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高层建筑消防供水方式

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高层建筑消防供水方式

高层建筑消防供水方式范文第1篇

【关键词】高层建筑 消火给水系统 问题

自2011年9月26日至2012年2月29日公安部和部消防局组织全国公安消防机构开展了一场声势浩大的“清剿火患”战役工作,笔者在此次战役活动中,主要负责对本辖区内的高层建筑的火患进行了清剿,其中发现部分高层建筑中的消防给水设计与施工存在一些问题,这些问题的存在不仅影响到消防给水系统的可靠性,同时也影响到了高层建筑物的使用安全及人民群众的人身、财产安全。下面就结合笔者日常的工作经验及在“清剿火患”战役中发现的问题与大家作一些探讨。

一、自动喷水灭火系统的管材选用、过滤器和排气阀施工常见的问题

(一)自动喷水灭火系统对管材有特殊的要求,国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第8.0.2条明确规定“配水管道应采用内外壁热镀锌钢管……”,其出发点是保证自喷系统的管道不生锈,防止产生绣渣堵塞喷水咀孔,影响喷头工作。在检查中发现,有些施工单位不按此要求进行选材,给工程埋下隐患,作为建审人员在平时对工程进行跟踪检查中应注意。

(二)在检查实际中,笔者深感下列部位应设置过滤器:1、屋顶消防水箱接湿式自动喷水系统的出水管上,宜设置过滤器,以防止箱内碎物进入系统;2、自动喷水系统的水泵吸水管,以防止杂物进入系统。若杂物进行系统不仅可能堵塞闭式喷头,还可能堵塞湿式自动报警阀座圈环槽中接警铃的管孔,影响水力警铃和压力开关动作,产生误报或不报警。

(三)湿式喷水系统通水前和检修放水后,不可避免有空气进入系统管道中,一般做法是打开一部分末端试水阀门,靠水将空气从阀门中排出,但所开阀门高度以上管网空气及水平管道中向上“门字形”弯管处的空气仍无法被排尽,对管道内水流形成阻碍,减少管道水断面,最好是能在立管最高点和水平管的向上“门字形”弯管最高点处,均设置自动排气阀。此外,自喷系统管道穿越建筑变形缝时应提醒施工单位做些特殊处理,如在管道穿越处设置可曲挠橡胶接头或耐压金属软管,以防止建筑出现变形时使管道扭曲,变形而破坏。

二、变频调速恒压供水设备能否取代高位消防水箱的问题

笔者在检查中发现部分高层建筑未设高位消防水箱,原因是采用了变频调速恒压供水设备。此设备主要由水泵机组带、变频调速器的电控箱、压力控制器、压力传动器组成。交流电机变频调速器是该设备的驱动中枢,通过改变电压,对水泵电机进行无级调速,从而实现水泵流量和扬程的变化。为了节能,通常是生活与消防共用供水设备。

三、喷头布置不合理的问题

(一)合理布置喷头是自动喷水灭火系统设计安全与经济的关键。《喷规》比较强调的是作用面积内的喷水强度和喷水的均匀性及喷头的适时开放。对于每个喷头的半径,一是和生产厂家的产品及其技术参数有关,二是和喷头所在位置的水压有关,三是和喷砂的布置位置有关(结构柱网和各种障碍物的影响)。《喷规》规定的喷头间距只是一个"限",目的是为了更好地保证喷水强度和喷水的均匀性及适时开放。

(二)喷头布置原则与要求。1、满足作用面积内的喷水强度、喷水的均匀性及喷头的适时开放(喷头的受热条件和开放时间);2、喷头在喷水半径内灵活布置,不出现未被覆盖的空白,也不出现过多的重要覆盖面积;3、保证喷湿墙根及一定范围内的墙面;4、喷间之间不应互相影响;5、按规范和实际处理障碍物的遮挡,并积极与相关专业协调;6、应满足其它相关规范对喷头布置的要求;7、考虑火灾时烟羽流对喷头动作的影响。

(三)喷水半径与喷头布置。喷水半径是喷头布置的主要依据,它代表一个经济数值,在喷头工作时不致出现未被覆盖的空白,也不出现过多的重要覆盖面积。它与危险等级的喷水强度、喷头特性和工作压力有关。工程设计中喷头布置视建筑平面,在喷水半径范围内,可灵活采用正方形、矩形或平形四边形。喷水半径不同于喷头的计算半径,它是在计算半径的基础上,考虑喷水强度、喷水均匀性、喷头受热条件与适时开放,根据规范的规定而得出的数值。

设计时必须根据工程实际情况,按设计选定的喷水强度、喷头的流量系数、工作压力确定,并考虑喷头的受热条件和开放时间,在满足规范要求的喷头强度条件下,按喷头的实际工作压力,结合建筑分隔与结构柱网灵活布置。

四、大部分场所超《规范》要求使用集热板的问题

《喷规》对集热板的要求,7.1.7条,“货架内喷头上方的货架层板,应为封闭层板”。它是针对货架喷头布置而提出的,《喷规》称为集热档水板。当喷头上方有孔洞、缝隙,为防止喷头因热气流不停留或上部喷头淋水降温而不能启动时,规定应在喷头的上方设置集热板。另外,《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中的7.2.3.2条规定,对机械立体汽车库,复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头,应在其上方设置集热板。而在工程实践中,集热板的使用场合远不止于此,已在较多场合得到了演绎,但这一种做法不但没有规范依据,而且也往往与设置的初衷背着而驰。因而,对集热板的设置及其演,应慎重考虑,并应依据现行规范,结合实际情况,分析论证后确定。

