时间:2023-03-30 11:36:30
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关键词:多层建筑设计流速自动喷水灭火系统水箱设置高度
l、多层建筑室外消防给水管网设计流速的确定。
对于底层带商业网点的多层住宅,多层综合楼,普通办公楼或厂房,库房等工程,在市政给水管道能够满足室外消防用水量的情况下,同时按多层建筑立足于“外救”的原则,设计一般采用设置屋顶前10分钟消防水箱,及底层设置室外水泵接合器的消防供水方式,消防管网内平时水压较低,当发生火灾时,由消防车通过水泵接合器向室内消防系统加压送水,以达到消防灭火的目的,根据我国现行(建筑设计防火规范)GBJ16—87(以下简称(建规))第8.l.3条“室外消防给水可采用高压或临时高压给水系统或低压给水系统,……如采用低压给水系统,管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于10m水柱(从地面算起)。”并注明消火栓给水管道设计流速不宜超过2.5m/s,而厦门消防部门规定室外消防给水管道流速不能大于1.2m/s,笔者对此规定有不同的看法。消防部门的依据是市政部门所提供的市政管道流速为1.2m/s,故在选择室外消防给水管的流速也不大于l.2m/s,但笔者认为管道流速应与市政管道压力有关,只要市政给水管道压力足够大,室外消防管道流速又满足规范不宜大于2.5m/s的要求,既能满足消防流量的设计要求。
笔者最近设计了一个厂区内,一幢建筑面积3500m2的六层综合楼和一幢建筑面积3400m2的丙类五层厂房,综合楼室内消防流量为15l/s,室外消防流量为20l/s,厂房室内消防流量为10l/s,室外消防流量为25l/s,室个外消防流量均为35l/s,按同一时间内一次火灾次数设计,室外消防给水管与市政给水管形成室外环状管网,并设有两个接口,在设计中室外消防给水管若按流速不大于1.2m/s计算时,应选择d200的供水管,按流速不大于2.5m.s计算时,选择d150的供水管即可,本工程室外消防管从市政引入点到灭火时最不利点室外消火栓,管长共50米,设计选用d150的铸铁管,管道流速V=2.01m/s,市政引入点至最不利点室外消火栓管道沿程损失为:
Σh=Q2×A×L
式中:Q—管道流量(m3/s)本工程Q=0.035m3/s
A—铸铁管比阻;d150时A=41.85
L——管道长度(m)L=50m
故:Σh=0.0352×41.85×50=2.56m
管道总损失:H1=1.2Σh=1.2×2.56=3.07m
按“建规”第8.1.3条室外消防管最不利点消火栓的压力不小于10米水柱,所以本工程需要市政所提供的水压计算如下:
H=10十H1=10十3.07=13.07米水柱=0.131MPa(这里市政给水引入点的黄海标高与最不利点消火栓黄海标高相同)。
而市政所提供的该地段市政水压不小于0.30MPa,远远满足室外消防管所需要的市政水压,所以本工程室外消防管网流速可按规范规定的不大于2.5m/s的速度计算,否则按消防部门所规定的不大于1.12m/s流速进行计算,本工程应选用d200的室外给水管,这样势必放大与市政接口的水表口径,即选用两个L×S150的水表,根据厦门自来水供水章程规定,给水增容费是以水表口径来收费的,而按规范所要求的不大于2.5m/s流速计算,选用两个L×S100的水表即可。这样选用l×S150比选用L×Sl00的水表增容费多12.8万元,还要加上管道,配件所增加的费用,即给开发商造成了不必要的浪费。
笔者认为室外消防管道流速不必拘于消防部门所规定的不大于1.2m/s,而应结合市政水压情况,按规范所要求的流速不大于2.5m/s进行设计,这样我们在设计中既能满足规范要求,又能达到科学,节省投资的目的。
2、自动喷水灭火采用临时高压给水系统时高位水箱设置高度的确定。
我国现行规范《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95)(以下简称《高规》)第7.4.7.2条对高位消防水箱的设置高度有以下规定即“高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力,当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa,当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa,当高位消防水箱不能满足上述静压要求时应设增压设施”,通常设计中消火栓系统与自动喷水灭火系统共用一个高位消防水箱,即由此选定的消水箱的高度能否满足自动喷水灭火系统的要求?根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ84—85)(以下简称《自喷》)第2.0.2条中规定“湿式喷水灭火系统喷头工作压力9.8×l04帕斯卡,最不利点喷头最低工作压力均不小于4.9x104帕斯卡(0.5公斤/厘米2)”的规定,高位水箱最低水位与最不利点喷头的几何高差计算如下:
H≥H1十H2十H3
式中:H1——最不利喷头工作压力(mH2O)
H2——自动喷水灭火系统的管道沿程水头损失(∑h)和局部水损失的总和(mH2O)
H3——报警阀的压力损失(mH2O)
其中:H1按《自喷》第2.0.2条取5mH2O
H2=1.2∑h
∑h=∑ALQ2(式中Q=K×P0.5=1.33×0.50.5=0.94l/s,流量Q=0.94l/s,亦符合(高规)第7.4.8条,对自动喷水灭火系统不应大于ll/s的规定)。
根据工程实例,当管道设计流量为0.94L/s时,主要管道沿程损失为管径DN25的给水管,当管>DN50以后的给水管管道损失可勿略不计,笔者是以较不利的喷头布置,计算得:
∑h=2.0米H2=1.2∑h=2.4米
H3=0.00869Q2d=0.01米(报警阀公称直径为DN150)
故H=H1十H2十H3=5十2.4十0.1=7.41米
即高位消防水箱设置高度要满足最不利点喷头静压7.41米(0.074MPa)以上,若最不利层自动喷水灭火系统的最小管径选为DN32的给水管时,计算H≥6.0米,即高位消防水箱满足最不利点喷头静压6.0米(0.06MPa)以上,比(高规)第7.4.7.2条消火栓水箱的设置高度还需提高1.0米左右(以最不处层层高计算),这样即不用增设增压设置。
图7-1
主题词:燃气安全管理消防保证体系存在问题
1、概述
我国目前使用的燃气主要有煤气、天然气和液化石油气三个大类。燃气产业的发展领域大致分燃气汽车、城市燃料、燃气发电、基础化工四方面。
随着燃气事业日新月异的蓬勃发展,生产与消费规模越来越大,使用场所越来越多,情况也越来越复杂,现有的安全管理机制已跟不上燃气事业飞速发展的步伐。在政策、法规、标准及规范等方面的不同步、不配套等落后弊端也凸显了出来。近年来,在生产、运输、储存、使用过程中所产生的火灾、泄漏与爆炸等重、特大事故层出不穷,其等级与数量也不断上升,如98年3月西安液化气球罐泄漏、爆炸事故等,给国家和人民群众的生命与财产造成了极大的损失,也给社会的公共安全与稳定带来了极大的负面影响,从一定程度上也影响了燃气事业的推进与发展。
因此,理清当前我国燃气消防安全管理方面存在的问题,对于有关部门在建立一套科学、合理的燃气消防安全管理保证新体系时提供参考依据,就显得尤为重要。
本文正是从消防的角度,系统地对当前我国在燃气消防安全管理保证体系方面存在的问题进行了深入地研究、分析和论述。
2、我国燃气消防安全管理机制现状
根据1991年3月30日由建设部、劳动部、公安部联合的第10号令《城市燃气安全管理规定》的规定,建设部门是城市燃气安全管理的行政主管部门,消防部门作为燃气安全管理的监督部门,劳动部门作为燃气安全管理的监察部门和压力容器的主管部门。
作为消防部门,在燃气安全管理方面的业务,主要涉及:参与制定与燃气消防安全管理有关的法律、法规和标准规范并执行;负责相关消防产品的检测认证;对燃气生产、运输、储存、使用等环节上的相关场所、管线、设备、用户进行防火监督管理;参与燃气灾害事故的处置;日常的消防培训和宣传教育工作。
我国目前与燃气消防安全管理有关的法律有三个,即《消防法》、《刑法》和《治安管理处罚条例》;相关的消防法规和规章非常多,如《化学危险品管理条例》、《城镇燃气安全管理规定》、各省市的《燃气管理条例》等;以及众多的产品技术标准和工程设计规范,如《城市燃气设计规范》、《汽车用液化石油气加气站设计规范》等。
3、我国燃气安全管理方面存在的问题
燃气消防安全管理涉及规划、设计、建审、施工、监理、验收、运行、日常维护及应急处理等环节,通过对有关资料的收集分析、组织专家研讨,以及对北京,上海、广东、四川和黑龙江等地的调研,就目前我国在燃气安全方面存在的问题归纳如下:
1)安全管理机制不适应燃气产业市场经济发展
燃气产业涉及建设、能源、交通、劳动安全监察、农业等各管理领域,燃气行业的安全管理也涉及公安消防以及上述各主管部门,目前由中央和各地方的上述部门颁布有关政令,对燃气实施安全管理。但地方与中央以及地方各部门之间的政令协调难度较大;同时我国南方和北方,沿海经济发达地区和中西部地区用气差异也较大,要求同一种安全管理机制或法规有时势必造成诸多不适应。
第10号令第四条明确了建设部负责管理全国城市燃气安全工作,劳动部和公安部分别负责安全监察和消防监督,因此,各省市的燃气安全工作应当由建设主管部门负责。但是,各地建设部门作为行政主管部门,在燃气安全管理中的作用没有充分发挥出来,各职能部门之间缺乏经常性协调,使得各地区的燃气安全隐患整改力度不够。从调查情况来看,全国大多数大、中型城市都在建设主管系统设立了燃气管理办公室或者燃气管理处,但由于受人员编制及其他因素的影响,这些部门履行着行业管理的职能要大大多于履行安全工作职能,有的办公室只有几个人,忙于应付日常工作,根本没有精力通盘考虑安全管理,而把安全管理的职能依托于公安消防、安全生产监察等监督部门,或者让燃气供应单位自行强化安全管理。
