国内国外消防工程设计异同之消火栓系统论文_任重海1 许世芹1 任腾2

国内国外消防工程设计异同之消火栓系统论文_任重海1 许世芹1 任腾2

(1中石化中原石油工程设计有限公司,河南 郑州 450018;2濮阳中油工程管理有限公司,河南 濮阳 457001)

摘要:针对目前国际EPCC项目中,消防的特殊地位和重要性,一般都要求其消防设计必须严格遵循NFPA相应标准并付诸实施,消火栓系统也是消防设计的一个重要组成。文章从拥有十余年涉外EPCC项目丰富实战经验的高级工程师角度,结合其参与的国际工程实例,全面、科学、系统地总结、整理了国内外消火栓系统设计在分类、分区、压力、位置、流量等方面的异同,希望能大家有所帮助和借鉴。

关键词:消火栓;NFPA;区别;压力

在近十几年中原设计公司承揽的非洲、中东、南美等各个国家、地区的各类国际EPCC(Engineering(设计)+ Procurement(采购)+ Construction(施工)+ commissioning(试运))项目中,绝大多数业主都严格要求EPCC承包商严格执行欧美等国际标准;尤其是消防专业,截止到目前,所有业主都要求严格遵循和执行美国消防协会(National Fire Protection Association,简称NFPA)标准进行相关工程的设计、采购、施工、试运和验收。现结合自身实战的《沙特农业部输水管道工程》、《苏丹六区稀油管道工程》、《沙特中东研发中心ECC工程》等诸多大型EPCC工程实例,从多方面、多角度、系统地总结、整理国内外消火栓系统的异同:

一、室内消火栓分类

我国的《建筑设计防火规范》GB 50016-2014(以下简称《建规》)及《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014(以下简称《消规》)等有关主要消防规范界定:室内消火栓常用规格有:DN80MM、DN65MM和DN25MM 三种;其中DN25MM为消防水喉,其不能单独设计,仅能配合DN80MM、DN65MM消火栓用。DN65MM消火栓为职业消防员用,不建议一般人使用。

美国NFPA 14《Standard for the Installation of Standpipe and Hose System》最新2010版中第5.3条将室内消火栓细致地分为三大类:

① Ⅰ级:仅设DN65MM栓口的消火栓,(详见第5.3.1条),不配置消火栓箱、水枪、水龙带等。

② Ⅱ级:配有消火栓、水龙带和水枪的DN40MM消火栓箱;规定轻危险等级场所可选用DN25MM消防水喉(详见第5.3.2条),即消防卷盘。

③ Ⅲ级:需设置消火栓、水龙带和水枪的DN40MM消火栓箱及只布置DN65MM栓口;规定轻危险等级场所,可用DN25MM的消防水喉代替DN40MM消火栓箱;布置有自动喷水系统的场所,可不设DN40MM的消火栓箱(详见第5.3.3条)。在美国,DN65MM室内消火栓属职业消防队员专用, DN40MM、DN25MM消防水喉自救用。

二、系统分区

我国《建规》中明确规定了消火栓系统分区的关键点:消火栓系统内任一点的静水压力不应大于1.00Mpa。《室内消火栓》GB 3445-2005规定:1.60Mpa是室内消火栓承压最大值,2.40Mpa为试验压力极值。由此可见,该系统分区的关键点可以提高到1.60Mpa。但2014-10-1实施的《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第6.2.1条明确规定:消火栓栓口最大工作压力大于1.20Mpa时,消防给水系统应分区供水。结合规范的重要程度,设计还是要严格执行《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014中要求的1.20Mpa为分区标准。

NFPA消防规范中,消火栓系统的垂直分区限定了两种情形:

①与国内《建规》相当:消火栓栓口处的静水压力不能逾越1.21Mpa(12.1bar,即175psi);

②消火栓系统中任何一点处的消防压强在任何时候都不能逾越2.40Mpa(24bar,即350psi)。

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三、栓口静压

我国《建规》第8.4.3 条要求:消火栓栓口静水压力不应大于1.00Mpa;当大于1.00Mpa时,应采取分区给水系统。

NFPA 14中第7.2.1条新要求:The maximum pressure at any point/ time in system shall not exceed 350psi (240bar),即:系统中任何时间/点的最大压力都不能超350psi(24bar,即2.40Mpa)。第7.2.3.2条:栓口处静压大于175psi(12.1bar,即1.21Mpa)时减压措施应当被考虑。

四、位置、设置

《建规》要求:室内消火栓设在走道、楼梯附近等明显易于用的地点;消火栓的间距应计算确定,且高层不应大于30m,单层、多层不应大于为50m;水龙带长度不应超过25m;消防电梯间前室应设消火栓;屋顶设试验消火栓。消火栓栓口距地高度为1.1m等。

NFPA 14规定:

②消防竖管须布置在密闭楼梯间或等效部位。

②消火栓或者消防水喉必须布置在没有遮挡、障碍,距离地面0.9m~1.5m,防止火灾损坏与机械损伤的位置,不应穿越危险区域和场所。

③建筑物的壁龛或者墙体内不得设置干式系统的消防竖管。

五、栓口压力

《消规》和《建规》针对室内栓口压力有明确规定:﹥0.50Mpa时,减压设施应被考虑在相应消火栓处。消火栓充实水柱与栓口最小出水压对应为:7m(16m)、10m(19m)、13m(22m),13m(22m)设计最为常用。

NFPA 14规定:DN65MM消火栓口MAX剩余压力: 0.69Mpa(6.90ar,即100psi),另外两种DN25MM和DN40MM栓口MAX剩余压力: 0.45Mpa(4.50ar,即65psi)。

六、流量

《消规》要求高层建筑室内消火栓设计流量为20 ~40L/S,《建规》要求民用建筑室内消火栓设计流量为5 ~30L/S,室外消防水量为10 ~30L/S;厂房仓库等设计流量为5 ~40L/S;室外消防水量为 10 ~45L/S。设计消防历时,甲、乙、丙类仓库为3h,一类高层建筑为3h,其它为2h。

NFPA14详细规定了Ⅰ、Ⅲ级消火栓系统最不利消火栓竖管Min.流量:31.55L/s,其他竖管Min.流量是每根均为最不利消火栓竖管Min.流量的一半,即:15.77L/S。同时严格规定:系统TOTAL流量最大只能是最不利消火栓竖管Min.流量的2.5倍,即:78.85L/S。Ⅱ级消火栓系统相对特殊,系统中最不利消火栓竖管Min.流量:6.32L/S,且没有附加流量。NFPA规定:三类消火栓系统灭火时间都是0.50h。倘若场所内布置了自动喷水系统时,消火栓流量可适当减少。

NFPA14还有一个特别区别于国内规范的规定:自动喷水系统可和消火栓系统连用,即成为一个系统。规定:

①仅与室内消火栓连用:轻危险等级室内消火栓流量0、中危险等级室内消火栓流量3.15/S和严重危险等级室内消火栓流量为6.3L/S。

②②与室内外消火栓系统联用:轻危险等级室内消火栓流量6.31L/S、中危险等级室内消火栓流量15.77L/S和严重危险等级室内消火栓流量为31.54L/S。

参考文献

[1]NFPA 14 《Standard for the Installation of Standpipe and Hose Systems》

论文作者:任重海1 许世芹1 任腾2

论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年4月上

论文发表时间:2018/10/8

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