吴靓
摘要:建筑消防给排水设计作为建筑安全的主要影响因素,需要根据建筑消防需求不断改进,从而为人们的人身安全和财产安全提供保障。由于建筑结构日渐复杂,使用的材料日渐丰富,加大了建筑消防给排水设计难度。在科学技术迅速发展的时代背景下,我国开发了自动喷水灭火系统,作为建筑消防给排水的核心结构。该系统虽然引入了自动化控制技术,但是在流量、喷水压力、储水、水泵型号选取等多个方面的设计仍然存在问题,当前对于这些问题的研究不够深入,缺少针对性策略的提出。本文通过整理大量文献资料,结合建筑消防设计实践工作经验,尝试更为深入的探究。
关键词:建筑消防;给排水设计;常见问题
前言
为了解决建筑消防给排水设计问题,以自动喷水灭火系统流量、喷水压力、消防水池储水量与用水量、消防水泵选型作为重点研究内容,对其设计中存在的问题展开深入分析。按照消防给排水设计规范,提出系统设计改进思路和参数计算方法,从而确定最佳设计方案。模拟测试结果显示,各项参数的设定,满足建筑消防喷水作业需求,与预期效果相符。
1、常见问题
1.1灭火系统不完善
大部分建筑消防给排水自动喷水灭火系统设计中,对流量问题考虑比较少,采用区间设定方法,根据模拟火灾消防相关数据,设计系统喷水最大流量和最小流量。当火势达到一定程度时,将系统喷水流量提升至最大,计算灭火所需时间,此部分时间的计算结果显示,可以为现场人员争取更多逃生的机会,同时对人身安全给予了一定保障。然而此部分模拟分析,忽略了系统喷水压力、喷水强度等参数。实际作业中,系统喷水流量与理论分析数值相差较大,当喷水量达到最大点时,未能达到预算的喷水覆盖面积,导致系统功能没有得到充分发挥,不利于现场消防指挥工作的开展。
1.2消防水池设置不合理
由于火势不同,对消防给排水的需求存在一定差异,所以消防用水量不是固定的,需要根据建筑当前的火势情况确定。那么在现有的空间中,如何设置消防水池的储水量参数成为了设计难点。目前,大部分设计方案中没有具体提及消防水池储水量的设定,而是直接给出的设计方案,此部分数据设置不够严谨。通过收集大量建筑消防给排水工作开展信息发现,建筑内部设计的消防水池尺寸不一,储水量相差较大,并且存在建筑空间较小而消防水池占据空间较大、建筑空间较大而消防水池占据空间较小的情况,如此大的反差,造成了空间资源的严重浪费和消防给水不足问题,埋下了安全隐患。
1.3水泵的选择不合理
为了提高水资源利用率,尽可能的发挥消防系统作用,大部分设计根据建筑结构部署情况,设计了不同的喷头部署方案和压力控制方案。这些方案的实现,需要与之匹配的消防水泵搭配使用。然而,大部分设计方案未考虑此部分因素,而是采用统一规格配备消防水泵,导致实际作业效果与预期不符。消防水量给排水主要受消防泵影响,如果消防泵型号选取不合理,那么势必对消防系统喷水效果造成一定影响,包括系统使用寿命缩短、水资源喷射持续时间减短、增加栓口操作难度等问题。
2、给排水设计问题的解决策略
2.1自动喷水灭火系统的优化
为了满足消防给排水需求,保证存水量能够达到喷水持续时间标准,同时保证喷水强度满足作业要求,应该按照流量最大处作用面积内喷头同时作业产生的喷水总流量展开设计。《自动喷水灭火系统设计规范》中9.1.3条规定:系统中流量的设计,必须以最不利点作用面积内喷头同时作业喷水消耗的总流量来确定标准数值。然而,实际作业中最大流量区域并不是喷头作业最不利点处作用面积。因此,当前大部分的流量设计存在问题,导致火灾现场喷水作业未能达到预期灭火效果。考虑到灭火系统作业期间,压力的平方数值与喷水量之间存在正比关系,喷头同时作业产生的流量是系统作业所需最小流量,而最大流量需要根据压力参数数值进行确定。一般情况下,系统作业流量最小点与压力最不利点之间存在较强的关联关系,并且流量最大点与压力最大点之间也存在较强的关联关系。
2.2消防水池储水量的设置
按照规定,分析建筑室内与室外消防所需用水量。一般情况下,室内消防所需用水量在20L/s左右,室外消防用水量更多一些,约为25L/s。确定消防用水量时,需要综合分析系统喷水压力、喷水持续时间、喷水流量等参数,最终确定用水量。根据喷水流量确定每秒用水量后,计算所有喷头全部开启条件下的用水量,与持续喷水时间最大值相乘,计算结果就是消防用水量。在满足用水量的前提下,根据建筑空间结构,合理布设消防水池,要求此部分水量不低于消防用水量。
2.3采用合适的水泵
考虑建筑内部结构中,每一个区域对于消防用水量的需求存在一定差异,需要根据喷水压力、喷水用量、喷头布设角度等,分析消防水泵为建筑消防提供的喷水作用力需求,以分析结果中最大需求为标准,为各个区域分配不同的消防泵。例如,某建筑空间结构较为复杂,将喷淋设备不均匀的分配在不同区域,划分为区域1、区域2、区域3、区域4、区域5,这5个不同区域因喷淋设备部署情况不同,水用量存在差异,需要为其配备性能不同的水泵。在满足作业需求的情况下,选择价格比较低的设备作为消防系统部署材料,能够起到成本控制作用,优化设计方案。
3、结语
本文围绕建筑消防给排水设计的常见问题展开探究,通过整理大量文献资料可知,当前设计方案在自动喷水灭火系统流量设计、喷水压力设计、消防水池储水量与用水量设计、消防水泵选型设计方面存在较为显著的问题。受这些问题影响,系统给排水实践应用未能达到预期的灭火效果。针对这些问题,本文按照系统设计规范和导则,提出了各项参数计算方法,确定了系统流量、喷水压力、消防水池储水量与用水量数值,优化了防水泵选型方案。工程模拟分析结果表明,本文提出的给排水设计方案可行。
参考文献
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