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關鍵詞:消防負荷、應急電源、耐火電纜
中圖分類號:TU24文獻標識碼: A
引言
消防負荷的供配電在建筑電氣設計中占很重要的比重,尤其是供電的可靠性,線路暗敷設往往要在不燃燒體結構層內,明敷設穿金屬管或金屬線槽要涂防火涂料。消防負荷的控制必須具有自動和手動功能。
一.消防負荷概述
消防負荷是指在火災時為了滅火,減少火災的損失非火災時不使用而火災時使用用電負荷或火災及非火災時均要使用的負荷。關于消防負荷定義在目前國家規范標準中還沒有明確,這只是筆者關于消防負荷的認識。僅火災時使用的用電負荷如消防水泵、噴淋泵、防煙排煙風機、消防穩壓泵、正壓送風機、防火卷簾門、消防排污泵、消防送風機、電動的門窗以及閥門,火災及非火災時均要使用的負荷如消防控制室(火災報警控制器及聯動聯動控制設備用電)、應急照明(應急照明和正常照明合用)、消防電梯(兼作平時客梯)等。消防負荷主要在火災時為保護人民生命和財產的安全使用,人命關天。消防負荷為了供電的可靠性根據國家規范基本上為一級負荷、二級負荷。但是并不是所有的消防負荷都是一級、二級負荷,比如《建筑設計防火規范》GB50016-200611.1.1在多層建筑中,室外消防用水量小于25L/s的公共建筑,室外消防用水量小于30L/s的工廠、倉庫,座位數小于1500個電影院、劇院的消防負荷就是三級負荷。
二.消防負荷電源
一級負荷由雙重電源供電,引來兩路供電線路在末端配電箱自動雙切換。所謂雙重電源,一個負荷的電源是由兩個電路提供的,這兩個電路就安全供電而言被認為是互相獨立的。由于在實際工程中,取得兩個相互獨立的電源很難實現,所以只能提供兩個相互獨立安全的供電電路。這兩個電路,在工程設計中,稱為正常電源和應急電源。應急電源而不是備用電源,在設計中一定要明確,備用電源是指當正常電源斷電時用于非安全原因用來維持電氣裝置或其某些部分所需的電源,而消防負荷是為了安全原因,故只能按應急電源。依據《供配電系統設計規范》GB50052-2009 3.0.9 備用電源嚴禁接在應急供電系統中,所以非消防的一、二級負荷不應接入消防應急電源,應該另設備用電源。這點在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008 7.2.1.1、7.2.2.1兩條也已經明確,電力、照明、消防及其它防災負荷應自成配電系統,這也提出了消防應急電源和非消防備用電源應分開設置不可共用。規范如此規定的目的還是為了增加消防負荷供電的可靠性,如果合在一起非消防負荷可能導致備用電源的總斷路器跳閘,影響到消防負荷的供電。兩個電路可分別引自兩路市電,兩路市電可分別引自35KV區域變電站,很可能還是一個發電廠是一個電源。另外,一路引自城市電網,一路引自自備電源比如柴油發電機組、蓄電池(EPS)。柴油發電機在一類高層、多層建筑消防負荷應采用自動和手動啟動裝置應在30S內自動啟動,二類高層消防負荷,當采用自啟動有困難時可采用手啟動裝置。 柴油發電機可在30S內啟動完全可以滿足規范的要求,30s內達到額定轉速、電壓、頻率后,投入額定負載運行。由于柴油發電機在30S內才能提供穩定的電壓,所以在末端雙切換箱的切換時間應設置大于30S,否則,雙切換開關將重復切換,將導致自動雙切換裝置的損壞。
三.消防負荷的配電電纜及敷設
消防負荷的配電線路線纜的選擇主要依據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-200813.10.4 第1款 按照《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98特級保護對象是指建筑高度超過100m的高層建筑,礦物絕緣電纜BTTQ采用氧化美金屬護套防火性能是最高的電纜,不含有機材料,具有不燃、無煙、無毒和耐火的特性,使用在銅的熔點以下的火災區域是安全的,而銅的熔點是1060攝氏度,一般民用建筑的火災現場最高溫度均在1000攝氏度以下,當采用礦物絕緣電纜應采用明敷設或在吊頂內敷設。第2款 一級對象包括建筑高度不超過100m的一類高層建筑、部分多層建筑、部分地下民用建筑,依據規范考慮到開發商的投入成本經濟性在設計中常常采用有機絕緣耐火類電纜,此類電纜即是耐火電線電纜,其耐火溫度為750攝氏度,90min,在設計中一定要采用耐火電纜并要采取防火保護措施,由此可見此類消防負荷線纜耐火即可沒必要無鹵低煙由于往往在橋架內成束敷設仍需阻燃,在電氣豎井內或電纜溝內敷設時可不穿導管保護,但應采取與非消防用電電纜隔離措施;在電氣豎井消防電纜往往在電纜橋架內敷設可采取設三隔離板將電纜橋架分為四部分一部分敷設一般電纜、一部分敷設消防常用電纜、一部分敷設消防備用電纜、一部分敷設一般負荷備用電纜,在電纜溝可與一般負荷電纜分別敷設在電纜溝的兩側支架上,采用明敷設、吊頂內敷設或架空地板內敷設,應穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護;所穿金屬導管或封閉式金屬線槽應采取涂防火涂料等防火保護措施;當線路暗敷設時,應穿金屬導管或難燃性剛性熟料導管保護,并應敷設在不燃燒結構內,且保護層厚度不應小于30mm;第3款二級保護對象包括二類高層建筑、部分多層建筑、部分地下民用建筑,這個類別的建筑必須采用耐火電纜,其敷設方式與第2款相同。第4款控制線路和分支線路由末端配電箱引出,在同一個防火分區內故可以降低耐火等級,耐火電纜有四個等級A、B、C、D可依次降低。
消防負荷線路的敷設,《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008
13.9.8 分支線路不應跨越防火分區,一般分支線路是消防末端配電箱配出的線路,這樣規定也就保證了消防末端配電箱應放在本防火分區內。分支干線一般由配電間或變電所引來,在實際工程中往往有幾個防火分區,而配電間和消防設備不一定在一個防火分區,比如地下車庫可能十個以上的防火分區,由配電間至消防配電設備難免要穿越防火分區。規范規定不宜跨越防火分區而不是不應跨越防火分區,這樣在實際工程便于實現。《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008 13.9.9第1款末端雙電源自動切換配電箱安裝于所在防火分區內。從防火分區的定義來看,防火分區主要是在一定范圍內控制火災。如果本防火分區的消防設備的末端雙電源自動切換配電箱設在其它的防火分區,末端配電箱、分支線路及消防設備無法控制在同一個火災范圍內,很難實現供電的連續性。從本條還可以得出一個概念消防電梯、消防水泵、防煙及排煙風機等消防設備是在最末一級設置雙電源自動切換裝置,而其它消防設備在末端而不是最末端,比如防火卷簾門、應急照明等可在同一防火分區內設置一雙電源自動切換箱,然后由雙切箱引至防火卷簾門控制箱,引至應急照明末端配電箱,而同一防火分區的幾個排煙風機就不可以設一個共用雙切換箱,而每一個排煙風機在末端設置一個雙切換箱。