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      建筑消防系統(tǒng)論文

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      建筑消防系統(tǒng)論文

      建筑消防系統(tǒng)論文范文第1篇

      關(guān)鍵詞:消防給水方式;超壓與泄壓;系統(tǒng)可靠性;高層建筑

      中圖分類號(hào): TU821 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

      高層建筑的消防安全可靠性,與消防水池的布置形式、消防設(shè)施的布局完善,以及消防系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的合理設(shè)置等因素有關(guān)。在此,針對(duì)消防池的布置形式、防止泄漏和如何提高系統(tǒng)可靠性等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

      一、消防給水形式

      1)設(shè)置高位消防水池。該方式就是在屋頂設(shè)置大容量的消防水池(考慮滅火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)所需要的水量),利用生活加壓水泵將所水的一次提升至至消防水池內(nèi)貯存。遇到火災(zāi)發(fā)生時(shí),即可直接依靠水池中的消防貯水進(jìn)行滅火,具體可通過室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)完成。這樣,除了屋頂消防水池設(shè)置高度不夠,需要在頂層設(shè)消防增壓泵以滿足建筑最高幾層消防設(shè)施所需的壓力外,一般不需要再設(shè)置消防專用水泵和相應(yīng)的控制電器系統(tǒng)。特別是對(duì)于50m以下,需要分區(qū)減壓供水的高層建筑,其效果非常好,只需在分區(qū)的適當(dāng)高度和部位設(shè)置小容量的調(diào)壓水箱,就可完全滿足消防使用水的要求了。

      高位消防水池的特點(diǎn):一是它不存在平時(shí)因維護(hù)管理不善、長(zhǎng)時(shí)期不使用致使消防專用水泵在著火時(shí)無法啟動(dòng)等現(xiàn)象與弊端。其消防的安全可靠性非常高,而控制又簡(jiǎn)單,使用又方便;二是對(duì)供電要求條件不高,無需雙路電源或設(shè)置自備的柴油發(fā)電機(jī)組供電。這樣,從而就簡(jiǎn)化了消防給水系統(tǒng),并有利于設(shè)計(jì)、施工和管理。三是消防水池的容積較大,而對(duì)建筑外觀和結(jié)構(gòu)計(jì)算和抗震投資等影響較大,不易被人們所接受,所以就限制它的應(yīng)用范圍。

      2)氣壓罐式消防供水。其供水方式與其他供水方式有所不同,關(guān)鍵就是不需要另設(shè)置高位水箱,消防管網(wǎng)也始終處于長(zhǎng)高壓狀態(tài),消防的安全可靠性也較高。但是,對(duì)供電的要求比較嚴(yán)格,需要兩路電源或柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)來保障。由于該供水方式以其獨(dú)特的供水形式,不受高度的限制,加上安裝靈活方便,操作又簡(jiǎn)單,并具有自動(dòng)化程度高、消防出水快、技術(shù)上安全可靠等優(yōu)點(diǎn),所以被廣大設(shè)計(jì)者和使用者所關(guān)注?,F(xiàn)在許多高層建筑消防給水設(shè)計(jì)已不斷采用。但是,該供水方式耗電較高,日常運(yùn)行費(fèi)用也大。往往有四分之一的能耗而被用來維修無效壓力的區(qū)間上而浪費(fèi)掉。另外,在需要分區(qū)減壓供水的高層建筑消防給水設(shè)計(jì)中,由于每分區(qū)都要設(shè)一個(gè)存有l(wèi)0分鐘消防用水量的大氣壓罐,所以也是非常不經(jīng)濟(jì)合理的。

      3)高位水箱與消防水泵結(jié)合供水。該供水方式也是高層建筑消防給水設(shè)計(jì)中采用最多和最易接受的一種消防供水方式。需要在高層建筑屋頂設(shè)置小容量的高位水箱,平常與生活用水并用,并且要能滿足10分鐘的消防用水量,配套在建筑物底層(地下室)或室外設(shè)消防專用水池、水泵和泵房。

      高位水箱與消防水泵結(jié)合供水的主要特點(diǎn):它與高位消防水池供水方式最大的不同點(diǎn)在于:消防供水滅火的任務(wù)主要是由消防專用水泵來完成。從建筑的高度及分區(qū)上說,該供水方式又可分為一次加壓供水、分區(qū)并聯(lián)加壓供水和分區(qū)串聯(lián)加壓供水三種形式。①一次加壓供水適用于建筑高度在50m以下,并且不需要分區(qū)供水的高層建筑。②分區(qū)并聯(lián)加壓供水,用于建筑高度超過50m,且需要分區(qū)減壓供水的高層建筑。分區(qū)并聯(lián)加壓供水,各分區(qū)供水互不影響,其消防安全可靠,分區(qū)水箱容積較小;它的消防專用水泵可集中設(shè)置,便于平時(shí)維護(hù)、管理,但對(duì)于消防供水管材的質(zhì)量要求較高些。③分區(qū)串聯(lián)加壓供水,用于建筑高度超過50m,且需要分區(qū)減壓供水的高層建筑。它對(duì)消防管道壓力要求較低,可減少管道的維修量。但對(duì)各區(qū)供水有聯(lián)系,消防安全可靠性較差。當(dāng)下一區(qū)的消防專用水泵出現(xiàn)故障時(shí),將影響其上區(qū)消防滅火的可靠性。同時(shí),串聯(lián)供水,水泵安裝分散,平時(shí)的維修、管理困難。

