高层建筑消防设计范文

时间:2023-07-17 17:02:55

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高层建筑消防设计

篇1

关键词:高层建筑 消防设计 科学技术

高层建筑因其体积大、层数高的特点导致火灾时人员多、疏散困难等问题,因此在高层建筑设计中要加强防火设计的要求,从高层建筑防火规范要求和防火科学技术的发展两个方面浅谈高层建筑防火设计。

一.高层建筑防火的重要性

建筑新材料和新结构的运用,高层建筑拔地而起,以其体积大、省土地等优势成为城市建设的主角。但是近些年,高层建筑火灾事故屡见不鲜。由于建筑防火措施不到位,不能及时有效地进行人员疏散,导致绝大部分人员因为延期窒息、中毒而死亡,给人身安全和财产甚至国家经济带来一定的损失。2003年10月发生在美国芝加哥政府大楼的火灾事故,因许多人不能及时找到逃生的通道被困楼内,大火导致浓烟滚滚,向高层部分蔓延,多数人因受到浓烟的威胁失去了生命。因此高层建筑防火问题成为国内外建筑科学技术研究的重点。

二.高层建筑防火设计规范要点

1.安全疏散和消防电梯相关规范

高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。十八层及十八层以下,建筑面积不超过650平方米、每层不超过8户,同时设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅可以设置一个安全出口。在塔式高层建筑设置剪刀楼梯时应保证其为防烟楼梯间。剪刀楼梯的梯段间应设置耐火极限不低于1.00小时的不燃烧体墙分隔。剪刀楼梯需要分别设置前室。高层建筑设计的大空间设计要符合双向疏散或袋形走道的规定。安全出口分散布置的同时要满足两个安全出口之间的距离不应小于5.00米。建筑高度在100米或100米以上的公共建筑应设置避难层,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间不宜超过15层。避难层按照5.00人/m2计算。避难层可以兼作设备层,但是设备管道宜集中布置,同时避难层应设置消防电梯出口。避难层应设消防专线电话,同时设有消防栓和消防卷盘。封闭式避难层应该设置独立的防烟设施。避难层应该设有应急广播和应急照明。建筑高度超过100米,标准层建筑面积超过1000平方米的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助设施。通向停机坪的出口大于两个,同时每个出口的宽度不宜小于0.9米。停机坪适当位置设置消火栓、航空障碍灯和应急照明。一类公共建筑、塔式住宅、十二层及十二层以上的单元式住宅或通廊式住宅和高度超过32米的其它二类公共建筑要设置消防电梯。当每层建筑面积小于1500平方米时,应设置1台消防电梯;当每层建筑面积大于1500平方米平且小于4500平方米时,应设置2台消防电梯;每层建筑面积大于4500平方米时,应设置3台消防电梯。在符合消防电梯的要求下,消防电梯可以与客梯或工作电梯兼用。消防电梯间前室宜靠外墙设置,首层应设直通室外的出口或精工长度不超过30米的通道通向室外。

2.消防给水和灭火设备相关规范

高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。消防用水可由积水管网、消防水池或天然水源供给。利用天然水源确保枯水期最低水位时的消防用水量,设置可靠的取水设施。采用高压或临时高压给水系统满足室内消防给水。当室内消防用水量达到最大时,其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。高层建筑的消防用水总量应该按照室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统,其室内消防用水量应该按照需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。高层旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100米的其它高层建筑,应该设置消防卷盘,其用水量可不计入消防用水总量。按照现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》确定高层建筑室内自动喷水灭火系统的用水量。当出现市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量、市政给水管道为枝状或只有一条进水管等情况的出现,应该设置消防水池。消防水池的补水时间不宜超过48个小时。消防水池的总容量超过500立方米时,应该分成两个能独立使用的消防水池。供消防车取水的消防水池应该设置取水口回取水井,其水深应该保证消防车的消防水泵吸水高度不超过6米。取水口或取水井与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5米,不宜大于100米。室外消火栓沿高层建筑均匀布置,消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5米,并且不宜大于40米,距路边的距离不宜大于2米。在该范围内的市政消火栓可以计入室外消火栓的数量。室外消火栓宜采用地上式,有明显标志的情况下才设地下式消火栓。

3.消防车道相关规范

高层建筑的周围应该设置环形消防车道。当设置环形车道有困难时,可以沿高层建筑的两个长边设置消防车道。当建筑的沿街长度超过150米或总长度超过220米时,应该在适中位置设置穿过建筑的消防车道。高层建筑的内院或天井,当短边长度超过24米事,宜设置有进入内院或天井的消防车道。消防车道的宽度不应小于4米,消防车道距高层建筑外墙宜大于5米,消防车道上空4米以下范围不应有障碍物。尽头式消防车道应该设有回车道或回车场,回车场不宜小于15米×15米,大型消防车的回车场不宜小于18米×18米。消防车道下的管道和暗沟等应该能够承受消防车辆的压力。穿过高层建筑的消防车道,其净宽和净空高度均不应小于4米。消防车道与高层建筑之间,不应设置妨碍登高消防车造作的树木、架空管线等。

三.高层建筑防火科技技术的发展

国家通过在实施中积累经验,吸收大量科技成果,总结并编制了《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《建筑内部装修设计防火规范》,并在1995年针对1982年颁布的《高规》进行了完善。近些年,随着各种新型防火材料、防火构件、挡烟垂壁的出现,不断解决高层建筑消防设计中存在的安全隐患。自动喷水灭火技术从老式的旧式喷头经过几次发展运用后改为最新的自动喷水灭火系统和循环启闭自动喷火灭火系统。在高层建筑设计中消防控制中心的功能空间的加入,通过计算机总线通讯和软件编程可以自动完成报警和联动,达到火灾自动报警、自动灭火的现代防火效果。我国建成搞成建筑火灾试验塔,通过实践数据发展了正压送风机械排烟技术,弥补了机械排烟系统和走道内的排烟口靠近疏散出口带来的安全隐患。建筑高度超过250米的民用建筑在按照一般高层建筑的通用防火规范外,需要采取特殊的防火要求,同时要提交国家消防主管部门组织专题研究论证后方可实施开工建设工作。

现代消防设施离不开设计人员的精心设计、施工队伍的精心施工、监督部门的严格监督,把高层建筑消防设施与设计、施工摆在同等位置上,实行科学地维护、管理。同时,作为国内外共同关注的高层建筑消防安全问题,我们应该加强国际合作,加强消防科技信息交流。在掌握和甲流消防科技研究新动态、新成果、发展目标等消防科技信息,合理地应用消防科学技术,推动消防科学技术的发展。

四.总结

高层建筑防火设计应该根据其范围大小、功能变化、建筑结构、建筑风格等,严格实施高层建筑防火设计规范等相关要求。建设实用、安全、经济、美观的高层建筑,让我们的城市未来发展地更好。

参考文献:

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关键词 电气配线;特点;要求;分析;要点

中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)93-0055-02

目前,我国已经出台了一些居民建筑电设备电气系统的防火规范,这些规章制度对民用建筑的防火做出了严格的限制。工程设计人员在设计高层建筑的消防线路时,要综合考虑民用建筑的实际特点和设备线路的大致结构,选择正确的电线型号。电气配线的原材料应当能耐高温,并适应消防设施的耐热性能。

1 高层民用建筑消防设备电气配线的特点

在我国的民用建筑防火设计中,防火措施一定要做到安全,这成为了明勇建筑防火设计要求中的重中之重。这种防火措施不仅要做到安全适用还要做到经济合理。《工业与民用供电系统设计规范》中指出,要严格按照规范进行设计,同时,供电系统中消防用电设备的配电线路在使用过程中一定要严格达到安全可靠的要求,最重要的是要达到耐火的目的。

当火灾发生时,尤其是在火灾发生初期,应该保证消防配电线路的可靠性和安全性。火灾中,对消防配电线路的可持续供电有很高的要求,我们可以将其理解为消防配电线路要具有超强的可靠性,一旦火灾发生,消防高层建筑中消防配电线路必定要暴露在火场之中,这时候,为了火势能够能够得到有效控制,一定要在事发现场保持供电正常。只要保证消防配电线路的可靠性才能够确保供电正常,方便人员的转移、疏散和消防员顺利完成对火灾的扑救工作,从而能够从最大程度上使由火灾产生的损失降到最低。