第2款放射式供電比樹干式可靠性要高,故規范規定宜采用放射式供電,對小容量消防負荷采用一個分支回路供電,小容量的標準是設備不宜超過5臺,總計容量不宜超過10KW?!睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》JGJ16-200813.9.10 公共建筑物頂層,除消防電梯的其它消防設備,可采用一組消防雙電源供電。由末端配電箱引至設備控制箱,應采用放射式供電。消防電梯在火災時起到豎向的運輸作用,是在建筑物發生火災時供消防人員進行滅火與救援使用。消防電梯較其它消防設備在火災時要重要的多,為了消防電梯供電可靠性必須單獨設置消防雙電源,而其它消防設備可共用一組消防雙電源。有末端配電箱至設備控制箱應采用放射式供電,也是為了增加供電的可靠性?!睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》JGJ16-200813.9.11在12~18層普通住宅人員可通過樓梯疏散,消防電梯的重要性降低,消防電梯和普通客梯可共用一組消防電源及末端自動雙切換裝置,可節省一套配電線路及自動雙切換箱,經濟性好?!陡邔用裼媒ㄖ姎庠O計規范》GB50045-95(2005年版) 9.1.3 高規的這一條其實在民規13.9.8條中已有說明,消防設備為了增加供電的可靠性不可與一般負荷共用供電線路,所以應采用專用的供電回路。多層建筑消防線路的敷設方式已在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008 13.10.4 第2款已有規定。
四.消防負荷的末端配電設備
消防水泵、噴淋泵、防煙排煙風機、消防控制室、消防電梯應在最末一級設置自動雙切換配電裝置,其它消防負荷如防火卷簾門、應急照明在末端設置自動雙切換配電裝置,在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-200813.9.6、13.9.9,《高層民用建筑電氣設計規范》GB50045-95(2005年版)9.1.2 、《建筑設計防火規范》GB50016-2006 11.1.5都有明確的規定。所謂的最末一級和末端的區別就是設備控制箱和雙切換配電箱在一起是最末一級,末端是指設備控制箱和雙切換配電箱不一定在一起。在末端雙切換的目的還是為了增加供電的可靠性,如果不在末端切換,雙切換箱引出線路長度長可能有故障產生。
五.消防設備的控制
消防設備的控制,主要是火災時消防設備的啟動,《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98有明確的規定。消防設備(如消防泵、噴淋泵、防煙排煙風機)在火災時應由消防控制時火災報警控制器自動啟動,設有聯動多線控制模塊,1807A模塊(上海松江飛繁電子有限公司產品)聯動控制啟動消防設備;另外,還可在消防控制室聯動控制盤上手動直接控制。消防泵還可由消火栓按鈕直接啟動,噴淋泵濕式報警閥壓力控制啟動。防煙排煙風機的停止由280攝氏度防火閥控制聯動停止。正壓送風機的控制:由消防控制室自動和手動控制正壓送風機的啟停,自動還是通過多線聯動控制模塊1807A,風機啟動時根據其功能位置連鎖開啟其相關的正壓送風閥或火災層及鄰層的正壓送風口, 并返回信號至消防控制中心。消防電梯由1825總線聯動控制模塊降至首層。
六.總結及展望
總之,消防負荷關系到火災時人民生命財產的安全,最重要的供電的可靠性。隨著電纜耐火性的提高,新材料的采用,自動控制技術的發展,消防負荷的供配電也必將取的新的發展。
參考文獻:
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中國建筑工業出版社出版
《建筑設計防火規范》(GB50368-2005)中國計劃出版社
《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98) 中國計劃出版社出版
關鍵詞:消防泵 消防水箱 建議
《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)(以下簡稱《建規》)已于2006年12月1日開始實施,該規范與前一版本相比改動較大、更全面,能更好的解決設計中碰到的問題。筆者是從事給排水工程設計的,在設計中遇到的幾個疑問在該規范中還是沒能找到答案,現提出來請各同行幫忙解決一下。
1消防泵合用
規范8.4.2條第4點“室內消火栓給水管網宜與自動噴水滅火系統的管網分開設置;當合用消防泵時,供水管路應在報警閥前分開設置?!彪m然該條說明中明確只有確實困難的情況下,消火栓系統才能與自噴系統合用消防泵,但已與《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084-2001)第10.2.1條“系統應設獨立的供水泵,并應按一運一備或二運一備比例設置備用泵”矛盾。設計人員在設計中根本不敢違背任何一條規范,也就不可能采用合用消防泵的做法,而實際工程中消防部門也不同意合用。筆者也認為不應該鼓勵建筑設計為了增加其它使用面積而壓縮水泵房的面積,因此建議《建規》該條規定取消。
2消防泵設置
規范8.4.3條第8點“高層廠房(倉庫)和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施”。一個消火栓達到充實水柱7m(最低要求)時,栓口壓力需要20m左右,即使水箱設在建筑最高處,其靜壓也絕對滿足不了消火栓壓力要求。而根據該條規范,就應該設置啟動水泵的按鈕,即所有多層建筑均應該設置消防水泵了?
而其條文說明“對于多層民用建筑要盡可能利用市政管道水壓設計消防給水系統,為確保市政供水壓力達到撲救必需的水槍充實水柱,應按建筑物層高和水槍的傾角進行核算?!倍鄬幼≌瑢痈咭话阍?m左右,計算得撲救必需的充實水柱約2.8m,水槍噴嘴要造成該長度的充實水柱需要4m壓力(規范規定該類建筑充實水柱不宜小于7m,則需要9m壓力)其它多層建筑層高可能略高,其需要壓力會高一點)。多層建筑最不利點消火栓高程約23m,加上水帶、管道阻力,市政給水管道壓力28m(若按充實水柱7m計算,則需34m)就能滿足消火栓滅火要求,而現在市政給水管道一般都在30m以上。據此,多層住宅由市政給水管網供水基本能滿足消防壓力要求,不必設消防水泵。
但規范同時規定層數超過4層的廠房(倉庫)充實水柱不應小于10m,則市政給水管道壓力需38m以上,這是不現實的,從而又需要設消防水泵。
從上可以看到,該條文和條文說明可得出完全不同的結論。而在以往多層建筑設計中,消火栓系統基本由市網――消防水箱供水,不必設消防水泵。因此建議規范對該條文加以明確,而且多層建筑以消防車撲救為主,設消防水泵大可不必。
3雙閥雙口消火栓
規范8.4.3條第1點“單元式、塔式住宅的消火栓宜設置在樓梯間的首層和各層樓層休息平臺上,當設2根消防豎管確有困難時,可設1根消防豎管,但必須采用雙口雙閥型消火栓?!睋P者所知,多層住宅樓梯間均只設1根消防豎管,則多層住宅均需要設雙口雙閥型消火栓?