五、高层建筑消防给水系统存在的超压问题

(一)引起高层消防给水系统超压的原因主要有:1、消防给水系统设置不当。2、设计人员在选用消防水泵时按设计流量计算。3、消防给水竖向分区时,采用减压阀分区给水方式,有的工程把这种半独立的上区和下区分开使用水泵接合器,误用消防车中压出口达到1~2MPa的相对高压水流接通下区接合器时,下区会出现超压。

(二)目前防超压有以下几种解决方法:1、正确布置给水系统,将消火栓系统和自动喷水灭火系统分开设置。2、选用流量扬程曲线平缓的水泵。3、采用多台水泵给水,根据水流量的大小来决定水泵的使用。4、进行合理的竖向分区。

结论:综上所述,对高层建筑消防给水系统进行设计和施工的技术人员都应严格按照《高规》中的相关规范要求,并结合当地的实际,合理设计自喷水系统、室内、外消防栓、水泵接合器、消防水池及消防水箱等的位置和数量,为消防队员开展灭火救援工作提供便利,最大地减少火灾带来的损失,确保人民群众的生命、财产安全得到最大的保障。

参考文献:

高层建筑消防供水方式范文第2篇

【关键词】高层建筑;消防供水;火灾

一、高位消防水池供水

这种高层建筑消防供水方式主要是在建筑的顶层上设置一个大型的消防水池,在正常的时候利用生活水对该池进行补水,当高层建筑出现火灾的情况时,相关的消防给水系统或自动喷水系统会直接利用该池中储存的水进行消防灭火。如果因为消防水池的高度不够而无法供水,可以增设一个消防增压泵,从而使储水可以顺利的达到更高的高度,从而提供给消防设施必要的消防用水。对于一般的高层消防水池供水而言,这种供水方式的主要特点是不用设置相关的增压水泵以及相应的电缆线路等,而如果建筑的高度超过50m,建筑的消防供水需要采用分层减压供水的方式话,这种供水方式的效果会更加明显,只要在不同高度的分区上设计一个减压水池就可以充分满足基本的消防供水需要。另外这种供水方式并不会因为日常的管理不到位使消防供水系统在火灾发生时无法使用,相比较于其他的消防供水方式其安全可靠性更强,而且这一供水方式操作较为简单,对于供电的要求不高,不用特定使用双路电源供电或者配备相关的发电机组,整个供水系统相对简单,便于设计和使用。

但是这种消防供水方式所使用的消防水池体积较大,会对建筑的整体结构造成一定的影响,因此在建筑结构设计方面不太喜欢选择这一方式,这也直接影响着这一方式的应用。但是如果建筑的结构允许,而且建筑内部的空间相对较大的情况下,可以考虑采用这种方式。

如果高层建筑的消防供水采用分区串联加压供水的方式,相应管路中的压力会明显降低,常见的管道渗漏现象将得到有效的控制,但是由于各个分区之间的供水相互联系在一起,使得整个供水系统的稳定性下降,当下一分区的消防水泵出现故障时,上一分区的消防供水也可能受到影响,此外,这种供水方式使得所需水泵的安装较为分散,对于日后的维修管理带来了一定的影响。

从上述这些分析中我们可以得出,高位消防水池的供水方式具有几个显著的特点:第一,这种供水方式主要是利用水泵的运行来进行的,因此,水泵的维护和管理对于整个系统的正常运行有着重要的作用,因此,应该保证水泵可以长时间的保持正常运转;第二,高位消防水池的体积较大,容易对建筑物的建筑结构产生影响,设计使用前应该引起注意;第三,这种供水方式对于供电没有特别高的要求,不用配备特定的发电设备;最后,如果利用分区并联供水的方式,那么整个系统所需的水泵数量较大,从而使得泵房所占的空间较大,各种相关管路较为复杂,前期建设需要投入较大的资金。而且高位消防水池的往往设置在高度较高,生活用水量大的商业建筑中,根据现实中一些高位消防水池的应用情况来看,它相比较于其他供水方式有着一定的经济优势。

二、高层消防专用水泵——屋顶高位水箱供水

通常这种消防供水方式主要是在高层建筑的屋顶处设置一个容量较小的高位水箱,并在建筑物的底部或外部设置专门的水泵房,和上面所说的高位水池相比,最大的不同是高位水箱的主要任务是由水泵将其储存的水用于消防,水箱只需要储存10min左右的消防水量,主要应用在一些早期火灾的消防。从高层建筑的高度及分区来看,这种消防供水方式主要分为一次加压供水、分区并联加压供水和分区串联加压供水三种。

一般而言,一次加压供水主要应用在那些高度在50m以下的建筑中,而且建筑中不适合采用分区供水的方式。而那些高度在50m以上必须采用分区减压供水的高层建筑而言,供水方式应该在分区并联或串联加压供水的方式中进行选择。

