某丙類生產廠區消防給水系統設計

韋慧

摘要：某新建丙類加工生產廠區在進行消防給水系統設計時，需對生產廠區各單體建筑進行分析，根據其建筑高度、建筑體積、生產產品性質、倉庫貨物堆放方式等因素，按現行相關消防規范確定廠區所需消防給水系統，及各消防給水系統的消防設計用水量。同時消防設施的設置也需考慮廠區的建設開發順序，以保證在開發周期內的建筑均滿足消防使用要求，并在滿足規范求的前提下盡量考慮消防給水系統的經濟性。

關鍵詞：丙類生產廠房?消防給水系統?高位消防水箱?A類塑料

中圖分類號：TU892

Design?of?the?Fire?Water?Supply?Systems?for?a?C-Class?Production?Plant?Area

WEI?Hui

（Hualan?Design?Group?Co.，?Ltd.，?Nanning，?Guangxi?Zhuang?Autonomous?Region，530011?China）

Abstract：?When?designing?the?fire?water?supply?systems?for?a?new?C-class?processing?and?production?plant，?it?is?necessary?to?analyze?each?individual?building?in?the?plant?area，?and?based?on?its?building?height，?its?building?volume，?the?nature?of?its?manufactured?products，?the?stacked?way?of?its?warehouse?goods?and?other?factors.?it?is?necessary?to?determine?the?fire?water?supply?systems?required?by?the?plant?area?and?the?designed?water?consumption?for?fire?protection?of?each?fire?water?supply?system?according?to?current?relevant?fire?protection?regulations.?At?the?same?time，?the?setting?of?fire-fighting?facilities?also?needs?to?consider?the?construction?and?development?sequence?of?the?plant?area?to?ensure?that?the?buildings?in?the?development?cycle?all?meet?the?requirements?of?fire-fighting?use，?and?it?needs?to?consider?the?economy?of?the?fire?water?supply?system?as?much?as?possible?under?the?premise?of?meeting?the?requirements?of?regulations.

Key?Words：??C-class?production?plant;??Fire?water?supply?system;??High-level?fire?water?tank;?A-class?plastic

在現代化工業體系中，生產廠區扮演著核心角色。它們的特點在于規模大、工藝復雜.涉及大量易燃易爆物質，以及人員密集等。這些特點使得生產廠區的消防安全顯得尤為重要。消防給水系統作為消防安全的關鍵組成部分，它的設計對于確保生產廠區的安全具有舉足輕重的地位。

1?項目介紹

某塑料生產廠區內有1#、2#、3#多層丙類生產廠房（均各自配套產品倉庫），一棟多層員工宿舍，一棟獨立消防水泵房及水池。其中1#廠房建筑高度為23.6?m，建筑體積為22萬m3；2#廠房建筑高度為15.5m，建筑體積為9.2萬m3；3#廠房建筑高度為15.5?m，建筑體積為12.6萬m3；宿舍建筑高度為23.4?m，建筑體積為2萬m3。

2?消防給水系統種類確定

根據《建筑設計防火規范》（GB?50016-2014）第8.1.2、8.2.1、8.3.1～2條，項目需設置室外消火栓系統、室內消火栓系統、自動滅火系統[1]。在自動滅火系統的選擇上，需根據不同功能場所，使用要求選擇合適的滅火系統[2]。1#廠房內配套倉庫的凈空為6.9?m，可設置自動消防炮滅火系統或自動噴水滅火系統。經過與生產企業溝通，該廠主要生產新能源汽車的電池外殼，該產品屬于A類不發泡塑料，倉庫采用箱裝堆垛式儲存。倉庫區域層高7.9?m，如采用自動消防炮滅火系統可能導致撲救遮擋，故采用自動噴水滅火系統更有利。最終確定凈空大于8?m的廠房采用自動消防炮滅火系統，倉庫采用自動噴水滅火系統[3]。廠房、倉庫及宿舍均配置室內消火栓及室外消火栓保護。

