管治均



摘 要:本文通過對某客運站消防水炮系統設計的論述,從規范依據、工程實際應用層面,論述消防水炮替代自動噴水滅火系統設計的依據及其優缺點,通過本文,對此類系統設計應用有一個較全面的理解掌握,為今后設計工作中應用提供一定的參考作用。
關鍵詞:消防炮;改造設計
一、本項目應設置自動滅火系統
根據本項目當時執行的消防規范以及現行消防規范,論述本項目應設置自動滅火系統,論述本項目可利用消防炮等自動滅火系統替換自動噴水滅火系統。
(一)老規范規定應設置自動噴水滅火系統
老規范(本項目當時執行的規范:《建筑設計防火規范 GB 50016-2006》)明確規定,本項目應設置自動噴水滅火系統。
《建筑設計防火規范? GB 50016-2006》條文:
8.5.1 下列場所應設置自動滅火系統,除不宜用水保護或滅火者以及本規范另有規定者外,宜采用自動噴水滅火系統:
5 設置有送回風道(管)的集中空氣調節系統且總建筑面積大于3000m?的辦公樓等;
(二)老規范規定可用消防炮代替自動噴水滅火系統
老規范(本項目當時執行的規范:《建筑設計防火規范 GB 50016-2006》)明確規定,本項目可利用消防炮等自動滅火系統替換自動噴水滅火系統。
8.5.7 建筑面積大于3000m?且無法采用自動噴水滅火系統的展覽廳、體育館觀眾廳等人員密集場所,建筑面積大于5000m?且無法采用自動噴水滅火系統的丙類廠房,宜設置固定消防炮等滅火系統。
(三)新規范規定應設置自動噴水滅火系統
根據現行新規范(《建筑設計防火規范? GB 50016-2014(2018年版)》)第8.3.4.2條規定,本項目應設置自動噴水滅火系統,規定可利用消防炮等自動滅火系統替換自動噴水滅火系統。
8.3.5 根據本規范要求難以設置自動噴水滅火系統的展覽廳、觀眾廳等人員密集的場所和丙類生產車間、庫房等高大空間場所,應設置其他自動滅火系統,并宜采用固定消防炮等滅火系統。
8.3.5 本條為強制性條文。對于以可燃固體燃燒物為主的高大空間,根據本規范第8.3.1條~第8.3.4 條的規定需要設置自動滅火系統,但采用自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統等都不合適,此類場所可以采用固定消防炮或自動跟蹤定位射流等類型的滅火系統進行保護。
(四)結論:
上述從老規范、新規范的角度,結合原給排水專業施工圖設計圖紙設置有自動滅火系統,證明本建筑應設置自動噴水滅火系統,且可用固定消防炮、智能滅火系統替代自動噴水滅火系統。
二、論消防炮規范對本項目的適用性
論述《固定消防炮滅火系統設計規范? GB50338-2003》、《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規程? CECS263:2009》規范對本項目的適用性。
GB國家標準分為:GB/T國家執行標準;JGJ建筑行業標準;CECS工程部推薦標準;
(一)消防炮規范是國家級規范
工程設計應滿足國標、行標、地標等相關規定,《固定消防炮滅火系統設計規范? GB50338-2003》、《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規程? CECS263:2009》屬于國家標準,是本項目執行依據;
(二)參考發達省份做法,本項目設置消防炮合理可行。
2004年4月,由廣州市設計院主編的廣東省標準《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》DBJ 15—34—2004發布實施,廣東省標準的發布填補了國內外大空間智能型主動噴水滅火系統設計標準方面的空白,初步解決了大空間智能型主動噴水滅火系統設計依據問題,受到消防部門及設計部門的廣泛好評。據不完全統計,廣東省標準發布實施以來,全國有幾百項工程按照或參照廣東省標準進行了工程設計,解決了大量大空間建筑的消防設計問題。但畢竟廣東省標準還是一部地方標準,在全國各地引用要事先得到消防部門的批準,且廣東省標準的內容還不夠完整,未能包括施工驗收方面的內容,直接影響到這一系統在全國的設計采用及施工驗收。制訂本規程的目的,就是為了解決這些問題,為消防監督部門的監督、審查和驗收工作提供依據。
