1、毕业设计 文 献综 述 建筑环境与设备工程 对建筑消防系统的综述 摘要 建筑消防是建筑系统中不和或缺的一部分，特别是居住区的建设，更应注重消防设施的合理规划与设计，决不能把居住区消防设施建设视为每栋建筑消防设施建成后的简单接管，使规划设计、总体设计、个体建筑设计分离脱节，配套设施的分期建设计划不周，致使区域消防设施不合理或长期不能形成配套，消防设施的安全性得不到保障。因此，住宅工程的消防设施必须进行总体设计，按期实施，使建成的每栋建筑在开始使用时即处于消防设施的保护之中，以保证居住区的安全。 关键词 建筑 消防设计 ； 高位消防水箱设置 ； 消防水泵设置 ； 消防管道 随着居住区建设的蓬勃发展
2、，住房销售热火朝天，销售广告对住房的位置、造型、户型、环境、交通等大加宣示，然而对其内在质量特性如功能性、安全性、经济性、可靠性等则是住户所尤为关注的。随着住宅商品化的发展，表现住宅商品的这些质量特性，更应引起开发商、设计及施工单位人员的高度重视。住宅工程的安全性，不同程度的体现在建筑工程的各专业设计之中，消防设施则是抗御火灾危害的安全设施之一。本文将对建筑消防系统中一些常见的问题进行综述。 根据规范，一套消防给水灭火系统一般是以 一个开发项目为单位而设计实施的。这就形成了一幢建筑物一套完整的消防给水系统的状况，整个系统有物业管理部门来负责管理。根据城市的给水状况，消防给水系统一般包括以下几部
3、分： 1）消防水源：消防水池、市政给水管； 2）二次加压设备 :消防水泵； 3）消防管道； 4）消防水箱。 1 消防给水灭火系统各部分分述 1.1 消防水源 消防水池用于室外消防水源得不到满足的情况下，贮存火灾持续时间内的室内、外消防水量。消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池应设 有水位控制阀的进水管和溢流管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致，可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。 根据建筑设计防火规范中第 8.3.3 条，消防水池的设置条件为 1： 1）当生产、生活用水量达到
4、最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内消防用水量； 2) 市政给水管道为枝状或只有一条进水管，且消防用水量之和超过 25L/s。 由于我们的市政给水管网是消防和生活生产合用的，因此在不建消防水池的情况下，市政给水管网应同时 负担室内及室外的消防用水。这样对于设置消防给水系统的建筑物，其所连通的市政给水管网需负担的消防用水量为 15L/s。火场供水实践和水力试验说明，直径 100mm 的给水管只能勉强供应一辆消防车用水，一辆消防车一般出二支口径 19mm 的水枪，当充实水柱长度为 15m 时，每支水枪的流量为 6.5 L/s。由于自来水公司一般不同意设大管径引入管，对于室内外总的消防
5、用水量为 15 L/s 的这样一个建筑物，所配的引入管一般不会达到 100mm，因此对于防火要求相对低的建筑物也要设一定的消防水池。那么，几乎所有的设消防给水系统的建筑物 均需设消防水池。 1.2 消防水泵 在临时高压消防给水系统中，平时消防管网由增压、稳压泵稳压，使之保持在高压（消防水压）的准备消防状态。当发生火灾，启动主消防泵立即可以提供规定压力和流量的消防用水。 在选用消防泵时，应考虑其节能、可靠性和造价几个方面。目前有一种变频调速泵，它的主要优点是可以显著降低能耗，在生活给水系统中采用变频泵调速控制，具有节能，供水压力可调等突出优点，在国内外获得了愈来愈广泛的应用，但是不宜在水消防系统
6、中应用。主要表现在以下几点： 1）变频泵是一种电子器件，当采用变频泵控制主消防泵 变频调速，因为发生火灾是百年、千年一遇的事件，在一般情况下是不会发生的。这样，消防泵变频器长期备而不用，在发生火灾使用时反而容易发生故障，降低了消防使用的可靠性； 2）变频控制系统的电气较复杂，会降低可靠性，增加造价。消防泵的功率一般 较大，其控制用变频器的价格也相应提高； 3）按我国消防规范，水消防的延续时间，最长按 3 小时考虑，因此主消防泵的节能问题可不予考虑，因而也没必要采用变频调速以节约电能。 4）按我国消防规范，消防泵应设有备用泵，备用泵不小于任一台主消防泵。由多泵并联恒压供水理论，多 泵并联恒压供水
7、；变频调速泵必须是其中最大的一台泵，其余并联泵自动投入或超出是由变频控制器按用水流量变化自动控制的。如果变频泵故障可能会导致变频器跳闸，使全部消防泵停泵。从这一点考虑，消防泵采用变频调速会降低消防供水的可靠性，不宜在水消防系统中应用 3。 据有关资料表明，变频稳压、变频消防是一种最佳的全自动水消防给水方案，已得到愈来愈广泛的应用。 消防管网系统在某特定情况下，在非火灾状态也要靠稳压泵来维持高压的准备消防状态。采用变频气压式稳压恒压具有以下几个突出的优点： 1）稳压泵变频恒压稳压，压力可调 ； 2）稳压泵变频调速运行，节能，噪音低，使用寿命长； 3）稳压泵的功率小，小功率变频器价格低； 4）采用
8、具有变频泵自动停泵控制功能的变频器，当变频增压稳压好后，稳压泵会自动停泵并由气压罐维持稳压，其节能效果好，并能延长稳压泵的使用寿命 2。 1.3 消防管道 建筑物内消防管是否与其他给水系统合并或独立设置，应根据建筑物的性质和使用 要求经济技术比较后确定。消防管道的布置形式主要有两种： 1）消防管道与生活（或生产）管网共用。此时在水表处应设旁通管，水表选择应考虑能承受管段通过的消防水量。 该形式的优点是：可以节省一根干管、简化管道系统。 2）管道单独设置。这种形式的优点是：可以避免消防管道中由于滞留过久而腐化的水，对生活（或生产）管网供水产生污染。 1.4 消防水箱 消防水箱对扑救初期火灾起着重
