消火栓布置间距时只尊崇了消防规范中规定的两股充实水柱同时到达的要求,而容易忽视直线距离计算其布置间距的直线距离是要求按消防水带的行走距离计算。因为消防水带在设计水压下转弯半径可观,如65mm的水带转弯半径为1m,转弯角度100°,因此转弯的数量越多,水带的实际到达距离就短,所以在计算消火栓布置间距时要按行走距离计算。
消防水泵接合器是水灭火系统的第三供水水源。室内消火栓给水系统设置消防水泵接合器的目的是便于消防队员现场扑救火灾能充分利用建筑内已经建成的消防管网,不必敷设水龙带,利用室内消火栓管网输送消火栓灭火用水,节省大量的时间提高灭火效率。
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》第5.4.1条第二点规定。本工程为五层教学楼,在一层入口处设置 2个消防水泵接合器。在工程设计中发现很多设计人员在设置水泵接合器时只遵守《消防给水及消火栓系统技术规范》中的相关规定,数量及间距均满足规范要求,但是他们没有考虑到水泵接合器在发生火灾时水泵接合器能否真正使用到。这就要求给排水设计人员注意水泵接合器设置位置的建筑外墙是否设有玻璃幕墙或采用火灾时可能脱落的墙体装饰材料或构造。如果确实需要在这些位置设置消防水泵接合器时就要跟建筑专业设计人员提出在这些部位采取安全保护措施如设置防护挑檐、防护棚等。
以上是笔者在中小学教学楼室内消火栓给水系统设计中碰到的一些问题及探讨,不足之处还请专家同行们加以批评和指正。
[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]中小学校设计规范 GB50099-2011