2 消防设备配线要求

消防线路的一个重要优势就是能耐高温。当发生险情时,消防系统的线路受到火情的冲击和影响最大。工程设计人员结合多年的设计经验,总结了一套增强消防设备电气线路耐热性能的措施,具体而言有以下几点:

1)普通电缆是消防设备配电线路在进行暗敷时所使用的一种材质,在进行消防设备配电线路的操作中,将电缆插入到金属管内或是燃塑料管中,埋藏在没有可燃性的结构中,这里要强调的是,要保证穿管的暗敷层厚度不能够超过5cm;

2)如果采用明面铺设的方式来设置消防系统的电线,那么我们可以选择在金属管道或金属槽上面涂抹防火涂料。这样可以达到使线路耐火性提升的目的,另外也可以考虑用耐高温性能较强或是防火能力好的电缆作为绝缘材质;

3)工程设计人员也可以选用绝缘材料来制作消防设施电线,并将这些线路安排在电缆竖井里面。这样一来,我们就不需要金属管进行保护了,因为电缆本身拥有耐热耐火的特性。可是如果出现延燃电缆敷设在同一个电缆井内,那么在这两个中间就一定要使用防火材质将其隔开。

3 高层民用建筑消防配电防火设计分析

高层建筑内部装有大量的消防电气设施,这些设备具有多种功能,在整个系统中发挥着各自的作用。具体而言,消防电气设施系统包括自动预警系统、火灾自动灭火系统、防排烟系统和诱导疏散系统等几类。由于不同类型的消防用电设备功能不同,所以对消防配电线路的分析要更具有针对性。

3.1火灾自动报警系统电气配线

在火灾发生之前,能够给人们以警示的预防设施,被称为是火灾自动报警系统。它的出现对火灾初期阶段工作有着很重要的作用。在发现火灾时期和火灾发生初期它的作用才能够得到充分发挥。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线来说,它时常要穿越不同的防火分区,并且多数是采用明敷的方式,一旦在这期间有障碍产生,你那么就会造成很严重的后果,会造成干线回路或是监测点不受监测的问题。如果发生这些情况,施工人员就要考虑按照更高层次的施工标准,选择更具可行性的方案。例如:施工人员可以在管道中铺设耐火性强的电缆,并将电缆设置在特定框架中。如果条件允许,可以考虑使用更高级的绝缘电缆。

3.2火灾自动灭火系统

在高层建筑中,扑救火灾主要依靠建筑物固有的消防设施,自动灭火系统在建筑物内是最主要的灭火系统。根据构成,可以分为室内消防栓灭火系统和室内自动喷淋水系统。

火灾发生,自动报警系统将火灾信号第一时间发送到消防控制中心,通过联动的方式使消防中心开关闭合,水泵启动开始灭火。目前工程使用最广泛的是自动喷淋水系统,它是建筑火灾发生时首选灭火系统。

当前工程中采用的自动气体灭火系统是由二氧化碳灭火系统和卤代烷灭火系统组合而成的这两种都属于灭火介质。二氧化碳灭火机理是对可燃物质起窒息作用,它能够使温度在最短的时间得到降低,而卤代烷灭火则是通过抑制化学反应的手法来控制火势。这种灭火手法强效于二氧化碳灭火方式。不过它在使用过程中会释放出大量污染空气的一瓯海物质,所以,还是尽量避免对它的直接使用。

3.3防排烟系统和诱导

防排烟系统是由防烟系统和排烟系统两部分组成,防烟系统用机械加压送风的方式或者是自然通风的方式,来到到防止延期进入疏散通道的作用;这种防烟气的方式在建筑中,当火灾发生时会产生大量的烟气,它可以将其阻止,并启动机械系统通风方法将烟气排出。

自然排烟利用建筑物的外窗好额阳台进行烟气的排出。高层建筑中建筑物的高度超过50m或是100m的,外墙的防烟楼梯间和电梯室一般都是采用这种自然排烟方式。建筑阳台凹廊外墙设置便于开启的外窗或是排烟来进行无组织自然排烟方式。

4 工程建筑消防设备电气配线防火设计要点

在进行具体的建筑消防设施配电系统设计之前,首先要了解系统对于高温的承受能力。民用高层建筑的变电所对耐火耐电的考虑范围也应该有很高的要求。

当目前为止,我国还没有发明出合适的消防配电设备,也没有制订出适合于消防配电设备所使用的电缆材质,那么,由此可见,高层民用建筑消防设备配线防火设计在整个系统中起决定性作用,所以在实际操作中,一定要根据实际,从耐火耐热方面要求考虑,这样做的目的就是为了使消防设备供电更具有安全和可靠性。使建筑发生灾害的几率有效降低。

5结论

高层建筑消防设备防火设计中,设计师一定要具有一定的预防意识,不但要使自己本身的技能不断提高,还要多吸取其他国家的经验和方法,向国际化标准靠拢。

比如,要在配线方面注意对材质的选择,可以选用国外进口的防火性电缆材料等。

不同的建筑有不同的消防设备配线防火设计方案,但不管使用何种设计方式,都是为了使我国高层建筑的防火性能得到提高,为了建筑居民的财产安全能够得到更好的保证。

参考文献

[1]闵泽鹏.高层建筑大口径立管固定支架设计研究[J].中外建筑,2010.

篇3

关键词:高层建筑;消防设计;防火;小议

Discuss the high-rise building fire control design problem

Lili

Anhui 5D space construction design company ltd. Hefei

Abstract: the high building fire fighting design is an important work, for high-rise building large scale, high investment, building complex function, a fire hazard, the loss caused by fire, and the fire prevention design to construction of put forward more and more high demand. This paper puts forward the work practice high building fire are faced with the problem, XiaoYi the corresponding fire design countermeasures, refers for the colleague.

Keywords: high building; Fire fighting design; Fire; XiaoYi

中图分类号:TU97文献标识码:A 文章编号:

1 引言

近年来,高层建筑火灾事故呈明显上升趋势,群死群伤事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成了极大损失。2009年2月9日,北京市朝阳区东三环中央电视台新址园区在建的附属文化中心大楼工地发生火灾,过火面积10余万平方米,造成1位消防人员牺牲,6人受伤,大火在3个半小时之后才得到有效控制。2010年11月15日,上海市静安区某处一栋高层公寓起火,导致58人遇难,70余人受伤,56人失踪。从上述火灾案例中可以看出,高层建筑一旦发生火灾,造成的后果非常严重,所以我们应高度重视高层建筑设计的安全性。下面,笔者结合工作实际,就高层民用建筑消防设计展开几点小议。

2 高层建筑消防面临的问题

2.1高层建筑防火设计不规范

首先,建筑设计不符合规范要求。在承建高层建筑项目的过程中,有些设计单位为了承揽设计工程任务,不遵守国家有关消防技术规范的设计要求,毫无原则地按照建设单位的要求进行设计,为高层建筑留下的严重火灾隐患。其次,有些高层建筑的设计人员对建筑规范掌握不够,缺乏重视。在设计过程中,总是根据自身的想法进行,不能够按照GB 50045―1995(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》的要求进行设计,思想上不够重视,造成了巨大的安全隐患。

2.2高层建筑防火难度大

首先,高层建筑火灾疏散途径有限。高层建筑主要通过电梯进行人员的输送,然而一般情况下,高层建筑电梯没有防烟防火措施,发生火灾的时候就会出现危险。另外,消防专用电梯主要供消防人员扑火救援时使用,而建筑高度低于100米的高层建筑均无避难层设计,因此出现火情后,有限的步行楼梯间是室内人员唯一的垂直疏散途径。其次,高层建筑火灾疏散的时间长,高层建筑一般每层都有几十人,人员的疏散非常困难,给人们的生命财产安全带来巨大的危害。

