提高自動噴水滅火系統(tǒng)供水可靠性的措施

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簡介： 供水不可靠是自動噴水滅火系統(tǒng)不能成功滅火的主要因素。本文針對自動噴水滅火系統(tǒng)中消防水池、水泵吸水管、屋面消防水箱和環(huán)狀供水管道等供水的主要環(huán)節(jié)存在的問題，提出提高商住樓自動噴水滅火系統(tǒng)供水可靠性的技術(shù)措施。
關(guān)鍵字：自動噴水滅火系統(tǒng) 供水可靠性

0．前言
自動噴水滅火系統(tǒng)是目前最有效的滅火手段，自動噴水滅火系統(tǒng)將逐漸成為建筑防火體系中的主體。在自動噴水滅火系統(tǒng)不能成功滅火的案例中，供水中斷占35.4 %，供水量不足占9.9 %，兩者合計占45.3 %，可見供水不可靠是自動噴水滅火系統(tǒng)不能成功滅火的主要因素[ 1 ]。因此，提高自動噴水滅火系統(tǒng)供水的可靠性就顯得十分重要。
本文針對自動噴水滅火系統(tǒng)中消防水池、水泵吸水管、屋面消防水箱和環(huán)狀給水管道等供水的主要環(huán)節(jié)存在的問題，提出提高供水可靠性的技術(shù)措施。

1．消防水池應(yīng)分成兩個
《高層建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.3.3條規(guī)定：“消防水池總?cè)萘砍^500m3時，應(yīng)分成兩個能獨立使用的消防水池”。例如，對于一類高層商住樓，室內(nèi)消火栓的用水量為40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為2h，自動噴淋滅火系統(tǒng)用水量為21.3L/s，火災(zāi)運行時間為1h，那么消防水池的總用水量為364.8m3，小于500m3，因此很多設(shè)計按照規(guī)范只設(shè)置一個消防水池。規(guī)范要求設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的場所，均為高層建筑、大型商業(yè)建筑和廠房庫房，都存在火災(zāi)危險性大、火災(zāi)蔓延速度快、撲救難度大、人員疏散困難的特點。如果只有一個消防水池，當(dāng)消防水池檢修或清洗時，整個消防系統(tǒng)將處于無水狀態(tài)，使自動噴水滅火系統(tǒng)失去作用。
防火規(guī)范既然要求消防泵設(shè)置備用，吸水管和出水管有兩條，管網(wǎng)為環(huán)狀，為提高自動噴水滅火系統(tǒng)的可靠性，也應(yīng)該將消防水池分成兩個[ 2 ]。因此，建議對于設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的建筑，應(yīng)將消防水池分成兩個能獨立使用的消防水池。

2．水泵吸水管連接方式
當(dāng)消防水池分成兩個時，水泵吸水管的布置比較復(fù)雜。

圖1為一條吸水匯管的布置方式，工程設(shè)計中經(jīng)常采用。在兩個消防水池之間設(shè)置一條吸水匯管，自動噴水水泵和消火栓水泵吸水管均接在吸水匯管上。這種連接方式存在缺陷。當(dāng)一個消防水池清洗或檢修時，兩組水泵只有一條吸水管。當(dāng)吸水匯管上任意一個閥門檢修時，至少有一組消防水泵停止使用。因此，供水的可靠性較差，不應(yīng)采用。

圖2為設(shè)置獨立吸水管的布置方式。每臺自動噴水水泵和消火栓水泵都有獨立吸水管，分別接在不同的消防水池。當(dāng)任何一個消防水池清洗或檢修時，可以保證有一臺自動噴水水泵和一臺消火栓水泵運行。這種連接方式符合規(guī)范要求，吸水管布置簡單，能夠滿足一般工程要求。但是，當(dāng)泵房面積較小，消防水泵較多時，如設(shè)置有消火栓增壓泵、自動噴水穩(wěn)壓泵等裝置，就難以做到每臺消防水泵都有獨立的吸水管，無法采用這種布置方式。

圖3為兩條吸水匯管的布置方式。在兩個消防水池之間設(shè)置兩條吸水匯管，自動噴水水泵和消火栓水泵吸水管分別接在兩條吸水匯管上。當(dāng)任何一個消防水池清洗或檢修時，所有的消防水泵都不受影響；當(dāng)任何一條吸水匯管發(fā)生故障時，能保證至少有一臺自動噴水水泵和一臺消火栓水泵運行。這種連接方式管線布置較為復(fù)雜，但是供水的可靠性明顯提高，能夠適應(yīng)較多水泵的情況。

