消防泵房位置及室内消火栓管网的优化设计研究论文_王春光,李强

消防泵房位置及室内消火栓管网的优化设计研究论文_王春光,李强

(荣盛建筑设计有限公司,北京,100022)

(中国城市建设研究院有限公司,100120)

【摘 要】消防泵设计是建筑项目工程建设的重要内容,为更好满足消防用水需要,结合项目工程建设基本情况,采取有效措施,合理确定消防泵房位置,优化设计室内消火栓管网是十分必要的。文章结合工程实例,对该问题进行探讨分析,并提出优化设计对策,类似工程可从中得到启示与借鉴。

【关键词】消防泵;室内消火栓;管网;优化设计

引言

在建筑工程所有的消防设施当中,消防泵房是最为重要的动力源,为设计和施工单位所普遍关注和重视。灭火过程中,要从消防水池内取水,消防泵将水输送至灭火设备之中,从而满足消防灭火需要,及时扑灭现场火灾,尽量减少火灾所带来的损失。消防泵房是储水、安装水泵、动力设备及其它附属设备的场所,对项目工程建设和灭火工作具有积极作用。建筑工程在运营过程中,一旦发生火灾,消防泵房通过消防管道系统向室内消火栓供水,从而实现顺利灭火,尽量减少火灾带来损失的目的,因而,消防管道系统在整个灭火过程中发挥着十分重要的地位和作用。同时,为促进其作用的有效发挥,合理确定消防泵房位置,优化室内消火栓管网是十分必要的。文章将对该问题进行探讨分析,并提出相应对策,希望能为实际工作提供指导与借鉴。

1.规范规定及管网计算

在确定消防泵房位置,优化设计室内消火栓管网时,既要遵循相关规范要求,同时还要根据建筑项目工程实际情况,综合采取有效对策,实现对管网的优化设计,更好满足实际工作需要。具体来说,首先要严格遵循规范要求,然后才能进行管网计算。

1.1规范规定。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》相关规定,建筑群公用临时高压消防给水系统设置时,应满足以下几项技术规范要求,符合以下相关规定:居住小区消防供水的最大保护建筑面积不超过500 000m2,公共建筑为统一产权或物业单位。在消防设计和消火栓技术规范标准确定时,应该严格遵循该项技术规范要求,以此为参考和依据,促进设计水平提高。此外,在建筑项目工程建设和设计过程中,除了遵循这些技术规范标准之外,还要综合全面考虑项目工程实际情况,包括小区用地面积、分期实施情况、物业形式、周边市政管网情况等,在对这些内容进行全面考虑的前提下。然后合理确定消防泵房的位置及设置个数,从而有效满足消防供水需要。一旦发生火灾,能迅速获取所需要的用水量,实现对火灾的快速扑灭,尽量降低火灾所带来的损失。

1.2管网计算。但需要明确的是,泵房位置确定、管网优化设计过程中,除了遵循相关规范标准之外,还需要对其它内容进行综合全面考虑。一个小区如果只考虑设置一座消防泵房,消防泵房通过一套管道系统向各单体建筑供水,一旦发生火灾时,该消防泵房应该同时满足建筑的消防用水需求量,以及最高最远建筑最不利消火栓的压力需要。除了满足这些规范要求之外,符合消火栓压力需求,除了克服泵房与最不利消火栓间的高程差,还需克服泵房至该消火栓水流的水头损失。一般来说,水头损失的计算公式如下:hf = γ (l r2 /d 2g ),其中,l代表管长,r代表断面平均流速,d代表管径,g代表重力加速度,γ 代表沿程摩阻系数。根据该计算公式,以每100m管段为例,当管径为DN100mm时,流量为10L/s,水头损失为2.7,流量为20L/s,水头损失为9.7,流量为30L/s,水头损失为20.5,流量为40L/s,水头损失为35.0。当管径为DN150mm时,流量为10L/s,水头损失为0.5,流量为20L/s,水头损失为1.9,流量为30L/s,水头损失为4.0,流量为40L/s,水头损失为6.8。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体计算和设置过程中,可根据计算供水的公式,并以此计算结果为参考和依据,合理确定消防泵房的位置和消火栓管网,从而更好满足具体工作需要。

2.优化设计具体案例分析

按照一般的项目工程建设经验,如果是多栋高层住宅组成的建筑群,室内消火栓最大用水量为20L/s。同时,根据《消防给水及消火栓系统设计规范》的相关规定,消防给水管道设计流速应该不大于2.5m/s。而管道流量为20L/s时,DN100镀锌钢管的管内流速为2.3m/s,符合相关规范要求。为此,室内消火栓环网横干管设计过程中,根据消火栓管道水力计算表进行计算之后可以得知,当流量为20L/s时,DN100镀锌钢管每100m水损达到9.7mH2O。因此,为减少水损,更好满足消防用水需要,结合项目工程建设具体需要,对消火栓管网进行优化设计是十分必要的。

2.1结合实际情况合理设计方案。假如某住宅小区用地面积为3hm2,由6栋一类高层住宅及地下车库组成,消防泵设在地下车库内。在设计过程中,主要有两种不同设计方案。方案一为,消防泵房位于小区西侧;方案二为,消防泵房位于小区中部。室内消防用水量为20L/s,环网横干管采用DN100镀锌钢管。

2.2对比分析不同设计方案。上述两个不同的设计方案,各有自己的特点和优势。方案一消防泵房位于小区边缘,距最远建筑管道长度为460m,向最远建筑室内消火栓供水,需克服44.6m水头损失。方案二距离最远建筑管道长度为250m,向最远建筑消火栓供水,需克服24.3m水头损失。通过对比分析可以得知,方案一比方案二要多克服20.3m水头损失,消防水泵扬程需增加0.203MPa,才能满足消防系统压力需要。增加消防泵的功率,也加大用电负荷。并且方案一会增加减压稳压消火栓的数量,加大相应的投资,影响消防管网的安全性与可靠性。

2.3合理设置消防泵房位置,适当增加管径。通过对两个不同方案的对比分析,为节约投资,减小消防泵房扬程和功率,增大消防系统安全性,如果小区用地规模较大,设计过程中要合理设置消防泵房位置,适当增加消火栓环网横干管的管径,以节约成本,减少扬程和功率,进而确保系统的安全与可靠。

2.4适当预留后期用水,分开设置消防系统,确保建筑安全可靠。设置消防泵房过程中,要对小区分期实施情况、物业形式等进行综合全面考虑,在确保建筑消防用水的前提下,尽量预留后期实施建筑的消防用水,对泵房进行最大限度利用,同时还能降低消耗,节约成本。例如,一个小区往往包括普通高层住宅、大型超市、办公楼等,尽管这些项目同期修建,但可能由不同物业分开管理。为方便以后的运行和维护,消防系统最好分开设置,各自单独设置消防泵房,满足消防用水量,水压等方面的需求,形成独立的消防供水系统,确保消防设置的安全及可靠,有利于更好开展灭火和救火工作。

3.结束语

综上所述,在建筑项目工程消防设计中,消防泵房位置确定,室内消火栓管网优化设计是非常重要的工作。作为设计单位,应该认识其重要作用,结合实际需要采取有效对策,提高设计水平。从而更好满足消防工作需要,促进设计水平提高,有效保障建筑项目工程的安全与可靠。

参考文献:

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[5]GB50016-2006,建筑设计防火规范[S]

[6]GB50045-95 (2005版),高层民用建筑设计防火规范[S]

论文作者:王春光,李强

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10供稿

论文发表时间:2016/3/7

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