自动喷水系统设计中的几个问题

 

　　一、《高层民用建筑设计防火规范》﹙GB50045－95﹚﹙以下简称《高规》﹚第7.4.8.1条指出：“增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/S；对于自动喷水灭火系统不应大于1L/S。”第7.4.8.2条又指出：“气压水罐的调节水容量宜为450L。”设置增压设施的目的及对气压罐容量的要求，其相应的条文说明中作出如下解释：设置增压设施的目的主要是在火灾初期时，消防水泵启动前，满足消火栓和自动喷水灭火系统的水压要求。对增压水泵，其出水量应满足一个消火栓用水量或一个自动喷水灭火系统喷头的用水量。对气压水罐其调节水容量为二只水枪和5只喷头30S的用水量，即2×5×30＋5×1×30＝450Ｌ。

　　笔者认为，《高规》第7.4.8.1条正文与其相应的条文说明有矛盾之处。本文拟就这一问题做一些探讨。

　　有关资料说明，临时高压消防给水系统在火灾初期，当消防水泵尚未启动时，其消防用水全部由消防水箱供给。此时消火栓给水系统一般是1~2只水枪出水，自动喷水灭火系统则是1~5只喷头出水。消防水箱供水由于其设置高度的限制，往往很难满足室内最不利点灭火设施的水压及水量要求，因此需增设增压（稳压）设施。在消防水泵启动之前，增压（稳压）设施必须满足消火栓和自动喷水灭火系统最不利点处的流量及水压要求。

　　为了达到火灾初期室内最不利点灭火设施的水压及水量要求,就必须根据不同的建筑物及其消防水箱的设置高度分别进行计算，以便选用合适的增压（稳压）设施。

 

　　下面就消火栓给水系统及自动喷水灭火系统分别在满足一个消火栓和一只喷头的水量下所需的水压计算如下：

　　1.消火栓给水系统

　　《高规》中规定，对于建筑物高度不超过100m的高层建筑，消火栓水枪的充实水柱不应小于10m，且每只水枪的最小流量为5L／S。现查《建筑给水排水设计手册》中图2.1-10，Ｓk－Ｈq－Ｑxh计算图，可得出当采用φ19水枪，保证水枪最小流量为5L/S时所需的充实水柱为11.8m，能满足《高规》要求。对于建筑物高度超过100m的高层建筑，《高规》则规定水枪的充实水柱不应小13m。同样按上述方法计算，可得出当水枪的充实水柱为13m时，水枪流量为5.42L/S，大于5L/S，同样能满足《高规》要求。

 

　　２．自动喷水灭火系统

　　根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）表5.0.1的规定，民用建筑和工业厂房中喷头的工作压力不应低于0.10ＭＰa。对于标准喷头，其流量为Ｑ＝1.33L/S。

 

　　增(稳)压泵流量的确定

　　增(稳)压泵的作用是定期为气压罐补水,以保证气压罐中存有扑救初期火灾所需的用水,同时又必须保证一只水枪工作或一个喷头开放时能立即起动消防水泵,所以其流量不应大于一只水枪的最小流量或一只喷头的流量,即分别不大于5L/S和1.33L/S。

 

　　气压罐调节容积

　　气压罐的作用一是使增(稳)压泵不必频繁启动;二是提供在消防水泵启动过程中所需的消防用水。所以其调节水量按二只水枪和5个喷头30S的用水量来计算是合理的,而不应明确规定为450L。据此可以计算出:对于消火栓消防给水系统当建筑物高度不大于100m时,其气压罐调节容积为5L/S×2×30S=300L;当建筑物高度大于100m时, 其气压罐调节容积为5.42L/S×2×30S=325L;对于自动喷水灭火系统其气压罐调节容积为1.33L/S×5×30S≈200L。

 

　　对于消火栓消防给水系统, 当消防水箱高度不能满足消防规范要求时,需设置增压水泵和气压罐, 增压水泵的流量和扬程应通过计算求得。当建筑物高度不大于100m时, 增压水泵的流量不应大于5L/S,气压罐的调节容积不应小于300L;当建筑物高度大于100m时, 增压水泵的流量不应大于5L/S,气压罐的调节容积不应小于325L。

　　对于自动喷水灭火系统,其稳压泵的流量不应大于1.33L/S,气压罐的容积不应小于200L。

　　对于消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用的气压罐，当建筑物高度不大于100m时其调节容积为500L；当建筑物高度大于100m时为525L。