采用分区并联加压供水的方式,不同分区之间的供水不会受到相互的影响,消防供水的可靠性得到明显提升,而且个分区所使用的消防水箱体积较小,所使用的水泵可以统一设置在一个泵房内,这样可以更加便捷的进行日常的维护和保养,但是这种方式在对高层建筑顶部几层的供水时,容易出现问题,需要增设一些增压设施。当前,现实中常常利用小气压罐小泵对其进行增压,进而解决了这一问题,而且其实施的经济性较为科学合理。

三、消防气压罐供水

通常来讲,这种供水方式使用的设备主要有水泵、气压水罐、自动化控制设备等。在正常运转的条件下,这一系统中的气压水罐的压力需要保持在一个稳定的状态,通常是消防供水的最高压力。当火灾发生时,消防设备开始使用,罐内的水不断减少,压力不断下降,如果压力达到气压水罐的最低压力后,这时气压水罐上的自动化电器设备会通过水泵对气压水罐进行补水,从而保证消防气压水罐中的水量和压力维持在一个相对稳定的范围内。与其他的消防供水方式相比,这种方法不需要设计高位水池,而且整个消防系统始终维持在一个相对稳定的压力范围中,从而使得供水的稳定性得到明显提升,但是这种供水设计对于系统的电力供应要求较高,需要设置专门的双路电源或自动发电装置。这种消防供水方式由于它不受建筑高度的限制,而且安装建委便捷,日常管理简便,所以在当前的高层建筑中应用较为广泛,但是,这种方式也有它自身明显的缺陷,比方说这种供水方式需要耗费的电量巨大,运行起来成本相对较高,根据相关的统计计算结果显示,这种消防供水方式所需的能耗中,有25%的能量损失在不必要的范围内,从而使得整个系统的能源造成了一定的浪费。另外,对于那些需要采用分区供水方式的建筑而言,如果采用这种方式就必须在不同的分区内分别设立一个大气压罐,这种设计存在一定的问题。

四、消防合甩供水设备

全自动双恒压变频调速泵采用了交流变频调速技术及自动化技术,对管网压力实施检测,控制水泵转速,从而保证管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水可共用一组水泵,并共用备用泵,减少设备的容量,避免了因消防专用水泵久置不用而锈蚀所引起的不安全因素,增强了消防供水的安全可靠性,并在消防灭火时,恒压变流量运行中不会出现使管网超压运行的现象;由于其供水设备不具备调蓄水的功能,用于消防供水时,还需增设高位水箱,以保证10min消防用水量,因此,该供水方式同消防专用水泵、高位水箱供水方式基本相同。

总之,在实践中,我们应因地制宜全面考虑,根据每栋建筑物的结构特点、使用价值、电力等因素,在合理、经济的技术比较下,选定最适当的消防供水系统,给人民的生命财产安全带来高效保障。

参考文献:

[1]樊俊,浅析高层建筑消防供水系统,工程与建设,2008,22(5)

高层建筑消防供水方式范文第3篇

关键词:高层建筑;消防给水选择;注意事项

前言:消防给水方式的选择是超高层建筑消防系统设计中一个非常重要的环节。我国现在还没有针对超高层建筑的消防设计规范,设计人员在设计时往往套用高层建筑的消防设计规范和经验,存在较大弊端。本研究提出了超高层建筑消防给水系统综合评价的各项指标并进行了论证,根据递阶层次结构原理,建立了超高层建筑消防给水系统综合评价法模型。

1. 高层建筑消防给水系统的应用背景

高层建筑由于其功能复杂,人员众多,流动性大,烟蒂等各类火种多;高层建筑物内均设置有大量的电气设备,一旦漏电走火,或者检修焊接,均极易引起火灾;更由于高层建筑室内装饰要求高,装饰材料中有大量的可燃物质,均是火灾的隐患。加上高层建筑内竖井多,一旦发生火灾,均是火灾迅速蔓延的通路。高层建筑本身楼高风大,自然形成的烟囱,拔风助火,使火焰蔓延迅速,火势更加凶猛。高层建筑的建筑高度都在24 m以上,甚至高达数百米,当消防人员身负消防设备,快步登高到24 m以上时,呼吸和心跳都已超过限度,难以发挥正常的战斗力,更由于竖井的拔风作用,火势烟雾的漫延极快,火灾热幅射很强,烟浓雾厚,都给消防灭火带来极大困难。高层建筑火灾时,由于火大烟浓,人多拥挤,疏散非常困难。因此,高层建筑一旦着火,如不能及时扑灭,将造成人员大量伤亡、经济损失极为严重的可怕后果。由于建筑高度大,发生火灾时国产消防车已不能发挥作用,高层建筑的消防只能立足于/自救0,因此必须认真做好高层建筑的消防设计。高层建筑消防给水系统必须切实按照/高规0要求,根据高层建筑的类别和功能以及实际情况进行选择。高层建筑消防给水系统可按灭火设施系统压力、消防水箱和消防水池是否设置以及消防水供给方式,自动控制方式进行分类,设计时应正确选取。