3?消防用水量確定

在項目所有單體中，1#廠房建筑體積最大，其中1層為丙類廠房，2層為丙類庫房，建筑高度為23.6?m，為項目消防用水量最大者。

根據《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB?50974-2014）第3.3.2條及3.5.2條注釋3，1#廠房按建筑體積V＞50?000?m3的丙類庫房計算室內消火栓及室外消火栓系統用水量[4]。室外消火栓系統設計流量為45?L/s，室內消火栓系統設計流量為25?L/s，火災延續時間取3?h。經核對市政給水資料，項目僅有一路市政引入口，故室外消防系統需為獨立加壓給水系統。又根據本規范3.5.3條，多層建筑室內消火栓設計流量滿足流量折減要求，本項目的室內消火栓系統設計流量可酌情減少至15?L/s，但需從安全角度及項目具體情況綜合考慮是否需進行流量折減。

1#廠房的丙類廠房區設置自動消防炮滅火系統。根據《自動跟蹤定位射流滅火系統技術標準》（GB?51427-2021）第4.2.2條及4.2.5條，自動消防炮滅火系統的系統設計流量為60?L/s[5]。

1#廠房的倉庫區設置自動噴水滅火系統。2F倉庫區凈空6.9?m，建筑面積9?000?m2，主要用于電池塑料外殼的儲存。該產品屬于A類不發泡塑料，箱式堆垛儲存，故自動噴水滅火系統按倉庫危險級Ⅲ級進行設計。自動噴水滅火系統可采用普通噴頭、早期抑制快速響應噴頭、倉庫型特殊應用噴頭三種方案進行設計[6]，各方案分別對應《自動噴水滅火系統設計規范》（GB?50084-2017）第5.0.4-4條、5.0.5條、5.0.6條[7]。

（1）當噴淋系統采用普通噴頭時，按5.0.4-4條計算。自動噴水滅火系統按最大凈空高度7.5m，最大儲物高度6.0m的D類噴水強度進行計算，設計流量為74L/s，自噴持續噴水時間按2h計，系統用水量為532.8m3。

（2）當噴淋系統采用早期抑制快速響應噴頭時，按5.0.5條計算。儲物類別屬箱裝不發泡塑料，建筑最大凈空高度9.0?m，最大儲物高度7.5?m。采用流量系數K=202～363的幾種流量系統的早期抑制快速響應噴頭，分別計算得自動噴水滅火系統的設計流量如表1所示。

采用噴頭流量系數K=202的系統時，對應的消防儲水量較少，較為經濟。

（3）當噴淋系統采用倉庫型特殊應用噴頭時，按5.0.6條計算。儲物類別屬箱裝不發泡塑料，建筑最大凈空高度7.5?m，最大儲物高度6.0?m。采用流量系數K=161～363的幾種流量系統的倉庫型特殊應用噴頭，分別計算得自動噴水滅火系統的設計流量如表2所示。

采用噴頭流量系數K=242的系統時，對應的消防儲水量較少，消防泵所需壓力較低，較為經濟。

4?高位消防水箱確定

大跨度丙類廠房的火災撲救用水量大，火災初期高位消防水箱的供水尤為重要[8]。項目為分期建設，建設順序為“3#廠房、7#消防設備房→2#廠房→1#廠房/員工宿舍”，其中1#廠房和員工宿舍尚未確定兩者建設順序，故項目消防給水系統需考慮各期建設后均能正常投入使用。項目內的單體絕對標高及結構形式如表3所示。

根據《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB?50974-2014）第6.1.9條[4]，《自動噴水滅火系統設計規范》（GB?50084-2017）第10.3.1條[7]，《自動跟蹤定位射流滅火系統技術標準》（GB?51427-2021）第4.5.15～4.5.17條[5]，可知消火栓及自噴系統應設置高位消防水箱，自動消防炮系統宜設計高位消防水箱。從經濟上考慮，高位消防水箱的設置需保證在各期投入使用的單體中保持于高位。而項目面臨的問題在于最先投入使用的2#、3#廠房屋面結構無法設置高位消防水箱，7#設備房建筑高度不足，建筑高度最高的5#宿舍及1#廠房投入建設最晚。故高位消防水箱的設置可有如下解決方案。