再看其條文說明“布置消火栓時,應保證相鄰消火栓的水槍充實水柱同時到達其保護范圍內的室內任何部位”,據此有設計人員認為如果消火栓設置在樓層休息平臺上,當某層起火時,相鄰平臺上消火栓均可參加滅火,能滿足滅火要求,因而設單口消火栓即可。但該觀點并不完全正確,若最高層起火,則將只有1個消火栓可用,顯然違反規范。而且結構設計時通常樓面梁延伸至樓梯間外墻,此時休息平臺上無法暗裝消火栓箱,從而消火栓一般設置在住戶入戶門旁墻上。
根據該條規范,筆者認為多層住宅均需采用雙口雙閥型消火栓,只是另有疑問:多層建筑以消防車撲救為主,設置雙口雙閥型消火栓既占地方又增加造價,有必要嗎?
4消防水箱
規范對水箱容量規定比較明確,但筆者看到很多文章對容量有不同理解,存在10min消防用水量到底是消火栓還是自噴系統抑或兩者相加的理解。筆者認為規范中措辭“消防用水量”已經明確告知是消火栓系統和自噴系統等一切消防系統用水量之和了。
規范8.4.4條第1點:“重力自流的消防水箱應設置在建筑的最高部位”,沒有最不利點消火栓靜水壓力要求,這給設計人員更大自由,但也造成一定的疑惑。消防水箱的作用是提供撲滅初期火災10min用水,自然需要滿足最不利點消火栓壓力要求。根據上面計算,靜水壓力至少需要5m才能達到滅火要求,考慮到與《高層民用建筑設計防火規范》的統一,建議多層建筑也要求消防水箱滿足最不利點消火栓靜水壓力7m要求。
5消防軟管卷盤
規范8.3.3條“設有室內消火栓的人員密集公共建筑以及低于本規范第8.3.1條規定規模的其他公共建筑宜設置消防軟管卷盤;建筑面積大于200m2的商業服務網點應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍?!逼錀l文說明“消防軟管卷盤和輕便消防水龍也是控制建筑物內固體可燃物初期火災的有效滅火設備,且用水量小、配備方便,在設置消火栓有困難或不經濟時,可考慮配置這類滅火設備和建筑滅火器?!?/p>
據此,筆者認為不符合規范第8.3.1條規定規模的多層建筑可以不設消火栓系統,而為了安全起見,應設消防軟管卷盤。
目前底層帶商業服務網點的建筑很普遍,其消防要求比較難滿足,筆者曾遇到過消防部門要求設置自噴系統的例子,而浙江省公安廳消防局印發的《國家消防技術規范實際應用若干問題專家論證會議紀要》中,有“當住宅底層商業網點內設置室內消火栓有困難時,可采用室內消火栓移設于建筑外墻上或采用增設室外消火栓的方法來彌補”的要求。現在規范要求設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍,讓設計人員有了設計依據。
6兩條進水管
規范8.4.2條第4點“室內消火栓給水管網宜與自動噴水滅火系統的管網分開設置;當合用消防泵時,供水管路應在報警閥前分開設置?!彪m然該條說明中明確只有確實困難的情況下,消火栓系統才能與自噴系統合用消防泵,但已與《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084-2001)第10.2.1條“系統應設獨立的供水泵,并應按一運一備或二運一備比例設置備用泵”矛盾。設計人員在設計中根本不敢違背任何一條規范,也就不可能采用合用消防泵的做法,而實際工程中消防部門也不同意合用。筆者也認為不應該鼓勵建筑設計為了增加其它使用面積而壓縮水泵房的面積,因此建議《建規》該條規定取消。
2消防泵設置
規范8.4.3條第8點“高層廠房(倉庫)和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施”。一個消火栓達到充實水柱7m(最低要求)時,栓口壓力需要20m左右,即使水箱設在建筑最高處,其靜壓也絕對滿足不了消火栓壓力要求。而根據該條規范,就應該設置啟動水泵的按鈕,即所有多層建筑均應該設置消防水泵了?
而其條文說明“對于多層民用建筑要盡可能利用市政管道水壓設計消防給水系統,為確保市政供水壓力達到撲救必需的水槍充實水柱,應按建筑物層高和水槍的傾角進行核算?!倍鄬幼≌瑢痈咭话阍?m左右,計算得撲救必需的充實水柱約2.8m,水槍噴嘴要造成該長度的充實水柱需要4m壓力(規范規定該類建筑充實水柱不宜小于7m,則需要9m壓力)其它多層建筑層高可能略高,其需要壓力會高一點)。多層建筑最不利點消火栓高程約23m,加上水帶、管道阻力,市政給水管道壓力28m(若按充實水柱7m計算,則需34m)就能滿足消火栓滅火要求,而現在市政給水管道一般都在30m以上。據此,多層住宅由市政給水管網供水基本能滿足消防壓力要求,不必設消防水泵。
但規范同時規定層數超過4層的廠房(倉庫)充實水柱不應小于10m,則市政給水管道壓力需38m以上,這是不現實的,從而又需要設消防水泵。
從上可以看到,該條文和條文說明可得出完全不同的結論。而在以往多層建筑設計中,消火栓系統基本由市網――消防水箱供水,不必設消防水泵。因此建議規范對該條文加以明確,而且多層建筑以消防車撲救為主,設消防水泵大可不必。
3雙閥雙口消火栓
規范8.4.3條第1點“單元式、塔式住宅的消火栓宜設置在樓梯間的首層和各層樓層休息平臺上,當設2根消防豎管確有困難時,可設1根消防豎管,但必須采用雙口雙閥型消火栓?!睋P者所知,多層住宅樓梯間均只設1根消防豎管,則多層住宅均需要設雙口雙閥型消火栓?
再看其條文說明“布置消火栓時,應保證相鄰消火栓的水槍充實水柱同時到達其保護范圍內的室內任何部位”,據此有設計人員認為如果消火栓設置在樓層休息平臺上,當某層起火時,相鄰平臺上消火栓均可參加滅火,能滿足滅火要求,因而設單口消火栓即可。但該觀點并不完全正確,若最高層起火,則將只有1個消火栓可用,顯然違反規范。而且結構設計時通常樓面梁延伸至樓梯間外墻,此時休息平臺上無法暗裝消火栓箱,從而消火栓一般設置在住戶入戶門旁墻上。
根據該條規范,筆者認為多層住宅均需采用雙口雙閥型消火栓,只是另有疑問:多層建筑以消防車撲救為主,設置雙口雙閥型消火栓既占地方又增加造價,有必要嗎?