2. 基于层次分析法的超高层建筑消防给水系统的优化

层次分析法是美国运筹学家于20世纪70年代提出的,它是对多个方案多个指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法,它采用数学方法将哲学上的分解与综合思维过程进行了描述,从而建立决策过程优化的数学模型。具有原理简单、复杂问题结构化和层次化、理论基础扎实、定性与定量相结合等较突出的特点。按照层次分析的评价方法与标准,综合反映各种消防给水方式的优劣,从中优选最适合的消防系统给水方式。根据我国现有的水泵生产状况,一般的离心式水泵系统最高工作压力为1.6 MPa。当压力大于此值时,对设备的抗压能力要求将大大提高,受水泵扬程、消火栓出口压力和减压阀关于减压量的影响,一般水泵一级加压可供至约150 m的高度。因此,在运行可靠性C6的指标判断里,建筑高度以150 m为界,高于和低于此范围时,减压阀和并联系统的运行可靠性有极大的区别,故建立判断矩阵时以建筑高度150 m为界。低于150 m的超高层建筑,其判断矩阵为C6a,高于150 m则为C6b。

3. 高层民用建筑消防给水的注意事项

随着城市建设的不断发展,相继出现了高层民用建筑。有安全消防的供水系统是大楼启用最基本的条件之一。自来水厂通过城市输、配水管道供水.水压一般在Zkg/cmZ左右.夜间可达2.5一2.7kg/cm,所以六、七层以下的住宅楼通过设置屋顶水箱夜间市政管网水压高时屋顶水箱进水供四层以上住户正常用水是没有问题的。而目前城市用地越来紧,不得不建造较高的楼房.高层建筑的投资规模大.建筑使用功能复杂.使得对设计的要求越来越高.特别是防火安全的设计。一般来说楼房常见的几种供水方式是:1、水池一水泵(恒压变频或气压罐)一管网系统一用水点。此方式是集中供水对于一、二层是商业群房、群房上建有多幢住宅的建筑目前较多采用此种供水方案。一般设计有地下生活水池一座集中恒压变频供水不设屋顶水箱,最不利的用水点是顶层住宅主水泵一般有三台,二开一备自动切换.付泵为一小流量泵夜间用水量小时主泵自动切换到副泵以维持系统压力基本不变(气压罐一般不用于生活用水)。2、水池一水泵一高位水箱一用水点此方式也下面就我在高层民用建筑消防给水中的几点体会,愿与大家交流:对于防火安全的设计首先要考虑到室外消火栓数量的确定。《高规》第7.3.6规定:‘’室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定.每个消火栓的用水量应为10-151/s”.但是((高规)}的((条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量其中包括室内、室外两部分‘’。我认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口.理应按室外管网来考虑。但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40m“。从这个规定可以看出水泵接合器的15-40m范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此在工程设计中在布置水泵接合器时要考虑其相对集中以利于与经计算的室外消火栓数量对应.一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器且分散布置时.则需要适当增设“额外“的室外消火栓。最后要考虑到消防给水系统的形式。对高层建筑消火栓给水系统形式的选择首先我们应保证系统的安全可靠性其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。按服务范围分:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲。邻近高层建筑共用消防水池但这往往得不到推广。

结语:综上以上几点的分析我们可以知道,高层建筑内竖井多,一旦发生火灾,均是火灾迅速蔓延的通路。因此,高层建筑的消防给水安全可靠是最重要的但要在保证安全的同时达到经济合理,尽量节省投资,使得维修管理方便.我们还要在设计当中认真考虑,细心比较.这样才能把工程做的更好。■

参考文献

[1] 袁杰.浅析影响自动喷水灭火系统整体效能的关键设计点[J].宜春学院学报.2008(04)

高层建筑消防供水方式范文第4篇

关键词:高层建筑;消防给水系统;可靠性

1高层建筑消防给水的几种形式

(1)高位消防水池供水形式。这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池(水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度),平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时,直接依靠水池中的消防贮水,通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够,需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外,无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。尤其是对于50m以卜,需要分区减压供水的高层建筑,该特点尤为突出,只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱,即可满足消防使用要求。

此种供水方式不存在平时因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的安全可靠性高,控制简单,使用方便;而且对供电要求不严,无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统,有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积庞大,对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大,不易被接受,因而限制了该供水方式的应用。

(2)消防专用水泵一屋顶高位水箱供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱,一般和生活用水合用,并且满足10min的消防用水量。在建筑物底层(地下室)或室外设消防专用水池、水泵及泵房。

与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区情况看,该供水方式又可分为一次加压供水,分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下,且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水,用于建筑高度超过50m,且需要分区减压供水的高层建筑。

分区并联加压供水,各分区供水互不影响,消防安全可靠,分区水箱容积较小;消防专用水泵可集中设置,便于平时维护、管理,但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水,对消防管道压力要求较低,可减少管道的维修。但各区供水有联系,消防安全可靠性较差。当下一区的消防专用水泵出现故障时,将影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水,水泵安装分散,平时的维修、管理困难较多。

(3)消防气压罐供水形式。该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱,使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高,但对供电要求严格,需两路电源或柴油发电机供电系统。

近几年,该供水方式以其独特的供水形式,不受高度的限制,安装灵活方便,操作简单,具有自动化程度高,消防出水快,技术上安全可靠等优点,为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是,该供水方式耗电较高,日常运行费用大。据调杳,该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外,在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中,山于每分区都要设一个存有l0min消防用水量的大气压罐,可以说是很不经济,很不合理的。