方案一：在項目空地設置水塔一座，以保證項目在任何開發周期均有足夠高度的高位消防水箱為消防系統穩壓及供水。此方案優點是高位消防水箱只需投入一次建設即可滿足全開發周期使用要求；缺點為需另行建設水塔一座，投資較高，且水塔需占用部分項目用地。

方案二：在2#、3#廠房投入使用前，高位消防水箱先設置于7#設備房上方，保證室內消火栓、自動噴淋系統的供水，室內消火栓系統、自動噴淋系統、自動消防炮系統的壓力由消防水泵房內的各消防系統穩壓泵維持。這樣設備房上方的高位消防水箱只需高于2#3#廠房的1F室內消火栓的標高，不必另行架高。例如?：1#廠房在7#宿舍建成前投入使用，則將高位消防水箱移至1#廠房屋面，待7#宿舍建成后再將水箱移至7#宿舍屋面。如7#宿舍比1#廠房先建成，則可將7#設備房屋面的高位消防水箱直接移至7#宿舍屋面。

此方案優點是投資較小，無需另行增加土建工程，水箱設于已建建筑屋面可充分利用建筑空間，減少室外占地，同時不銹鋼水箱管理拆裝管理方便，衛生條件較好。缺點是需根據建設階段移動高位消防水箱，增加了設備移動工程量和部分新增管道工程量。但方案二相比方案一經濟，具體方案可根據現場情況后綜合比較確定。

5結語

（1）廠區消防給水系統設計需綜合考慮生產廠房的高度、體積、生產產品的屬性、市政給水資料等因素，來確定項目最不利消防用水單體及其消防給水系統種類。

（2）需了解項目周邊的市政資料情況，再確定室外消火栓系統的形式。生產廠區通常坐落于郊區，會面臨市政管網為枝狀布置或環狀管網上允許接入的接口僅為一個的情況，在規劃道路資料不齊全時，消防系統建議從不利情況考慮，消防水池儲存室外消防用水量，室外消火栓系統設計成獨立供水系統。

（3）多層廠房內的倉庫因其儲存生產產品多，且自動消防炮撲滅火災時會受到儲存物品的阻擋，采用自動噴水滅火系統有更好的撲救效果，但自噴系統用水量較大，通常倉庫會成為消防用水量最大的區域。

（4）倉庫區自動噴水滅火系統需根據儲存物品性質，按《自動噴水滅火系統設計規范》（GB?50084-2017）附錄A及附錄B確定火災危險等級。自噴系統可有多種布置形式：采用普通噴頭布置需參考規范5.0.4條；采用早期抑制快速響應噴頭需參考規范5.0.5條；采用倉庫型特殊應用噴頭需參考規范5.0.6條。采用不同的噴頭形式，滅火的持續噴水時間不同。

（5）需了解廠區的建設單體順序及各單體的結構形式，以便合理設置高位消防水箱。

參考文獻

[1]?中華人民共和國公安部.?建筑設計防火規范：GB?50016-2014（2018年版）[S].北京：?中國計劃出版社，2018.

[2]?賴振貴，劉福光，梁景暉，等.白云國際機場三期擴建工程航站區給排水設計介紹：消防系統設計及智慧消防技術應用[J].給水排水，2023，59（5）：134-139.

[3]?趙耀.高大空間建筑自動噴水滅火試驗及數值模擬研究[D].衡陽：南華大學，2021.

[4]?中華人民共和國住房和城鄉建設部.消防給水及消火栓系統技術規范：GB?50974-2014[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[5]?中華人民共和國住房和城鄉建設部.自動跟蹤定位射流滅火系統技術標準：GB?51427-2021[S].北京：中國計劃出版社，2021.

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[7]?中華人民共和國住房和城鄉建設部.自動噴水滅火系統設計規范：GB?50084-2017[S].?北京：中國計劃出版社，2017.

[8]?趙振國.一起建筑塑料模殼火災案例分析[J].今日消防，2021，6（1）：124-125.