4消防水箱
規范對水箱容量規定比較明確,但筆者看到很多文章對容量有不同理解,存在10min消防用水量到底是消火栓還是自噴系統抑或兩者相加的理解。筆者認為規范中措辭“消防用水量”已經明確告知是消火栓系統和自噴系統等一切消防系統用水量之和了。
規范8.4.4條第1點:“重力自流的消防水箱應設置在建筑的最高部位”,沒有最不利點消火栓靜水壓力要求,這給設計人員更大自由,但也造成一定的疑惑。消防水箱的作用是提供撲滅初期火災10min用水,自然需要滿足最不利點消火栓壓力要求。根據上面計算,靜水壓力至少需要5m才能達到滅火要求,考慮到與《高層民用建筑設計防火規范》的統一,建議多層建筑也要求消防水箱滿足最不利點消火栓靜水壓力7m要求。
5消防軟管卷盤
規范8.3.3條“設有室內消火栓的人員密集公共建筑以及低于本規范第8.3.1條規定規模的其他公共建筑宜設置消防軟管卷盤;建筑面積大于200m2的商業服務網點應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍?!逼錀l文說明“消防軟管卷盤和輕便消防水龍也是控制建筑物內固體可燃物初期火災的有效滅火設備,且用水量小、配備方便,在設置消火栓有困難或不經濟時,可考慮配置這類滅火設備和建筑滅火器。”
據此,筆者認為不符合規范第8.3.1條規定規模的多層建筑可以不設消火栓系統,而為了安全起見,應設消防軟管卷盤。
目前底層帶商業服務網點的建筑很普遍,其消防要求比較難滿足,筆者曾遇到過消防部門要求設置自噴系統的例子,而浙江省公安廳消防局印發的《國家消防技術規范實際應用若干問題專家論證會議紀要》中,有“當住宅底層商業網點內設置室內消火栓有困難時,可采用室內消火栓移設于建筑外墻上或采用增設室外消火栓的方法來彌補”的要求?,F在規范要求設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍,讓設計人員有了設計依據。
關鍵詞:多層建筑室內消火栓;自動噴水滅火系統;消防減災防范體系
中圖分類號:R19文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)07-0123-02
《建筑設計防火規范(2006)》第8.5.1條中規定了一些具有特殊功能和部位的民用建筑應設置自動噴水滅火系統。除這些特殊功能建筑和部位外,目前我國多層建筑的室內消防減災防范體系主要是以室內消火栓系統為主。由于消火栓應用的專業性以及維護的困難性等原因,致使多層建筑中的消火栓系統不能有效地發揮其效能。
一、以室內消火栓系統為主體的消防減災防范體系的現狀
目前,我國的多層建筑主要是采用以室內消火栓系統為主體的消防減災防范體系。但實踐證明,室內消火栓系統能有效使用的幾率不高。消火栓系統實施滅火需要有兩個基本要素:一是要求消火栓設備完好有效,二是消火栓的使用者。大量火災案例分析表明,消防隊必須在15分鐘內到達火場出水,才能有效撲救防止火勢蔓延。這要求從現場人員發現火情報警到消防隊員開始用水槍滅火不能超過15分鐘,這期間需要完成現場人員發現火情報警、消防隊接警車輛出動、消防隊到達現場、消防隊員使用消火栓噴水滅火四個環節,每一個環節都通過人工完成,任一個環節拖延了時間,使消防隊不能在15分鐘內噴水滅火,則火勢將可能蔓延成災。消火栓系統控火、滅火的范圍及效果除受上述時間因素影響外,還取決于其他因素:如消火栓水柱到達火源的難易程度,可燃物量的多寡及火勢蔓延的快慢,持水槍人員的素質等。
在大量滅火實戰中,消防人員多采用消防車水帶接龍的方式將消防車內的水直接送入室內使用,或者利用消防車在室外對著火部位進行灌救的方法進行滅火戰斗。室內消火栓系統使用較少,其原因主要有:一是當前全民消防意識普遍不高,滅火技能和基本的滅火器材操作知識缺乏,火災時一般民眾不可能有效使用室內消火栓系統來滅火;二是火災時,熟悉系統的管理人員不一定在現場,消防人員對內部系統情況不清楚,對系統的完好性存有疑慮,致使消防人員不會選擇消火栓系統撲救火災;三是室內消火栓系統多數得不到良好的維護保養,尤其是一些產權多樣,功能復雜的建筑,消火栓缺乏有效的維護保養,導致關鍵時刻無法使用;四是從安全角度上講,在可以利用外來水源滅火,特別是在沒有人員被困火場的情況下,消防隊員沒必要冒險進入建筑內取用室內消火栓來滅火;五是隨著社會經濟的發展,目前消防部隊的裝備已經有很大的改善,很多消防部隊中隊或特勤隊已經配備了大功率水罐車和云梯車,室外和室內利用消防車供水直接撲救多層建筑火災已不再是難題。
二、自動噴水滅火系統的優點
自動噴水滅火系統靠噴灑頭噴水滅火。噴頭集火情探測與噴水滅火于一身。它利用火災時產生的光、熱,可見或不可見的燃燒生成物及壓力等信號的傳感而自動啟動,將水灑向著火區域,用來撲滅火災或控制蔓延。如果設有消防控制中心,水流指示器會向消防控制中心報警,并顯示出失火地點。報警閥的壓力開關也向消防控制中心報警并啟動消防水泵。水力警鈴也同時發出聲音報警。該系統具有以下特點:
(一)安全可靠,控火滅火成功率高
據國外資料介紹,自動噴水滅火系統的滅火成功率高達90%以上,國內也有許多成功的實例。自動噴水系統的滅火方式是失火點正上方及其周圍的噴頭感應到溫度上升到標定值后就自動噴水滅火。哪里有火,哪里就有溫升,幾分鐘內噴頭就自動噴水滅火。燃燒快,溫升就快,噴頭啟動得就快。蔓延快范圍大,啟動的噴頭越多。可以有限地控制火災蔓延,同時撲滅火災。
(二)自動化程度高
自動滅火是自動噴淋系統的重要特點?;馂陌l生,不需要人員在現場,也不需人員到起火點操作,當噴頭周圍溫度升到標定值,就自動噴水滅火,值班人員只要在消防控制室就可以完全監控整棟樓的情況,做到早發現、早報告、早撲救。
(三)結構簡單,啟用靈活,維護方便,成本低廉
經過多年的研究、實踐,現在在技術、產品配套、全自動化程度、操作等方面都已經有了較豐富的經驗;自動噴水滅火裝置的大量生產和使用,以及國產化程度的提高,已經使得自動噴水滅火系統的相對價格大幅下降。
(四)既可獨立滅火,又可與自動報警聯網形成自動化程度更高的滅火系統
當建筑設有火災自動報警系統時,自動噴水滅火系統可以與火災自動報警系統聯動,火災時噴頭動作,水流指示器的信號可以傳輸到消防控制中心,濕式報警閥壓力開關也會反饋動作信號到消防控制室,形成自動化程度更高的滅火系統。
三、建立以自動噴水滅火系統為主的多層建筑室內消防減災防范體系
(一)多層建筑發展特點
一是建筑設計呈現出大空間、大面積設計發展的趨勢。越來越多大空間、大面積的多層多功能廳、影劇院、體育館、市場商場出現,這些大空間、大面積設計提高了火災時火勢的蔓延速度,增加撲救火災的難度。
二是多層建筑內的商場市場、高級賓館、飯店,公共娛樂場所等人員密集場所大量增加,單棟建筑內功能多樣,設置復雜,造成消防管理難度增加,火災危險性增大,火災撲救難度增加。如:2004年2月15發生特大火災事故的吉林中百商廈就是一棟五層樓的多層建筑,該建筑第一層和第二層是商場,第三層是洗浴中心,第四層是臺球廳,第五層是歌舞廳,未設置自動噴水滅火系統。這種兼有多種功能的建筑,造成了消防管理和火災撲救難度增大。
三是商場市場、高級賓館、飯店,公共娛樂場所等人員密集場所這些場所的裝修標準大幅度提高,大量使用易燃、可燃材料裝修,增加了建筑的火災荷載,這些都使火災危險性和大火蔓延速度大幅提高。