(4)全自动恒压变频调速供水形式。

这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术,对管网压力实行检测,控制水泵转速、扬程等,保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵,并共用备用水泵,减少了设备的占地面积,避免了因水泵久置用而锈蚀所引起的不安全因素,增强了消防供水的安全可靠性,该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。

2高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析

(1)给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值,造成管道、附件、器材和设备的损坏,或造成给水的不均匀,不利于系统的灭火,影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,所以应当引起注意和重视,并采取防治对策。分析超压的原因主要有以下几种情况:

①系统小流量出水。在火灾的初期,自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作,或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时,自动喷水灭火系统所需要的流量都很小,而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的,两者相差好几倍。此时加压泵在小流量下工作,会造成加压泵扬程大幅度升高,使自动喷水灭火系统的管网超压。②竖向分区不合理。在建筑物高度较高时,给水的竖向分区未按1. 2MPa上作压力的要求分区。③水锤超压。消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。④水泵结合器的超压。当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器,防止串压的止回阀不严密时,下区会出现超压;另一方面,当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时,有时会造成管网的超压,特别是消防车的消防泵与系统的消防泵串联运行时,这种可能性较大。⑤未设排气装置。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当,管网内的空气处于被压缩的状态,可能发生压力波动造成超压。

(2)给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中,普遍存在着超压的问题,因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压,能保证给水的均匀性,有利于作用面积内给水的可靠,确保系统设计流量能正确使用;同时,还有利于系统的设备和材料的安全,因此给水的减压和泄压对系统的给水有着重要的意义。通过对超压问题的分析,自动喷水灭火系统的给水减压可通过3方面来解决:

①采取有效的技术措施来防止超压的产生。首先,合理布置白动喷水灭火系统的给水管网,尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧,可均衡各个配水管的水压。同时合理选择下放给水系统的分区,并适当减少给水分区的压力值。例如,当建筑高度低于或等于120m时,消防给水竖向分区可以采用减压阀、分区水泉、多出口泉等并联消防泉给水系统;建筑物高度达于120m时,消防给水竖向分区可以采用多台消防泵直接串联或设中间水箱转输的串联消防泵给水系统。其次,在消防泵的选择上,可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。

②提高整个消防给水系统的承压能力。使之在一般情况卜出现的超压,在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。

③采取相应的泄压和稳压措施,使超压值对给水管网不致造成损坏,如泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等。

3消防给水系统可靠性研究

高层建筑消防给水系统的可靠性,是指高层建筑消防给水系统在规定的条件下,在规定的时间内,能够完成规定的功能的能力。它的可靠性对保证高层建筑消防的作用有举足轻重的影响。

消防给水系统的可靠性通常用可靠度来表示。它是消防给水系统在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率,是一种表示随机事件发生可能性大小的一个量。

(1)消防给水系统的可靠性框图。 为了研究系统的可靠度,首先需要弄清系统的功能、失效模式,准确地绘出可靠性框图。通过建立消防给水系统模型,研究系统可靠度与单元(组件)可靠度之间的函数关系。单元的可靠度可以通过大量的试验确定,山此可确定山若干单元相互组合成的复元体系统的可靠度。

系统可以分为非储备系统、储备系统和复杂系统储备系统又可分为工作储备和非工作储备系统。非储备系统实际上是一种串联系统。消防给水系统对供水的要求较高,需要有足够的保证率,故常采用储备系统和复杂系统的形式。在工作储备方式中,可分为并联系统、混联系统、表决系统。在消防给水系统中,主要由消火栓给水系统和自动喷水灭火系统组成,其中一各单元(阀门、消火栓、喷头、管道等部件)或设备(水泵、水池、水箱等)的功能,决定了可靠性框图的关系。就两个阀门用管道相连的可靠性框图而言。如果它们的作用是让水流通过,则两阀需同时开启。从可靠性的角度看,这就是一个串联系统;如果其作用是起截断水流作用,则关闭其中一个阀门就可完成截流作用,该可靠性框图为并联系统。可见同是一个结构,不同的功能可靠度是不同的。在水泵给水的方式中,虽然同样的形式但关系不同,可靠性框图也不同。

(2)消防给水系统的可靠性度量计算。

消防给水系统的可靠性是由各单元的功能关系决定的,则系统的可靠度也就由各单元的可靠度组合产生。

4小结

在选择消防给水方式时,应根据工程的具体情况,对与之相关的各种因素进行综合评估。如:供水可靠性、投资大小、能耗高低、设备宜集中设置还是分散设置、对水箱占用上层使用面积的限制,可能产生的噪声和一次污染,运行和维护管理是否方便以及外网供水能力等。同时,应咨询当地消防部门的意见,从上述各类给水方式中选择适合于该建筑物特点的消防给水,或者采用几种消防给水方式的组合,制定出切实可行的方案来。

在以自动喷水灭火系统为主体的高层建筑消防给水系统中,给水系统的超压是一个不能忽视的重要问题。因此,在给水系统的设计时,应采用有效的减压和泄压措施,防止给水超压现象的发生。

系统可靠性的选取与分配能保证高层建筑消防给水系统的功能和寿命达到设计要求。要使系统在长期使用过程中不间断地工作,这就要求整个系统与每一个子系统具有一定的可靠度。为了提高系统的可靠度必然要花费一定的费用,但如果系统不可靠使系统发生故障也将会引起经济上的巨大损失。因此,设计者必须在安全与经济两者之间求得合理的平衡而得到最优的可靠度。

参考文献

[1]蒋永艰.高层建筑消防设计手册.火灾案例,消防技术与产品信息[M],上海:同济大学出版社.2001.

