室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計用水量的方案分析

1、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計用水量的方案分析摘要：目前室內(nèi)消火栓是各種建筑中最為常見的滅火設(shè)施之一，規(guī)范中明確規(guī)定了各種性質(zhì)建筑的最低室內(nèi)消防用水量。然而，在實際使用當(dāng)中，一般室內(nèi)消防用水量比規(guī)范規(guī)定的要高，為避免設(shè)計的系統(tǒng)存在安全隱患，使設(shè)計的系統(tǒng)用水量方案切實可靠，在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際使用情況進行計算分析確定。關(guān)鍵詞：消火栓用水量消火栓栓頭水槍水泵接合器消防供水泵消防水池1 概況：防給水系統(tǒng)的水量，水壓應(yīng)滿足使隨著我國國民經(jīng)濟的不斷迅用要求”。那么室內(nèi)消防用水量是猛發(fā)展，各種性質(zhì)的建筑越來越多應(yīng)該只滿足建規(guī)或高規(guī)中規(guī)定的地呈現(xiàn)在人們的視野中。人們對于最低用水量，還是滿足消火栓實際建筑的防火要求越來越重

2、視、要求的出水量呢？條文解釋中也沒有越來越高。明確這一點。筆者理解：應(yīng)滿足室我國建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB內(nèi)消火栓實際使用的出水量。50016-2006，以下簡稱 “建規(guī)”）及在對室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計用高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范水量方案進行分析之前，我們先來（GB 50045-95，2005 年版，以下了解一下室內(nèi)消火栓系統(tǒng)中消火簡稱“高規(guī)”）中明確規(guī)定了各種栓栓頭及水槍的參數(shù)。性質(zhì)建筑的最低室內(nèi)消防用水量。2 室內(nèi)消火栓栓頭及水槍參數(shù)：而城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范 （GB建規(guī)及高規(guī)中均規(guī)定每個消）第3.6.10條規(guī)定：“消火栓出水量不得小于 5L/s。50788-2012水槍出流量計算公式為：H xhhd

3、 H q H skAd Ld qxh2 qxh2H skB式中Hxh消火栓栓口的最低水壓（ 0.010MPa）；Hd 消防水帶的水頭損失（ 0.010MPa）；Hq 水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需水壓（ 0.010MPa）；A d 水帶的比阻，口徑為 65mm 的襯膠水帶比阻為0.00172；L d 水帶長度 （m），一般為 25m；qxh 水槍噴嘴射出流量（ L/s）；B 水槍水流特性系數(shù)，口徑為 19mm 的系數(shù)為1.577；Hsk 消火栓栓口水頭損失，宜取 0.02MPa。根據(jù)此公式計算可得表1。根據(jù)表1 可知栓口壓力為0.17MPa 時，口徑為 19mm 的水槍出流量為 5.2L/

4、s。隨著栓口壓力的增加，水槍的出流量也隨之增加，當(dāng)栓口壓力達到0.50MPa 時，水槍出流量可達到 8.9L/s。高規(guī)中規(guī)定當(dāng)栓口壓力超過0.50MPa 時，應(yīng)采取減壓措施。設(shè)計人員一般都采用減壓穩(wěn)壓消火栓來達到減壓目的。根據(jù)資料，我們可以查得圖15 。根據(jù)圖 1 我們可以看出隨著栓前壓力的改變減壓穩(wěn)壓消火栓栓后壓力也不是一個定值，而是隨著栓前壓力的增加，栓后壓力也隨之增加，水槍出流量也同時增加。例如：當(dāng)栓前壓力 為0.50MPa 時 ， 栓 后 壓 力0.27MPa，水槍出流量為6.5L/s；當(dāng)栓前壓力為 0.90MPa 時，栓后壓力接近0.30MPa，水槍出流量為7.0L/s。表 1 直徑

