摘要：從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上較系統(tǒng)、全面地分析了某高層辦公大樓的室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴淋給水系統(tǒng)的組成、功能、特點(diǎn)，并就減壓閥的選型、報(bào)警閥前環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)置、水錘的消除、過濾器的設(shè)置、噴淋穩(wěn)壓泵出水管的連接方式、系統(tǒng)沖洗、閉式噴頭的保護(hù)等設(shè)計(jì)及施工方面的問題提出了一些想法和建議。
　　關(guān)鍵詞：消火栓系統(tǒng)，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)
　　
　　某高層辦公大樓為地下2層、地上21層，建筑面積22000m2，建筑高度92.4米，為一類建筑，耐火等級(jí)為一級(jí)。大樓內(nèi)設(shè)有消防水系統(tǒng)（消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)）、報(bào)警系統(tǒng)（火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、消防廣播、消防聯(lián)動(dòng)）以及疏散指示、應(yīng)急照明、防排煙、CO2氣體滅火等諸多系統(tǒng)。在這里筆者根據(jù)自己的工作實(shí)踐，主要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上大樓內(nèi)的消防給水系統(tǒng)（消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)）進(jìn)行一些分析和探討。
　　
　　一．室內(nèi)消防給水系統(tǒng)分析
　　大樓消火栓給水系統(tǒng)用水量按40L/S，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按3H考慮；噴淋給水系統(tǒng)用水量按30L/S，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按1H考慮。由于兩種給水系統(tǒng)作用時(shí)間不同，對(duì)壓力、水質(zhì)的要求也不同，因此大樓兩種系統(tǒng)采取分開獨(dú)立設(shè)置的方式。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是可防止消火栓用水影響自動(dòng)噴淋系統(tǒng)用水或因消火栓漏水而引起的誤報(bào)警，具有安全可靠的特點(diǎn)。
　　1． 消火栓給水系統(tǒng)
　　圖1為消火栓給水系統(tǒng)圖。可以看出，系統(tǒng)為臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，火災(zāi)時(shí)由消防值班室或消火栓內(nèi)按鈕啟動(dòng)消火栓泵，使管網(wǎng)內(nèi)壓力和流量達(dá)到滅火時(shí)的要求。
　　
　　
　　1-吸水坑2-閘閥3-消火栓泵4-泄水閥5-壓力表6-止回閥7-水泵接合器8-安全閥
　　9-消火栓10-比例式減壓閥11-自動(dòng)排氣閥12-減壓孔板13-試驗(yàn)消火栓14-屋面水箱
　　圖1室內(nèi)消防給水系統(tǒng)圖
　　
　　a． 消火栓給水
　　該辦公大樓附近正好有一個(gè)人工湖，在室外建造了一個(gè)吸水坑，室內(nèi)消火栓用水由消火栓泵從吸水坑吸水加壓供給。考慮到消火栓用水對(duì)水質(zhì)的要求不甚嚴(yán)格，吸水坑儲(chǔ)水（30m3）由就近的湖水經(jīng)沉淀、過濾等處理后引來。湖水常年處于動(dòng)態(tài)流動(dòng)中且水位基本恒定，可被視作一個(gè)巨大的消防水池，能完全滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3H內(nèi)的消火栓用水需求。這樣不但省去了人工建造一個(gè)有足夠容積的巨大的消防水池，而且也避免了日后使用時(shí)每次更換消防儲(chǔ)水而造成的自來水資源的巨大浪費(fèi)，在節(jié)省投資和降低使用、維護(hù)成本方面具有積極意義，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、適用的原則。另外，屋面設(shè)有消防水箱，其有效容積為24m3，可以滿足火災(zāi)初期的滅火需要。
　　b． 豎向分區(qū)