(二)目前設置自動噴水滅火系統的場所要求
《建筑設計防火規范(2006)》第8.5.1條規定具有以下功能場所的多層民用建筑應設置自動噴水滅火系統。
1.特等、甲等或超過1500個座位的其它等級的劇院;超過2000個座位的會堂或禮堂;超過3000個座位的體育館;超過5000人的體育場的室內人員休息室與器材間等。
2.任一樓層建筑面積大于1500m2或總建筑面積大于3000m2 的展覽建筑、商店、旅館建筑、以及醫院中同樣建筑規模的病房樓、門診樓、手術部;建筑面積大于500m2的地下商店。
3.設有送回風道(管)的集中空氣調節系統且總建筑面積大于3000m2的辦公樓等。
4.設置在地下、半地下或地上四層及四層以上或設置在建筑的首層、二層和三層且任一層建筑面積大于300m2的地上歌舞娛樂放映游藝場所(游泳場所除外)。
5.藏書量超過50萬冊的圖書館。
但一些人員集中的場所,《建筑設計防火規范(2006)》沒有對其設置自動噴水滅火系統進行要求。如:大型具有餐飲功能的建筑、人員密集的車站碼頭、學校、幼兒園等。
(三)設置自動噴水滅火系統
多層建筑設計和建設的新特點以及火災危險性和撲救難度的增加,對多層建筑的防火設計提出了更高的要求。以室內消火栓系統為主的多層建筑室內消防減災防范體系,已經不能滿足目前多層建筑防火、滅火的需要,建立一種能及時迅速控制、撲救火災的多層建筑室內消防減災防范體系成為多層建筑防火設計應該解決的問題。自動噴水滅火系統有安全可靠,控火滅火及時迅速,成功率高,自動化程度高,結構簡單、成本低等優點,可以及時控制、撲救多層建筑室內火災,應大力提倡使用自動噴水滅火系統。建立以自動噴水滅火系統為主的多層建筑室內消防減災防范體系必將成為多層建筑室內消防減災防范體系發展方向。
四、建立以自動多層建筑室內消防建筑防范體系的兩點建議
(一)從政策的制訂上,鼓勵自動噴水滅火系統的運用
1.在《建筑設計防火規范》制訂時,增加自動噴水滅火系統設置的范圍,建議多層建筑中設置有人員密集場所且達到一定規模的,宜設置自動噴水滅火系統。
2.《建筑設計防火規范》第8.5.1條中規定的特殊功能建筑和部位設置自動噴水滅火系統的條件應進一步嚴格。
3.對設有自動噴水滅火系統保護的多層建筑,防火分區、耐火等級等、裝修材料,人員疏散、消火栓系統設置等方面可相應放松。
4.對多層建筑內設置的自動噴水滅火系統適當放寬噴頭的最大保護面積和作用面積以及噴水強度和水源等方面要求,以進一步降低此種系統的生產和安裝成本,普及自動噴水滅火系統。
(二)加強科研開發,進一步提高自動噴水滅火系統的可靠性
開發出更適合于多層建筑的簡單、實用、成本低的系統。鼓勵采用在市政水源壓力、流量滿足設計壓力和流量要求的情況下,直接接入市政管網以解決水源的設置方式,這種設置方式既可降低設置成本(不用設置水池和噴淋泵)也可提高系統可靠性。
參考文獻
[1]建筑設計防火規范GBJ-87,2001.
[2]自動噴水滅火系統設計規范GB-50261-96.
關鍵詞:消防給水系統;消防水箱;消防水泵接合器;氣壓水罐
中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A
一、 建筑消防系統及相應規范
建筑消防給水系統包括:消火栓給水系統.自動噴水滅火系統及其他固定滅火設施和高層建筑消防給水系統。它主要由以下幾部分組成:水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增壓水泵。作為工程設計的強制性規范之一《建筑設計防火規范》(以下簡稱《規范》)在總結多年來防火設計方面的經驗教訓,吸收國外符合我國實際情況的先進技術成果的基礎上已多次做了修改補充,對建筑防火設計起了很好的規范和指導作用。但現行《規范) GB50016-2006對多層建消火給水系統形式及相應的適用范圍仍未作十分明確的表示,在實際設計工作中,常常因設計人員理解不同或消防主管部門要求不
同產生偏差,因此進一步明確闡述多層建筑消火栓給水系統形成。更便于實際操作,對各地最大而面廣的多層建筑防火設計而言,具有十分重要的現實意義。
二、系統分析
多層建筑消火栓給水系統可由下列要素組成:消防水池、消防水泵、消防水箱(或氣壓水罐),消防水泵接合器、室內消火栓、消防管網及閥門等部件。并且可根據建筑物高度、室外管網壓力、流量和室內消防流量、水壓等要求進行取舍組合。對照《規范》相應條文和通常實際允許的設計條件我們可以發現如下狀況: (1)現行《規范》第8.3.3規定“具有下列情況之一者應設消防水池:一、當生產、生活用水量達到最大時,市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內外消防用7Kt~-:二、市政給水管道為枝狀或只有一條進水管,且消防用水量之和超過25L/s”從中可以看出消防水池是因為消防用水量不足,即使是第二條款雖流量滿足,為安全起見而設,也可能壓力不夠(如壓力足夠,消防水池僅是作為第二水源以備停水時消防車撲救火災用)。故設消防水池必配消防水泵,以滿足流量或壓力的要求,而設消防水泵通常應有消防水池。以供取水。因為《規范》條文第8.6.1條規定:“當生產、生活用水量達到最大、且市政給水管道仍能滿足室內外消防水量時。室內消防泵進水管宜直接從市政管道中取水”這在絕大多數城市是不允許的。 (2)系統中設置消防水泵對于單個建筑而言肯定為臨時高壓系統。按《規范》第8,6.3條規定“設置臨時高壓給水系統的建筑物,應設消防水箱或氣壓水罐、水塔……”而在建筑物高處設消防水箱一般情況下是很難滿足最不利點消火栓水壓要求的(180—200Kpa),根據第8.6.2條 “水箱不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應……設置直接啟動消防水泵的按鈕”即設消防水箱就必須有消防水泵。.346——綜上分析,符合規范要求和實際情況的消火栓給水系統,消防水池、消防水泵、消防水箱(或氣壓水罐)會在系統中同時出現,而消防水泵接合器可按《規范》第8.6.1條4款取舍。
三、室內消火栓給水系統方式
1、消火栓直供給水系統方式
室外市政給水管網的壓力和流量完全能滿足室內最不利點消火栓的設計水壓和流量,系統直接引自市政管網供給建筑物內的消火栓。適用范圍:(1)建筑物不太高,體量不太大。如單層廠房、庫房等。(2)城市有專供消防用壓力較高的管網或建筑物在市政給水設施附近,較高壓力范圍內。依據消防水泵接合器的功能,此類系統即使建筑物是超過4層的廠房、庫房、設消防管網的住宅或是超過5層的其他民用建筑,也可以無需設接合器,只要室外消火栓之數量按室內外消防水量之和去確定即可。
2、消火栓加壓給水系統方式
室外市政給水管網的壓力和流量不能完全能滿足室內最不利點消火栓的水壓和流量,系統通常為市政給水管網之水經過消防水池由水泵提升加壓供給室內消火栓,建筑物屋頂最高處設重力流之消防水箱或設置氣壓水罐,氣壓水罐一般與水泵設在底層或地下室之泵房內,內存lOmin消防用水。該系統適用于應設室內消火栓但室外市政不能滿足要求的所有建筑物。
3、消火栓水箱給水系統方式