5、為 19mm 的水槍壓力及流量 4栓后壓力15.017.018.520.020.522.524.527.0（ 0.010MPa）水槍流量4.95.25.45.55.76.06.26.5（ L/s）栓后壓力28.029.029.530.032.533.547.050.0（ 0.010MPa）水槍流量6.66.76.87.07.17.58.58.9（ L/s）圖 1 SNW65-H 型減壓穩(wěn)壓消火栓壓力特性曲線5P1 為栓前壓力P2 為栓后壓力3 室內(nèi)消防系統(tǒng)布置方案：我們可以從高規(guī)中查得室內(nèi)我們以一棟綜合樓為例，假設(shè)消火栓最小用水量為40L/s，每個有一棟層高均為 3m、地下 2 層、消火栓最小

6、出流量為 5L/s。這就意地上 25 層、建筑高度為 75m 的綜味著火災(zāi)時將同時使用8 個室內(nèi)消合樓?；鹚ā＿@里筆者列舉三個消火栓布揚程為 0.90MPa 的切線（恒壓）消置方案，三個方案第25 層消火栓防供水泵。壓力均按 0.17MPa計。為方便計算，方案二：暫且忽略各立、支管道阻力損失。栓前壓力不超過 0.40MPa的采-2 層消火栓栓前靜水壓力為用普通室內(nèi)消火栓，即 1825層（18，由于不超過，層栓前壓力為 0.38MPa）。0.96MPa1.00MPa所以豎向不分區(qū)。每個消火栓箱內(nèi)栓前壓力超過 0.40MPa的采用均設(shè)置 25m 長 DN65 消防水帶一條減壓穩(wěn)壓室內(nèi)消火栓，即 -

7、217 層及槍口直徑 19mm 的水槍一個。消（17層栓前壓力為 0.41MPa），且火栓入戶管及水泵接合器設(shè)均在 -1在第18、19、20 層消火栓口處加層，入戶所需壓力為 0.90MPa。設(shè)孔口直徑為 26mm 的減壓孔板，方案一：使這三層的栓后壓力控制在栓前壓力不超過0.5MPa 的采0.200.30MPa之間（水槍出流量控用普通室內(nèi)消火栓，即 1525 層（15制在 5.77.0L/s 之間）。層栓前壓力為 0.47MPa）。室內(nèi)消火栓消防用水量按栓前壓力超過 0.5MPa 的采用56L/s 來設(shè)計，室外設(shè)四組地下式減壓穩(wěn)壓室內(nèi)消火栓，即 -214 層水泵接合器，消防水池按 3 小時室

8、（14 層栓前壓力為 0.5MPa）。內(nèi)消火栓用水量來計算，即室內(nèi)消火栓消防用水量按604.8m3。我們選用某廠家的出水量40L/s 來設(shè)計，室外設(shè)三組地下式為 60L/s、揚程為 0.90MPa 的切線水泵接合器，消防水池按 3 小時室（恒壓）消防供水泵。內(nèi)消火栓用水量來計算， 即 432m3。方案三：我們選用某廠家的出水量為 40L/s、栓前壓力不超過 0.5MPa 的采用普通室內(nèi)消火栓，即1525 層；栓前壓力超過0.5MPa 的采用減壓穩(wěn)壓室內(nèi)消火栓，即 -214 層，且除第 25 層外栓口均加設(shè)減壓孔板，根據(jù)不同的栓前壓力計算減壓孔板孔口直徑（在這里，筆者不在作詳細計算） ，使栓后壓

9、力控制在0.170.20MPa 之間（水槍出流量控制在 5.05.5L/s 之間）。室內(nèi)消火栓消防用水量按44L/s 來設(shè)計，室外設(shè)三組地下式水泵接合器，消防水池按3 小時室內(nèi)消火栓用水量來計算，即475.2m3。我們選用某廠家的出水量為 40L/s、揚程為 0.90MPa 的切線（恒壓）消防供水泵。4 室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計用水量方案分析：我們把上面三個方案分別進行計算分析（消防水池只計算了室內(nèi)消火栓用水量，室外消火栓及自動噴淋滅火系統(tǒng)等其他消防用水應(yīng)另行計算并疊加，這里不再做詳細計算）。方案一：此方案系統(tǒng)壓力及消防用水量均滿足高規(guī)中的規(guī)定，也不超壓，看似沒有問題。然而，我們來進行計算分析：在實際

