吳靚
摘要:建筑消防給排水設計作為建筑安全的主要影響因素,需要根據建筑消防需求不斷改進,從而為人們的人身安全和財產安全提供保障。由于建筑結構日漸復雜,使用的材料日漸豐富,加大了建筑消防給排水設計難度。在科學技術迅速發展的時代背景下,我國開發了自動噴水滅火系統,作為建筑消防給排水的核心結構。該系統雖然引入了自動化控制技術,但是在流量、噴水壓力、儲水、水泵型號選取等多個方面的設計仍然存在問題,當前對于這些問題的研究不夠深入,缺少針對性策略的提出。本文通過整理大量文獻資料,結合建筑消防設計實踐工作經驗,嘗試更為深入的探究。
關鍵詞:建筑消防;給排水設計;常見問題
前言
為了解決建筑消防給排水設計問題,以自動噴水滅火系統流量、噴水壓力、消防水池儲水量與用水量、消防水泵選型作為重點研究內容,對其設計中存在的問題展開深入分析。按照消防給排水設計規范,提出系統設計改進思路和參數計算方法,從而確定最佳設計方案。模擬測試結果顯示,各項參數的設定,滿足建筑消防噴水作業需求,與預期效果相符。
1、常見問題
1.1滅火系統不完善
大部分建筑消防給排水自動噴水滅火系統設計中,對流量問題考慮比較少,采用區間設定方法,根據模擬火災消防相關數據,設計系統噴水最大流量和最小流量。當火勢達到一定程度時,將系統噴水流量提升至最大,計算滅火所需時間,此部分時間的計算結果顯示,可以為現場人員爭取更多逃生的機會,同時對人身安全給予了一定保障。然而此部分模擬分析,忽略了系統噴水壓力、噴水強度等參數。實際作業中,系統噴水流量與理論分析數值相差較大,當噴水量達到最大點時,未能達到預算的噴水覆蓋面積,導致系統功能沒有得到充分發揮,不利于現場消防指揮工作的開展。
1.2消防水池設置不合理
由于火勢不同,對消防給排水的需求存在一定差異,所以消防用水量不是固定的,需要根據建筑當前的火勢情況確定。那么在現有的空間中,如何設置消防水池的儲水量參數成為了設計難點。目前,大部分設計方案中沒有具體提及消防水池儲水量的設定,而是直接給出的設計方案,此部分數據設置不夠嚴謹。通過收集大量建筑消防給排水工作開展信息發現,建筑內部設計的消防水池尺寸不一,儲水量相差較大,并且存在建筑空間較小而消防水池占據空間較大、建筑空間較大而消防水池占據空間較小的情況,如此大的反差,造成了空間資源的嚴重浪費和消防給水不足問題,埋下了安全隱患。
1.3水泵的選擇不合理
為了提高水資源利用率,盡可能的發揮消防系統作用,大部分設計根據建筑結構部署情況,設計了不同的噴頭部署方案和壓力控制方案。這些方案的實現,需要與之匹配的消防水泵搭配使用。然而,大部分設計方案未考慮此部分因素,而是采用統一規格配備消防水泵,導致實際作業效果與預期不符。消防水量給排水主要受消防泵影響,如果消防泵型號選取不合理,那么勢必對消防系統噴水效果造成一定影響,包括系統使用壽命縮短、水資源噴射持續時間減短、增加栓口操作難度等問題。
2、給排水設計問題的解決策略
2.1自動噴水滅火系統的優化
為了滿足消防給排水需求,保證存水量能夠達到噴水持續時間標準,同時保證噴水強度滿足作業要求,應該按照流量最大處作用面積內噴頭同時作業產生的噴水總流量展開設計。《自動噴水滅火系統設計規范》中9.1.3條規定:系統中流量的設計,必須以最不利點作用面積內噴頭同時作業噴水消耗的總流量來確定標準數值。然而,實際作業中最大流量區域并不是噴頭作業最不利點處作用面積。因此,當前大部分的流量設計存在問題,導致火災現場噴水作業未能達到預期滅火效果。考慮到滅火系統作業期間,壓力的平方數值與噴水量之間存在正比關系,噴頭同時作業產生的流量是系統作業所需最小流量,而最大流量需要根據壓力參數數值進行確定。一般情況下,系統作業流量最小點與壓力最不利點之間存在較強的關聯關系,并且流量最大點與壓力最大點之間也存在較強的關聯關系。
2.2消防水池儲水量的設置
按照規定,分析建筑室內與室外消防所需用水量。一般情況下,室內消防所需用水量在20L/s左右,室外消防用水量更多一些,約為25L/s。確定消防用水量時,需要綜合分析系統噴水壓力、噴水持續時間、噴水流量等參數,最終確定用水量。根據噴水流量確定每秒用水量后,計算所有噴頭全部開啟條件下的用水量,與持續噴水時間最大值相乘,計算結果就是消防用水量。在滿足用水量的前提下,根據建筑空間結構,合理布設消防水池,要求此部分水量不低于消防用水量。
2.3采用合適的水泵
考慮建筑內部結構中,每一個區域對于消防用水量的需求存在一定差異,需要根據噴水壓力、噴水用量、噴頭布設角度等,分析消防水泵為建筑消防提供的噴水作用力需求,以分析結果中最大需求為標準,為各個區域分配不同的消防泵。例如,某建筑空間結構較為復雜,將噴淋設備不均勻的分配在不同區域,劃分為區域1、區域2、區域3、區域4、區域5,這5個不同區域因噴淋設備部署情況不同,水用量存在差異,需要為其配備性能不同的水泵。在滿足作業需求的情況下,選擇價格比較低的設備作為消防系統部署材料,能夠起到成本控制作用,優化設計方案。
3、結語
本文圍繞建筑消防給排水設計的常見問題展開探究,通過整理大量文獻資料可知,當前設計方案在自動噴水滅火系統流量設計、噴水壓力設計、消防水池儲水量與用水量設計、消防水泵選型設計方面存在較為顯著的問題。受這些問題影響,系統給排水實踐應用未能達到預期的滅火效果。針對這些問題,本文按照系統設計規范和導則,提出了各項參數計算方法,確定了系統流量、噴水壓力、消防水池儲水量與用水量數值,優化了防水泵選型方案。工程模擬分析結果表明,本文提出的給排水設計方案可行。
參考文獻
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