[2]周义德,吴果.建筑防火消防工程[M].郑州:黄河水利出版社.2004

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高层建筑消防供水方式范文第5篇

论文关键词:研究,高层,灭火

城市的高层建筑、超高层建筑是城市经济发展的必然产物和大势所趋,火灾已成为此类“摩天大楼”致命的“杀手”,高层建筑火灾扑救成了一个世界性的现实难题。随着城市化进程不断加快,高层建筑鳞次栉比,呈现出数量越来越多,高度越来越高,结构越来越复杂,功能越来越多样的趋势,使得城市高层建筑的消防安全形势越来越严峻。

近年,一些城市发生的高层、超高层建筑火灾案例反映现实状况不容乐观:年发生数量多,经济损失重,人员伤亡大,社会影响深等。并有逐年增多的趋势,成为急需解决的重要问题。例如,2008年1月2日,新疆德汇国际广场批发市场发生的火灾,过火面积达65000多平方米,价值数亿元的商品眼睁睁地化为乌有,大火持续15个小时,3名消防员英勇献身;

2009年2月9日,北京中央电视台新址附属文化中心30层高159米的在建大楼发生火灾;

2010年11月15日,上海静安区胶州路728号一幢28层的高层公寓发生火灾,造成58人遇难,56人失踪的惨剧。

大量的案例表明,高层建筑一旦发生火灾往往会造成巨大的经济损失,人员伤亡和社会影响,甚至带来灾难性的后果。因此,笔者通过实际调研分析,探索符合本地区实际的高层建筑消防安全管理的有效途径,制定科学合理的火灾扑救措施,对于避免火灾造成重大人员伤亡和经济损失具有重要意义。

1、现代高层建筑火灾的新特点

1.1、火势迅猛,烟火蔓延途径多,易形成立体火灾。有些高层建筑周围有裙房,而按规定主体建筑至少留有1/4边不设裙房。建筑形式多样化,有四方形、塔形、阶梯型、凹形、人形等,结构体系有框架、筒体等;竖井、管道多,如楼梯间、电梯间、电缆井、管道井、排烟道等,特别设有共享空间的高层建筑,烟、火蔓延途径多,形成立体火灾、“跳跃”式燃烧和烟囱效应。试验证明,烟气竖向扩散速度为3—4米/秒,100米的高层建筑在25--35米/秒左右,因此,火灾发生后,烟气即顺垂直通道从底层扩散到顶层。

1.2、人员疏散困难,伤亡严重。高层民用建筑容纳人数多在千人以上,因此,难以在较短的时间内将人员全部撤离危险区,而且在慌乱中,心理压力大难免会发生挤伤、摔死等惨剧。美国消防组织曾做过一次模拟测试,点燃一只废纸篓,发现仅2分钟烟探器报警,约3分钟后起火,房间达到使人致死温度,同时楼内充满有毒气体,约4分钟楼内过道被烟火封堵而彻底无法通行。

测试结果表明:楼房内一旦起火,4分钟后逃离现场的可能性很小,加上由于浓烟烈火急需升腾,严重影响人们的视线,使人看不清逃离的方向而陷入困境。救援人员多在4分钟后才到达现场,受难者由于当时的心情十分焦急,往往会作出不理智的举动。

1.3、火灾扑救难度大。由于我国技术条件的限制,救援装备滞后;登高车辆少,高度有限;大功率供水能力有限;消防员自身防护装备有限;高层建筑周边情况复杂,举高车架设受条件限制不能展开;玻璃幕墙受高温火焰的作用,易形成“玻璃雨”,造成人员伤亡;如果燃烧时间过长,钢混和钢结构建筑均会有可能出现建筑物整体或局部的倒塌现象;部分高层建筑内部的消防设施不完善等都会影响火灾扑救,都导致了高层建筑火灾扑救难度的增加。

1.4、装修材料多且防火性能差。高层建筑的装修面积大,使用的装修材料生产厂家多,质量参差不齐,材料的防火性能鱼龙混杂。高层建筑的柱子、顶梁、墙面、吊顶装修材料用量极大,尤其是墙面、豪华吊顶面积大,夹板和夹层装修用材较多,如果选择材料耐火性能低下,遇火源极易引起火灾。另外,防火性能较好的材料通常价格较为昂贵,为节约费用,或缺乏消防安全意识,装修单位往往会私自使用一些未经阻燃处理的木条、墙毯等廉价的不防火、不阻燃的装修材料。由于室内大量可燃物的存在,降低了房屋的耐火等级,为高层建筑埋下火灾隐患。即使使用了合格的装修材料,但由于大多数装修材料是可燃的,当高层建筑使用中发生火灾后,装修材料自身会增加室内火灾荷载,延长燃烧时间,燃烧温度升高速度较快,将会导致建筑物内的承重构件垮塌,而增大火灾损失。例如2008年10月9日,哈尔滨市正在建设的28层高层建筑物“经纬360度”发生的火灾就是因电焊工违章电焊,引燃天棚上的装修材料导致火灾。