此外,随着科技进步和市场经济的发展需求,我国的燃气事业将得以迅猛发展。而国际上通行的由行业协会、中介组织、保险业、企业主等共同参与进来娜计腊踩芾淼纳缁峄J缴形葱纬桑涣硪环矫妫垢母铮嗽本颍蚕啦棵疟欢卮蟀罄渴降南兰喽郊觳椋讯冉嚼丛酱蟆?nbsp;
2)法制建设滞后
我国目前燃气安全管理的法制建设力度明显不够,现有的法规严重滞后,与发达国家相比存在很大的差距,主要表现在:
(1)法规制定滞后。我国目前执行的较权威的燃气规定只有1991年的第10号令,该规定对燃气的安全管理只提出了原则意见,相关的法律责任也不够明确,在实际操作中弹性太大,有一定难度。而且该规定至今已有10年,其间的经济体制、市场发展和行政部门的变化很大,迄今尚未进行修订。
(2)各地管理法规不一。全国各地为了加强本地区的燃气管理和安全工作,又在第10号令的基础上制定了各种各样的燃气管理条例、办法。但由于各地方使用的燃气的种类、数量、地理环境等情况不同,所制定的法规也存在较大的差异,造成全国燃气管理没有较为统一的管理模式,管理多头,职能重叠,监督与管理的界限不明确,使得许多安全隐患无法得到及时整解。
(3)政出多门、缺乏协调。不同部委的法规不一致或相互矛盾,给具体执行部门带来诸多管理上的不便。例如:1998年由建设部独家的第62号令--《城市燃气管理办法》中"城市燃气安全"一章的多项规定与10号令有较大出入;关于轻烃燃料(碳5),农业部等七家单位联合发文要求大力推广使用这种新型燃料,而公安部等三家单位从安全管理的角度出发,也曾联合发文禁止在城市使用这种燃料。这些法规的前后不符或自相矛盾,使得基层管理监督部门无所适从、难以把握,最终造成各部门推卸责任,管理上陷入混乱。
(4)政府部门执法力度不够。燃气行业的安全管理关系重大,国外燃气行业的经营者不敢以身试法,严格的法制管理将使违法经营者损失重大以至破产。我国目前对燃气行业违章经营的主要手段之一是下达整改通知或罚款,其罚款力度远不足以震慑违法经营者,此外罚款往往上下幅度甚大,且无配套实施细则,使执法操作难以把握或效果不理想。
3)规范、标准不健全
燃气行业设计规范和相关产品标准是设计、施工的技术依据,是燃气安全管理的技术法规。而现行的技术标准存在多方面问题:
其一,制定的年代比较晚,同时为了照顾到方方面面的利益,规范的内容也就是当时实际操作的翻版,先进的技术内容少,无法体现通过提高燃气设备设施本身的高技术含量来实现的本质安全的指导思想;其二,技术规范修订的周期较长,与迅速发展的经济形势和城市环境不相适应,新技术、新工艺、新设备所带来的新措施无法在实际应用中找到法律依据。
其三,主要技术指标缺乏科学依据。如在关键的燃气设施的防火间距确定问题上,俄罗斯地广人稀,至今仍沿用加大燃气设施的防火间距这种消极防护观念,在规范标准中较少强调科技含量和质量等技术措施,来保证燃气设施自身的运行安全。我国现有标准规范的制定中较多沿用这种理念。然而该理念并不适应我国,特别是大城市和沿海经济发达、人口稠密地区的燃气建设的发展。一是上述地区宝贵的地皮很难实现这种远距离的安全隔离设计;二是一旦高压燃气设施发生爆炸,一、二百米的安全距离也无法保证安全。而欧美、澳洲和日本等国则采用高技术含量以确保安全,标准规范制定部门的科研和实验基础较强,他们以实验数据为依据确定保证安全所必须采取的技术措施,并根据不同地区级别和技术措施来确定不同的安全距离。
其四,一些重要的燃气设施标准与工程规范尚缺,如《城市超高压天然气管道工程技术规范》、各类燃气工程施工验收规范等。此外,燃气用胶管的质量和老化问题、家用燃气报警器等技术,至今尚无定性和定量的使用概念。
4)设计、建审和验收的可操作性不强
由于规范标准不健全,弹性大,给设计、建审和验收带来操作性不强的弊端。
作为设计部门,在业主控制投资的要求下往往难以采用高技术含量的产品及措施来确保燃气设施本身的安全,一旦难以达到安全距离的规范要求,只能采取有关部门协调的办法,而这种协调往往缺乏实验技术依据。
目前燃气项目的建审主体为公安的消防部门,鉴于燃气设施的工艺流程和专业设备的复杂性,消防部门的专业水平远低于燃气行业的技术管理部门,其建审难度较大。如北京等一些省市的消防部门认为消防部门不应承担不能胜任的技术环节方面的建审工作。
此外,现阶段燃气设施中的一些重要配件材料的质量水平与工业发达国家尚存在较大的距离,如各种阀门、管道等。燃气规范标准对产品要求的不严格,将可能使一些低技术含量的配件用于燃气设施的关键重要部位,造成安全隐患。
5)日常运行管理中存在的问题
对由于历史原因造成的安全隐患,以及新形势下出现的新的安全问题,缺乏有效解决办法,造成日常运行管理存在较多问题。主要表现在以下几方面:
(1)城市燃气管网老化现象比较严重。部分管道已连续使用几十年从未进行检测维修,其安全可靠性无法确定,随时有发生事故的可能性。
(2)道路改造带来问题。许多城市的燃气管网随着城市建设的需要,局部管道的位置发生了变化,道路拓宽及新出入口的开设致使燃气管道置于车道下方,而原有管道的基础却没有加固,防火间距不足是一个方面,更为严重的是极易造成管道受压损坏,发生燃气泄漏。此外,在燃气管道的上方搭建违章建筑也是一个比较突出的问题,一旦受建筑影响管道发生破裂,会造成群死群伤的恶性事故。
(3)违章施工也是影响燃气管道安全的一个重要因素。一是燃气管道的施工质量保障体系还不够完善,工程层层转包,质量监理不到位,埋地管道达不到国家技术规范的规定,而且又是隐蔽工程,有些问题较难发现。二是外来施工损坏燃气管道的现象还比较普遍,在燃气管道旁边施工时,建设单位或施工单位不征求城市规划或燃气管道管理单位的意见,盲目施工,损坏管道,造成燃气泄漏,危及安全。
(4)燃气管道产权归属不明。城市燃气供应系统中,从企业至用户之间的输送管线的产权归属至今未明,随之引出安全管理的责任主体不清。
(5)居民室内装潢隐患较多。目前对家庭内燃气管道的敷设缺乏有效的控制手段。
(6)液化气钢瓶管理失控,事故率高。作为取代煤炭的优质燃料,自80年代开始2Kg、5Kg、15Kg的液化石油气钢瓶大量进入居民家庭和餐饮行业,90年代开始在液化气经营、销售、运输等领域,恶性竞争、惟利是图情况突出,因此产生了较多安全隐患。
6)应急处置能力不强。
燃气事故的应急处置能力包括燃气企业自身应急处置能力和公安消防应急处置能力。燃气事故的应急处置重点为切断气源、扑灭初期火灾、防止蔓延以及保护周围重要设施。
全国在这方面的情况差别较大,如哈尔滨等地目前以人工制气为主(天然气、液化石油气用户20-30%),由于几十年的经营以及有关部门的重视,已经形成了较为成熟的安全管理机制和应急处置机制,各级消防部队的灭火技术装备也较先进,一旦发生事故,企业专职消防队、公安消防队以及医疗救护三方在事故现场有效地配合,事故处置成功率较高。
北京、上海等大城市随着近年来城市煤气向石油液化气、天然气转变的势头不断增强,事故发生频率较高,其应急处置能力明显不足。其中包括企业抢险和公安消防的现场检测、堵漏、个人防护等技术装备的配备、以及消防站的规范设置等等,许多地区消防部门到事故现场受掌握资料和装备的制约,不能及时查明情况,处于盲目状况下,难以决定正确的战术,1998年西安"3.5"爆炸事故就是明显一例。
此外,我国公安消防实行兵役制,消防战斗员服役2年,其技术水平的积累难以适应复杂的燃气事故现场。鉴于现场泄漏气体品种、浓度、设备流程、容器压力难以清楚,消防部门在事故现场仅能起到抢救人员和冷却保护的有限作用。
7)培训不规范、从业人员专业素质不高
首先,从业人员的规范操作是杜绝人为燃气事故的关键。随着燃气行业多种经营体制的发展,出现了两头重的现象:一是规范经营的大型企业作为消防安全重点单位,在内外的严格监督管理下,对操作人员的培训较为严格,二是部分经营不规范的中小型企业,单纯追求企业效益,严重忽视操作人员的业务培训。
其次,从事燃气经营的作业人员的专业素质还不够高,有些人员没有经过培训就上岗,或没有定期复训,对安全知识尤其是消防安全知识知之甚少,没有能力发现安全隐患,更不用说向用户宣传安全知识。
此外,全国有很多地方都没有专门的专业培训机构,各地区操作人员培训情况差异很大,有的搞形式主义,开两天会就发证书,或者以盈利为目的搞各级重复培训。不同部门基于各自安全责任或经济利益,多头培训、一岗多证现象严重,一些培训单位的资质无权威部门认可授权,而燃气经营单位受条件和水平限制,对自身的安全培训只是走过场。8)保险行业尚未介入消防安全管理
国外保险业作为与风险直接发生经济效益关系的市场经济实体,在介入燃气行业各运行环节的安全风险评估的基础上实施保险。保险公司与业主、政府防火部门三者相互需求,相互保障,相互制约,成为燃气安全运行中不可缺少的环节。
我国目前保险行业尚未真正以市场经济模式操作,参与燃气行业风险评估和安全运行管理监督的意识淡薄,只是关注"彩票?quot;受保规模的业务扩大,同时希望通过政府有关部门对产业的消防安全监督,侥幸地降低或避免所应承担的理赔责任。
随着我国加入WTO,国外保险业不可避免地要介入到我国的各行各业,我国的保险业也必将改变运行模式,顺应国际形式。
4、结束语
在撰写本文之前的调研过程中,得到了公安部消防局科技处、上海、四川、广东、黑龙江、北京、深圳等地的消防总队、支队、建设主管部门、燃气经营企业和本所有关领导的大力支持和帮助,在此谨向所有提供帮助的各方人士深表谢意!