2.3高层建筑材料的防火性差

在高层建筑防火的过程中,建筑材料的防火性具有重要的作用。高层建筑施工中防火材料的质量不过关,是造成高层建筑火灾的一个重要因素。在当前许多高层建筑的施工过程中,很多施工单位都忽视了建筑防火材料的选用和质量把关。为了节省建筑成本,选用价格便宜的非耐热建筑材料,严重影响了高层建筑的防火性能。一旦火灾发生,起不到任何防火作用,火势就会迅速蔓延,增加救援难度,对生命财产造成极大的破坏和损失。

3 关于高层建筑消防的设计方案

3.1加强高层建筑消防科学技术的研究

在高层建筑消防的过程中,加强高层建筑消防的技术研究显得尤为重要。加强火灾基础科学的相关理论和知识的研究,关系到消防科学技术长远发展的后劲。首先,应该在高层建筑防火设计方面加强国家间的交流和合作,加强消防科技信息的交流。在消防研究的过程中,应该积极争取国家知名研究院的支持,与国际同行合作,优势互补,共同研发高层建筑消防的安全技术,保证高层建筑防火的性能。其次,建立相应的实验手段,根据建筑火灾烟气流动以及蔓延的特征,设计安全有效的疏散避难技术方案,保证更加安全高效地躲避火灾。

3.2加强高层建筑建筑材料的选用

首先,高层建筑在建设施工过程中,主体结构必须具有足够的耐火稳定性,并采取质量上乘的耐火材料。例如,在施工过程中,选用耐火材料对建筑结构进行包覆,往结构表面喷涂石棉或者是其他防火材料。耐火材料具有良好的施工性能和热稳定性,对建筑防火有着重要的作用。其次,高层建筑要注重建筑结构的选用。比如,在高层建筑结构设计中,要积极采用钢筋混凝土结构,这种建筑结构具有强大的耐火性能。当然,这种结构也不是万无一失的,钢筋与混凝土都有一定的耐火极限,如果在混凝土表面涂抹防火涂料,就可以加强对建筑物的防火保护作用。

3.3加强高层建筑消防报警系统的设计

首先,优化高层建筑消防报警系统的硬件设计。系统硬件结构首先是探测器,主要是用来检测火灾用的感烟、感温型探头,或者是用来检测盗窃之类非法侵入的红外线探头等。探测元件可以用来对超压、溢出、过流、温度越限等进行相应的检测。区域报警器控制巡回检测,不断地收集探测器的输出信号,并且把系统中出现异常的信号发送到报警控制器。其次,加强消防报警系统对设备的持续控制。发生火灾时,联动控制向需要联动的消防设备发出控制信号,包括点燃应急照明和疏散指示器照明;启动消防泵和正压送风机;启动火灾现场的排烟风机,打开相关的排烟口和防火阀;迫降电梯于首层,并使消防电梯处于待命状态;切断非消防电源,进行火灾初期防范。

3.4优化高层建筑自动喷水灭火系统的设计

加强自动喷水灭火系统设计显得尤为重要。首先,采用快速响应喷头或自动消防炮。采用这种喷头能够在火灾发生的初期进行灭火,并能够快速实现自动报警,促进消防队员及时接警,最大限度地降低火灾的危害。其次,在高层建筑中,自动喷水灭火系统除了在游泳池、溜冰场、建筑面积小于5的卫生间、住宅及不宜用水扑救等部位外,其余的地方均要设置,这样才能够加强自动喷水灭火系统对火灾的有效控制。再次,合理布置管网及喷头,进行喷淋系统管网水力计算。自动喷淋系统的管线布置极其复杂,如果不考虑管网系统整体水力均衡,任意布置,就会导致使用时水压不均,影响灭火效率。因此,在设计中,应根据平面图尽量对称布置喷淋管线及喷头,再经由水力计算,从而确定管网各管段管径、计算管网所需供水压力,确定高位水箱或稳压系统和选择消防水泵,调整部分管线及喷头位置,优化自动喷水系统,确保及时迅速的控制火灾。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045―1995(2005年修订版).

[2]中华人民共和国国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084―2001

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【关键词】:高层建筑 给排水消防

中图分类号: [TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

1 高层建筑给排水消防设计常见的问题

1.1 设计人员的观念问题

高层建筑不同于普通建筑,而前者设计人员的设计思想往往仅仅停留于普通的设计理念层面上,譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑,个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用,给建筑的消防安全带来隐患。

1.2 消防给水管网试压问题

消防给水管网的施工是按照试漏检修和强度试验两个步骤进行的,但目前在管网试漏检修和强度试验方面,大多数不符合设计规范要求,给排水系统的正常运行带来很大隐患。

1.3 自动喷水灭火系统设计问题

首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候,按照有吊顶的规范布置,导致喷头与梁的距离不符合规范,而设计师在设计图纸上布置喷头,通常忽略了施工的实际需求,从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上,一旦发生火灾,即使自动喷水灭火系统会自行启动,所引起的报警声音却不能被相关的人员发现,很有可能造成不必要的财产损失,甚至是人员伤亡。

2 高层建筑给排水的消防设计方法

2.1 地下消防水泵房给排水设计

高层建筑的供水方式种类较多,除了消防栓系统供水、自动喷淋供水等,还应设置地下消防水泵房及消防水池,以保证足够的水量作为消防储备[1]。地下消防水泵房给排水设计首先是消防水池的设计。如果天然水源或者市政给水管道无法满足建筑所需的消防用水量,且消防进水管道只有一条,给水管道为枝状,就应设置消防水池,这样才能够保证室内外消防用水的正常供应。消防用水量需要根据高层建筑的具体情况进行计算[2]。例如按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045―95(2005年版),对于一类建筑,室外消防用水量为30L/s,室内消防用水量为40L/s,火灾延续时间按3小时计;自动喷水灭火系统用水量为30L/s,火灾延续时间按1小时计。故室外消防用水量为324m3,室内消防用水量为540m3,10分钟消防储水量不应小于18m3。在对此类高层建筑在做消防给水设计时,首先要将公共生活、住宅及消防用水分开设置,宜采用区域集中室内临时高压消防给水系统,设置地下消防泵房,消防水池容积为540m3,储存3小时的室内消火栓用水量和1小时的喷淋用水量97m3,且应设置18m3的消防水箱一个,以确保火灾初期的消防用水。消防泵房的设置还应注意:

第一,应在消防水池中设置导流墙,以减少死角,同时通过循环水泵的设置保证池水的循环。

第二,防水泵时,通常是在考虑水泵特性曲线的基础上,再进行管道系统特性曲线的考虑,选择水泵的时候,一是要考虑水泵组的运行综合效果,尽可能选择功率较大的水泵,提高工作效率,并且节约能源,二是水泵在并联的时候,尽可能使其接近高效段的左边界。

第三,组安装高度的调速,要结合全速运行状态,提高水泵的运行效率。再次是水泵的防超压设计,目的是在高层建筑需要分区供水的时候,通过使用多出口的消防泵进行防超压,避免水泵损坏。

2.2 自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统是高层建筑给排水消防系统的重点之一,此系统的设计,笔者认为应分成六个步骤进行分析。

第一,头:按照规定要求,喷头的数量在8个或者8个以下,为了解决走道内自喷配水管管径过大的问题,喷头要在配水支管接出,并结合暖通、电力等布置管线。

第二,水灭火系统配水管入口的减压设计:一方面要考虑建筑的高度和水力的损失,另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后,进行水泵扬程的计算校核,以此确定入口处的压力,进行减压设计。

第三,火系统末端试水装置的设置:首先根据相关的设计要求,按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号,其次在确定型号之后,将排水管设计成间接排放,避免排水漏斗的水道气体深入室内。

2.3 消火栓的设计

建筑物室内消火栓一般包括:消火栓箱、消火栓、水带接扣、消防水带、消防水枪。在消防电梯前室设置的消火栓,应保证每一层有两股水柱同时到达室内任何部位。另外,消火栓给水系统中应按照规范规定和设计要求,在需减压处设置减压孔板等减压装置,避免消火栓栓口的静水压力过大,造成消火栓的损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8MPa时,应采用分区给水系统,大于0.5MPa 时,则应设置减压孔板等减压装置。例如一商住综合楼设计室内消火栓消防用水量为40L/s,室外消防用水量为30L/s,火灾延续3小时,室内消防用水量由消防加压水泵和屋顶水箱联合供给。屋顶消防水箱储存18m3的消防用水量,在消防水箱间内设置2台稳压泵(一用一备)及1个气压水罐以确保室内消火栓正常供水。