      4)全自動(dòng)恒壓變頻調(diào)速供水。該供水控制技術(shù)是一種用于生活、消防的新型節(jié)能供水設(shè)備。它采用了最新的交流變頻調(diào)速技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù),對(duì)管網(wǎng)壓力實(shí)地檢測(cè),以此反饋控制水泵轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程等,從而保證管網(wǎng)供水壓力的恒定。

      全自動(dòng)恒壓變頻調(diào)速供水特點(diǎn):消防供水與生活供水共用一組水泵,并共用備用水泵,這樣減少了設(shè)備的占地面積,并避免了因水泵長(zhǎng)時(shí)間不用而銹蝕所引起的不安全因素,有效增強(qiáng)了消防供水的安全可靠性。

      二、消防給水超壓、泄壓?jiǎn)栴}分析與解決

      2.1 超壓、泄壓?jiǎn)栴}分析

      1)消防給水超壓?jiǎn)栴}。它是指系統(tǒng)內(nèi)的水壓超過其工作壓力的限值,造成管道、附件、器材和設(shè)備的損壞,或造成給水的不均勻。這樣,不利于系統(tǒng)的滅火,也影響系統(tǒng)得正常運(yùn)行。而超壓?jiǎn)栴}在高層建筑消防給水中是客觀存在,因此應(yīng)引起重視,并采取防治對(duì)策。超壓原因主要有:①系統(tǒng)小流量出水?;馂?zāi)初期,自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)往往只有幾個(gè)噴頭動(dòng)作,或自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在進(jìn)行末端試水時(shí),所需要的流量都很小,而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的加壓泵是按設(shè)計(jì)秒流量來選擇的,所以兩者相差好幾倍。這時(shí)加壓泵在小流量下工作,就會(huì)造成加壓泵揚(yáng)程大幅度升高,從而使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)超壓。②水泵結(jié)合器的超壓。消防給水豎向分區(qū)的上、下區(qū)共用水泵結(jié)合器,防止串壓的止回閥不嚴(yán)密時(shí),下區(qū)就會(huì)出現(xiàn)超壓;另外,當(dāng)消防車的消防泵向室內(nèi)消防給水管網(wǎng)供水時(shí),有時(shí)會(huì)造成管網(wǎng)的超壓(特別是消防車的消防泵與系統(tǒng)的消防泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí),這種可能性較大)。③水錘超壓。這是因消防泵故障或停電而突然停轉(zhuǎn)所造成的水錘現(xiàn)象。④豎向分區(qū)不合理。在建筑物高度較高時(shí),給水的豎向分區(qū)未按1.2MPa上作壓力的要求分區(qū),從而造成系統(tǒng)的超壓。⑤未設(shè)置排氣裝置。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的給水管網(wǎng)中未設(shè)置排氣閥或排氣閥的位置設(shè)置不當(dāng),從而使管網(wǎng)內(nèi)的空氣處于被壓縮的狀態(tài),者可能發(fā)生壓力波動(dòng)造成超壓。

      2)減壓、泄壓方式。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中,普遍存在超壓的問題,所以必須采用減壓和泄壓方式來解決系統(tǒng)的超壓?jiǎn)栴}。主要通過給水的減壓和泄壓,保證給水的均勻性和給水的可靠,確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量能正確使用;另外,通過這種方式的解決,也有利于系統(tǒng)的設(shè)備和材料的安全。