1.5、灭火用水量大,供水难度大。用于灭火、冷却和控制蔓延扩大的消防用水量市相当大的,除依靠建筑物本身的供水能力外,还要由消防队千方百计往高楼接力供水。目前,我国的登高消防车多为22米,消防云梯一般为30—48米,普通消防车向室内消防系统输水的供水高度约50米。因此,发生火灾的建筑的高层部分无法依靠室外消防设施协助救火,50米以上部位已超出室外消防设施的供水能力,只能完全依靠“自救”灭火。另外,高层建筑楼层高,水带铺设越高,水压越大,水带容易爆裂。受消防车功率限制,供水高度有限。

2、高层建筑火灾扑救中面临的问题和挑战

2.1火势和烟雾扩散渠道多、速度快。

高层建筑的楼梯间、电梯井、通风管井、电缆井、排气道及其他立体竖井,数量多且分布广。而且,高层建筑多采用易燃建材装修,燃烧时发烟量大。据消防科研部门测试证明:在火灾燃烧的猛烈阶段,延期在水平方向上的扩散速度为0.5-0.8米/秒;烟气沿楼梯间等竖向的垂直扩散速度为3-4米/秒。500°C以上的热烟所到之处,既为使可燃物起火而蔓延。按照估算,一幢高度为100米的建筑,若无阻挡,只需30秒左右的时间,烟气就可由底层顺竖井蔓延扩散至顶层。同时,高层建筑顶部一般无遮无挡,高空的强劲风力进一步加速了火势的蔓延和扩散。据测定:在10米高处的风速为5米/秒。而在60米高处的风速为12.3米/秒,在90米高处的风速为15米/秒。由于建筑物高处的风力作用,使着火物所需的氧气供应充分,火场热对流加快,加之楼内外的温度增大,“烟囱效应”也随之增强,燃烧愈来愈猛烈,火势蔓延更为加快。

2.2灭火装备施救高度有限,难以扑灭高层建筑火灾。高层建筑发生火灾时,一般采用内外结合的方式灭火,即消防云梯车户外射水和救援人员室水相结合。但消防云梯车也不是万能的,目前,全球消防体系能够提供的最高云梯约130米,而国内最高的云梯只能举高101米,实际使用中,通常消防云梯车只能升至限定值的80%左右,在这个基础上,高压水枪还能喷射出10米左右的水柱。但目前全球高层建筑最高已达到101层、492米,远远高出云梯车的灭火能力范围。如果着火的摩天大楼超过云梯灭火高度,则无法从室外进行高层建筑的火灾扑救,除非让消防员冒险进入火点,人工启动大楼内部的消防栓,或动用直升机,否则只能依靠楼内自救。

2.3高层建筑火场供水效率不高。消防部队扑救高层建筑火灾,主要应利用建筑内消火栓灭火或通过水泵接合器给消火栓供水灭火。但从实战情况看,固定消防设施利用率偏低。另外,消防泵压力不足、水带承压不够、铺设方式不合理等情况,都可能造成高层供水压力不足或供水失败。

3、高层建筑火灾扑救措施

3.1高层建筑火灾扑救遵守的基本原则

3.1.1、集中优势兵力,加强第一出动的原则。因为在高层建筑内人员密集,发生火灾时蔓延速度快,扑救困难,人员易造成大量伤亡,所以必须在短时间内集结足够兵力,快速抵达,才能确保及时营救出被困人员。同时控制住火势,抓住灭火救援的的主动权。

3.1.2、坚持“救人第一,救灭结合”的战术原则。正确处理救人与其他灭火救援行动的关系,一般情况下救人与灭火应同步部署实施。针对高层建筑内人员集中、发生火灾后烟雾大、毒气多、人员容易恐慌、疏散困难、抢救人命任务重的特点,消防队到场后,首先要消灭人员被困地点及疏散通道的火势,驱散烟雾,打开疏散通道,迅速救出被困人员。同时派出搜索分队,深入着火层及着火层以上楼层逐层搜寻、引导或抢救疏散被困人员。在力量允许的情况下,同时还要及时深入着火层以下各层,搜寻受火势威胁的人员,进行引导疏散。

3.1.3、“以固为主,固移结合”的扑救原则。针对高层建筑内部情况复杂、火灾发展蔓延速度快、外部扑救困难的特点,消防队到达火灾现场后,迅速关闭空调通风系统,将室内消火栓处的水枪、水带与消火栓连接,开启消火栓灭火。同时利用室内消防电梯、储水系统快速投入救援工作。当室内固定消防设施不能完全扑灭火灾时,就要快速组织外部移动式消防装备进行火场供水,确保火场上不间断用水的需要,实现救援行动中固移消防设施的有机结合。在借助消防电梯登高时,必须要在低于起火楼层二层以上的地方下电梯,然后利用通道到达起火楼层救援被困人员,寻找着火源,并利用建筑消防设施进行灭火。