3．屋面消防水箱的設(shè)置屋面消防水箱的作用有兩方面：一是利用位差為自動噴水滅火系統(tǒng)提供準(zhǔn)工作狀態(tài)下所需要的水壓，使管道內(nèi)的充水保持一定的壓力；二是儲備自動噴水滅火系統(tǒng)啟動初期用水，在自動噴水水泵出現(xiàn)故障的緊急情況下應(yīng)急供水。文獻[3]提供的火災(zāi)案例說明，在輕危險級和中危險級場所，自動噴水滅火系統(tǒng)利用屋頂消防水箱的水量，一般情況下能有效撲滅或控制初期火災(zāi)。
原《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GBJ84－85）規(guī)定，輕危險級和中危險級場所設(shè)置穩(wěn)壓水泵或氣壓給水裝置，可不設(shè)屋面消防水箱。因此以往不少設(shè)計中即使設(shè)置有屋面消防水箱，出水管也只連接到消火栓系統(tǒng)，不連接到自動噴水滅火系統(tǒng)，而是在泵房設(shè)置穩(wěn)壓水泵代替屋面消防水箱。
新修訂的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
（GB50084-2001）對消防水箱的設(shè)置做出嚴(yán)格限定。根據(jù)該規(guī)范第10.3.1條，第10.3.2條規(guī)定，除建筑高度不超過24m的輕危險級和中危險級場所外，采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)均應(yīng)設(shè)高位消防水箱。規(guī)范指出，對于建筑高度不超過24m的輕危險級和中危險級場所，如設(shè)置高位消防水箱確有困難時，才可以采用氣壓給水設(shè)備代替屋面消防水箱，并且要求氣壓給水設(shè)備水泵的流量為5L/s，氣壓水罐的儲水容積為5L/s × 10min = 3m3。在工程實際中選用如此大的氣壓水罐是不經(jīng)濟的，而且供水可靠性比屋面消防水箱低，因此應(yīng)首先選擇屋面消防水箱供水方式。
關(guān)于商住樓屋面消防水箱的儲水量，《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）第10.3.1條規(guī)定，儲水量應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。也就是說，當(dāng)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)合用屋面消防水箱時，只要按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定確定屋面消防水箱的容積即可，不必另外增加自動噴水滅火系統(tǒng)的初期用水量。

4．報警閥前環(huán)狀供水管道布置自動噴水滅火系統(tǒng)撲救初期火災(zāi)的功效優(yōu)于消火栓系統(tǒng)，其供水的可靠性也就不應(yīng)低于消火栓系統(tǒng)。所以新修訂的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）第10.1.4條規(guī)定：“當(dāng)自動噴水滅火系統(tǒng)中設(shè)有2個及以上報警閥組時，報警閥組前宜設(shè)環(huán)狀供水管道。”
規(guī)范的條文說明提供了環(huán)狀供水示意圖，見圖4。按照該圖，當(dāng)閥1和閥2之間的環(huán)管檢修時，所有的報警閥都停止供水，失去了環(huán)狀供水的作用。而且一般情況下環(huán)狀供水管道不長，設(shè)置閥1和閥2意義不大。

設(shè)置環(huán)狀供水管道的目的是保證每個報警閥組都能做到雙向供水，所以必須應(yīng)用閥門將環(huán)狀供水管道分成若干獨立段，修改后的環(huán)狀供水管道示意圖見圖5，水泵出水管和環(huán)狀供水管道不長時，可以取消圖4中的閥1、閥2。按照圖5設(shè)置的閥門，即使閥3左右的管道檢修，自動噴水水泵無法使用時，仍可利用屋面消防水箱提供火災(zāi)初期消防用水。當(dāng)環(huán)狀供水管道某段檢修時，只影響一個報警閥組。當(dāng)環(huán)狀供水管道某個閥門檢修時，影響1～2個報警閥組。圖5的供水可靠性比圖4有所提高。

另外，從環(huán)狀供水的角度濕式報警閥前的閥門可以取消，但是，對于具體工程則要具體分析。有的商住樓是根據(jù)招商的情況，采取分層分區(qū)消防驗收，分期投入使用，這時，濕式報警閥沒有全部安裝，如果取消濕式報警閥前的閥門，就只有關(guān)閉環(huán)狀供水管道的閥門，這樣就失去了環(huán)狀供水管道的作用。

5．結(jié)語
（1）. 設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的高層商住樓消防水池應(yīng)分成兩個能獨立使用的消防水池，以增加供水的可靠性。
（2）. 水泵吸水管的連接方式應(yīng)考慮消防水池檢修或清洗、吸水管道檢修時對自動噴水滅火系統(tǒng)供水可靠性的影響。
（3）. 屋面消防水箱對于撲滅或控制初期火災(zāi)具有重要作用，而且比氣壓供水裝置可靠、經(jīng)濟，對于臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先采用屋面消防水箱供水。
（4）. 應(yīng)采用閥門將報警閥前環(huán)狀供水管道分成若干獨立段，保證每個報警閥組都能做到雙向供水。

參考文獻
1 GB50084-2001.《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》.北京：中國計劃出版社，2001
2 王紅玉，胡波. 高層建筑消防水池設(shè)計中的幾個問題. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，1999，5，11～12
3 張菊良，黃曉家. 自動噴水滅火系統(tǒng)的作用和設(shè)置. 給水排水，2001，27（2），66～70

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作者通訊處：
王紅玉
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