在實際設計工作中,嚴格執行《規范》對于一般城市的大多數多層建筑消防給水設計來講,都只能采用消火栓加壓給水系統方。綜合安全和經濟兩方面的因素,結合火災撲救的實際操作情況。應友必要根據建筑物高度、體積、使用性質及可燃物多少等界定可采用消火栓水箱給水系統方式的范圍。該系統是指從市政給水管網上直接接水至室內消火栓管網,并設置屋頂消防水箱(內貯lOmin消防用水)和消防水泵接合器,火災時可由消防車通過接合器加壓向室內消火栓管網給水。但室外消防系統的給水能力必須包括室內消防用水量。建議先行《規范》中室內消火栓用水量≤10L/s的建筑物在滿足室內外消防水量的情況下,可采用此方式。
四、消防栓給水系統技術要點
1、 高層建筑群的設計特點
高層建筑群消火栓給水系統設計套用現行《高層民用建筑設計規范》(GB50045-95),往往按如下設計方式:一、消火栓系統單獨設置,設臨時加壓泵房,每個消防栓箱啟動泵按鈕信號均要接至消火栓泵房,由著火信號自動啟動消火栓泵。二、必須設不小于6m3 (有的地方消防部門要求為12m3 )的消防水箱。當建筑不利點消火栓靜水壓力低于0.07Mpa時,要設消火栓穩壓泵。三、為保證消防水不被動用,單獨設消防水池或采用液位限制。
按上述設計,消火栓與生活給水系統各自獨立,室外管位緊張,設計困難;另外投資大,影響房地產開發商的開發利潤;屋頂設消防水箱,尤其不設穩壓泵房的消防水箱間,嚴重影響建筑立面。更主要的是,最終使用效果適得其反,有必要認真分析。
2、 高層建筑群消火栓、生活給水系統宜合并
高層建筑群一般為普通住宅,小于等于50m,室內消防栓用水量應為10l/s。如果首層有商業網點按二類商住樓考慮則應為20l/s,若有汽車庫按I、II類停車庫考慮亦采用20 l/s。即使按20 l/s,生活用水量按350L/(人·d)計算,對于8萬m2 左右的高層建筑群,消火栓給水量與生活水給水量基本持平,面積再大則生活給水量大于消防用水。顯然,生活水與消防水共用管,對于面積越大的高層建筑群,就水量而言只會更有利于消防。
生活給水給水水壓與消火栓給水水壓差,經計算為0.12—0.18Mpa左右,完全可以共用設備。如采用變頻給水,生活給水減頻,消防恢復原頻,可克服生活給水采用消火栓水壓耗能略高的毛病。
對于高層建筑群而言,室外給水工程量比較可觀,生活給水與消火栓給水系統分開的結果導致室外管道工程量幾乎增加一倍;對于有地下小汽車庫,總圖緊張的小區,有時竟很難找到管道位置。更應引起有注意的是,某些地方消防檢查統計表明,單獨設置消火栓給水系統竟有1/3不合格,“消防突擊檢查時運行合格率較低”的原因,恰恰是由于生活給水與消防給水分開的緣故。生活給水系統的增加投入可可以增加售房賣點或住戶對物業管理的滿意程度,因此生活給水問題普遍受到重視,生活給水泵因常開,開發商甚至愿意選購進口不銹鋼泵,物業管理也有完善、規范化的制度。消火栓給水系統則不然,很多只是應付例行公事的消防檢查,得不到應有的重視,最終單設消火栓給水系統反倒不安全。
現行消防規范還規定,消防水不能動用。消火栓系統死水一潭,還不允許少量動用,比如綠化灌溉用水。保證半個月或一個月,消防系統換水一次,以防止消防水質的惡化,但最根本的措施還在于消火栓給水與生活給水系統合并。
3、 變頻或氣壓給水系統應視為常高壓給水系統,可不設屋頂水箱
何為常高壓給水系統,《高規》尚無明確定義。本人個人理解,對于水消防系統而言,無論是準工作狀態或消防時,都能保證消防水量與消防水壓的要求,即可認為是常高壓給水系統。
擔心變頻或氣壓給水不能保持常高壓的原因,無非是擔心電源切換時間以及設備機械故障。實際上生活、消防合用的變頻或氣壓給水系統,為了加強其消防功能,在供電電源設計上下足了功夫,為保證生活給水功能,提高樓宇的檔次,開發商也愿意花大價錢購置高級發電機。根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-92)6.1.5.1機組應始終處于準備啟動狀態,當正常供電中斷時,機組應立即啟動,并在15s內能投入正常帶負荷運行。
對于小高層建筑群而言,即使15s的消火栓給水量,也就是300L,保守點按30s,即穩壓罐水容積到600L,也足以保證消火栓系統的安全。
至于設備故障,生活給水泵及消火栓給水泵互相備用,大大增加了設備的安全性。何況山上的水池及管道輸送也不是絕對沒有故障的可能。隨著科技的發展,設備的可靠性還會進一步提高。
設屋頂消防水箱對于大型高層建筑問題不大,但對于高層建筑群則有異議。如果一次著火區設一個顯然做不到萬無一失。《高規》未有著火次數的規定,《建規》則規定≤2.5萬人為1次, ≤5萬人為2次。按如今一般人均面積,2.5萬人反推算,住宅面積至少也在50萬m2以上;按較高的容積率,住宅占地面積也要28萬m2,其半徑在200 m以上。即使屋頂消防水箱在中心位置,管道阻力也相當可觀。若每一座高層都加消防水箱,這種方式即過于原始,造價也高。相反,可靠的生活、消火栓給水合并變頻給水系統,則無此弊病。
房地產行業進入市場機制以來,對房屋美觀、實用提出更高的要求,出現許多新型建筑,對傳統消防方案,提出這樣或那樣的意見。制定適宜的消防規范舉足輕重,能否在保證安全的前提下采取更節省的方案,期望有關消防設計規范不斷完善。
4、現階段高層建筑群消火栓給水系統設計要點
在針對高層建筑群消火栓給水系統新規范未產生以前,為保證業主的利益和消火栓給水系統的更為可靠,現階段可采用部分變通做法。設計要點如下:
A 單體高層建筑內消火栓給水與生活給水系統分開,生活給水進戶總管上設電磁閥,有火警信號時電磁閥關閉,防止著火時水源被生活給水系統占用。共用水池儲量為生活用水與消防用水的總和,變頻給水裝置的水量為兩者之和。
B 高層建筑群室外生活給水與消火栓給水合流,以合用最大水量,最高水壓選變頻給水泵。變頻水泵壓力為可調,分別設生活給水壓力及消火栓給水壓力兩檔,消火栓給水壓力與消火栓連鎖,著火時火災信號自動改變變頻給水壓力設置。
五、結語
關鍵詞:多層建筑;選用;結構設計
Abstract: with the rapid development of economy of our country, our country's construction industry is also ushered in the was never opportunity of development and space, every year there are a lot of construction engineering plan into construction process. People in quality for building may request with the improvement of living conditions and improve, multistory buildings structure design of and the overall quality of the quality of construction has a direct effect. Here is to analyze the download the structural design of the multi-storey building in what common problem.