3.2高层建筑火灾扑救的战术措施

高层建筑火灾扑救基本战法:一般可采取内攻外堵、上截下防、阻止蔓延、分层消灭的战术措施。作战部署应以内攻为主,把主要力量部署在起火楼层,实施近战,直接扑灭火灾。高层民用建筑的耐火性能比较好,且内部设计安装有固定的消防給水系统和其他消防设施,因此高层建筑火灾的扑救方法和普通建筑火灾的扑救方法有所不同,指挥员在组织指挥扑救时,应确立救人优先的指导思想,坚持以内攻为主和充分发挥固定消防设施作用的原则。

3.2.1、利用内部固定消防设施,及时处置初期火灾。高层建筑起火后,如果在初期火灾时间内不能及时扑灭,火势就会沿楼层外部、楼内通风管道、竖井、楼梯、电梯井等迅速向上下蔓延,形成立体燃烧。因此,利用本单位的消防组织和职工,及时扑救初期火灾,有秩序地疏散人群,将火灾扑灭在萌芽状态十分重要。

3.2.2、适应立体作战需要,部署消防力量。高层建筑火灾扑救力量的编成,应按照高层建筑的功能、体量、火灾特点,火灾事故的等级和规模,现有灭火力量和作战能力,在火灾扑救中所承担的任务来进行,平时加强协同配合演练,战时实施分级力量调派,重点加强第一出动力量,强化第一时间段的救人和灭火行动。

按照高层建筑火灾级别制定以下力量编成,供参考:

编成一:对于50m以下高层建筑火灾,出动5-9辆消防车,其中,举高消防车1-2辆,水罐消防车3-5辆(含泡沫车),抢险救援车1辆,照明车、后援车和指挥车根据需要调集。

以及配套的警戒、侦察、供水、破拆、救生、排烟、通信等器材。

编成二:对于50m~100m高层建筑火灾,出动10-30辆消防车,其中,举高消防车3-8辆,水罐消防车6-20辆(含泡沫车),通信指挥车1辆,抢险救援车、照明车、后援车和根据需要调集。以及配套的警戒、侦察、供水(气)、破拆、救生、排烟、通信等器材。

编成三:对于100m~200m高层建筑火灾,出动20-50辆消防车,其中,举高消防车5-10辆,水罐消防车20-30辆(含泡沫车),抢险救援车2-3辆,通信指挥车1辆,泡沫消防车、照明车、后援车根据需要调集。以及配套的警戒、侦察、供水(气)、破拆、救生、排烟、通信等器材和保障物资。

编成四:对于200m以上高层建筑火灾,出动50辆以上消防车,其中,举高消防车10辆以上,水罐消防车30辆以上(含泡沫车),抢险救援车3辆以上,后援消防车3辆以上,通信指挥车1-2辆,照明消防车根据需要调集。以及配套的警戒、侦察、供水(气)、破拆、救生、排烟、通信等器材和保障物资。有条件的可以调集消防直升机。

3.2.3、搞好火场侦察。高层建筑的火场侦察,是扑救火灾的重要环节,火情侦察准确,能为指挥员的科学指挥提供依据。因此,公安消防部队到达现场后首先要利用大楼消防控制中心的各种消防设备显示系统和闭路监视系统,向现场职工、单位负责人了解相关情况,还要组织侦察小组,携带好照明工具、氧气呼吸器、安全绳等,必要时用水枪掩护前进,深入重点区域侦察,迅速查明高层建筑的起火部位,燃烧物质的性能和数量,火势蔓延方向,起火楼层及其上、下有关各层受火势威胁的程度,通行道路、救人任务和方法等情况,以确保安全。火情侦察要贯穿整个灭火战斗的始终,根据侦察来的信息,随时掌握火势变化情况及时采取抢救措施。

3.2.4、坚持“救人第一”的原则,疏散和抢救人员。高层建筑发生火灾时,要有效地组织疏散群众和救出被困人员,是一项十分难巨的任务,因此应组织精干的抢救力量,携带救护和破拆工具,深入起火楼层,仔细搜索被困人员。执行救人任务,不能少于2人,事先要约定联络信号,互相照应,应携带救生器材,以备救人自救,进入有烟火的区域,要配戴空气呼吸器等防护器材。

3.2.5、保持不间断火场供水,满足火场用水量。高层建筑发生火灾,能否及时而不间断的将水输送到灭火阵地,满足火场所需的水量和水压,是战斗成败的关键。尤其是基建工地发生火灾后,火势蔓延迅速,且周围消防水源缺乏,施工工地上固定供水系统未建成或不完善,当供水高度超过单车供水高度时,采取沿楼层铺设水带或在楼梯间垂直铺设水带的供水方法,较难保证不间断供水,此时,应采取多车藕合供水或消防车与手抬机动泵串联供水的方式。若缺少耐高压水带,则宜采取最后一种方式,以确保安全使用。

4结论

4.1、科学合理的分析高层建筑火灾的特点,对指战员扑救高层建筑火灾提供了依据;

4.2、高层建筑功能、结构和内外部环境的复杂程度,固定消防设施实际能发挥的作用,相对落后的消防车辆装备成为制约高层建筑火灾扑救的几个主要方面。

4.3、坚持“以固为主,移固结合”的火灾扑救原则,加强消防部队应对高层建筑火灾的预先谋划,合理编配高层建筑火灾的力量编程,是解决高层建筑火灾的几个着手点。

参考文献

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