　　系統(tǒng)采取分區(qū)給水方式：-2F至7F為低區(qū)，8F至21F為高區(qū)，高低區(qū)共用消火栓泵。消火栓泵設(shè)于地下二層，兩用一備，采用使運(yùn)行更為可靠的自灌式吸水方式。為保證最不利點(diǎn)消火栓栓口的滅火壓力，消火栓泵選型為100DL-5，揚(yáng)程H＝109米，流量Q＝20L/S。低區(qū)為消火栓泵經(jīng)減壓閥減壓后供水，高區(qū)由消火栓泵直接供水，這樣就省去了中間水箱。這種設(shè)置方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省了上層使用面積；（2）防止了噪聲和二次污染；（3）運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠，維護(hù)管理方便。
　　另外，室內(nèi)系統(tǒng)為保證管網(wǎng)某段維修和發(fā)生故障時(shí)，仍能保證火場(chǎng)用水，采用了環(huán)狀管網(wǎng)，其引入管為兩根，提高了供水的安全可靠性。為保證消火栓栓口的出水壓力不大于0.5MPa，8F至12F消火栓入口處設(shè)置了減壓孔板。
　　c． 消火栓的平面布置
　　系統(tǒng)采用自救式消火栓箱，箱內(nèi)配有供專業(yè)消防人員使用的全套滅火設(shè)施、普通工作人員使用的自救卷盤和破玻按鈕及水泵運(yùn)行指示燈附屬設(shè)備。消火栓設(shè)在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點(diǎn)，其間距能保證同層任何部位有兩支水槍的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。
　　d． 水泵接合器
　　考慮到室內(nèi)消火栓滅火用水量的需求，系統(tǒng)共設(shè)置了四組水泵接合器，當(dāng)室內(nèi)消火栓泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)自救消防用水不足時(shí)，消防車可從室外消火栓取水，通過水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，供滅火使用。
　　2． 自動(dòng)噴淋給水系統(tǒng)
　　圖2為自動(dòng)噴淋給水系統(tǒng)圖，按中危險(xiǎn)級(jí)要求設(shè)計(jì)。
　　a． 系統(tǒng)組成
　　系統(tǒng)為濕式閉式系統(tǒng)，由儲(chǔ)水箱、噴淋加壓泵、穩(wěn)壓泵及氣壓罐、濕式報(bào)警閥、水流指示器、管網(wǎng)、閉式噴頭、泄水裝置等組成，初期火災(zāi)10min用水由屋面水箱供給。玻璃鋼儲(chǔ)水箱置于地下一層，噴淋泵、濕式報(bào)警閥均置于地下二層。玻璃鋼儲(chǔ)水箱的有效容積為120m3，能滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1H內(nèi)的室內(nèi)噴淋用水量。因噴淋系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的要求較高，儲(chǔ)水由室外市政供水環(huán)網(wǎng)引來。噴淋泵一用一備，選型為100DL-6，揚(yáng)程H＝110米，流量Q＝30L/S，啟動(dòng)時(shí)能保證最不利點(diǎn)噴頭處的滅火壓力和流量。
　　1-儲(chǔ)水箱2-閘閥3-噴淋泵4-泄水閥5-壓力表6-止回閥7-比例式減壓閥8-濕式報(bào)警閥9-水泵接合器10-安全閥11-信號(hào)閥12-水流指示器13-截止閥14-自動(dòng)排氣閥15-氣壓罐16-電接點(diǎn)壓力表17-穩(wěn)壓泵18-屋面水箱
　　圖2室內(nèi)自動(dòng)噴淋給水系統(tǒng)圖
　　
　　b． 系統(tǒng)特點(diǎn)
　　系統(tǒng)未設(shè)中間水箱，為不分區(qū)給水方式，在噴淋泵出口設(shè)置了三套濕式報(bào)警閥，分別控制-2F～5F、6F～13F、14F～21F，每套報(bào)警閥所控制的噴頭數(shù)不超過800個(gè)。氣壓罐設(shè)置在屋面穩(wěn)壓泵出水管處，可避免停泵時(shí)因水錘沖擊而造成的穩(wěn)壓泵頻繁啟動(dòng)的弊端。這種不分區(qū)給水方式的優(yōu)點(diǎn)是：（1）能夠保證初期火災(zāi)消防用水；（2）氣壓罐設(shè)在高位，工作壓力小，其有效容積利用率高；（3）低層部分-2F～5F在報(bào)警閥前采用減壓閥減壓，保證了系統(tǒng)供水壓力的均勻性。
　　c． 系統(tǒng)運(yùn)行