5、参考资料
[1]《落实"整顿和规范市场经济秩序"精神,巩固清理整顿城市燃气市场成果确保燃气安全》建设部城市建设司杨鲁豫2001.8.9
[2]《强化行业管理,确保燃气安全》河南省建设厅2001.8.9
[3]《城市燃气安全管理规定》建设部、公安部、劳动部(第10号令)1991.3.30
[4]《中国城市燃气事业现状及发展前景》中国城市煤气协会张永革
[5]《加大清理整顿力度,加强燃气安全管理》海南省建设厅
我们要像爱护我们自己身体一样爱护车辆,只有树立这样的思想观念,我们的思想认识才能有高度,我们的消防车辆才能像我们的战友一样得到爱护。强化官兵对消防车辆的维护保养意识,是提高消防车辆装备使用效能,提升消防部队战斗力的基础。只有时时刻刻认识到消防车辆在抢险救灾中的重要地位,才能确保在遇有灾情发生时部队拉得出、救得了,完成任务出色。当前,随着社会建设的不断加强,随着自然环境的不断变化,灾害越来越频繁发生,而灾害的发生更多的有着突然性和不可预见性,在灾害发生时,只有我们的车辆装备始终处于战备状态,处于良好的机动状态,才能确保我们的官兵能在灾害发生的第一时间拉得出,才能更大的保障人民群众的生命财产得到更大的救援。而要达到这个目标,只有树立良好的保养维护思想意识,时时刻刻绷紧安全维护这根弦,做到维护保养时时抓,关键时刻拉得出的维护保养观念,才能确保我们的消防车辆装备始终处于良好状态。
要提高思想认识,首先应该从我们的领导干部做起。在基层大中队,我们的领导干部是消防车辆的直接管理者,只有他们制定出强有力的维护保养制度和措施,才能带动官兵在车辆保养方面有章可循,才能积极带动大中队官兵对车辆保养重要性的高度认识。其次在车辆保养方面每个大中队的特种车驾驶员,同样起着至关重要的作用,因为他们对车辆性能较为熟悉,只有不断强化特种车驾驶员对车辆维护保养的思想意识,才能确保车辆得到最专业最好的维护;只有官兵们时刻认识到车辆维护保养关乎到整个部队战斗力生成、关乎到百姓生命财产安全;只有时刻强化对车辆装备人员的管理和督促检查,才能确保车辆状态良好、性能最好。当前,由于消防部队承担的工作任务较为繁重,抢险救援事件频发,造成官兵们处于疲于奔命的现象,这也造成很多的基层大中队官兵在消防车辆的维护保养上没能严格按照上级规定的进行,加之没有更为专业的维护保养技能,造成消防车辆的保养维护不经常,不规范甚至无法进行更全面的保养等问题的存在。面对现状,我们应该从官兵的日常管理入手,健全完善良好的维护保养制度,车辆管理制度。在日常检查保养过程中,要求全体官兵要本着认真负责、耐心细致的态度,积极按照职责分工对消防车辆进行定期的认真维护和保养。定期加强对执勤车辆的发动机、轮胎、制动系统、线路灯光、转向、燃油、供水、电路系统等各个部件进行严格的检查和保养,做到发现问题及时解决,不留隐患,确保消防车辆装备保持良好状态。同时要求每名官兵都要做到会操作、会使用、会保养维护。只有这样,才能确保部队在关键时刻随时拉得出、冲得上、打得赢,才能确保部队的灭火作战能力。
二、把握规律特点,是车辆维护保养的重要前提
消防车辆的保养维护工作应该与时俱进。随着城市化以及城镇化的发展建设,装备的更新和发展日新月异,各类消防救援车辆越来越先进,对维护保养的要求越高,这是一个基本的、良性的发展规律。如何做好消防车辆的维护保养工作,从部队的实践经验来看,除了持之以恒的遵循严格的保养维护规则和制度外,还应必须遵循以下的规律和特点:
第一,要遵循保养维护重于修理的思想观念和实践操作。在日常的消防车辆装备管理上,保养和修理存在着密切的关系。当前,由于我们日常承担着严重的抢险救援任务,很多单位对车辆的维护保养还不够重视,原因是维护保养工作太过于繁琐,不应该在车辆的维护保养上花更多的时间,而且消防车辆更新得快,几年后就会被淘汰。因此,经常性的保养制度不落实,车辆锈蚀损坏事件频发。而这种轻保养重修理观念,必然造成整个的战斗车辆无法处于良好的机动状态,由此直接造成消防车辆在紧要关头拉不出、完不成上级交给的工作任务。因此,在“保”与“修”的问题上,必须在保字上做文章、下力气、打基础,切实纠正车辆重“修”轻“保养”倾向。
第二,要牢固树立以人为本、向官兵要车辆的良好性能,向车辆要良好的机动能力和抢险救援能力的思想观念。在所有的工作中,人是最根本最活跃,最关键的因素。在消防车辆的管理工作中,我们也必须树立以人为本的宗旨,在人员的管理上狠下功夫,加强经常性的培训、教育和管理。只有坚持向管理要维护保养知识,要维护管理技术,才能确保车辆时常处于良好的运行状态。而要让官兵养成良好的意识和素质,只有通过经常性的思想教育、技术培训、技能比赛,并予以一定的奖励,才能更好调动官兵的主观能动性,才能让官兵在潜移默化中受到教育并养成爱车护车意识。通过灵活科学的管理方法,让官兵养成自觉的爱车护车行动,形成强烈的爱车护车管车氛围和意识,只有这样,才能确保维护保养制度的落实,才能确保车辆始终处于最好的状态。
第三,既要科学管理,更要依法治“保”。俗话说没有规矩不成方圆,在对消防车辆的维护保养上,一样要遵循严格的规章制度。要让官兵对消防车辆管理的规章制度进行经常性的学习教育,强化官兵依法管理车辆的自觉性和守法性。要加强对车辆管理专职人员进行经常性的法规教育,用法规来规范他们的日常行为,让他们养成遵章守纪、依法爱车护车的良好习惯。要建立专人专管制度,强化车辆专职管理人员的法治意识以及掌握良好的维护保养技术知识,让他们在车辆的管理上既要依法,又要让他们牢靠掌握车辆的维护保养方法,既要懂得技术细节,又要明白自身的职责和任务,切实做好车辆维护保养工作。
三、明确标准要求,是消防车辆处于良好战备状态的根本所需
在日常的维护保养工作中,明确车辆的维护保养标准,明确车辆维护保养的规律,是确保车辆始终处于良性状态的基础。怎样做好消防车辆的维护保养呢?在实践中,笔者把消防车辆的维护保养做具体的归纳,具体要求做到“三懂”、“四会”“五有”、“三无”。
“三懂”,就是懂得车辆性能,懂得车辆质量、懂得日常管理。大中队领导干部,是消防车辆的直接管理者和使用者,所以,领导干部自身一定要带头投身到对车辆的保养维护的工作之中,强化自身的维护保养技能和管理能力,只有这样,才能更好的带领官兵加强车辆的维护保养。在日常工作中,强化专人专管,强化传帮带,强化以熟带生以及加强培训等工作,确保官兵对车辆的使用、维护保养技能优良。确保能熟悉车辆性能,熟悉部件构造以及维护保养的常识。确保车辆始终处于常用常新的状态。“四会”,就是会操作使用,会排除一般故障,会维护保养、会检查指导。这是基层官兵对消防车辆管理工作的一般要求,也是车辆维护保养必须具备的常识。近几年来,文山州公安消防支队严格按照“四会”要求,强化广大官兵的技能业务培训,严格车辆的使用操作规范,让消防官兵真正做到按要求、按使用规定、按技术操作规程以及用途等进行规范操作使用,做到专人专管、专业专管的目标。而在日常的维护保养上,要求官兵不仅会操作,还要懂得排除一般的机械故障,会普通的维修。在维护保养上严格做到日有检查测试,周有维护保养、月有重点保养评比等。通过强化管理,确保车辆各项技术性能始终处于最好的状态,确保圆满完成抢险救援、灭火救灾任务。“五有”就是有细化的规章制度、有专门的组织机构、有维护保养计划、有明确的岗位职责,有一整套与日常管理相匹配的管理办法。为落实好这“五有”,这要求各单位,特别是基层大中队要成立消防车辆管理领导小组,分工领导专门负责。对车辆的维护保养工作,要做到长期有目标,年初有计划,日常有检查,年终有总结。并坚持长期的爱车、护车、管理车的教育活动,在官兵心中形成良好的维护保养氛围。
“三无”就是消防车辆无损坏、各类工具无丢失、各零部件无锈蚀。这是对车辆保养维护的基本常识。消防车辆是消防官兵手中的武器,丢失或者损坏都将制约战斗力的形成。加之消防车辆基本上都在较为恶劣的环境下(如高温、冰冻灾害、泥石流、暴雨等)作业,如保养不及、不经常,那么消防车辆就容易锈蚀、容易损毁。因此,及时的加强执勤处突车辆装备的维护保养十分重要。只有把执勤处突与日常的维护保养相结合,这样才能保证车辆的机动状态。四、落实细节检查,是消防车辆处于良好战备状态的根本保障在车辆保养过程中,还必须健全各类检查制度,利用“装备日”和“车场日”的时间对消防车辆进行全方面的维护保养,不放过每一个细小环节。具体检查:发动机能否正常发电、空气压缩机是否正常、制动系上制动踏板是否灵活、储气筒是否完好、制动阀是否灵活、车轮的制动片的磨损情况如何;传动系上离合器、变速器、传动轴、万向节、减速器、差速器、半轴等部件上的螺栓是否松动损坏,缺油;方向机的工作是否正常以及灯光、雨刮器、刹车指示灯等重要部件工作情况;轮胎气压,各种仪表、电源是否正常;消防泵、真空泵的工作是否正常,性能是否良好;容罐内是否满载灭火剂;与容罐相关的其他各部位的阀门、管路是否正常等等。在检查过程中,如发现问题要及时上报解决,需要维修的立即维修,需要更换的尽快更换,切实做到“车辆毛病不过夜”,只有切实的将消防车辆的维护保养工作做到位,才能保障大中队日常战备的要求。
四、总结
关键词:七氟丙烷灭火系统火灾自动报警系统安全疏散设计预算设计图纸
1.前言
哈龙灭火系统自问世以来,由于在灭火方面具有浓度低、灭火效率高、不导电等优异性能,在世界各地获得了广泛的应用。其主要应用于大型电子计算机房、通讯机房、高低压配电室、档案馆等重要场所。然而,大量的科学实验证明哈龙对大气臭氧层有破坏作用,有碍人类的生存环境。为保护人类健康及赖以生存的地球环境,联合国制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,发达国家自1994年1月1日,停止生产和使用哈龙灭火剂,发展中国家则可延长到2010年。于是寻找新的灭火剂替代哈龙成为必然。目前哈龙灭火剂的替代物主要有两大方向:一是以其他灭火系统替代哈龙灭火系统,如二氧化碳、细水雾等灭火系统。二是新型的“洁净气体”灭火剂和相应的灭火系统,如卤代烃灭火系统、惰性气体灭火系统。在各种洁净灭火剂中,具有实际应用价值的是七氟丙烷和烟烙尽。
下面就二氧化碳灭火系统、烟烙尽灭火系统和七氟丙烷灭火系统,对其灭火效率、系统投资、保护生命等方面进行比较分析。并说明XXX片区枢纽楼的最佳气体灭火系统的选择是七氟丙烷灭火系统。
二氧化碳灭火系统和烟烙尽灭火系统都是使氧气浓度下降,对燃烧产生窒息作用,从而扑灭火灾的。七氟丙烷在火灾中有抑制燃烧过程基本化学反应的能力,其分解物能够中断燃烧过程中化学连锁反应的链传递,因而灭火能力强,灭火速度快。由此可见,二氧化碳灭火系统、烟烙尽灭火系统和七氟丙烷灭火系统是两种不同的灭火机理,这两种不同的灭火机理决定了七氟丙烷灭火系统在设计浓度上要远远低于二氧化碳灭火系统和烟烙尽灭火系统。三种灭火系统的最小设计浓度7%、34%、37.5%。所以七氟丙烷的灭火效率是最高的,市场上经常使用的气体灭火剂综合性能如表1.1所示。
气体灭火剂综合性能对照表表1.1
灭火剂名称
FM-200
(七氟丙烷)
CO2
(高压)
INERGEN
(烟烙尽)
HALON
(哈龙)
生产厂家
美国大湖公司
国产
美国安素
国产
适用范围
同1301,但由于惰性大,高度和气瓶间距离均受一定限制
与`1301同,适用于无人区域
与1301同,但保护面积不可超过1000米2
A、B、C类及电气火灾,通常适用于无人区域
灭火方式
化学与物理
物理
物理
化学
设计浓度
8-10%
34-75%
37.5-42.8%
5-9.4%
灭火速度
快
最慢
慢
最快
贮存压力
2.5/4.2Mpa
5.8MPa
15Mpa
2.5/4.2Mpa
工作压力
2.5/4.2Mpa
15Mpa
15Mpa
2.5/4.2Mpa
喷嘴压力
≥0.8Mpa
≥1.4Mpa
≥0.8Mpa
酸性值
中等
低
最低
毒性值
中等(含氢氟酸)
低
无
低
LOAEL
10.5
浓度大于20%人员死亡
52
7.5
NOAEL
9.0
43
5.0
气体产物
HF
CO2
N2、CO2、Ar2
HF、HBr
启动产物
N2
N2
N2
N2
气体与空气重量比
5.8
1.51
1.22
5.05
影响系统投资的主要因素是系统设备投资、系统瓶站建筑投资及系统的维护保养费用等。目前市场上二氧化碳、烟烙尽与七氟丙烷的单价比为1:13:110。但二氧化碳灭火系统和烟烙尽灭火系统需要的灭火浓度高,自然灭火剂的用量就大。值得注意的是,烟烙尽灭火系统其气体是以高压气态储存的,其输送距离可长达150米,大大超过了其它以液态储存的灭火剂的输送距离。所以它一套组合分配的装置可以保护的防护区数量可以很多,这样烟烙尽灭火系统的经济性是显而易见的。瓶站的建筑面积与灭火剂的用量是联系在一起的,所以七氟丙烷灭火系统需要的瓶站的建筑面积要大大小于二氧化碳灭火系统和烟烙尽灭火系统。但由于烟烙尽灭火系统保护的距离长,所以需要的瓶站的数量也少。二氧化碳灭火系统需要的储存容器,系统体积大、重量高,需要瓶站的建筑面积大,瓶站的建筑投资大。关于系统的维护保养费用,10年时间二氧化碳、烟烙尽与七氟丙烷系统灭火剂的再充填的费用比约为1:4:85,所以二氧化碳和烟烙尽的再填充费用是相对低的。通过上述各方面比较烟烙尽灭火系统的系统投资是最低的。
在保护人身安全方面,七氟丙烷人未观察到不良反应的浓度为9%,系统最小设计浓度为7%,烟烙尽人未观察到不良反应的浓度为43%,系统最小设计浓度为37.5%,所以七氟丙烷和烟烙尽在防护区喷放对人体是相对安全的。但七氟丙烷在高温条件下会产生对人体有害的HF,所以它使用时的浓度必须低于NOAEL值,而且灭火时的拖放时间不能过长。而二氧化碳在34%以上会使人窒息死亡。据统计,近几年世界上由于火灾中被二氧化碳窒息而死的人每年多达80余人。所以二氧化碳系统不适合人员出入较多的场所。
XXX片区枢纽楼需要气体保护的区域多为通信机房、寻呼机房、交换机房等,工作人员和值班人员较多。六层以下多为商务中心等公共场所,人流量也较大。该建筑需要气体保护的防护区多,空间也较大,组合分配的系统也多。综合考虑以上各方面,虽然二氧化碳灭火系统具有来源广泛、价格低廉、无腐蚀性、不污染环境等优点,但瓶组占地面积大、泄露点多,给以后的维修会带来一系列的难度。而且气体容易从液压站的开口处流失,保证其灭火浓度也较难。灭火剂的沉降也较快,特别是在高度和空间较大的情况下,高处火灾就难以扑灭。烟烙尽灭火系统虽然系统投资低,对人体安全等许多优点,但目前在国内还没有完整的设计规范。所以该建筑采用的最适合的气体灭火系统为七氟丙烷灭火系统。它的灭火效率高,对大气臭氧层的损耗潜能值ODP值为零,对人体相对安全,瓶组占地面积小,但它只适用于扑灭固体表面火灾,不适宜扑救固体深位火灾。
