高层建筑屋顶水箱消防增压方式的探讨.doc

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1、高层建筑屋顶水箱消防增压方式的探讨摘要:文章紧密结合工程实例，以规范为指导，对高层民用建筑宗内消防设计中普遍存在的屋顶水箱消防水压不足的问题，给出了不同的解决方案；并对各方案进行了优选，降低了消防设施成木，简化了管网系统，对工程实践有一定的指导作用。关键词：高层建筑；消防系统：增压：气压罐1引言目前我们在高层建筑的消防给水系统设计屮，普遍采用的是临时高压给水系统。根据文献［1］的规定，采用临时高压给水的系统必须设置高位水箱。而屋顶水箱的设置高度是很难满足建筑顶三层或四层的消防水压要求。如何解决这个问题是消防给水系统设计屮的一个关键。在众

2、多解决方法屮，上置稳（增）压泵+气压罐的稳压、增压方式被认为是战为可靠、合理的【2】。近年来，这一方法被众多设计者所接受，得到了广泛应用。但是，在白动喷水和消火栓两个系统能否合用一套增压设备这个问题上还存在争议，规范上也没有具体规定。据笔者了解，一些设计人员不是非常重视这方面，为了图纸能顺利通过审查往往在设计屮安全系数放大了很多，造成了一些没必要的浪费，加大了建筑的消防投资。因此笔者认为有必要在各种不同的方案中做出比较，经过细致分析选出一个既能节约投资又符合规范的方案。2屋顶水箱增压方式分析2.1消火栓系统增压与白动喷水系统增压分开设置

3、消火栓系统增压与自动喷水系统增压分开设置一般分两种情况。一种是在屋顶水箱间对/T7、2.、帝―防水汕丿J自动噴水泵两个系统备自增压（见图1），设两套增压系统，这样就需要四台增压泵（每套系统都是一用一备）和两个气压罐。分开设置的好处是使系统各白完全独立，系统可分开运行和维扩'。在选择增压泵和气压罐时,根据备自系统的所需水压和流量考虑，提高设备的使用效率。但这种增压方式需要较大的水箱间，另外由于是两套增压设备,也增大了消防设施的投入成本，水箱间的维护工作量相应增大。HD-&-图1各设一套增压设备图2合用八套增压设备另一种是根据建筑的具体情况

4、把消火栓系统增压与自动喷水系统增压分开设置。比如，当建筑物下部裙楼作为商场用，上部塔楼作为住宅用；因为商场需设置白动喷水灭火系统，而塔楼住宅部分仅需设置消火栓系统。在这种情况下，仅需对塔楼部分的消火栓系统增压即可，屋顶水箱到H动喷水系统的最不利点的静水压己经满足规范的要求；或者对白动喷水系统在泵房设置稳压装置。在设计屮，结合保护对象的功能和火灾特点，只要做到安全可靠、经济合理就可以了，此处不作详细讨论。2.2消火栓系统与白动喷水系统合用一套增压设备文献［1］屮规定：室内消火栓给水系统应与白动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，

5、但在自动喷水火火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。条文说明中给了四个原因：作用时间不同、压力要求不同、水质要求不同和防止消火栓用水影响自动喷水灭火系统用水或因消火栓漏水引起的课报警。对于屋顶水箱增压装置而言，消火栓系统与自动喷水系统作用时间均为lOmin,所以不存在作用时间的问题。如图2所示，屋顶水箱岀水管经加压装置后，在报警阀前消火栓给水系统与H动喷水灭火系统就已分开，不可能因消火栓漏水引起谋报警；且两个系统在屋顶汇合处设置止H阀以免消火栓用水和白动喷水火火系统用水相互影响。自动喷水系统对水质要求较消火栓系统高，主要是防止水屮

6、杂质堵塞喷头,可以在水箱出水口或增压泵旁设置一Y型过滤器。一些设计人员将室内消火栓给水系统和H动喷水灭火系统屋顶增压设备分开的主要原因，是认为两个系统所要增加的水压不同。两个系统报不利点所需水压确实不同（白动喷水系统是100kPa,消火栓系统约为200kPa）,但水箱到两个系统最不利点的水头损失也不同。分析如下：［1］消火栓系统所需水压，为栓口所需水压和管路水头损失两部分之和。消火栓栓口所需水压：H=Hq+hd+Hk⑶Hq水枪喷嘴处的压力。水枪喷嘴口径按19mm计算，充实水柱取10m到13mIl按文献［3］中表4—9的数据，Hq的取值

7、在136kPa〜187kPa之间。hd水带阻力损失。hd=lOXAzXLoXq2,Az为水带阻力系数，直径65mm的衬胶水带取0.00172；Lo为水带长度,取15〜25m之间;q为水枪射流量，取5.0L/s。计算得hd的取值在6.5kPa~10.75kPaZ间。Hk消火栓栓口的水头损失，按20kPa计算。所以对于高层建筑而言，消火栓栓口所需水压在162.5kPa—217.75kPaZ间。管路水头损失：管径按DN100计算，流量根据文献［1］按一个消火栓流景计。流量q=5.0L/s时，v=0.58m/s,i=0.0749kPa/m。设管

8、路长为Li,局部水头损失按10%计，贝I」管路总水头损失为0.08239L1kPao消火栓系统在屋•顶水箱处需要增压：162.5+0.08239Li-AHikPa到217.75+0.08239Li-AHik