Keywords: multi-storey building; Choose; Structure design
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A 文章編號:
1、關于國家對設計規范的強制性問題
為了保證建筑結構的設計質量要符合標準,國家對這一方面頒布了相應強制性的標準和規范,這就要求了廣大設計人員在設計過程中要遵守相應的規范和法則,這樣在很大的程度上可以保證建筑結構的設計質量問題。這種現象從本質上對設計人員在建筑設計上的積極性和創新性產生了限制因素。在很多的發達國家中就不是如此,和我們國家的體制完全不同,他們只是用這些所謂的設計規范當做一定的參考和指導,如果設計人員參考正確是正常的現象,如果不幸運的粗錯了,有問題出現了,所發生的責任也是需要個人所承擔的。在我們國家在規范編制工作上也有著更高水平的要求,這樣就會遇到很多的困難問題需要解決,例如平常的時候最小的配筋率為例子。外國的規范是在0.8%到1%之間,這個國外所規定的數值在設計建筑中是比較適宜的。設計人員也可以據其具體的情況選用更低一些的配筋率。在我國因為國家并無明文條款規定很明確的安全性的渡量標準。可以按照最低的標準線設計,也可以高出設計標準的很多。在這樣的制度下,就能讓有些心存不良的人鉆了制度的空子。特別是在社會主義的初期階段。在我國的市場經濟有關的規范還不是很完善的時候,更是讓很多不良心態的人有機可乘。
2、可靠的設計理論應用于設計規范中
將真實可靠的設計理論在設計規范中有效的應用時,無論在工程界或者是學術上一直以來都是有一定的分歧的,大多數的設計人員都是傾向于安全系數高的極限的狀態設計方法。這樣安全度的表現易于理解而且還比較靈活,是因為在各項安全系數的確定時不排斥用可靠度的理解方式進行分析和對比。再接著綜合的考慮其他的因素對其加以改正。正是因為現在根據的建筑結構設計的貴干已經采取了可靠度的設計理論,在其規范的計算表達方式與多安全的系數法很相似,在實際應用中將其理解成多安全系數方法也是可以的??煽康睦碚摱仍诓煌N類型的建筑結構的適用上會有很大的差別,應用混凝土的建筑結構到現在還沒有不能解決的問題。所以說這個就不適合再變化了。到現在為止可靠度的理論至今還在發展,這個理論上的問題還應該繼續的發展下去。
3、設計結構規范減少浪費資源
節約資源作為進行人類的可持續發展的戰略是一種傳統觀的美德,更是結構設計人員應該遵守的重要準則,我們在這里進行討論的也只是在激活經濟的年代盛行過一段時間的片面節約理論。雖然是這種節約理論在過去的短缺經濟也是必要合理的,問題在于把他用在現在說的社會經濟體制時,有的時候就不太適用了。作為一名多層建筑結構的設計師,其應盡力做到的責任是可以恰到好處的選擇材料。就是盡力可以以最少的材料去完成在建筑中的各種需求。如果是讓其材料用量增加,橫截面積任意的加大,這個工作建筑師都可以做。在當代的多層建筑結構的設計存在問題中,其中有一個方面是不可以忽視的,就是結構設計中的浪費問題。在我們的國家有很多的混凝土鋼筋的多層建筑的所用鋼筋量都已經超出了再國外一樣高度的建筑鋼結構的所用鋼筋量,其不合理的地方由此可見。對與多層建筑結構設計的安全度討論,也是正常,但是這樣會不會使設計人員誤導,使他們誤以為按照我們國家的規范設計可能會造成不安全的因素,以至于極為盲目的加大結構的面積,增多用鋼筋的數量,造成浪費的不必要,這種是不可以不防止的。
4、多層建筑結構設計的安全度選用
對于規范較低的安全度看法,最早是在源自于從事在高強度混凝土的結構推廣和科研應用的工作中所感知的。用當代所規范的C50到C60級別的高強混凝土的結構,它的安全儲備系數比普通的強度混凝土還低,這樣在推廣的時候照成很多阻力和困難。更何況一項新的技術開始應用可能會存在經驗的不足等等的問題。這就需要有可以寬松些的安全度的選用環境。低的安全度很難見到效果,這樣對于新的技術推廣是沒好處的。要更大的提高結構設計的安全度,無非得是基于對當時的安全度進行一個初步分析比較和客觀的形式變化后的一種較為宏觀定性的估價。到底是需要提高的多少,則是需要通過課題另外立項研究才可以確定的。在我們國家安全度的幅度較為廣闊,每個地區的經濟發展不是很平衡,像滬、京、穗這些的國際大都市的多層建筑結構設計的安全度應該是高一些,在經濟不算發達的地區可以將安全度適當的放低一些。提高建筑結構上的安全性是需要能從結構構造、結構布置、材料選擇、結構選型等很多方面實施努力的,用以加強多層建筑結構的耐久性、延性和整體性,提高它能防止倒塌和抵御不測的災害、特別是在連續倒塌上的抵抗能力。
5、獨立基礎多層建筑結構設計的荷載取值的問題
在我們國家對于多層建筑抗震的設計有較為高的要求。依照國家規定的有關規范,如地基主要的受力層土質的情況稍微好,對于多層建筑的高度不是非常的的情況下是不需要針對地基抗震的基礎進行計算的。在我們國家對于那些在抗震度8度地區,應用混凝土的框架結構房屋大多數的情況是不需要對承載能力進行計算的,單在多層建筑結構的設計過程中應對建筑的自身載荷和受力情況來進行一個綜合的分析。
6、多層建筑結構抗震的等級
在我國許多的多層建筑結構設計中,大多數的房屋建筑按照其抗震的防設分類是屬于丙類型的建筑,例如民用的住宅和辦公樓以及一般的工業建筑,它的抗震等級是可以根據結構類型、烈度和房屋高度來按照《建筑抗震設計規范》的表格確定的。而交通、醫療、電訊、消防、能源等類型的建筑及大型的零售商場和體育館等公用建筑,開始應該是依照《建筑抗震防設分標準》來確定哪些是屬于乙型的建筑。丙、乙類型的建筑,均是按照本地區的抗震設防的烈度進行計算地震作用的。對與那些乙型建筑,大多數的情況下,如果抗震的防設烈度在60到80之間時,抗震的措施要符合該地區抗震設的防烈度高出一度要求。
