1、單建式地下建筑水消防系統探討摘要:本文根據單建式地下建筑特點,從規范依據適用性角度出發,重點分析了消防給水方式的選擇、穩壓系統形式比較及計算、初期及室外用水量確定等各地存在爭議及不確定性的問題,并提出相關意見。 關鍵詞:單鍵式地下建筑 消防給水方式 穩壓系統設置 消防用水量Abstract: in this paper, according to build underground architectural characteristics of single, from the normative basis applicability Angle, and analyses the fir
2、e water system, the choice of the ways of voltage form is more and calculation, initial and outdoor determine water all over controversial and uncertainty of the problems, and puts forward relevant advice.Keywords: one-touch type underground construction fire system voltage setting fire water system
3、 way中圖分類號:TU9 文獻標識碼:A文章編號:0 引言地下建筑發展現狀及水消防設計存在的問題隨著城市的發展,城市地面空間越來越不能滿足人們生活及工作需要,為適應城市現代化和可持續發展建設的需要,越來越多的地下建筑開始興建,既節省城市用地,又達到了城市發展的目的。但是國家及地方對城市地下建筑建設的規范制定遠遠落后于城市的發展節奏,使得地下建筑設計與施工時存在部分無據可依的局面,本文就地下建筑水消防系統方案及規范中涉及地下建筑的水消防內容做一定探究。地下建筑水消防系統中,消防給水方式、穩壓系統設置及火災初期十分鐘用水量、室外消防用水量等是幾個有爭議的問題,各城市的設計方案不盡相同,標準也不統
4、一,設計者只能事先與其溝通,以滿足當地行政部門要求為準。為減少設計及協調工作量,提升城市建設水平,國家及地方政府應出臺關于地下建筑設計的相關文件來指導設計。1地下建筑消防給水方式單建式地下工程,國內有如下幾種常用消防取水做法:市政自來水壓力與水量均滿足消防要求,室內外消火栓采用常高壓給水系統;市政自來水水量滿足消防要求,壓力不滿足時,設置消防水泵,直接從市政自來水管網直接抽水;市政自來水水量與水壓均不滿足消防要求時,設置消防水池與消防泵。對于第一種方式,簡單方便,節省投資,是設計院及業主最青睞的方案,但市政水量水壓參數要求較高,城市供水部門供水成本、施工質量要求均有所增加,在我國部分城市(如長
5、沙、深圳、廣州)已經采用此種方式。第二種方式,市政水量滿足消防設計要求,但水壓不滿足消防要求,需要加設消防泵,當城市自來水公司允許從市政管網直接抽水時,采用直接抽水加壓方法,如上海、蘇州采用此種方式。若不允許直接從市政管網抽水,則需要設消防水池與加壓泵,國內如南京部分采用此種做法。第三種方式,市政水量水壓均不滿足消防要求時,設置消防水池,現大多數城市自來水公司及消防局均首推此種方式。設置消防水池時,可以完全滿足消防用水量要求,不必擔心市政自來水停水及水壓波動對消防的影響,且僅需一路市政給水管,減少與市政水管接駁。當采用第二種方式時,消防給水設有兩根引入管,例如地下軌道交通車站,管徑一般為DN2
6、00或DN150,安裝水表管徑較大,平時運行費用較高。設置消防水池時補水管徑按規范要求,在48小時之內補滿消防水池即可,因此管徑很小,選用的水表也較小,運行費用大大降低。下表對直接從管網抽水方式與設置消防水池方式建設及運行費用做簡單比較: 費用給水方式 土建造價 裝表費用 投資合計 運行費用(每年) 五年運營費用直接抽水方式 0 10 10 25.2 126設置消防水池 48 3 51 3.36 16.8說明:根據部分城市自來水公司規定,設置一塊水表,即使常年無用水量,也應按表的大小,每月收取最小用水量費用。如DN150大小的水表,不管是否產生用水量,每月至少收取3000噸的用水量費用。由上表
7、可看出,采用直接從管網抽水方案初期投資10萬,每年運營費用25.2萬,設置消防水池初期投資費用48萬,每年運營費用3.36萬; 2年內即可將多余的建設費用收回。尤其是對于城市軌道交通工程而言,一條線可能經過城市不同水廠責任區,在城市環狀管網未完全形成的情況下,在一個車站附近需找兩根不同城市干管較為困難,協調難度較大。因此采用消防水池的做法,可大大減少運行成本,值得推廣。2地下建筑消防穩壓措施及火災初期10min消防用水量分析消防穩壓一般采用高位水箱及穩壓泵進行穩壓。高位水箱穩壓安全可靠,設置簡便,是地面建筑最常用做法。對于單建式地下建筑,地面建筑部分體積小,高位水箱無處可設,即使設置在地面上,
8、其靜水壓力也不滿足最不利點消防所需壓力要求。根據建筑設計防火規范2GB50016-2006(以下簡稱建規)中的要求,設置臨時高壓給水系統必須設置高位水箱,民用建筑水消防系統設計規范6(DGJ32/J92-2009)第10.3.1條規定,采用常高壓的消防給水系統和單建式地下工程,可不設高位消防水箱,人民防空工程設計防火規范3(GB 50098-2009)(以下簡稱人防規)中第7.6.3條規定,當不能設置高位水箱時,宜設置氣壓給水裝置,氣壓罐調節容積:消火栓系統不應小于300L,噴淋系統不應小于150L。自動噴水滅火系統設計規范4GB 50084-2001(2005年版)(以下簡稱噴規)第10.3
9、.2條規定:不設高位消防水箱的建筑,系統應設氣壓供水設置。氣壓供水設備的有效水容積,應按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定。因此,單建式地下建筑的消防穩壓適宜采用氣壓罐穩壓措施,通過調查得知,部分地方存在通過自來水壓力進行穩壓的做法,其實這是沒有規范依據的。氣壓給水設計規范5(CECS 76:95)中規定,氣壓罐消防水總容積為貯水容積,穩壓水容積與緩沖水容積三者之和,其中規定穩壓水容積不小于50L,緩沖水容積壓差為0.02MPa,穩壓水容積壓差為0.050.06MPa,因此可取緩沖水容積為穩壓水容積的1/3。實際總水容積為氣壓罐調節容積+穩壓水容積+緩沖水容積。此氣壓罐
10、僅僅是為了滿足消防系統穩壓作用,無法滿足10min消防用水量要求。若根據規范要求,設置滿足自噴系統最不利點4只噴頭消防用水量的氣壓罐,其儲水容積約2.5 m3,氣壓罐總容積約3.5 m3,設備大小對業主方基本可以承受。但當設置滿足10min消火栓用水量的氣壓罐時,若按2只水槍計算,儲水容積約為6 m3,氣壓罐體積約為9 m3,如此龐然大物安裝在地下室內,既不現實也不經濟。噴規中規定了不設置高位水箱時,自噴穩壓罐的水容積計算原則,而建規與高層建筑設計防火規范1(GB 50045-95 2005年版)(以下簡稱高規)中并未規定消火栓系統無法設置高位水箱時,氣壓罐的水容積計算原則,按高位水箱的作用滿足初期火災前10min用水量及水壓要求,筆者認為,可以參照高規中關于穩壓泵的計算方法,初期火災按一支水槍流量計算氣壓罐的水容積,約為3 m3,氣壓罐容積約為4m3,這樣體積的設備業主是可以接收的。因此,單建式地下工程按現有規范要求無法設置滿足初期用水量要求的氣壓給水設備,但可與消防局溝通,確定設置氣壓罐容積大小,現有規范中對此描述不夠細致,規范組應當對此類情況給出明確的原則。