10、使用時，在第15 層消火栓出口壓力最大，為0.47MPa，這時槍口出流量為8.5L/s，八個消火栓同時使用總流量將達到68L/s；即使超過 0.5MPa 的消火栓使用了減壓穩(wěn)壓消火栓，在 -2 層處，栓前壓力為 0.96MPa，由圖 1 可知，栓后壓力為 0.30MPa，此時水槍出流量為 7.0L/s，八個消火栓同時使用總流量也達到56L/s。由圖 2 可以看出，兩個流量都已經(jīng)超出了所選泵的供水能力，且隨著泵出水量的增加，所選泵的功率增加很快，不利于消防用電安全；泵的揚程也迅速下降，無法保證消火栓的出水壓力，且 3 小時內(nèi)室內(nèi)消防實際總用水量也達到了734.4m3，比此方案設(shè)計的432m3 的

11、儲水 量超出了302.4m3，換句話說即使消防泵能滿足 0.90MPa 的壓力及68L/s 的流量，但 432m3 的消防水量也只能保證 1.76 小時消防供水。在看水泵接合器，我們知道一個水泵接合器一般按 1015L/s 的補水能力來計，三個水泵接合器相加最大也只能補充 45L/s，無法滿足系統(tǒng)的實際用水量要求。由此可見，此方案存在著很大的安全隱患。圖 2 XBD9/40G-L 性能曲線XBD9/40G-L 表示：立式切線（恒壓）消防泵組額定流量為 40L/s，額定壓力為 0.90MPa。方案二：口出流量為6.6L/s；使用減壓穩(wěn)壓在實際使用時，僅使用普通消消火栓的最大出口壓力為0.30MP

12、a火栓的最大出口壓力為0.29MPa（第 -2層，栓前壓力0.96MPa），（第21 層），槍口出流量為6.7L/s；槍口出流量為7.0L/s。由于采取了僅在栓口處加減壓孔板的最大出減壓穩(wěn)壓消火栓及減壓孔板等減口壓力為0.28MPa（第18 層），槍壓措施，使本建筑所有消火栓槍口出流量控制在了 5.07.0L/s 之間，時間 3 小時的消防用水；由圖 3 可且泵的額定供水能力也能滿足8 只以看出，即使是 8 只水槍同時使用水槍同時使用的最大用水量56L/s；的最小流量為 40L/s 時，泵的揚程四組水泵接合器合計最大補水量及輸入功率均不影響泵及室內(nèi)消為 60L/s，也能滿足實際消防用水火栓系統(tǒng)

13、的正常使用。因此，此方量最大值時的用水需求；消防水池案是安全可靠的。儲水量能滿足流量為 56L/s、使用圖 3 XBD9/60G-W 性能曲線XBD9/60G-W 表示：臥式切線（恒壓）消防泵組額定流量為60L/s，額定壓力為 0.90MPa。方案三：0.170.20MPa之間（水槍出流量控實際使用時，由于整個系統(tǒng)采制在5.05.5L/s 之間），系統(tǒng)的用水取了普通消火栓加減壓孔板和減量控制在了4044L/s 之間；三組水壓穩(wěn)壓消火栓加減壓孔板的減壓泵接合器總補水量為45L/s，能滿措施，使栓后壓力控制在足實際消防用水量最大值時的用水需求；消防水池儲水量能滿足流量為 44L/s、使用時間 3 小時的消防用水；由圖 2 可以看出，當(dāng)系統(tǒng)用水量在 44L/s 時，揚程的下降及功率的上升都不是很大，對消火栓的系統(tǒng)影響較小，在正常且能安全運行范圍內(nèi)。由此可見，此方案亦是安全可靠的。5 小結(jié)：由此可見，方案一存在著很大的安全隱患；方案二和方案三均為可靠的方案，這兩個方案的差別在于：方案二，消防水池大、減壓穩(wěn)壓消火栓多、消防水泵選型大、使用安全度高；方案三，消防水池小、減壓孔板選用多且孔口直徑需根據(jù)栓前壓力進行計算、壓力控制較復(fù)雜。至于哪個方