2.七氟丙烷灭火系统设计
2.1工程概况
XXX片区枢纽楼地上十七层,地下两层,裙房三层,辅房三层。建筑面积23000平米,建筑高度为67.7米。四层到十六层层高3.9米,其中七至十六层的通信机房、电力室、电池室、传输机房、LS机房、ATM机房、网管中心、软件中心、计费中心和新技术发展用房,需要用气体灭火系统进行保护,采用七氟丙烷灭火系统对其进行保护。
根据《高层民用建筑防火设计规范》该建筑为一类建筑,耐火等级为一级,危险等级为中危险等级Ⅰ级。七层到十六层需要气体保护的区域,设有防静电地板,地板高0.5米,净空高为3.4米(比例为5:34)。
2.2七氟丙烷(FM—200)灭火系统
2.2.1七氟丙烷气体灭火剂性能及灭火机理
七氟丙烷灭火剂HFC-227ea(美国商标名称为FM-200)是一种无色无味、低毒性、电绝缘性好,无二次污染的气体,对大气臭氧层的耗损潜能值(ODP)为零。其化学结构式为CF3-CHF-CF3。在一定压强下呈液态储存。在火灾中具有抑制燃烧过程基本化学反应的能力,其分解产物能够中断燃烧过程中化学连锁反应的链传递,因而灭火能力强、灭火速度快。
2.2.2七氟丙烷灭火系统工作程序及原理
当防护区发生火灾时,灭火系统有三种启动方式:
自动启动:此时感温探测器、感烟探测器发出火灾信号报警,经甄别后由报警和灭火控制装置发出声光报警,下达联动指令,关闭联锁设备,发出灭火指令,延迟0-30秒电磁阀动作,启动启动容器和分区选择阀,释放启动气体,开启各储气瓶容器阀,从而释放灭火剂,实施灭火。
手动启动:将灭火控制盘的控制方式选择键拨到“手动”位置。此时自动控制无从执行。操作灭火控制盘上的灭火手动按钮,仍将按上述即定程序实施灭火。一般情况,保护区门外设有手动控制盒。盒内设紧急启动按钮和紧急停止按钮。在延迟时间终了前可执行紧急停止。
应急启动:在灭火控制装置不能发出灭火指令时,可进行应急启动。此时,人为启动联动设备,拔下电磁启动器上的保险盖,压下电磁铁芯轴。释放启动气体,开启整个灭火系统,释放灭火剂,实施灭火。
2.3系统设计
2.3.1灭火方式
按防护区的特征和灭火方式采用全淹没灭火系统,管网输送方式为组合分配系统。
全淹没灭火系统是在规定的时间内,向防护区喷放设计规定用量的七氟丙烷,并使其均匀的充满整个防护区的灭火系统。组合分配系统是用一套七氟丙烷的储存装置通过管网的选择分配,保护两个或两个以上防护区的灭火系统。优点是减少灭火剂的用量,大大节省系统投资。因为本建筑需要气体保护的机房较多多,所以采用组合分配系统最为经济可行。
2.3.2防护区的划分
《规范》中规定:防护区宜以固定的单个封闭空间划分;当同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时,可合为一个防护区;当采用管网灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,容积不宜大于2000m3。
根据《规范》规定,把该组合分配系统四个系统中各个防护区的划分归纳于下表,其中最大保护区的面积为310.25m2,容积为1210m3。
系统划分表表2.1
系统(一)
系统(二)
编号
保护区名称
楼层
编号
保护区名称
楼层
1
左LS机房
7F
1
左传输机房
9F
2
右LS机房
7F
2
右传输机房
9F
3
电池室
8F
3
左ATM机房
10F
4
小电力室
8F
4
右ATM机房
10F
5
大电力室
8F
5
左同步网监控中心
11F
6
主机房
11F
7
右同步网监控中心
11F
注:防护区的工作区和地板下均设置喷头和探测器,防护区设有弹簧门不需单设泄压口。
2.3.3管网系统
本系统的管网布置为非均衡管网,但工作区和地板下的管网布置都为均衡管网。《规范》中规定,均衡管网要符合下列要求:
①管网中各个喷头的流量相等;
②在管网上,从第一分流点至各喷头的管道阻力损失,其相互间的最大差值不应大于20%。
管网设计布置为均衡系统有利于灭火剂在防护区喷放均匀,利于灭火。可不考虑管网中的剩余量,做到节省。可只选用一种规格的喷头,只计算“最不利点”的阻力损失就可以了。虽然对整个系统来说是非均衡管网,但因把工作区和地板下都尽量布置为均衡,所以该系统工作区中的喷头型号相同,地板下的喷头型号相同,工作区和地板下为不同型号的喷头。在管网设计时,考虑到经济性,应尽量减少管段长度,减少弯头数量。做到管网布置合理、经济。
2.3.4增压方式
根据《规范》规定:七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于0.006%。额定增压压力选用4.2±0.125MPa级别。
2.3.5系统组件
系统主要组件有:启动钢瓶组、储气钢瓶组以及单向阀、压力继电器、选择阀、泄气卸压阀、金属软管、集流管、喷头及管路附件、灭火剂输送管网、储气钢瓶架、启动钢瓶架等。
启动钢瓶组由电动启动阀、电磁阀、压力表组成。储气钢瓶组由容器阀、导管、钢瓶组成。单向阀包括气控单向阀和液流单向阀。
2.4系统设计与管网计算2.4.1系统设计计算
系统(一):
(一)确定灭火设计浓度
依据《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范》(以下简称规范)
取C%=8%
(二)计算保护空间实际容积
1区、2区、3区、5区容积相同:
V5区=14.8×22.4×3.9=1292.93(m3)其中地板下:165.76m3工作区:1127.17m3
4区容积:
V4区=(7.6×21.6-8.2×0.9)×3.9=611(m3)其中地板下:78.33m3工作区:532.67m3
(三)计算灭火剂设计用量
依据《规范》中规定W=K×(V/S)×C/(100-C)
其中K=1,S=0.1269+0.000513×20℃=0.13716(m3/kg)
1区、2区、3区、5区灭火剂设计用量相同:
W=1×(1292.93/0.13716)×8/(100-8)=819.69(kg)
其中地板下:104.7kg工作区:714.99kg
根据单瓶设计储量为819.69Kg/59Kg/瓶=13.89(瓶)
需要14只储瓶,所以W取826kg
工作区W1=720(kg)地板下W2=106(kg)
4区灭火剂设计用量:
W=1×(611/0.13716)×8/(100-8)=387.4(kg)
根据单瓶设计储量为387.4Kg/59Kg/瓶=6.57(瓶)
需要7只储瓶,所以W取413kg
工作区W1=360(kg)地板下W2=53(kg)
(四)设定灭火喷放时间
依据《规范》规定,取t=7s
(五)设定喷头布置与数量
选用JP型喷头,其保护半径为7.5m,最大保护高度为5m。工作区布置8只喷头,按保护区平面均匀喷洒布置喷头。地板下与工作区的布置形式相同。
(六)选定灭火剂储存瓶规格及数量
1区、2区、3区、5区相同
根据W=819.69kg,选用JR-100/59储存瓶14只。
4区:
根据W=387.4kg,选用JR-100/59储存瓶7只。
(七)绘制管网设计图,见附图
(八)计算管道平均设计流量
(1)1区、2区、3区、5区相同:
主干管:QW=W/t=819.69/7=117.1(kg/s)
支管:工作区:Q1-2=714.99/7=102.14(kg/s)
Q2-3=51.07(kg/s)
Q3-4=25.535(kg/s)
Q4-5=12.7677(kg/s)
地板下:Q1-2′=104.7/7=14.96(kg/s)
Q2′-3′=7.48(kg/s)
Q3′-4′=3.739(kg/s)
Q4′-5′=1.8696(kg/s)
储瓶出流管:QP=819.69/14/7=8.36(kg/s)
4区:
主干管:QW=W/t=413/7=59(kg/s)
支管:工作区:Q1-2=360/7=51.43(kg/s)
Q2-3=25.714(kg/s)
Q3-4=12.857(kg/s)
Q4-5=6.4286(kg/s)
地板下:Q1-2′=53/7=7.57(kg/s)
Q2′-3′=3.7857(kg/s)
Q3′-4′=1.8929(kg/s)
Q4′-5′=0.9464(kg/s)
储瓶出流管:QP=413/7/7=8.43(kg/s)
(九)选择管网管道通径,标于图上
(十)计算充装率
系统设置用量:WS=W+W1+W2
储瓶内剩余量:W1=n×3.5=14×3.5=49(kg)
管网内剩余量:W2=8×2.9×0.49×1.04=16.55(kg)
WS=819.69+49+16.55=885.24(kg)
充装率η=885.24/(14×0.1)=632.31(kg/m3)
(十一)计算管网管道内容积
依据管网计算图。
1区VP1′=29.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×3.42=0.489(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅠ=VP1′+VP2′=0.546(m3)
2区:VP1′=24.507×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.41(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅡ=VP1′+VP2′=0.467(m3)
3区:VP1′=27.307×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.434(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅢ=VP1′+VP2′=0.491(m3)
4区:VP1′=37.45×8.33+3.53×4.7+5.35×2×3.42+1.85×4×1.96+2.675×8×1.19=0.4(m3)
VP2′=6.43×1.19+5.35×2×0.8+1.85×4×0.49+2.675×8×0.31=0.0265(m3)
VPⅣ=VP1′+VP2′=0.4265(m3)
5区:VP1′=21.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.3885(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅤ=VP1′+VP2′=0.4455(m3)
(十二)选用储瓶增压压力
依据《规范》中规定,选用P。=4.3MPa(绝压)
(十三)计算全部储瓶气相总容积
1区、2区、3区、5区相同
依据《规范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=14×0.1×(1—632.31/1407)=0.77(m3)
4区:
依据《规范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=7×0.1×(1—632.31/1407)=0.385(m3)
(十四)计算“过程中点”储瓶内压力(喷放七氟丙烷设计用量50%时的“过程中点”)
1区:Pm1=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.546]=2.06MPa(绝压)
2区:Pm2=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.467]=2.175MPa(绝压)
3区:Pm3=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.491]=2.133MPa(绝压)
4区:Pm4=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.385/[0.385+413/(2×1407)+0.4265]=1.723MPa(绝压)
5区:Pm5=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.4455]=2.2MPa(绝压)
(十五)计算管路阻力损失
⑴a-b管段
1区、2区、3区、4区、5区:
(P/L)a-b=0.0029(MPa/m)La-b=3.6+3.5+0.5=7.6(m)
Pa-b=0.02204(MPa)
工作区:
⑵b-1管段
1区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.807+10+5×6.4+1.9=68.707(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×68.707=0.756(MPa)
2区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=19.507+10+4×6.4+2.1=57.2(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×57.2=0.63(MPa)
3区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=22.307+10+3×6.4+2.1=53.407(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×53.407=0.59(MPa)
4区:(P/L)b-1=0.0031(MPa/m)
Lb-1=32.45+10+4×5.2+2.1=65.15(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×65.15=0.2(MPa)