　　火災(zāi)發(fā)生時(shí)，噴頭噴水動(dòng)作，噴淋管內(nèi)產(chǎn)生水流，水流指示器將信號(hào)傳送至消防值班室，并指示火災(zāi)發(fā)生的位置，同時(shí)，濕式報(bào)警閥的水力警鈴發(fā)出聲響，壓力開關(guān)動(dòng)作，啟動(dòng)噴淋泵。穩(wěn)壓泵和氣壓罐能維持系統(tǒng)平時(shí)所需的供水壓力，對(duì)系統(tǒng)起監(jiān)護(hù)作用并使系統(tǒng)具有自動(dòng)控制的功能。穩(wěn)壓泵啟閉由電接點(diǎn)壓力表控制，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定的低值0.16MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的高值0.22MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵停止。
　　
　　二．對(duì)幾個(gè)問題的探討和建議
　　1．關(guān)于減壓閥的選型
　　由圖1、2可知，本高層辦公樓室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)置了比例式減壓閥，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意對(duì)減壓閥的選擇，因?yàn)橛性S多減壓閥只能減動(dòng)壓而不能減靜壓。常用的減壓閥按結(jié)構(gòu)形式有薄膜式、彈簧式和活塞式三種；按作用形式可分為比例式、定壓式。定壓式減壓閥中有一種既減動(dòng)壓、又減靜壓，且無論閥前壓力如何變化，閥后壓力都可穩(wěn)定在所需壓力的減壓穩(wěn)壓閥。筆者建議，消火栓給水系統(tǒng)當(dāng)采用減壓閥進(jìn)行給水分區(qū)時(shí)，為滿足規(guī)范中關(guān)于消火栓栓口靜、動(dòng)壓的要求，宜采用既能減動(dòng)壓、又能減靜壓的可調(diào)式薄膜減壓閥。
　　2．關(guān)于報(bào)警閥前環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)置
　　由圖2可知，本工程自動(dòng)噴淋系統(tǒng)兩臺(tái)噴淋泵(一用一備)只設(shè)置一條出水管，這種供水方式可靠性較差。因?yàn)樽詣?dòng)噴淋系統(tǒng)是立足于自救的系統(tǒng)，將在無人操控的條件下自動(dòng)啟動(dòng)噴水滅火，其撲救初期火災(zāi)的功效甚至優(yōu)于消火栓系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)的滅火成功率與供水的可靠性密切相關(guān)，因此筆者認(rèn)為宜采用如圖3所示的供水可靠性更高的環(huán)狀供水：
　　
　　圖3報(bào)警閥前環(huán)狀管網(wǎng)設(shè)置示意圖圖4屋面水箱出水管設(shè)置示意圖
　　
　　同理，在屋面水箱通向管網(wǎng)的出口處也宜分別設(shè)置三條出水管，如圖4。
　　3． 消除水錘的技術(shù)措施
　　為保證消防系統(tǒng)的供水安全性，消防值班員需定期進(jìn)行開機(jī)調(diào)試或檢測(cè)。由于濕式自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的報(bào)警閥具有使水單向流動(dòng)的止回功能，一旦關(guān)閉噴淋泵，將在報(bào)警閥后的管道上產(chǎn)生一定程度的水錘現(xiàn)象，造成管道的晃動(dòng)，使支架松動(dòng)，影響系統(tǒng)的正常使用。消除這一弊端的有效措施是：
　　（1）按施工規(guī)范的要求設(shè)置防晃支架；
　　（2）在報(bào)警閥后的管段上每隔一定距離設(shè)置可撓曲的橡膠街頭，以減少水錘的沖擊振動(dòng)。
　　4． 關(guān)于過濾器的設(shè)置
　　本工程原設(shè)計(jì)中未設(shè)置任何過濾器，筆者認(rèn)為不妥。因?yàn)橄�防�?chǔ)水池和屋面水箱中難免有碎雜物存在，這些雜物一旦進(jìn)入消防給水系統(tǒng)，對(duì)消火栓系統(tǒng)而言，有可能堵塞減壓閥而導(dǎo)致減壓閥的動(dòng)作失靈，使減壓閥后的管道水流不暢或超壓；對(duì)自動(dòng)噴淋系統(tǒng)而言，碎雜物的進(jìn)入除有可能堵塞閉式噴頭外，還有可能堵塞濕式報(bào)警閥內(nèi)通向水力警鈴的和壓力開關(guān)的管孔，造成系統(tǒng)需動(dòng)作滅火時(shí)水力警鈴無法發(fā)出鈴聲報(bào)警，壓力開關(guān)無法啟動(dòng)發(fā)出電信號(hào)，從而無法啟動(dòng)噴淋泵。另外，碎雜物還有可能卡住濕式報(bào)警閥的座圈，使報(bào)警閥無法關(guān)閉，系統(tǒng)內(nèi)的水不斷經(jīng)報(bào)警閥流向水力警鈴和壓力開關(guān)，造成系統(tǒng)不動(dòng)作滅火也報(bào)警的誤報(bào)現(xiàn)象。因此，筆者認(rèn)為在消防給水系統(tǒng)的下述部位設(shè)置過濾器是十分必要的：