3建筑给水技术的现状及需要注意的问题

近几年来,高层建筑大量出现,但某些城市的供水能力严重不足,且城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑的发展速度,加之管道老化、承压能力下降,有不少城市不但高层建筑需升压供水,一般的多层建筑也不能满足顶层出水水头的要求。因此,增压设施成为建筑给水中发展最快的一种装置。我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备,采用变频泵+气压罐组合式设备的技术已日趋成熟,但须注意以下几点:

3.1增压所造成的静压过高:高层建筑高度大,生活用水一般要按照用水点的静水压力0. 35~0. 45 MPa进行竖向分区。工程实践表明,当分区压力过大时,底层水压较大,用水器具容易损坏,且水流流速大,使用不便。一般设计采用用水点的静水压力7-0. 35 MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱,然后用比例式减压阀向下供水。

3.2环保和节能的组合:除了在功能上要达到要求外,为了达到经济上也合理的目的,高压区供水多采用变频泵+气压罐的组合式设备,变频泵可设置成工频和变频、人工和自动调节等方式,根据小区的发展规模、季节、时段、天气等因素适时作出调整,使机组始终处于高效区运行,这样比一般的供水设备节电20% ~50%。

4 结束语

综上所述,建筑消防给排水系统是建筑投入使用后安全保障的一个重要因素,尤其是高层建筑,对消防设计的要求越来越高,由此会不断产生各类新的问题,因此,高层建筑给排水系统在进行设计的时候,必须将消防的理念纳入其中,从建筑安全的角度进行设计分析,提高建筑给排水系统的消防能力。

参考文献

[1]郑和.分建生活、消防水池的建议[J],中国给水排水, 1999.

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关键词:高层建筑 消防电气设计 设计原则 改良性建议

1 高层建筑消防电气设计的重要意义

我们国家的城市现代化的发展越来越快,很多高层的建筑也拔地而起,在建筑防火中消防设施越来越受到关注。特别是在高层的建筑中,做好消防电气的设计是一件非常重要的工作,它对高层建筑的安全起到很大的安全保证作用。由于经济在不断发展,人们的物质文化需求也在不断增加,所以,高层的建筑也变得日益增加,而在高层建筑中有一个非常重要且复杂的课题就是电气的设计质量问题。高层建筑具有以下特点:具有较大的面积,使用的功能非常复杂,人员较高的密度,发生火灾的危险性很大,所以,如果有火灾发生的话,火势会非常的凶猛,并且蔓延的速度会很快,施救有一定的困难,不能对人员进行快速的疏散,因此,对高层的建筑来讲,最为重要的就是火灾的消防以及早期报警,它对于人们的生命财产安全能起到有效的保障作用。

2 高层建筑消防电气设计原则分析

消防电气的设计人员对于高层的建筑消防设计规范要有一定的熟悉与掌握,主要的规范有高层民用建筑设计防火规范,火灾自动报警系统设计规范以及民用电气设计规范等。前两个是国家标准的,后面的是国家建设部门的关于行业的标准。这三种规范对消防的要求是一样的,但是,从不同的角度来分析,三种规范中又有各自的侧重点,对设计者而言,国标具有一定的强制性,所以,需要严格遵守,而部标或行标都要服从国标。

3 现阶段高层建筑消防电气设计中的问题所在

首先,没有合理的电气装置设计,一是一旦场所内有腐蚀的气体,而采用的设备也不符合防腐的要求,就会出现短路的现象,引发火灾。二是没在防爆场所安装防爆的电器设施,电流超出电器设备的负荷,这就导致了设备过热而引发火灾。三是在易受雷击的场所安装防雷装置,避免由于电流效应而引起火灾。其次,没有规范的电气安装,一是在导线连接的地方使用缠绕的方式,用的时间长了就会有氧化的现象发生,电阻变大的时候,接头由于过热引发火灾。二是接线断路器、插保险的熔线等,如果运行的时间长了,就会出现松动的现象,接触电阻变大的时候引发火灾。三是在安装灯具的时候不按照相关的规范进行,这样容易引燃周边的易燃物质。

4 关于高层建筑完善性消防电气设计的分析

第一,用电负荷的计算,在供电设计中能够提供重要依据的就是电力系统的负荷,它的准确性与电力的运行安全与可靠有着直接的关系。高层建筑共分为两类,一类的高层建筑,在供电的时候要按照一级的负荷要求进行,而二类的高层建筑,在进行供电的时候则要按照二级的负荷要求进行。而自备的发电机可以用来做备用的电源。备用电源的容量是由消防水泵的容量来确定的,高层建筑开始发生火灾的时候,要先使用高位水箱里的备水,大概可以用十分钟,当消火栓或消防给水压力下降时,消防水泵就会自动启动供水,此时消防电梯会复位等待命令。选择配电线路,许多高层的建筑对消防电气线路都做了相应的保护,而且走线是通过吊顶内部,高层建筑的消防电气在进行设计的时候,要保证的就是消防设备的有效运转。第二,设计配电的线路。一是消火栓与喷淋泵等配电的线路,在消防灭火中最为重要的使用设备就是消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵以及水幕系统加压泵等。消防水泵能否正常的运行,与高层的建设火灾扑救有着直接的关系。而我们国家消防工程一些常见的做法,就是把消防水泵设置在水泵房内,而配电的线路有双回路电源干线与每个水泵电动机的配线支线。二是配电线路中的防排烟系统,在很多的高层建筑中,其中有一项非常重要的防火设施就是防排烟装置,这些设备运转的情况与高层建筑中人员的疏散效果有着直接的关系。三是配电线路的消防电梯,火灾发生时对人员进行疏散以及扑救火灾的重要工具就是消防电梯。一些实际的消防案例可以证明,消防电梯的配电线路一般是在地下室设置,有的在高层建筑最底层的变电所设置,因此,具有较长的线路,并且穿线也非常复杂。所以,要想使供电得到保证,并且具有一定的可靠性,消防电梯的配电线路选用铜皮防火型电缆是最佳的选择。四是,紧急广播的线路,紧急广播的作用是在发生火灾时用来通

知人员的,还可以对灭火的命令进行。此系统通常

情况下是用手动进行操作的,阻燃型的电线是最好的选择。

5 结束语

总而言之,高层建筑存在很大的火灾危险性,并且扑救起来难度系统比较高,疏散人员有一定的困难,因此,高层建筑消防电气设计成了重中之重的工作。高层建筑的消防用电设备具有非常多的数量,负荷也比较大,扑救火灾的关键就是供电的可靠性。所以,要想使人民的生命财产安全得到保障,还要不断的向发达国家学习。

参考文献:

[1]陈小艺.试论高层建筑消防电气设计注意的几点[J].中国新技术新产品,2012(16).

[2]孙子健.高层建筑消防系统电气设计探讨[J].人民长江,2012(01).