5区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=16.807+10+3×6.4+2.1=48.107(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×48.107=0.53(MPa)
⑶1-2管段
1区、2区、3区、5区:
(P/L)1-2=0.009(MPa/m)
L1-2=7.4+2.1=9.5(m)
P1-2=0.009×9.5=0.0855(MPa)
4区:
(P/L)1-2=0.0085(MPa/m)
L1-2=3.53+5.2+0.6=9.33(m)
P1-2=0.0085×9.33=0.0793(MPa)
⑷2-3管段
1区2区3区5区:
(P/L)2-3=0.007(MPa/m)
L2-3=5.6+7.3+0.6=13.5(m)
P2-3=0.007×13.5=0.0945(MPa)
4区:
(P/L)2-3=0.006(MPa/m)
L2-3=5.35+5.8+0.5=11.65(m)
P2-3=0.006×11.65=0.0699(MPa)
⑸3-4管段
1区2区3区5区:
(P/L)3-4=0.005(MPa/m)
L3-4=3.675+5.8+0.5=9.975(m)
P3-4=0.005×9.975=0.0499(MPa)
4区:
(P/L)3-4=0.0058(MPa/m)
L3-4=1.85+5+0.4=7.25(m)
P3-4=0.0058×7.25=0.042(MPa)
⑹4-5管段
1区:
(P/L)4-5=0.0005(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+3.5=11.5(m)
P4-5=0.0005×11.5=0.006(MPa)
2区、3区、5区:
(P/L)4-5=0.0045(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+0.4+3.5=11.9(m)
P4-5=0.0045×11.9=0.05355(MPa)
4区:
(P/L)4-5=0.0049(MPa/m)
L4-5=2.675+4+0.3+0.2+2.8=9.975(m)
P4-5=0.0049×9.975=0.049(MPa)
工作区管道阻力损失:
1区:∑P1=1.014(MPa)
2区:∑P1=0.9355(MPa)
3区:∑P1=0.9(MPa)
4区:∑P1=0.462(MPa)
5区:∑P1=0.84(MPa)
地板下:
1区、2区、3区、5区:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.007(MPa/m)
L1-2′=10.3+3.5+2.1=15.9(m)
P1-2′=0.007×15.9=0.1113(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.006(MPa/m)
L2′-3′=5.6+4+0.3=9.9(m)
P2′-3′=0.006×9.9=0.594(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.0046(MPa/m)
L3′-4′=3.675+3.2+0.3=7.175(m)
P3′-4′=0.0046×7.175=0.033(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.004(MPa/m)
L4′-5′=2.8+0.2+1.8+2.5+0.2=7.5(m)
P4′-5′=0.004×7.5=0.03(MPa)
4区:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.0065(MPa/m)
L1-2′=3.53+2.9+1.7+0.9+2.8=11.83(m)
P1-2′=0.0065×11.83=0.0769(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.0055(MPa/m)
L2′-3′=5.35+3.2+0.3=8.85(m)
P2′-3′=0.0055×8.85=0.0487(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.005(MPa/m)
L3′-4′=1.85+2.5+0.2=4.55(m)
P3′-4′=0.005×4.55=0.0227(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.0041(MPa/m)
L4′-5′=2.675+0.2+1.5+2+0.2=6.575(m)
P4′-5′=0.0041×6.575=0.027(MPa)
地板下管道阻力损失:
1区:∑P2=1.012(MPa)
2区:∑P2=0.8857(MPa)
3区:∑P2=0.85(MPa)
4区:∑P2=0.4(MPa)
5区:∑P2=0.786(MPa)
(十六)计算高程压头
依据《规范》中公式:Ph=10-6Hγg
(H为喷头高度相对“过程中点”储瓶液面的位差)
1区、2区相同:
工作区:Ph1=10-6×(—1)×1407×9.81=—0.0138(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—4)×1407×9.81=—0.055(MPa)
3区、4区、5区相同:
工作区:Ph1=10-6×(2.8)×1407×9.81=0.0386(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—0.1)×1407×9.81=—0.00138(MPa)
(十七)计算喷头工作压力
依据《规范》中公式:Pc=Pm—(∑P±Ph)
1区:工作区:Pc1=2.06—1.014+0.0138=1.06(MPa)
地板下:Pc2=2.06—1.012+0.055=1.103(MPa)
2区:工作区:Pc1=2.175—0.9355+0.0138=1.25(MPa)
地板下:Pc2=2.175—0.8857+0.055=1.34(MPa)
3区:工作区:Pc1=2.133—0.9—0.0386=1.193(MPa)
地板下:Pc2=2.133—0.85+0.00138=1.283(MPa)
4区::工作区:Pc1=1.723—0.4622—0.0386=1.22(MPa)
地板下:Pc2=1.723—0.4+0.00138=1.32(MPa)
5区::工作区:Pc1=2.2—0.84—0.0386=1.32(MPa)
地板下:Pc2=2.2—0.786+0.00138=1.415(MPa)
(十八)验算设计计算结果
依据《规范》规定,应满足下列条件:
⑴Pc≥0.8MPa(绝压)
⑵Pc≥Pm/2
1区:Pm1/2=1.03MPa2区:Pm2/2=1.0875MPa
3区:Pm3/2=1.0665MPa4区:Pm4/2=0.8615MPa
5区:Pm5/2=1.1MPa
各防护区均满足,所以合格。
(十九)计算喷头计算面积及确定喷头规格
根据《规范》规定:依据Pc查“七氟丙烷JP-6—36型喷头流量曲线”确定喷头计算单位面积流量q(kg/s·cm2)。然后通过F=Q/q得出喷头计算面积,从而确定喷头规格。Q为喷头平均设计流量。
1区:工作区:qc1=2.1(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=6.08(cm2)喷头规格为JP-36型
地板下:qc2=2.15(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.87(cm2)喷头规格为JP-13型
2区:工作区:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.32(cm2)喷头规格为JP-34型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.748(cm2)喷头规格为JP-13型
3区:工作区:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.68(cm2)喷头规格为JP-36型
地板下:qc2=2.45(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.763(cm2)喷头规格为JP-13型
4区:工作区:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=6.4286(kg/s)
Fc1=2.679(cm2)喷头规格为JP-24型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=0.9464(kg/s)
Fc2=0.379(cm2)喷头规格为JP-9型
5区:工作区:qc1=2.5(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.11(cm2)喷头规格为JP-32型
地板下:qc2=2.55(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.733(cm2)喷头规格为JP-13型
(二十)计算达到设计浓度实际喷放时间及校核地板下喷头型号
1区:工作区喷头型号为JP-36型,喷口计算面积6.413(cm2)
喷头流量Q=6.413×2.1=13.467(kg/s)
支管流量为13.467×8=107.738(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/107.738=6.64(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.64=15.78(kg/s)
喷头流量为15.78/8=1.97(kg/s)
Fc=1.97/2.15=0.917(cm2)
喷头校核为规格为JP-14型
2区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.4=13.728(kg/s)
支管流量为13.728×8=109.824(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/109.824=6.51(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.51=16.08(kg/s)
喷头流量为16.08/8=2.01(kg/s)
Fc=2.01/2.5=0.8(cm2)
喷头规格为JP-13型
3区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.25=12.87(kg/s)
支管流量为12.87×8=102.96(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/102.96=6.944(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.944=15.077(kg/s)
喷头流量为15.077/8=1.885(kg/s)
Fc=1.885/2.45=0.769(cm2)
喷头规格为JP-13型
4区:工作区喷头型号为JP-24型,喷口计算面积2.85(cm2)
喷头流量Q=2.85×2.4=6.84(kg/s)
支管流量为6.84×8=54.72(kg/s)
实际喷放时间为t=360/54.72=6.58(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为53/6.58=8.056(kg/s)
喷头流量为8.056/8=1.007(kg/s)
Fc=1.007/2.5=0.403(cm2)
喷头规格校核为JP-10型
5区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.5=14.3(kg/s)
支管流量为14.3×8=114.4(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/114.4=6.25(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.25=16.75(kg/s)
喷头流量为16.75/8=2.094(kg/s)
Fc=2.094/2.55=0.8212(cm2)
喷头规格为JP-14型
系统(二):
(一)确定灭火设计浓度
依据《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范》取C=8%
(二)计算保护空间实际容积
1区、2区、3区、4区、5区、7区容积相同:
V1区=14.8×22.4×3.9=1292.93(m3)其中地板下:165.76m3工作区:1127.17m3
6区容积:
V4区=(7.6×21.6-8.2×0.9)×3.9=611(m3)其中地板下:78.33m3工作区:532.67m3
(三)计算灭火剂设计用量
依据《规范》中规定W=K×(V/S)×C/(100-C)
其中K=1,S=0.1269+0.000513×20℃=0.13716(m3/kg)
1区、2区、3区、4区、5区、7区灭火剂设计用量相同:
W=1×(1292.93/0.13716)×8/(100-8)=819.69(kg)
其中地板下:W2=104.7kg工作区:W1=714.99kg
根据单瓶设计储量为819.69Kg/59Kg/瓶=13.89(瓶)
需要14只储瓶,所以W取826kg