      2.2 超壓、泄壓?jiǎn)栴}的解決

      自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的給水減壓主要通過以下幾方面來解決:①采取有效的技術(shù)措施來防止超壓的產(chǎn)生。一是合理布置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的給水管網(wǎng),盡量將噴頭均勻布置在配水管的兩側(cè),這可均衡各個(gè)配水管的水壓。二是合理選擇下放給水系統(tǒng)的分區(qū),并適當(dāng)減少給水分區(qū)的壓力值(當(dāng)建筑高度低于或等于120m時(shí),消防給水豎向分區(qū)可以采用減壓閥、分區(qū)水泉、多出口泉等并聯(lián)消防泉給水系統(tǒng);建筑物高度達(dá)于120m時(shí),消防給水豎向分區(qū)可以采用多臺(tái)消防泵直接串聯(lián)或設(shè)中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)拇?lián)消防泵給水系統(tǒng))。三是在消防泵的選擇上,可以采用流量一揚(yáng)程曲線平緩的消防泵。有條件的建筑采用切線消防泵、水冷直聯(lián)消防泵或者變頻調(diào)速消防泵。②可適當(dāng)采取相應(yīng)的泄壓和穩(wěn)壓措施,使超壓值對(duì)給水管網(wǎng)不致造成損壞(如泄壓閥、安全閥、穩(wěn)壓閥、氣罐閥等)。③有效提高整個(gè)消防給水系統(tǒng)的承壓能力。一般情況下出現(xiàn)的超壓,能在允許工作壓力范圍。

      三、提高消防給水系統(tǒng)可靠性問題

      對(duì)于高層建筑消防給水系統(tǒng)的可靠性,是指高層建筑消防給水系統(tǒng)在規(guī)定的條件、時(shí)間內(nèi),能夠完成規(guī)定的功能的能力。其可靠性對(duì)保證高層建筑消防的作用有舉足輕重的影響。消防給水系統(tǒng)的可靠性通常用可靠度來表示。它是消防給水系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率,是一種表示隨機(jī)事件發(fā)生可能性大小的一個(gè)量。

      ①消防給水系統(tǒng)的可靠性框圖問題。為了研究系統(tǒng)的可靠度,先要弄清系統(tǒng)的功能、失效模式,并準(zhǔn)確地繪出可靠性框圖。通過建立消防給水系統(tǒng)模型,研究系統(tǒng)可靠度與單元(組件)可靠度之間的函數(shù)關(guān)系。其單元的可靠度可以通過大量的試驗(yàn)確定,由此可確定由若干單元相互組合成的復(fù)元體系統(tǒng)的可靠度。系統(tǒng)可以分為非儲(chǔ)備系統(tǒng)、儲(chǔ)備系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)儲(chǔ)備系統(tǒng),又可分為工作儲(chǔ)備和非工作儲(chǔ)備系統(tǒng)。而非儲(chǔ)備系統(tǒng)實(shí)際上是一種串聯(lián)系統(tǒng)。消防給水系統(tǒng)對(duì)供水的要求較高,需要有足夠的保證率,故多采用儲(chǔ)備系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的形式。在工作儲(chǔ)備方式中,可分為并聯(lián)系統(tǒng)、混聯(lián)系統(tǒng)、表決系統(tǒng)。在消防給水系統(tǒng)中,主要由消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)組成,其中一各單元(閥門、消火栓、噴頭、管道等部件)或設(shè)備(水泵、水池、水箱等)的功能,決定了可靠性框圖的關(guān)系。就兩個(gè)閥門用管道相連的可靠性框圖說,若其作用是讓水流通過,則兩閥需同時(shí)開啟。從可靠性的角度看,這就是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng);若作用是起截?cái)嗨髯饔?,則關(guān)閉其中一個(gè)閥門就可完成截流作用,該可靠性框圖就為并聯(lián)系統(tǒng)。所以,同是一個(gè)結(jié)構(gòu),不同的功能可靠度是不同的。在水泵給水的方式中,雖然同樣的形式但關(guān)系也不同,可靠性框圖也就不同。②消防給水系統(tǒng)的可靠性度量計(jì)算問題。消防給水系統(tǒng)的可靠性,則是由各單元的功能關(guān)系所決定的,所以系統(tǒng)的可靠度也就由各單元的可靠度組合而產(chǎn)生。

      四、結(jié)論

      ①消防給水方式的選擇,應(yīng)根據(jù)工程的具體情況確定,要對(duì)與之相關(guān)的各種因素進(jìn)行綜合評(píng)估,以確定適合于本建筑物特點(diǎn)的消防給水方式。②自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為主體的高層建筑消防給水系統(tǒng)中,給水系統(tǒng)的超壓?jiǎn)栴}不能忽視,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效的減壓和泄壓措施。③系統(tǒng)可靠性的選取,要能與分配保證高層建筑消防給水系統(tǒng)的功能和壽命同步達(dá)到設(shè)計(jì)要求。整個(gè)系統(tǒng)與每一個(gè)子系統(tǒng)都要具有一定的可靠度,避免系統(tǒng)不可靠而發(fā)生故障所引起的經(jīng)濟(jì)損失。所以,設(shè)計(jì)者必須在安全與經(jīng)濟(jì)兩者之間來求得合理的平衡,并且達(dá)到最優(yōu)程度。

      參考文獻(xiàn):

      [1]GB50045-95,高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

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