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关键词:高层建筑;给排水;消防设计

消防给水工程是现代高层建筑的重要组成,是建筑消防的必要内容。科学优质的消防给排水系统,在保障人民生命财产安全方面有着不可替代的作用,也是现代高层建筑工程设计中的重点。本文主要对当前我国高层建筑给排水消防设计与施工情况进行探讨。

一、我国高层建筑给排水消防设计现状剖析

当前,在高层建筑给排水消防设计和施工中存在这样的问题:(1)消火栓安装位和数量上,往往施工设计中单单靠既有的经验进行,未能根据建筑的结构、布局及功能等予以安装;(2)给水系统设计时,对建筑周边的给水状况和环境未能充分分析,以致于在设计施工中未能按规范装配中转水箱、消防水泵等接合器,使得系统难以有效运转,而导致灭火系统不完善;(3)排水管规划不当,未能将日常排水与消防排水充分结合;(4)消防设备维护不善,在出现火灾时无法应用上。这些问题的出现的根本原因就是对高层建筑的给排水消防设计关键技术未能准确把握,也未严格按照规范实施。

二、高层建筑给排水消防施工主要技术

(一)自动灭火

自动灭火装置在高层建筑中有广泛应用,主要在于控制火情发展,最大限度减少损失。该装置主要有报警、探测、通讯及灭火等设备组成,在设计时需要特别掌握消防灭火有着直接关系的自动喷淋系统,温控、探测等设备的有效性和设备性能有着密切关系[1]。自动喷淋系统报警装置应安装适当,不但要在出现火灾报警时人能清晰看到,还要确保其稳定运行,不得安装在公共通道或隐蔽部位。另外,喷淋系统的喷头需要依照建筑实际情况进行设计,分为吊顶和无吊顶喷头,同时,喷头、梁间距要满足实际要求。在高层建筑底层室内,应依照自动喷淋系统在最大火情确定流量,确保灭火的及时、全面和有效。

(二)消防栓设置

在一切建筑中,消火栓设计和施工是不可缺少的。在设计过程中,不但要考虑到消防规范的规定数量,同时要根据建筑实际情况和产品规格明确数量。在高层建筑装配消火栓时,应考虑消火栓室外水管的供水状况,确保室内外保持一致,消防栓和水管接合器数量也应一致,以免灭火时水管不足。对高层建筑室内设有消防池的,建筑外部消火栓只需按照用水情况确定;内部消火栓则可通过高压给水系统实行二次增压,如在超压后,则通过稳压进行减压。消防电梯,可按照建筑内部的消防栓装配情况,在电梯前部设一消防栓[2]。

(三)消防给水

在高层建筑的消防给水系统设计时,应充分考虑到建筑的高、面积、结构等情况,同时还应考虑建筑总用水情况。我国有明确规定,高层建筑消防用水量内部为40L/s,外部则为30L/s。高层建筑应在每2建筑的避难层装配一各中转输水箱,避难层之间需设计装配一个变频泵实行增压供水,对火灾风险较大的场地,应通过计算和明确屋顶水箱供水形成一个相对稳定的水压,确保建筑的安全。为高层建筑消防整体消防需要,在必要情况可设消防水池循环泵、导流墙。此外,还可在建筑中心部位设增压,或设计公共消防水池,以降低投入成本,更好的进行管理。另外,在设计串联供水时,应考虑消防用车的供水,及作用面,对消防栓系统未处于消防用车范围时,应利用水泵接合器来实现。

(四)消防排水

高层建筑消防排水系统是整个消防系统的重要组成,须严格按照相关规定和标准予以设计。在对消防排水系统设计时,要根据用水量的80%到90%标准来设计排水量。对高层建筑室内管道和排水管出现交叉时,应如此进行:排水管位于电气管之下,给水管位于排水管之上,如设有压力管则应避开无压力管,有风管应紧挨其下。另外,在消防电梯井周边,应应用低于基坑排水装置,如排水集水池。且在设计中应在基坑与集水池间布设一定的排水管。对高层建筑内部消防水泵设计和安装时,通常是在建筑地下室装配,如此可及时将该部位的给水排出,还可通过污废水泵予以提升[3]。在建筑水泵房周边可设集水池,也为地漏。在消防电梯设计和安装排水泵时,须预留基于消防电源的备用泵,还需在电梯门口装配必要的挡水、防水设施。

(五)设备养护

应严格按照消防设备的应用特点,制定和高层建筑消防系统相应的消养护方案,明确相关设备养护内容和相关人员的责任,加强重点设备的养护。在实际养护工作中,除进行常规养护外,还需要做好这几项工作:(1)对自动灭火喷淋系统必须定期检修,对喷头要拆卸通水检查,每一类喷头备用10个以上(总量的1%);(2)消防管线必须定期或不定期开展放水检查,末部的出水量应在25%以上;(3)对消防栓损坏、丢失等状况进行全面检查,及时解决问题消防栓,补齐相关设施,对消防栓贴出的操作流程要及时更新,对非重点部位的消防栓必须达到15%到30%,重点部位需达100%;(4)火灾探测装置必须定期检测,运行2到3年后需进行一次清洗;(5)对给水池应用情况进行有效检查,对其补水方法和给水能力进行检查,避免用到其他方面。

三、结语

总而言之,重视并做好高层建筑给排水消防设计,有助于提升建筑使用的安全性、可靠性。为给广大用户给予优质、安全、可靠的生活和工作环境,建筑给排水消防设计工作者必须不断提升自己的安全意识和消防意识,积极学习和掌握更为先进的技术,不断强化高层建筑的消防给排水系统性能。

参考文献:

[1]李娟.刍议高层建筑给排水消防设计[J].科技创新与应用,2013,8(06):33-35.

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关键字:高层建筑;消防;电气设计

中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:

随着我国高层建筑的日益增加,更应当注重对建筑火灾的控制和预防。因为高层建筑中通常人员密集并且结构复杂,一旦出现火灾,火势将以极快速度并通进行蔓延,造成巨大的经济损失和人员伤亡,给社会带来极为恶劣的影响。并且高层建筑由于具有难疏散、难灭火等特点,更加剧了火灾所造成的损失。在高层建筑中,一套设计完善的消防电气系统,对及时发现火灾以及后续火灾的扑救都有着非常重要的意义,能够在最大限度将火灾扑灭在萌芽状态,为人员的安全疏散赢得宝贵的时间。因此,对高层建筑消防电气设计的探讨和研究,具有非常重要的现实意义。

一、高层建筑消防电气设计的相应规范

高层建筑消防电气设计的规范主要有《民用建设电气设计规范》(JGJ/T 16-92)、《高层民用建设电气设计防火规范》(GB 50045-95)和《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98)这三部规范。作为高层建筑消防电气的设计者,应熟悉这三部规范的内容,并按照规范要求对设计行为进行指导。

二、高层建筑消防电气设计要点

1、供电控制

供电控制主要包括了非消防供电和消防供电的控制。非消防供电的控制是为了防止火灾沿着电气线路蔓延,导致火灾加剧化成为电气灾害。为此,应在火灾确认后,在配电室和消防中心使用自动或者手动的方式切除所有与消防无关的电源。

消防供电控制主要包括了以下几个方面:对一类高层建筑应按照一级负荷要求进行供电,对二类高层建筑应按照二级负荷的要求进行供电;消防水泵、消防控制室、消防电梯和防排烟风机等的两路电源应在末端实施自动切换功能;当使用自备发电设备作为备用电源时,一类高层建筑要求能够自动启动,且启动时间应小于30秒,二类高层建筑允许使用手动启动;对于主电源的保护开关,不应采用漏电保护开关,以防止造成系统断电,消防设施不能够正常工作;对消防通信设备等的电源宜使用UPS装置进行供电,以防止突然断电造成装置不能够正常工作。

2、线路敷设

对线路敷设的设计要求为:在一类高层建筑的电力、自控和照明等线路宜使用阻燃式电缆和电信,对于重要的消防设备,如消防电梯、消防水泵和防、排烟风机等的供电回路,有必要使用耐火型电缆或者其他防火措施以达到耐火设计的需要;二类高层建筑内的消防用电设备,适宜使用阻燃式电缆和电线。具体线路敷设要求有以下几点:

(1)火灾自动报警系统的传输线路应采用阻燃型硬质塑料管或者封闭式线槽以保护布线。

(2)通信、消防控制和警报线路使用暗线敷设时,适宜使用阻燃式塑料管或者金属管进行保护;当使用明线敷设时,应采用金属线槽或者金属管作为保护,并附加防火措施。

(3)火灾自动报警系统使用的电缆竖井,应与照明和电力使用的低压电缆井和配电线路进行分别设置,如因故必须合用时,两种电缆也应分设在竖井的两侧。

(4)火灾探测器的传输线路,应选择不同颜色的电缆或者绝缘导线,“-”应为蓝色,“+”应为红色,同一工程中的相同用途导线的颜色应一致,并在接线端进行标识。

(5)火灾自动报警系统的传输网络应与其他系统的传输网络分开使用。

3、自动喷淋灭火系统

自动喷淋灭火系统是建筑消防系统的一个重要组成部分,它具有灭火成功率高、经济适用和较高的安全使用率等优点,成为了当前高层建筑施工的重要安全保障措施。它根据喷头开闭情况可以分为闭式自动灭火和开式自动灭火两种,在高层建筑的消防系统中,常用的是湿式自动灭火也是闭式自动灭火的一种。自动喷淋灭火系统设计主要有以下几方面要点:

(1)在较大的房间或者是走廊,喷头通常可布置成行,灯具、音响等设施和喷头应保持大于300毫米的距离,喷头的位置与其他设施可排出一条直线,以增加吊顶的整体感官。

(2)在规范情况下,如风管上方的空间大于800毫米时,必须在风管的上下侧都安装上喷和下喷。如果因风管宽度占满了整个走廊,则可以不安装上喷头,如下喷头也无法固定,可以采取金属软管来连接喷头,或者安装墙型喷头等方法;

(3)如果需要对喷头量进行减少,应首先进行审核,对于中危消防警戒,两个喷头之间距离不应大于米,墙和喷头的距离不应大于1.8米。

(4)泄水阀门的设计,应设计在有利于人工操作和水流排放的地方,通常安设在公用卫生间中,并注意泄水管道应将其引到距排水口高约300毫米的地方。

4、气体灭火系统

气体灭火系统主要用于高层建筑中不允许使用水进行灭火的场所,并由控制阀门、感温和感烟探测器、喷头、贮气钢瓶所构成。它按照空间性质可以分为局部应用系统和全淹没系统,在高层建筑消防体系中,主要使用的是全淹没系统。气体灭火系统设计应主要应注意灭火剂的选择和灭火剂备用量设置这两方面:

(1)在确定气体灭火剂类型时,应首先选择环保、高效和安全的气体,再根据高层建筑环境要求和特性结合防护区域的布置,以及经济技术的比较,再最终确定。常用高层建筑的气体灭火剂种类有三氟甲烷、七氟甲烷和IG-541这三种,它们在灭火性能上各有优劣,但在安全和环保方面,IG-541最佳,建议在高层建筑消防电气设计中,优先选择IG-541。

(2)灭火剂备用量设置主要为了保护消防防护工作的连续性,它主要包括了启动瓶组和贮存瓶组的备用设置这两种方式。通常气体灭火剂都存储在灭火剂瓶中,当出现气体灭火剂不慎泄露或者设备故障等情况发生时,都有可能会造成气体灭火系统保护的中断,因此,应加强对灭火剂备用量设置的重视。

总结:

随着时代的发展和科技的进步,高层建筑必然会对消防安全提出更高和更新的要求。目前,随着消防电气系统的不断提高与完善,在整个高层建筑消防系统中已扮演了越来越重要的角色。为此,在消防电气系统的设计中,应始终坚持以人身安全为出发点,安全、高效、先进作为设计的基本原则,以切实保障高层建筑用电消防的安全可靠。

参考文献:

[1] 柳正茂.高层建筑消防电气设计[J].中小企业管理与科技,2011(28).

[2] 黎永光.试论高层建筑消防电气设计注意的几点[J],中国新技术新产品,2011(16).

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关键词:高层建筑;给排水;消防设计

建筑消防系统的设计是建筑设计的一个重要环节,消防设计的科学合理性就决定了高层建筑的安全系数的大小,在火灾面前,消防设施可以确保我们的生命财产安全,虽然规范还并不完善,但是作为一名设计人员,我们都应增强自身的消防知识,提高消防意识,在建筑消防给排水系统设计实际应用中,不断总结完善存在的问题,更好的保护人民的生命财产安全。

1 高层建筑给排水消防设计存在的问题

随着我国城市化进程速度不断加快,为了提高土地利用率,大量高层建筑如雨后春笋般拔地而起。然而高层建筑积庞大,火灾隐患多,火灾产生后,火情蔓延速度快,火灾扑救难度大,往往给人们的生命和财产带来严重的损失。因此,给排水专业在消防设计中必须依照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995(2005版)、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005版)等国家规范进行设计。针对消防安全设计重视不足、消防给水管网存在隐患、自动喷水灭火系统设计不合理、消火栓系统减压阀的选择不当等问题,选用正确合理的给排水消防设计对减少或避免人民群众才生命安全损失具有重要的作用。

1.1 消防安全设计重视不足

与普通建筑相比,高层建筑更需要设计者将给排水系统与消防安全紧密联系在一起,从而使高层建筑消防安全得到保障。但很多设计者将普通建筑给排水系统理念与高层建筑给排水系统设计混为一谈,忽视了建筑给排水系统的安全消防功能,甚至有高层给排水系统未经消防审查就投入应用。这类高层建筑给排水消防设计是对高层建筑消防安全重视不足的表现,给人民群众的生命和财产安全带来隐患。

1.2 消防给水管网存在隐患

由于我国目前的消防给水管网设计施工主要以试漏检修和强度试验为主,然而某些消防给水管网试漏检修和强度试验不符合规范,和规定的设计相差甚远,往往造成消防给水管给水不顺畅,使消防给水系统不能在消防安全中发挥其正常作用,带来安全隐患。

1.3 自动喷水灭火系统设计不合理

自动喷水灭火系统设计主要存在喷头设计不规范和自喷系统的水力警铃设置不合理两方面的问题。喷头设计不规范主要体现在一个是没有吊顶的喷头设计按照有吊顶的喷头设计,导致喷头位置不合理,另外就是图纸上设计的喷头位置与实际施工不相匹配,导致设计与实际不符。而自喷系统的水力警铃设置不合理主要是警铃没有设置在公共通道或值班室的附近,导致火灾发生后,没有及时使消防安全相关人员注意到,从而导致火灾变得严重,造成生命和财产的损失。

1.4 消火栓系统减压阀的选择不当

消火栓系统减压阀对减轻消火栓栓口的水压力过大造成消火栓的损坏有着重要作用。在实际设计中,消火栓系统减压阀的不当选择和设置,会给消防系统的正常运转带来隐患,一旦发生火灾,消防系统运转受阻,则导致火势蔓延,火灾情况恶化,给居民带来安全隐患。

2 高层建筑给排水的消防设计措施

高层建筑体积庞大,火灾隐患多,火灾产生后,火情蔓延速度快,火灾扑救难度大,选用正确合理的给排水消防设计对减少或避免人民群众财产生命安全损失具有重要的作用。

2.1 消防水泵房给排水设计

为了保证室内外消防用水量,就要有足够的消防储备水量,这就需要在高层建筑的合理位置设置消防水泵房和屋顶消防水箱。消防水泵房是以消防水池和加压水泵等设施为基础而设置的,为了保证室内外消防用水量,在生产、生活水量达到最大时,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和市政给水管道为支状或只有一条进水管,且室内外消防用水量之和大于25L/s的情况下就需要设计消防池。消防池的设计是作为在天然水源、市政给水管道消防用水的补充,以便在天然水源、市政给水管道消防用水量不足时,能及时保证消防用水量。消防泵房的设置应注意:(1)为了保证消防池的水能够正常循环,减少死角,需要在消防水池中加设导流墙,从而使通过循环水泵的池水正常循环。(2)在对消防泵房的水泵选择时,要以提高效率、节约能源为宗旨,选择水泵,以提高水泵组综合运行的效果。此外,在水泵并联时,要接近高效段的左边界。(3)要将水泵组装高度调速与其全速运行状态挂钩,同时要考虑防超压设计,消防泵采用多出口设计,能应对高层建筑分区供水的超压现象,减少对水泵的损坏。