工作区W1=720(kg)地板下W2=106(kg)
6区灭火剂设计用量:
W=1×(611/0.13716)×8/(100-8)=387.4(kg)
根据单瓶设计储量为387.4Kg/59Kg/瓶=6.57(瓶)
需要7只储瓶,所以W取413kg
工作区W1=360(kg)地板下W2=53(kg)
(四)设定灭火喷放时间
依据《规范》规定,取t=7s
(五)设定喷头布置与数量
选用JP型喷头,其保护半径为7.5m,最大保护高度为5m。工作区布置8只喷头,按保护区均匀喷洒布置喷头。地板下与工作区的布置形式相同。
(六)选定灭火剂储存瓶规格及数量
1区、2区、3区、4区、5区、7区相同:
根据W=819.69kg,选用JR-100/59储存瓶14只。
6区:
根据W=387.4kg,选用JR-100/59储存瓶7只。
(七)绘出管网计算图,见附图
(八)计算管道平均设计流量
(1)1区、2区、3区、4区、5区、7区相同:
主干管:QW=W/t=819.69/7=117.1(kg/s)
支管:工作区:Q1-2=714.99/7=102.14(kg/s)
Q2-3=51.07(kg/s)
Q3-4=25.535(kg/s)
Q4-5=12.7677(kg/s)
地板下:Q1-2′=104.7/7=14.96(kg/s)
Q2′-3′=7.48(kg/s)
Q3′-4′=3.739(kg/s)
Q4′-5′=1.8696(kg/s)
储瓶出流管:QP=819.69/14/7=8.36(kg/s)
6区:
主干管:QW=W/t=413/7=59(kg/s)
支管:工作区:Q1-2=360/7=51.43(kg/s)
Q2-3=25.714(kg/s)
Q3-4=12.857(kg/s)
Q4-5=6.4286(kg/s)
地板下:Q1-2′=53/7=7.57(kg/s)
Q2′-3′=3.7857(kg/s)
Q3′-4′=1.8929(kg/s)
Q4′-5′=0.9464(kg/s)
储瓶出流管:QP=413/7/7=8.43(kg/s)
(九)选择管网管道通径,标于图上
(十)计算充装率
系统设置用量:WS=W+W1+W2
储瓶内剩余量:W1=n×3.5=14×3.5=49(kg)
管网内剩余量:W2=8×2.9×0.49×1.04=16.55(kg)
WS=819.69+49+16.55=885.24(kg)
充装率η=885.24/(14×0.1)=632.31(kg/m3)
(十一)计算管网管道内容积
依据管网计算图。
1区:VP1′=32.107×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×3.42=0.508(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅠ=VP1′+VP2′=0.565(m3)
2区:VP1′=29.607×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.443(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅡ=VP1′+VP2′=0.5(m3)
3区:VP1′=29.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.489(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅢ=VP1′+VP2′=0.546(m3)
4区:VP1′=24.507×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.41(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅣ=VP1′+VP2′=0.467(m3)
5区:VP1′=27.307×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.434(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅤ=VP1′+VP2′=0.491(m3)
6区VP1′=37.45×8.33+3.53×4.7+5.35×2×3.42+1.85×4×1.96+2.675×8×1.19=0.4(m3)
VP2′=6.43×1.19+5.35×2×0.8+1.85×4×0.49+2.675×8×0.31=0.0265(m3)
VP6=VP1′+VP2′=0.4265(m3)
7区VP1′=21.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.3885(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅦ=VP1′+VP2′=0.4455(m3)
(十二)选用储瓶增压压力
依据《规范》中规定,选用P。=4.3MPa(绝压)
(十三)计算全部储瓶气相总容积
1区、2区、3区、4区、5区、7区相同:
依据《规范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=14×0.1×(1—632.31/1407)=0.77(m3)
6区:
依据《规范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=7×0.1×(1—632.31/1407)=0.385(m3)
(十四)计算“过程中点”储瓶内压力
Pm=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
1区:Pm1=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.565]=2.036MPa(绝压)
2区:Pm2=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.5]=2.121MPa(绝压)
3区:Pm3=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.546]=2.06MPa(绝压)
4区:Pm4=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.467]=2.166MPa(绝压)
5区:Pm5=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.491]=2.133MPa(绝压)
6区Pm6=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.385/[0.385+413/(2×1407)+0.4265]=1.7276MPa(绝压)
7区PmⅦ=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.4455]=2.197MPa(绝压)
(十五)计算管路阻力损失
⑴a-b管段
1区、2区、3区、4区、5区、6区、7区:
(P/L)a-b=0.0029(MPa/m)La-b=3.6+3.5+0.5=7.6(m)
Pa-b=0.02204(MPa)
工作区:
⑵b-1管段
1区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=27.107+10+5×6.4+1.9=71.007(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×71.007=0.78(MPa)
2区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.607+10+4×6.4+2.1=62.307(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×62.307=0.685(MPa)
3区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.807+10+4×6.4+2.1=62.307(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×68.707=0.685(MPa)
4区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=19.507+10+4×6.4+2.1=57.2(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×57.2=0.63(MPa)
5区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=22.307+10+3×6.4+2.1=53.407(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×53.407=0.59(MPa)
6区:(P/L)b-1=0.0031(MPa/m)
Lb-1=32.45+10+4×5.2+2.1=65.15(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×65.15=0.2(MPa)
7区:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=16.807+10+3×6.4+2.1=48.107(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×48.107=0.53(MPa)
⑶1-2管段
1区、2区、3区、4区、5区、7区:
(P/L)1-2=0.009(MPa/m)
L1-2=7.4+2.1=9.5(m)
P1-2=0.009×9.5=0.0855(MPa)
6区:
(P/L)1-2=0.0085(MPa/m)
L1-2=3.53+5.2+0.6=9.33(m)
P1-2=0.0085×9.33=0.0793(MPa)
⑷2-3管段
1区、2区、3区、4区、5区、7区:
(P/L)2-3=0.007(MPa/m)
L2-3=5.6+7.3+0.6=13.5(m)
P2-3=0.007×13.5=0.0945(MPa)
6区:
(P/L)2-3=0.006(MPa/m)
L2-3=5.35+5.8+0.5=11.65(m)
P2-3=0.006×11.65=0.0699(MPa)
⑸3-4管段
1区、2区、3区、4区、5区、7区:
(P/L)3-4=0.005(MPa/m)
L3-4=3.675+5.8+0.5=9.975(m)
P3-4=0.005×9.975=0.0499(MPa)
6区:
(P/L)3-4=0.0058(MPa/m)
L3-4=1.85+5+0.4=7.25(m)
P3-4=0.0058×7.25=0.042(MPa)
⑹4-5管段
1区、3区:
(P/L)4-5=0.0005(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+3.5=11.5(m)
P4-5=0.0005×11.5=0.006(MPa)
2区、4区、5区、7区:
(P/L)4-5=0.0045(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+0.4+3.5=11.9(m)
P4-5=0.0045×11.9=0.05355(MPa)
6区:
(P/L)4-5=0.0049(MPa/m)
L4-5=2.675+4+0.3+0.2+2.8=9.975(m)
P4-5=0.0049×9.975=0.049(MPa)
工作区管道阻力损失:
1区:∑P1=1.04(MPa)
2区:∑P1=0.99(MPa)
3区:∑P1=0.92(MPa)
4区:∑P1=0.9355(MPa)
5区:∑P1=0.9(MPa)
6区:∑P1=0.462(MPa)
7区:∑P1=0.84(MPa)
地板下:
1区、2区、3区、4区、5区、7区:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.007(MPa/m)
L1-2′=10.3+3.5+2.1=15.9(m)
P1-2′=0.007×15.9=0.1113(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.006(MPa/m)
L2′-3′=5.6+4+0.3=9.9(m)
P2′-3′=0.006×9.9=0.594(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.0046(MPa/m)
L3′-4′=3.675+3.2+0.3=7.175(m)
P3′-4′=0.0046×7.175=0.033(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.004(MPa/m)
L4′-5′=2.8+0.2+1.8+2.5+0.2=7.5(m)
P4′-5′=0.004×7.5=0.03(MPa)
6区:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.0065(MPa/m)
L1-2′=3.53+2.9+1.7+0.9+2.8=11.83(m)
P1-2′=0.0065×11.83=0.0769(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.0055(MPa/m)
L2′-3′=5.35+3.2+0.3=8.85(m)
P2′-3′=0.0055×8.85=0.0487(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.005(MPa/m)