7、結構周期的折減系數
多層建筑框架的結構以及框架震墻結構,因為填充墻存在的原因,使計算的剛度小于結構實際的剛度。實際的周期小于計算周期。所以,計算出的地震剪力要比實際偏小一些,使建筑的結構稍微的不安全。因此,對多層建筑結構的計算周期折減是非常必要的但是對于建筑框架的結構計算周期折減的系數取的過于大些或計算的周期不折減這些都是極為不妥當的。在對多層建筑的框架結構徹底填充墻的時候。周期的折減系數應采取0.6到0.7,采用輕質的砌塊或者砌體填充的墻很少時,可以取用0.7到0.8,完全的用輕質的墻體板材的時候,可以取0.9.只有在沒有墻的純框架時,計算的周期才可不折減。
結語:隨著我國城市住宅的人口數逐漸的增加,城市用地的面積也在不斷擴大。國家土地的資源變得緊張起來,為了能更好的在最大的限度上合理的利用這些有限的資源,建筑的方面也逐步的朝多層建筑方向發展了。這使現在的房屋建筑結構變得越發的復雜。對于多層建筑結構的設計要求也在不斷的提高。多層建筑結構的設計也相對較為有難度,只要在設計的過程中注意以上的問題,想必一定會對我們國家的多層建筑結構設計有所幫助的,從而保證了多層建筑結構設計科學合理的同時還具有非常高的經濟性。
參考文獻:
[1] 李向東,劉小民,多層建筑結構設計問題探討[J],福建建材,2009
[2] 歐澤霖,淺談多層建筑結構設計中的幾個問題[J],科技信息,009(23)
關鍵詞:消防改造 自動噴淋 滅火系統
自動噴淋滅火系統的類型可以分為:濕式、干式、預作用式等等。其具有固定滅火和自動報警的諸項功能,對建筑物的早期滅火作用顯著。所以,在現代消防中占據著重要的位置。
濕式自動噴淋滅火系統,由消防供水系統、濕式報警閥組、管網、閉式噴頭和高位消防水箱等組成。其系統既可以與火災自動報警系統聯動,又可以是一個獨立的系統。
供水系統,是由消防水池、消防水泵、消防水泵電氣控制柜等組成,其作用是給噴淋系統提供足夠的滅火的有壓水源。那么,對于一些老建筑的消防改造工程來說,這就需要建筑內或周圍能提供安裝這些設備的地方。而對于有一些老建筑來說,由于當初設計時沒有考慮這些位置,現在要尋找一個適合的空間就有一定的難度。如何解決歷史遺留的問題,這就給老建筑改造工程的消防設計提出了新的課題。下面,我們就如何解決這些問題進行討論。
一、濕式自動噴淋滅火系統供水量的設計依據
為了正確、合理地設計濕式自動噴淋滅火系統供水量,必須按照《自動噴水滅火系統設計規范》的相關要求進行。
設計中噴水強度、噴頭工作壓力和作用面積是體現自動噴淋系統滅火能力的重要參數。一定要根據不同對象,按照《自動噴水滅火系統設計規范》5.設計基本參數中的相關表認真選取。然后,按照以下公式計算。
二、工程實例
某多層建筑的老辦公樓,原有的消防設施是室內消火栓,由市政管網供水,屋頂有生活水箱30m?一個。因市場形勢需要,改造作為賓館使用。按照消防規范的有關要求,這次消防改造中應增加火災自動報警系統及聯動控制系統、自動噴淋滅火系統等等。
要實現這次改造,初步認為其難點在于自動噴淋滅火系統需要建一個消防泵房。通過實地考察我們發現,該建筑周圍的空地不多。要完全按照要求設計消防水池、消防水泵及消防管網等的安裝的話,地方顯得不夠。通過分析討論,認為可以減少消防水池的容積,從而減少占地。這樣,可以解決用地面積不夠的難題。那么,消防水池容積減少后,可以通過在使用中從市政管網不斷取水的方式,來補充消防水池消耗一部分水的方法,來滿足《自動噴水滅火系統設計規范》規定的1小時的用水量。初步估算,消防水池的容積為60 m?。
于是,我們進一步收集到該建筑室內消火栓用水,是接在DN200的市政管網上。該管網的壓力為0.30MPa,流速2m/s。
有了這些基本數據,我們就進行理論計算。
1. 自動噴淋滅火系統供水量的計算
根據我們初步估算的60 m?的消防水池,加上直接從市政管網向消防水池補充56.52 m?/h,理論上能滿足Qs =100 m?/h的要求。
在實際工程中,最后確定采用65m?的消防水池,與市政管網DN200直接碰管的消防水池的進水管用的是DN100。同時,對浮球閥調整到合適的位置。在調試試驗中,證明完全能滿足工程的使用要求。
2.高位消防水箱的改造
按照《建筑設計防火規范》的相關要求,該消防改造的高位消防水箱應取18m?。屋頂現有的生活水箱為30m?,只需對出水管的位置按照實際要求進行改造。在實際工程中,在水箱的中部以上位置引出的作為生活用水,下部引出的作為消防用水。所以,現有屋頂生活水箱稍加改造,就能滿足使用要求。
由于屋頂水箱與最高層噴淋的末端試水處的高度差不夠,不能形成有效的壓力差。所以,我們就在屋頂增加了一套穩壓系統。從而,保證了噴淋系統的自動啟動。
三、結束語
對于老建筑的消防改造,是一個艱巨而又復雜的工作。以上的例子,只是反映了消防改造中的一部分。實際工程中處理的方法是多種多樣的,只要按照現場的實際情況,采用因地制宜的方法,一定能達到事半功倍的理想效果。本文,希望能起到拋磚引玉的效果。
參考資料:
1.《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084