2.2 自动喷水灭火系统设计

高层建筑给排水消防系统的重点自动喷水灭火系统设计的自动喷水灭火系统也是设计中一个重点,自动喷水灭火系统对给消防安全带来极大的便利,它的设计可以分几部分进行分析。第一步,喷头的设计,按照相关的规定要求,先确定设置场所火灾危险等级,按规范相应要求布置碰头间距。应注意配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数,轻危险级、中危险级场所不能超过8个,同时,在设计走道喷头时要在配水支管接出,以避免走道内自喷配水管管径过大,造成压力不均衡。第二步,配水管入口的减压设计,在进行配水管入口的减压设计时,可在自动喷水灭火系统布置以后,对入口的水压进行计算,之后进行减压处理,同时也要考虑建筑高度以及水力损失。第三步,末端试水装置的设计,末端试水装置的型号要以试水接头出水口的流量系数为准,并且末端要有足够的排水设施,排水管要间接排放。第四步,信号阀的设计,信号阀的位置设置在报警阀的进出口处、每个防火分区或者楼层喷淋干管接入处且应在水流指示器之前。第五步,消防增压泵的设置,当消防水箱设置高度不能满足最不利碰头的喷水要求时,应增加增压设施,控制增压泵的扬程范围,保证增压泵的流量同时应设置气压罐。第六步,自喷供水报警阀的设置,按照规范要求一个报警阀所能负担的喷头数确定报警阀的个数,当报警阀为两个及以上时,连接报警阀的供水管网应为环装。第七部,自动喷水灭火系统供水加压泵的设计,待喷头、管路系统布置完毕,应进行水量、水力计算,据此确定喷淋加压泵选型。一般为一用一备。

2.3 消火栓的设计

室内消火栓系统主要有消火栓箱、消防干管、消防立管、消防水池、高位消防水箱、增压稳压泵、加压泵等几部分组成,在进行消火栓设计时一方面要确保每一层都有两股水柱能到达室内的任何位置。另一方面要为了减少消火栓栓口的水压力,要设置必要的减压孔板或者采用减压稳压消火栓等减压装置。减压装置的设置要根据消火栓栓口的水压力来确定,当水压力超过0.5MPa 时,就需要增加减压装置,高水压对消火栓带来的损坏及高压出水反作用力达会给消防队员灭火带来不便。当消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。对具体的消火栓位置和数量,则需要根据消防用水量和建筑物本身性质、特点来进行详细规划,对于高层建筑物来说,一般电梯间室必须设置消火栓,消火栓应尽量设置在走道、楼梯等易于取用的地方。

3 结束语

高层建筑体积庞大,人员数量大,火灾隐患多,火灾产生后,火情蔓延速度快,火灾扑救难度大,往往给人们的生命和财产带来严重的损失。因此,要正视高层建筑给排水消防设计存在的不足之处,针对消防安全设计重视不足、消防给水管网存在隐患、自动喷水灭火系统设计不合理、消火栓系统减压阀的选择不当等问题,正确合理的进行给排水消防设计,并与建筑、电气等其他各专业密切配合,从而减少或避免人民群众生命和财产损失。当然高层建筑给排水消防设计是一项系统的工程,还有诸多方面需要消防安全工作者进一步完善和努力。

参考文献:

[1] 张谦.高层建筑给排水及消防设计体会[J].中国高新技术企业,2009,(02)

[2] 吴思谦.对高层建筑给排水及消防设计方法探讨[J].华章,2011,(04).

[3] 宋娜.浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J].科技风,2011,(08).

[4] 张向阳.浅析自动喷水灭火系统水力计算[J].安防科技,2012,(01).

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关键词:消防给水 火灾 消火栓 消防水池 减压设施 增压设备

中图分类号:TU997文献标识码: A

1.高层建筑火灾特点

1.1人员疏散困难,扑救难度大

高层建筑的结构复杂、高度高、楼层多、且人员集中,垂直疏散距离比较长,因此火灾发生时不利于人员的安全疏散,而高层建筑唯一的疏散设施只有楼梯,因此,难以在较短时间内将人员全部撤离,一旦发生火灾极易造成重大人员伤亡和财产损失。而人员疏散又与烟火蔓延方向相反,人们不得不在烟熏和热气流的烘烤中疏散,这就进一步增加了疏散的艰巨性和危险性,被困人群往往因来不及疏散而被烟火熏死或烧死。而且受技术条件限制,高层建筑火灾扑救十分困难,我国现有消防车的工作高度一般在50m左右,对于更高的建筑的火灾往往只能依靠建筑本身的灭火设施。

1.2火灾蔓延速度快

通常情况下,高层建筑生火灾时,火灾蔓延非常快。高层建筑由于由于受气压和风速的影响,烟囱作用十分明显,空气流动快,各种竖向井管如楼梯井、电梯井、管道井、电缆井、排风管道等贯穿整个建筑,成为火势竖向蔓延的主要途径。这些竖直通道的烟囱效应就会使烟火很容易由建筑物的下层蔓延到上层。而且高层建筑功能多,空间结构复杂,烟气和火焰在建筑内的蔓延很难得到有效的控制。

1.3火灾损失大

高层建筑一般设施都较多,功能复杂,可燃物多、分布广。因此,高层建筑一旦发生火灾,如果控制不及时,易蔓延发展成立体大火,火灾损失大,且会产生较大的社会影响。

1.4用水量大,供水困难

高层建筑发生火灾时,冷却和控制火灾蔓延扩大的用水量是相当大的,从国内外高层建筑火灾实例来看,高层建筑火灾实际用水量需要每秒上百升至几百升,而目前,扑救高层建筑火灾的消火栓系统的供水量约为每秒几十升,因此,只好借助水泵接合器往高楼供水,但由于受水带耐压强度和消防车供水高度的影响,常因供水不上而贻误灭火战机。

2.城市消防给水存在的问题

2.1 管网供水能力差

随着城市的不断发展,原来市政管网布局已经不能满足现在城市发展的需要了。且很多城市中给水管网管径偏小, 供水安全性差,管道漏损严重,爆管事故频发, 已经不能满足城市消防用水的需求,无法保证消防的水压和水量。而很多旧城区的一些“超龄”的管段, 管内壁结垢严重, 输水能力差。当随着城市人口的不段增加, 以及城市各个区域发展的不均衡, 规划的管径满足不了发展的需要,难以保证消防供水要求。

2.2 城市水源不足

城市中河流、湖泊等天然水体较少,主要依靠自来水公司供水。而在着火点附近水源供给不足, 消防车不得不到很远的地方去取水, 延误灭火时机。我国城市给水系统一般都采用统一给水系统, 即生活、生产和消防用水都由同一管网输送, 从而使消防用水的可靠性不高。缺水将直接导致城市消防用水没有可靠的保障。

2.3消防设施差且维护管理不善。

市政消火栓数量不足,安装维护存在问题。消火栓设置位置不明显, 导致在着火点附近根本找不到消火栓。且市政消火栓损坏严重,常年得不到有效的维修和更换。而有些市政消火栓并没有按规范要求施工安装,导致位置不当,出水口朝向不对,也有些市政消火栓因城市道路的建设而被擅自拆除。目前很多城市的消防设施维护管理都比较差, 当火灾发生时, 消防设施就不能投入有效的使用。

3. 高层建筑消防给水系统的设计

3.1消火栓系统的设置

消火栓系统主要分为室内和室外两种。室外消火栓主要是供消防车取水,消火栓的数量应根据室外消防设计流量和保护半径计算确定,保护半径不应大于150m,每个室外消火栓的流量按10-15L/s计。室内消火栓设置应保证同层任何部位都有相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达,并确保消火栓栓口的压力符合要求,室内消火栓应设置在楼梯间及休息平台和前室、走道等易于取用,以及便于火灾扑救的位置。

3.2 消防水池( 箱) 的设置

当生产、生活用水量大道最大是,市政给水管网或入户引入管不能满足室内、室外消防给水设计流量时应设置消防水池。当消防水池采用两路消防供水且在火灾情况下连续不睡能满足消防要求时,消防水池的有效容积应根据计算确定,但不用小于100m3,当仅设有消火栓系统时,不应小于50m3。消防水池的进水管径应经计算确定,但不应小于DN100,补水时间不应大于48h。对于临时高压水消防系统, 根据《建筑设计防火规范》规定, 必须设置高位消防水箱, 其贮水量应大于10min的消防用水量。该规范同时规定, 从接到消防信号到消防泵启动投入工作的时间不应大于5min。按此理解, 在消防泵启动前的5min, 可由高位消防水箱靠重力提供的水进行灭火。

3.4 消防给水系统减压设施

当竖向分区压力超过1.0 MPa 及室内消火栓栓口压力超过0.5 MPa时, 应设置减压装置。通常的减压的措施主要有: 设置减压阀( 比例式和可调式减压阀) , 减竖向分区的动压和静压;设置减压孔板和节流管 ( 此种只能减动压, 不能减静压) , 用于减消火栓栓口压力;设置减压稳压消火栓等。 减压孔板应设在直径不小于50mm的水平直管段上,前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍,孔口直径不应小于设置管段直径的30%,且不宜小于20mm。节流管的直径应按上游管段直径的1/2确定,且长度不宜小于1m,管内平均流苏不应大于20m/s。

3.3 消防系统增压设施

“高规”中有规定:“高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa, 当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa, 当高位消防水箱不能满足上述静压要求时, 应设增压设施。”

而增压方式大致可分为两类: 一类为火灾发生时增压系统,如管道泵增压和全流量离心泵增压; 一类为经常性增压系统, 如小流量高扬程增压、气压罐增压以及稳压泵增压等。

参考文献:

[1]GB 50045 - 95,高层民用建筑设计防火规范( 2005 年版) [S].