L3′-4′=1.85+2.5+0.2=4.55(m)
P3′-4′=0.005×4.55=0.0227(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.0041(MPa/m)
L4′-5′=2.675+0.2+1.5+2+0.2=6.575(m)
P4′-5′=0.0041×6.575=0.027(MPa)
地板下管道阻力损失:
1区:∑P2=1.036(MPa)
2区:∑P2=1.009(MPa)
3区:∑P2=1.012(MPa)
4区:∑P2=0.8857(MPa)
5区:∑P2=0.85(MPa)
6区:∑P2=0.4(MPa)
7区:∑P2=0.786(MPa)
(十六)计算高程压头
依据《规范》中公式:Ph=10-6Hγg
(H为喷头高度相对“过程中点”储瓶液面的位差)
1区、2区:
工作区:Ph1=10-6×(—4.9)×1407×9.81=—0.069(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—7.9)×1407×9.81=—0.11(MPa)
3区、4区:
工作区:Ph1=10-6×(—1)×1407×9.81=—0.0138(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—4)×1407×9.81=—0.055(MPa)
5区、6区、7区:
工作区:Ph1=10-6×(2.8)×1407×9.81=0.0386(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—0.1)×1407×9.81=—0.00138(MPa)
(十七)计算喷头工作压力
依据《规范》中公式:Pc=Pm—(∑P±Ph)
1区:工作区:Pc1=2.036—1.04+0.069=1.065(MPa)
地板下:Pc2=2.036—1.036+0.11=1.11(MPa)
2区:工作区:Pc1=2.121—0.99+0.069=1.2(MPa)
地板下:Pc2=2.121—1.009+0.11=1.222(MPa)
3区:工作区:Pc1=2.06—0.92+0.0138=1.154(MPa)
地板下:Pc2=2.06—1.012+0.055=1.103(MPa)
4区:工作区:Pc1=2.166—0.9355+0.0138=1.244(MPa)
地板下:Pc2=2.166—0.8857+0.055=1.335(MPa)
5区:工作区:Pc1=2.133—0.9—0.0386=1.193(MPa)
地板下:Pc2=2.133—0.85+0.00138=1.283(MPa)
6区:工作区:Pc1=1.73—0.4622—0.0386=1.23(MPa)
地板下:Pc2=1.73—0.4+0.00138=1.33(MPa)
7区:工作区:Pc1=2.197—0.84—0.0386=1.317(MPa)
地板下:Pc2=2.197—0.786+0.00138=1.412(MPa)
(十八)验算设计计算结果
依据《规范》规定,应满足下列条件:
⑴Pc≥0.8MPa(绝压)
⑵Pc≥Pm/2
1区:PmⅠ/2=1.018MPa2区:PmⅡ/2=1.0605MPa
3区:PmⅢ/2=1.03MPa4区:PmⅣ/2=1.083MPa
5区:PmⅤ/2=1.0665MPa6区:Pm6/2=0.864MPa
7区:PmⅦ/2=1.0985MPa
各防护区均满足,所以合格。
(十九)计算喷头计算面积及确定喷头规格
根据《规范》规定:依据Pc查“七氟丙烷JP-6—36型喷头流量曲线”确定喷头计算单位面积流量q(kg/s·cm2)。然后通过F=Q/q得出喷头计算面积,从而确定喷头规格。Q为喷头平均设计流量。
1区:工作区:qc1=2.1(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=6.08(cm2)喷头规格为JP-36型
地板下:qc2=2.2(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.85(cm2)喷头规格为JP-13型
2区:工作区:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.675(cm2)喷头规格为JP-36型
地板下:qc2=2.4(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.779(cm2)喷头规格为JP-13型
3区:工作区:qc1=2.3(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.55(cm2)喷头规格为JP-34型
地板下:qc2=2.2(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.85(cm2)喷头规格为JP-13型
4区:工作区:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.32(cm2)喷头规格为JP-34型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.748(cm2)喷头规格为JP-13型
5区:工作区:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.67(cm2)喷头规格为JP-36型
地板下:qc2=2.45(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.763(cm2)喷头规格为JP-13型
6区:工作区:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=6.4286(kg/s)
Fc1=2.679(cm2)喷头规格为JP-24型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=0.9464(kg/s)
Fc2=0.379(cm2)喷头规格为JP-9型
7区:工作区:qc1=2.5(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.11(cm2)喷头规格为JP-34型
地板下:qc2=2.55(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.733(cm2)喷头规格为JP-13型
(二十)计算达到设计浓度实际喷放时间及校核地板下喷头型号
1区:工作区喷头型号为JP-36型,喷口计算面积6.413(cm2)
喷头流量Q=6.413×2.1=13.467(kg/s)
支管流量为13.467×8=107.738(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/107.738=6.64(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.64=15.78(kg/s)
喷头流量为15.78/8=1.97(kg/s)
Fc=1.97/2.2=0.895(cm2)
喷头校核为规格为JP-14型
2区:工作区喷头型号为JP-36型,喷口计算面积6.413(cm2)
喷头流量Q=6.413×2.25=14.429(kg/s)
支管流量为14.429×8=115.434(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/115.434=6.194(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.194=16.903(kg/s)
喷头流量为16.903/8=2.11(kg/s)
Fc=2.11/2.4=0.88(cm2)
喷头规格为JP-13型
3区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.3=13.156(kg/s)
支管流量为13.156×8=105.248(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/105.248=6.793(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.793=15.412(kg/s)
喷头流量为15.412/8=1.9265(kg/s)
Fc=1.9265/2.2=0.876(cm2)
喷头校核为规格为JP-14型
4区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.4=13.728(kg/s)
支管流量为13.728×8=109.824(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/109.824=6.51(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.51=16.082(kg/s)
喷头流量为16.082/8=2.01(kg/s)
Fc=2.01/2.5=0.804(cm2)
喷头规格为JP-13型
5区:工作区喷头型号为JP-36型,喷口计算面积6.413(cm2)
喷头流量Q=6.413×2.25=14.429(kg/s)
支管流量为14.429×8=115.434(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/115.434=6.194(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.194=16.9(kg/s)
喷头流量为16.9/8=2.11(kg/s)
Fc=2.11/2.45=0.8624(cm2)
喷头规格为JP-14型
6区:工作区喷头型号为JP-24型,喷口计算面积2.85(cm2)
喷头流量Q=2.85×2.4=6.84(kg/s)
支管流量为6.84×8=54.72(kg/s)
实际喷放时间为t=360/54.72=6.58(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为53/6.58=8.056(kg/s)
喷头流量为8.056/8=1.007(kg/s)
Fc=1.007/2.5=0.403(cm2)
喷头规格校核为JP-10型
7区:工作区喷头型号为JP-34型,喷口计算面积5.72(cm2)
喷头流量Q=5.72×2.5=14.3(kg/s)
支管流量为14.3×8=114.4(kg/s)
实际喷放时间为t=714.99/114.4=6.25(s)
校核地板下喷头型号:支管流量为104.7/6.25=16.752(kg/s)
喷头流量为16.752/8=2.094(kg/s)
Fc=2.094/2.55=0.821(cm2)
喷头规格为JP-13型
2.4.2系统主要组件和设备型号
七氟丙烷储瓶型号:JR-100/59;瓶头阀:JVF-40/59;
电磁启动器:EIC4/24;释放阀:JS-100/4;
七氟丙烷单向阀:JD-50/59;高压软管:J-50/59;
安全阀:JA-12/4;压力讯号器:EIX4/12;
3.火灾自动报警及联动控制系统系统设计3.1火灾自动报警系统设计3.1.1报警区域和探测区域的划分
根据《火灾自动报警系统设计规范》中规定,报警区域应根据防火分区或楼层划分,可将一防火分区划为一个报警区域,也可将同层的相邻几个防火分区划为一个报警区域,但这种情况下不得跨越楼层。按防火分区的划分原则中“高层建筑在垂直方向应以每个楼层为单元划分防火分区”把该建筑一层划为一个防火分区。则一个楼层为一报警区域。
根据《火灾自动报警系统设计规范》中规定,探测区域应按独立房间划分。一个探测区域的面积不宜超过500平方米;从主要入口能看清其内部,且面积不超过1000平方米的房间,也可划为一个探测区域。该建筑把每个防护区划为一个探测区域。
3.1.2自动报警系统的设计
本设计采用集中报警控制系统。根据《电子计算机房设计规范》,设有固定灭火系统的区域,要设感温探测器和感烟探测器的组合。探测器的灵敏度采用一级。感烟探测器和感温探测器两种探测器交差布置,这样可以提高报警的准确性,感烟探测器进行火灾初期报警,感温探测器进行火灾中期报警,可以减少误报。
3.1.3探测器布置计算
⑴与七层LS机房相同大小的区域:
该探测区域净空面积为S=22.4×14.8=331.52(m2)查“各类探测器的保护面积和保护半径表”得感烟探测器的保护面积为60m2,保护半径为5.8m。
N≥S/(KA)=331.52/(0.8×60)=7个
感温探测器的保护面积为20m2,保护半径为3.6m。
N≥S/(KA)=331.52/(0.8×20)=21个
因为采用两种探测器的组合,所以探测器的数量应该在7~21个之间,综合考虑在此防护区中布置8个。
设计布局合理,布置情况详见设计图纸。
地板下布置形式与此相同。
⑵与八层小电力室相同大小的区域:
该探测区域净空面积为S=21.6×7.6=164.16(m2)查“各类探测器的保护面积和保护半径表”得感烟探测器的保护面积为60m2,保护半径为5.8m。
N≥S/(KA)=164.16/(0.8×60)=4个
感温探测器的保护面积为20m2,保护半径为3.6m。
N≥S/(KA)=164.16/(0.8×20)=11个
因为采用两种探测器的组合,所以探测器的数量应该在4~11个之间,在此防护区中布置5个。
设计布局合理。地板下只布置感烟探测器。布置情况详见设计图纸。
走廊内按间距小于15米进行布置感烟探测器。
3.1.4手动报警按钮