三、安全技術合理性分析
(一)消防炮適用大空間,滅火效果好
具體論證詳第1點,第2點。根據《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規程CECS263:2009》第1.0.1條條文說明:論證了采用固定消防炮或自動跟蹤定位射流滅火系統適用于本項目這種高大空間,而且與自動噴水滅火系統相比更能及時撲救早期火災。
該系統尤其適合于空間高度高(6~20米)、容積大、火場溫度升溫較慢,難以設置傳統閉式自動噴水滅火系統的場所,如:大劇院、音樂廳、會展中心、候機樓、體育館、賓館、寫字樓的中庭、大賣場、圖書館、科技館等。
該系統與利用各種探測裝置控制自動啟動的開式雨淋滅火系統相比,有以下優點:
探測定位范圍更小、更準確,可以根據火場火源的蔓延情況分別或成組地開啟滅火裝置噴水,既可達到雨淋系統的滅火效果,又不必像雨淋系統一樣一開一片。在有效撲滅火災的同時,可減少由水災造成的損失。
在多個(組)噴頭(高空水炮)的臨界保護區域發生火災時,只會引起周邊幾個(組)噴頭(高空水炮)同時開啟,噴水量不會超過設計流量,不會出現雨淋系統兩個或幾個區域同時開啟導致噴水量成倍增加而超過設計流量的情況。
(二)消防炮比自噴滅火效果好
根據《建筑設計防火規范? GB 50016-2014(2018年版)》第8.3.5條條文說明:與火災探測器聯動的固定消防炮或自動跟蹤定位射流滅火系統比快速響應噴頭更能及時撲救早期火災
8.3.5 本條為強制性條文。對于以可燃固體燃燒物為主的高大空間,根據本規范第8.3.1條~第8.3.4 條的規定需要設置自動滅火系統,但采用自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統等都不合適,此類場所可以采用固定消防炮或自動跟蹤定位射流等類型的滅火系統進行保護。
固定消防炮滅火系統可以遠程控制并自動搜索火源、對準著火點、自動噴灑水或其他滅火劑進行滅火,可與火災啟動報警系統聯動,既可手動控制,也可實現自動操作,適用于撲救大空間內的早期火災。對于設置自動噴水滅火系統不能有效發揮早期響應和滅火作用的場所,采用與火災探測器聯動的固定消防炮或自動跟蹤定位射流滅火系統比快速響應噴頭更能及時撲救早期火災。消防炮水量集中,流速快、沖量大,水流可以直接接觸燃燒物而作用到火焰根部,將火焰剝離燃燒物使燃燒中止,能有效撲救高大空間內蔓延較快或火災荷載大的火災。固定消防炮滅火系統的設計應符合現行國家標準《固定消防炮滅火系統設計規范》 GB 50338 的有關規定。
1本項目設置自動噴水滅火系統不易滿足要求
本項目為鋼結構網架屋面,設置自動噴水滅火系統難度較大,且安全保障度低。《自動噴水滅火系統設計規范? GB 50084-2017》第7.1.1條、第7.1.6條規定:
7.1.1 噴頭應布置在頂板或吊頂下易于接觸到火災熱氣流并有利于均勻布水的位置。當噴頭附近有障礙物時,應符合本規范第7.2節的規定或增設補償噴水強度的噴頭。
7.1.6 除吊頂型灑水噴頭及吊頂下設置的灑水噴頭外,直立型、下垂型標準覆蓋面積灑水噴頭和擴大覆蓋面積灑水噴頭濺水盤與頂板的距離應為75mm~150mm,并應符合下列規定:
1 當在梁或其他障礙物底面下方的平面上布置灑水噴頭時,濺水盤與頂板的距離不應大于300mm,同時濺水盤與梁等障礙物底面的垂直距離應為25mm~100mm。
由上述可知,若采用自動噴水滅火系統方案,則需要在鋼網架上布置噴頭,施工安裝難度大,系統穩定性低,且不能保證噴頭能有效集熱,遇到火災時不能保證系統有效運行。
(三)經濟合理性分析。