9、要作用，为确保其自动供水的可靠性，应采用重力自流供水方式；消防水箱宜与生活（或生产）高位水箱合用，以保持巷内贮水经常流动、防止水质变坏；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存有室内 10min 的消防用水量。 按我国现行的高层民用建筑设计防火规范（ GB50045-95） 要求，凡建筑物高度超过24 米且又未采用高压给水系统的高层建筑，均应设置高位水箱，以保证消防用水 3。又根据建筑设计防火规范第 8.6.3 条，设置常高压给水系统（即设有高位水池或区域高压给水系统）的建筑物，可不设消防水箱。现今的市政给水压力只能满足一至三层建筑物的消防用水压力要求，绝大多数的建筑物的
10、给水系统达不到常高压给水系统的要求，属于临时高压给水系统，均需设消防水箱 4。按现今实际状况，为防止水箱中水质变坏，消防水箱均为生活消防合用水箱。 设置一套完整的包括消防水池、二次加压泵、消防管道、消防水箱各 部分的消防给水系统就为有效灭火提供了设备与技术上的保证。 2 消防给水系统中其他设施 2.1 水泵接合器 在建筑消防给水系统中均应设置水泵接合器。水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内
11、消防给水管网，供灭火使用。 根据高层建筑防火设计规范规定：消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接 合器的流量应按 1015L/s 计算 5。对于有些灭火系统可根据实际情况适当的减少水泵接合器。而对消火栓系统应重点保证，故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。 2.2 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统是目前最有效的灭火手段，自动喷水灭火系统将逐渐成为建筑防火体系中的主体，是由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。根据喷头的常开、闭形式和管网充水与否分为湿式自动配水灭火系统、干式自动
12、喷水灭火系统、预作用喷头灭火系统 、雨淋喷水灭火系统、水幕系统和水喷雾灭火系统六种 6。 在自动喷水灭火系统不能成功灭火的案例中，供水中断占 35.4%，供水量不足占 9.9%， 两者合计占 45.3%，可见供水不可靠是自动喷水灭火系统不能成功灭火的主要因素之一 7。因此，提高自动喷水灭火系统供水的可靠性就显得十分重要。为了达到此目的，可针对自动喷水灭火系统中消防水池、水泵吸水管、屋面消防水箱和环状给水管道等供水的主要环节存在的问题，提出提高供水可靠性的技术措施 8。主要从以下几方面着手： 1）设置自动喷水灭火系统的高层商住楼消防水 池应分成两个独立使用的消防水池，以增加供水的可靠性； 2）水
13、泵吸水管的连接方式应考虑消防水池检修或清洗、吸水管道检修时对自动喷水灭火系统供水可靠性的影响 9； 3）屋面消防水箱对于扑灭或控制初期火灾具有重要作用，而且比气压供水装置可靠、经济，对于临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应优先采用屋面消防水箱供水； 4）应采用阀门将报警阀前环状供水管道分成若干独立段，保证每个报警阀组都能做到双向供水 10。 2.3 其他固定灭火设施 因建筑物使用功能不同，其内的可燃物质各异，因此，仅使 用水作为消防手段是不能达到扑救火灾的目的，甚至还会带来更大的损失。应该根据可燃的物理、化学性质、采用不同的灭火方法和手段，才能达到预期的目的，这样的替代产品的基本要求有 11
14、： 1）对环境污染小； 2）对水的敏感性小； 3）对人体无害； 4）不可燃，灭火效率高； 5）气化效果好，经济性好。 几种常见的固定灭火系统： 1）干粉灭火系统 2）泡沫灭火系统 3）卤代烷灭火系统 4）二氧化碳灭火系统 5）蒸汽灭火系统 6）烟雾灭火系统 12 3 小结 完善消防给 水系统，掌握先进的灭火设施，并将其应用到实际工程中，以确保居住区域内的安全性。同时提高消防给水系统的日常管理，以至火灾发生时，使消防给水设施能够正常发挥效力，从而也就进一步提高了居住区的安全性。 参考文献 1 GB50016-2006,建筑设计防火规范 S. 2 GB50084-2001,自动喷水灭火系统设计规范
15、 S.2005 年版 . 3 王增长 .建筑给水排水工程 M.中国建筑工业出版社 .1998:58 60. 4 齐海强 , 陈国贤 . 整治建筑消防设施刻不容缓 J. 浙江消防 , 1996, (06): 3 4. 5 GB50045-95,高层民用建筑设计防火规范 S 2005 年版 . 6 蒋永琨 .高层建筑消防设计手册 M.上海 .同济大学出版社 .2001:126 128. 7 吴玉成 ,亓峒和 .关于建筑消防设施检测问题的思考 J.消防科学与技术 ,2000, (02):5 6. 8 GB50261-96,自动喷水灭火系统施工及验收规范 S 2003 年版 . 9 Bruce K Ferguson Storm Water InfiltrationM LewisPublishers， 1996 10 Wallingford Software Lid InfoWorks CS online helpM.United Kinsdom：Wallingford Software Ltd， 2005 11 李卫芹 ,孙显林 .建筑消防设施的管理与维护 J.山东消防 ,2001,(01):5 7. 12 王志成 .二十一世纪的建筑给排水 J.黑龙江科技信息 ,2008,(10):19 21