[2]GB 50947 - 2014,消防给水及消火栓系统技术规定[S].

[3]蒋永琨. 高层建筑防火设计手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版

社,2000.

[4]谢红星. 高层民用建筑消防给水设施的设置[J]. 消防技术与产

品信息,2011,( 12)

篇10

关键词:高层建筑 消防 给排水 设计

引言:

建筑消防事业是当今社会建筑设计中的重中之重。尽管从工程量和资金投入角度上来讲建筑给排水工程所占的比例不是很大,但是在整个城市建设过程中消防建设却是必不可少的。由于长期以来我国市政建设部门重地上而轻地下,建筑消防管网建设长期投入不足、人力资源匮乏、技术规范体系缺乏、管理机构调整步调不一等原因,我国建筑消防给排水系统还存在诸多问题。

1.高层建筑给排水面临的问题

1.1消防水箱设置存在的相关问题

在高层建筑给排水系统中,消防水箱的设置直接关系着高层建筑的消防安全,与高层建筑中人们的生命安全有着直接的联系,因此,我们应该高度重视高层建筑消防水箱的设置问题。

首先在高层住宅小区中设置高位消防水箱时,往往只是在一个建筑物自身高度最高的屋顶上进行。由于小区的地形变化,建筑物本身最高的并不一定是小区的最高点。在进行高位消防水位设置时,应该选择小区建筑的最高点。即使可以扑灭初期火灾,但是难以对中后期火灾取到有效的作用。针对这个问题,作为给排水设计人员,应该与建筑规划人员进行仔细地计算,以确定好小区的最高位置。这个最高点的确定主要应该以小区建筑最高屋顶为依据,而不是以建筑物自身高度为准。

其次,在实际建筑工程中,存在着生活用水与消防用水合用一个水箱的问题。一方面,从生活用水来看,它在合用水箱中的没有达到50%,水箱里面的水在超过24小时的较长周期里才能进行一次更新,这就容易导致水中的余氯严重缺失,使生活用水的水质被降低。另一方面,在对消防管网进行试水的过程中,因为阀门在关闭时不严实,导致消防管网中的水渗进水箱中,使生活用水受到了污染。故此,应该讲生活水箱与消防水箱进行分开设置。

1.2水泵接合器数量的确定

为了确保再发生活在救火时消防用水能够安全有效的进行,并且不间断地进行,我们对于水泵接合器数量的确定也应该有一个严格的设定。当室内消防水泵发生故障或遇大火导致室内用水不足时,消防车要从室外消防栓取水,就必须通过水泵接合器将水送到室内消防管网。

1.3自动喷水灭火系统设计中存在的问题

首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候,按照有吊顶的规范布置,导致喷头与梁的距离不符合规范,而设计师在设计图纸上布置喷头,通常忽略了施工的实际需求,从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上,一旦发生火灾,即使自动喷水灭火系统会自行启动,所引起的报警声音却不能被相关的人员发现,很有可能造成不必要的财产损失,甚至是人员伤亡。

1.4消火栓系统减压阀的设计问题

这个问题往往表现在减压阀的型号选择上,为了避免给排水系统布置过于复杂,设计师没有采取分区给排水系统,而是选用减压型消火栓,但减压型消火栓相应型号选择得不当,对于给排水的正常运转起不到任何积极的作用。

2高层建筑消防给排水施工设计

2.1高层建筑消防给水与用水量的合理设计

首先,在进行高层建筑消防用水量的合理计算的时候需充分结合实际的建筑情况。譬如说,参照高层民用建筑设计防火规范,针对一类建筑而言,室外的消防栓系统所需的消防用水量的具体值为30L/s(运用市政管网水压),室内的则为40L/s(火灾持续时间设定为三小时),自动喷水灭火系统所需的用水量则为30L/s(火灾持续时间设定为一个小时),所以说消防总用量为室外是324立方米,室内是540立方米,且消防前十分钟以内的实际出水量不可以低于18立方米。经过这样的针对性计算能够有效获取具体的消防用水量范围,在进行高层建筑消防给排水设计的时候需认真进行这个问题的充分考虑。针对上述实例中的高层建筑,在设计其消防给排水系统的时候,首要做的是分开设置住宅以及公共生活、消防用水,建议运用区域集中的室内临时高压消防给水系统,且在地下位置实施消防泵房的合理设置,则消防储水池的容积是540平方米,用于三小时室内消火栓用水量以及一小时喷洒用水量97平方米的储存,在此需要注意的是必须进行18立方米消防水箱的有效设置,旨在保障消防开始的实际用水需求。

2.2高层建筑内消防栓系统的有效设计

室内消防栓系统主要流程为:消防专用贮水池消防泵总分配管和环状干管消防环状管网。高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网,在某些大面积的建筑内,由于各方向均布置了消火栓和消防立管,此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路,立面又形成以立管相连的竖直环路,这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑,设计中我们只要将管网竖向成环即可,不必刻意追求这种立体管网,如果强行将消防干管绕成环路,将人为的使系统复杂化,且无太大意义。同时需要注意在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓,并且需要正确计算消火栓充实水柱长度,按照水枪充实水柱长度,我们可以确定消火栓保护半径,但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。由于高层建筑平面所实施的内走道以及门、中隔墙的设置会导致消火栓的正常使用受到直接影响,在开展设计的时候需采用充实水柱所形成的水平投影以及水龙带长来实施消火栓保护半径最远点的合理校核。同时进行消火栓的有效布置。除此之外,在施工设计的具体进程当中,需注意一般都是把消防电梯前室内消火看作是消防电梯间前室专用,却忽视对剩余部位的强化保护,其实主要的运用目的是为消防队员在进行消火栓使用的时候提供更多便利,为其开辟通路,则不可以在总消火栓中实施计入。

2.3自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统是高层建筑给排水消防系统的重点之一,此系统的设计,应分成五个步骤进行:①喷头:按照规定要求,喷头的数量在8个或者8个以下,为了解决走道内自喷配水管管径过大的问题,喷头要在配水支管接出,并结合暖通、电力等布置管线。②水灭火系统配水管入口的减压设计:一方面要考虑建筑的高度和水力的损失,另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后,进行水泵扬程的计算校核,以此确定入口处的压力,进行减压设计。③火系统末端试水装置的设置:首先根据相关的设计要求,按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号,其次在确定型号之后,将排水管设计成间接排放,避免排水漏斗的水道气体深入室内。④压泵设置:首先是保证增压泵满足1股水柱的流量,其次是将增压泵的扬程控制在适当的距离内,避免扬程过大或者过小,如果条件允许,可适当抬高水箱的位置,也可适当增加增压设施。⑤水时报警阀的设置:在启动自动喷水泵之后,报警阀也会跟着启动,但警铃应该安装在管理处或者值班室内。

3结语

总之,高层建筑消防给排水施工设计所涉及的专业内容较为广泛,需要结合每个系统的实际情况展开最具安全保障的有效设计,强化设计的稳定可靠性。唯有在可靠的技术保障下,实施便捷操作,方能保证建筑与人员安全,与此同时,需针对设计的经济合理性实施综合考虑。

参考文献:

[1]周克红,马林.高层民用建筑消防设计中的体会[J].科技致富向导,2010(24).