1采用自動噴水滅火系統設計時,主材統計一覽表
2消防炮系統主材設備一覽表:
由以上兩個系統主要材料表可知,兩套系統材料費用相差不大,相差幾萬元。
3兩種消防系統其他費用對比分析
如:人工費、施工機械費用、管理費等,采用自動噴水滅火系統明顯高于消防炮系統。另一方面,消防炮安裝在柱子上,對結構網架幾乎無影響,而自動噴水滅火系統安裝在眾多的鋼結構屋面網架,對結構要求更高,在一定層度上增加了造價。
由上可知,采用消防炮系統與自動噴水滅火系統相比,造價相當,因此,選擇消防炮系統從經濟上也是合理可行的。
(四)兩種消防系統對本項目適應性分析。
1消防設施應盡量適應建筑設計
消防設施、設備設施等,都是為建筑服務的,這是大前提。而消防設施設計的大前提是安全,萬無一失。通過本文第二節論述可知,采用消防炮設計滿足安全要求,進而,在滿足要求的前提下,應采用滿足建筑設計效果的方案。
2消防設施應匹配項目檔次
本項目為水城市客車站,水城市的一個門面,在一定程度上影響著城市形象的形成。本項目屋面為鋼結構網架、玻璃透明屋面,設置自動滅火場所空間高度在12.6米至14.4米之間,為高大空間場所,若在此空間設置自動噴水滅火系統,噴頭設置間距小于3米,若采用自動噴水滅火系統方案,則屋頂將密布噴頭、管線、吊桿、支架、連接件,極大影響建筑美觀、采光,極大影響建筑設計效果。
3自動噴水滅火系統要求
四、本項目消防炮設計方案
(一)規范對本項目所采用消防炮的設計要求
《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規程CECS263:2009》
(二)現狀消防炮設計存在問題及整改措施
1由現在照片可以看出,現狀存在的問題有:
①消防炮布置距離超過規范要求的20米;
②消防炮不能完全保護到所有空間;
③局部輔助辦公用房內部不能保護;
2規范對消防炮管網設計規定:
《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規程CECS263:2009》第4.2.6~8條規定:
4.2.6 大空間智能型主動噴水滅火系統的管網宜獨立設置。
4.2.7 當大空間智能型主動噴水滅火系統的管網與濕式自動噴水滅火系統的管網合并設置時,必須滿足下列條件:
1 系統設計水量、水壓和一次滅火用水量應滿足兩個系統中最大的一個設計水量、水壓及一次滅火用水量的要求;
2 應同時滿足兩個系統的其他設計要求,并能獨立運行,互不影響。
4.2.8 當大空間智能型主動噴水滅火系統的管網與消火栓系統的管網合并設置時,必須滿足下列條件:
1 系統設計水量、水壓及一次滅火用水量應同時滿足兩個系統總的設計水量、最高水壓及一次滅火用水量的要求;
2 應同時滿足兩個系統的其他設計要求,并能獨立運行,互不影響。
3 結論
由此可知,消防水炮與自動噴淋系統、消火栓系統相對獨立,互不影響。
4對現狀問題的整改措施:
根據項目概況:本項目中庭為中危險I級,對室內凈高小于8米的輔助用房內部,噴水強度為不小于6L/㎡/min,作用面積不小于160㎡。按此計算,輔助用房自動噴水滅火系統設計流量Q1=16L/s。
考慮大廳輔助用房內部著火為最不利情況,消防炮與自動噴水滅火系統同時動作。
對大廳高大凈空間設置消防水炮參數為:單個水炮設計流量q1=5L/s,設計成1行布置,則同時動作水炮數量為3臺,消防水炮設計流量為Q2=15L/s。則自動水滅火系統消防泵設計流量應不小于16+15=31L/s。現狀噴淋泵設計流量為40L/s>31L/s,由此可知,消防水泵滿足供水要求,此方案可行。
5本項目整改方案
因此,本項目整改措施如下:
問題①:消防炮布置距離超過規范要求的20米;
問題②:消防炮不能完全保護到所有空間;
整改措施:針對問題①、問題②,采取補充、移動設置消防炮設置,以滿足規范要求。
問題③:局部輔助辦公用房內部不能保護;
整改措施:在辦公用房內增設自動噴水滅火系統。