　　（1）消火栓泵、噴淋泵吸水管的入口處；
　　（2）在屋面水箱通向室內(nèi)消防系統(tǒng)的出水管處。
　　5．關(guān)于噴淋系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵出水管的連接方式
　　由圖2可見，本高層辦公樓設(shè)計(jì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的出水管連接在報(bào)警閥前，這是一種正確的做法。有些設(shè)計(jì)將此出水管連接在報(bào)警閥后，如圖5，這樣做的結(jié)果是：當(dāng)火災(zāi)發(fā)生噴頭噴水時(shí)，報(bào)警閥無法報(bào)警，壓力開關(guān)不動(dòng)作，消防水泵也無法啟動(dòng)。這個(gè)問題應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。
　　
　　(a)正確（b）不正確
　　圖5穩(wěn)壓泵出水管的連接方式
　　
　　6．關(guān)于系統(tǒng)沖洗
　　消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)均應(yīng)在安裝完畢試壓合格后進(jìn)行沖洗，特別是對(duì)于自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，對(duì)沖洗的要求更為嚴(yán)格，若沖洗不徹底，碎雜物很可能在管網(wǎng)局部造成堵塞（如前所述的減壓閥、報(bào)警閥處）和破壞止回閥的密封性能，使系統(tǒng)部分或完全喪失滅火功能。在監(jiān)理工作實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)施工單位往往不重視系統(tǒng)管網(wǎng)的沖洗的工作，這是極其錯(cuò)誤也是非常有害的一種認(rèn)識(shí)，將給系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來重大隱患，所以，必須重視系統(tǒng)清洗工作。
　　沖洗的具體要求是：
　　（1）沖洗前，應(yīng)檢查管道的支架、吊架，必要時(shí)采取加固措施；還應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的儀表采取保護(hù)措施，止回閥、報(bào)警閥、水流指示器等應(yīng)拆除，沖洗工作結(jié)束后應(yīng)及時(shí)復(fù)位。
　　（2）沖洗應(yīng)分段進(jìn)行，先室外，后室內(nèi)；先地下，后地上；室內(nèi)部分的沖洗應(yīng)按配水干管、配水管、配水支管的順序進(jìn)行。
　　（3）沖洗的水流速度不宜小于3m/s，并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)出口處水的顏色、透明度與入口處基本一致時(shí)，沖洗方可結(jié)束。
　　7．施工中閉式噴頭的保護(hù)
　　自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的噴頭是系統(tǒng)的重要組成部分，滅火的可靠性很大程度上依賴于噴頭的安裝質(zhì)量。噴頭應(yīng)在系統(tǒng)試壓、沖洗合格后安裝，安裝時(shí)應(yīng)使用專用扳手，安裝后應(yīng)對(duì)其采取保護(hù)措施，以防止水泥砂漿、涂料、油漆等附著在閉式噴頭的感溫元件上，造成閉式噴頭不能感溫作用，延緩動(dòng)作滅火時(shí)間等不良后果。閉式噴頭安裝后的保護(hù)方法為：采用厚度為0.2mm的塑料布將噴頭包裹緊，待系統(tǒng)通水調(diào)試前，再將塑料布從噴頭取下。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　1. 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，GB50045-95，2005年版。
　　2. 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50084-2001。
　　3. 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范，GB50261-2005。