《火灾自动报警系统设计规范》中规定:每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮,从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动按钮的距离不应大于30米,设在公共活动场所的主要出入口处。手动报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔,其底边距地面高度宜为1.3-1.5米。
该建筑八层、十一层每个防护区的出口处设1个手动按钮,每层共有6个。七、九、十层每层设4个手动按钮。
机械应急操作装置设在储瓶间内。
3.2联动控制系统设计3.2.1联动控制
联动控制系统的报警系统的执行机构,使气体灭火功能在手动或电气控制状态下得以实现。联动控制的功能主要实现自动报警、气体灭火、控制风机等相关设备的启停等功能。
3.2.2控制系统设计计算
各型报警控制设备参数如下表所示,设备数量如前一节计算数量。
设备参数表表3.2.2
设备名称
工作电压
监视电流Ip
报警电流Ij
功耗
感烟探测器
DC24V
≤0.6mA
≤2.0mA
感温探测器
DC24V
≤0.8mA
≤1.4mA
手动报警按钮
DC24V
≤0.8mA
≤2.0mA
单输入/输出模块
DC24V
≤1.0mA
≤5.0mA
双输入/输出模块
DC24V
≤1.0mA
≤8.0mA
声光报警器
DC24V
≤0.8mA
≤160mA
总线隔离器
DC24V
动作电流170mA/270mA
多线控制盘14
DC24V
<4W
气体灭火控制盘6区
DC24V
<10W
放气指示灯
DC24V
≤100mA
启/停按钮
DC24V
0mA
≤20mA
报警联动控制器
≤50W
一、平面线缆线径计算:
⑴与七层相同的楼层(七、九、十层):
LS机房相同大小的区域:净空感烟探测器4个、感温探测器4个,地板下感烟探测器6个。
其它区域:感烟探测器14个、感温探测器1个、手动报警按钮5个、放气指示灯4个、紧急启/停按钮4个、声光报警器2个、双输入/出控制模块6个。
取每层所有总线设备动作电流作为总线最大电流:
Imaxj1=24*Ij+5*Ij+5*Ij+6*Ij=24*2.0+5*1.4+5*2.0+6*8.0
=113.0(mA)
根据以上计算并查电线电缆选用手册,总线选择导线为ZR-RVS-2X1.5。
非总线设备最大电流为:
Imaxj=4*Ij+4*Ij+2*Ij=4*100+4*20+2*160
=800.0(mA)
根据以上计算并查电线电缆选用手册,非总线选择导线为ZR-BV-2.0。
⑵与八层相同的楼层(八、十一层):
与电力室相同大小的区域:净空感烟探测器4个、感温探测器4个,地板下感烟探测器6个。
与小电力室相同大小的区域:净空感烟探测器2个、感温探测器2个,地板下感烟探测器3个。
其它区域:感烟探测器11个、感温探测器1个、手动报警按钮5个、放气指示灯6个、紧急启/停按钮6个、声光报警器3个、双输入/出控制模块10个。
取每层所有总线设备动作电流作为总线最大电流:
Imaxj1=26*Ij+7*Ij+5*Ij+10*Ij=26*2.0+7*1.4+5*2.0+10*8.0
=151.8(mA)
根据以上计算并查电线电缆选用手册,总线选择导线为ZR-RVS-2X1.5。
非总线设备最大电流为:
Imaxj=6*Ij+6*Ij+3*Ij=6*100+6*20+3*160
=1200.0(mA)
根据以上计算并查电线电缆选用手册,非总线选择导线为ZR-BV-2.5。
二、系统容量计算:
1.报警系统容量:
报警系统的容量可简便地计算为报警联动控制器的功率损耗与折算系数(取1.2)的积:
Pjz’=Pj*1.15=50W*1.2=60W
2.联动控制系统容量:
⑴气体灭火控制系统容量:
整个系统有6区气体灭火控制盘3个,由表3.2.2知每个气体灭火控制盘的功耗为10W,气体灭火盘动作因素为0.75,折算系数取1.5,则气体灭火控制系统容量为:
Pfz’=3Pf*0.75*1.5=3*10*0.75*1.5=33.75W
⑵其它控制系统容量:
非总线系统容量:
Pe1’=U*∑Imaxj*1.2=24V*(1.2A+0.8A)*1.2=57.6W
风机等控制系统容量:
风机等设备的控制由多线联动控制盘控制,每个灭火区域设1台多线联动控制盘(共12个),表3.2.2知每个多线联动控制盘的功耗为4W,动作因素取0.75,折算系数取1.5,则风机等控制系统容量为:
Pe2’=12*Pe2*0.75*1.5=12*4*0.75*1.5=54W
联动控制系统总容量为:
Ptz=Pfz’+Pe1’+Pe2’=33.75W+57.6W+54W=145.35W
系统总容量:
Pz=Pjz’+Ptz=60W+145.35W=205.35W
查手册得,该系统的工作电源选取DC24V/38Ah。主电源采用AC220V市电经DC24V/38Ah浮充稳压电源变换后提供DC24V电源。直流备用电源采用火灾报警控制器的专用蓄电池组提供DC24V/38Ah电源。
3.3布线
该系统采用树状布线,传输线路采用穿金属管保护方式布线。消防控制线路采用金属管顶板内暗敷管保护,且保护层厚度不小于30mm。火灾探测器的传输线路,选择不同颜色的绝缘导线,相同用途的导线的颜色一致。接线端子有标号。火灾自动报警系统的传输网络不与其他系统的传输网络合用。
3.4系统组件
感温探测器;感烟探测器;灭火控制箱;声光报警器;紧急启动停止按钮;放气指示灯;警铃;应急照明灯等。
4.安全疏散设计
防护区应有足够宽的疏散通道和出口,保证人员在30秒内能撤出防护区。七氟丙烷在火场的高温条件下会产生HF,对人员和设备都有轻度危害。在发生火灾时,为了避免建筑物内人员因火烧、烟气中毒、建筑构件倒塌破坏、灭火剂喷放后中毒而造成的伤害,也为了能及时启动灭火剂,扑灭火灾,尽可能减少损失。人员安全撤离防护区的允许疏散时间为30秒。所以要求人员在30秒内撤离防护区,否则是不安全的。
安全疏散计算:
在防护区内离门最远的距离为L=16.1m
人走到房门所需时间T1=L/V(V取1.2m/s)
T1=L/V=16.1/1.2=13.42s
检验是否有人员滞留现象T2=Q/(NB)
Q为室内人数,取15人
B为房门宽度为1米
N为房门通行系数,平地取1.3人/m·s
T2=15/(1×1.3)=11.54s<T1
所以疏散时不会发生人员滞留现象。
为了更好的进行安全疏散,保护人员安全,对防护区有下列安全要求:防护区的疏散通道和出口应设置应急照明与疏散指示标志。防护区内设置声光报警器,防护区的入口处设置放气指示灯。防护区的门应向外开启,并能自行关闭;疏散出口的门必须能从防护区内打开。
5.经济预算
根据国家政策,进行工程建设应遵守的基本原则是“安全可靠、技术先进、经济合理”。“安全可靠”以安全为本,要求必须达到预期目的;“技术先进”则要求火灾报警、灭火控制及灭火系统设计科学,采用设备先进、成熟;“经济合理”则是在保证安全可靠、技术先进的前提下,做到节省工程投资费用。
本设计在设计计算时已验算了达到设计灭火浓度所需要的时间都小于7秒,而且自动报警系统采用感烟探测器和感温探测器两种探测器的组合进行布置,这样报警准确,所以该系统基本可以达到预期目的。在进行管网布置时,尽量布置成均衡管网,尽量减少弯头数量和管道长度,节省了工程投资费用。
经济预算采用《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》SGD-5-2000。
依据我公司长期经验,其中气压试验、吹扫试验的数量按管径100毫米内的管道长度计算,主材数量按管道内表面积除以3m2/瓶来确定氮气瓶数量。支架制作安装、支架除锈、支架刷红丹、支架刷银粉的数量按支架长度乘以1.7kg/m来确定。系统组件水压试验和系统组件严密试验的数量按选择阀、气液单向阀、高压软管、汇集管的数量之和来确定。
6.结束语
通过紧张的毕业设计,我的收获很大。我已经很好的熟悉了《七氟丙烷灭火系统设计规范》。对《火灾自动报警系统设计规范》和安全疏散等方面的知识也有了比原来更深的认识和理解。加深了七氟丙烷灭火系统的设计计算和设计方法。而且还强化了消防工程的预算编制技术。尤其重要的是毕业设计培养了我仔细认真,坚韧严谨的科学态度和虚心求教的精神。更加深了我对工程设计工作的热爱。
在毕业设计期间,得到了张银龙教授的悉心指导,张老师的指导使我的毕业设计更加完善。王智慧同志对我的初进行了详细的审核,并进行了部分稿件的文字录入和定稿后的核稿工作。在此对他们深表感谢!
7.参考文献
⒈国家技术监督局、中华人民共和国建设部《电子计算机房设计规范》(GB50174-93)1993
⒉深圳市消防局、天津消防科学研究所《七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范》
⒊中华人民共和国公安部《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)1998
⒋蒋彦、雷志明《新型气体灭火系统(卤代烷替代物)设计手册》中国环境科学出版社1999.8
⒌《消防科学与技术》
⒍《消防产品与信息》
⒎中华人民共和国公安部《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)1988.5.1
⒏中华人民共和国公安部
高层建筑的消防管理,与一般建筑的消防管理相比,大致有以下特点。
1、高层民用建筑内部的陈设和装修材料大多是可燃或易燃物品;高层工业建筑使用和储存的易燃、可燃物更多火灾负荷很大建筑内的
楼梯间、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等各种竖向管井,就象一座座高耸的煤囱,加上高楼受气压和风速的影响,一旦发生火灾,火势猛烈、蔓延迅速。而且建筑物高、楼层、垂直疏散题离远,需要疏散的时间长、人员集中,疏散设施又少、人员疏散困难,容易造成很大的人员伤亡加之楼层高、建筑结构的特殊性,对扑救造成很大的困难。因此,高层建筑的火灾危险性比一般建筑大得多。搞好高层建筑的消防管理,应是建筑消防管理的重点。
2.高层建筑消防功能与其建筑结构和使用功能是截然不可分割的一个整体。在进行建筑设计的同时,必须搞好其防火设计,并做到同步施工,同时投入使用。如果在建筑设计、施工阶段,各项消防技术措施得不到贯彻和落实,等到工程竣工后,才发现存在有不安全因素,不符合防火要求,为时晚矣。即使采取一定的补救措施,则已影响工程的投产和使用,而且在资金、材料等方面都将造成巨大浪费,有的甚至无可挽回,将会贻患无穷。因此,对高层的建筑消防管理,必须严格控制这几个环节,才会有管理的主动权。
2、高层建筑消防存在的问题
随着高层建筑的兴起,我们还看到,在高层建筑消防管理方面,各地已经走出了路子、提供了经验、也提出了许多尚待进一步探索的问题,目前主要有:
1、建筑设计消防管理方法落后、控制能力不强,致使设计单位和设计人员消防责任不明。一些设计人员凭经验设计,依*消份;部门把关的依赖思想,发现了不少不合格的施工图建筑设计防火规范难以落实。
2、消防安全意识薄弱,一些建设单位对消防设备、设施的重要性和必要性认识不够。往往为增加使用面积,压缩投资而擅自降抵消防安全标准,裁减消防建设项目。
3、一些施工单位不具备施工能力,只是为了赚钱而从事消防工程的施工不能正确领会设计意图,对现代消防设备的性能缺乏足够了解,缺乏实际施工、安装的经验,无法保证工程的质量。
4、消防设备、设施维护管理工作簿弱,有的不设专业岗位人员,由兼职人员管理,甚至不经过岗位技术培训的人员也顶岗,未建立安全技术操作规程和岗位责任制度,有的虽建立了制度也不能严格执行,对消防系统技术功能不熟悉,更不能正确处理运行中出现的故障和维修,甚至不懂技术而误操作。
5、随意改变高层建筑使用性质和功能,采用大量可燃、易燃材料进行室内装修,在施工中破坏建筑内部的防火、防烟分隔、安全疏散和原有消防设施、设备的现象屡见不鲜。
6、随着改革开放的逐步深入,市场经济体制的建立、高层建筑一家所有多家使用的现象比比皆是,大多没有建立与之相适应的消防管理机制,消防设施、设备的维护无人问津,消防安全管理成了死角或流于形式。
7、高层建筑消防管理法规、消防工程技术法规目前尚不健全、不配套。
3、高层建筑消防管理问题的对策
1、坚持“预防为主、防消结合”的方针,严把“三关”。
高层建筑存在的隐患,是设计不合理、不完善,施工不符合要求,验收不严格带来的。把好三关,是消除隐患,预防火灾最基础的工作。
(1)设计的防火审核关。在实施审核中以法律为后盾,贯彻技术规范。一是加强消防技术法规和地方性法规的建设;二是积极、灵活地贯彻“谁主管、谁负责”的原则,在设计院、室成立防火审核机构,明确防火负责人。
(2)施工检查关。施工单位是否有消防安装许可证,是否有安装经验及专业技术人员,是否按图施工,消防隐蔽工程是否能满足要求等情况,只有在施工期间进行检查,才不致于完工后因既成事实或隐蔽无法看到而造成隐患。
(3)施工验收关。消防验收的好坏不仅直接反映出消防监督力量和依法监督的水平,而且关系到消防工程的质量的高层建筑的安全度。为此一是把握技术关,消防验收必须有工程设计的技术负责人参加,由他们对各项专业的消防设备、设施技术负责、共同参与质量评价;二是应制定一系列的验收标准,进行定性、定量地评价高层建筑消防工程的质量。
2、实行技术培训,强化高层建筑消防工程管理。
高层建筑消防工程的通过验收并交付用户投人运行后,重点是要加强管理,建立严格的管理制度,选派的岗位值班人员要经过技术培训,经消防监督部门考核,发给岗位工作证以后,方可值班顶岗,培训工作可以由消防监督部门组织生产厂家或安装调试进行,并对系统定期进行维护保养。
3、进一步落实逐级防火责任制。高层建筑的消防安全工作不是哪一个人的问题,而是每个人都有的义务,要层层落实责任制度,尤其是多家经营、使用的高层建筑,要成立有出租单位牵头,租用单位参加的防火安全领导小组,各租用单位要有一名领导分管消防安全,集中管理大楼内的消防安全工作,定期召开会议,按时进行防火检查,制定严格地消防管理制度,楼内各处、科、室要层层落实消防安全责任制,做到层层有人管,处处有人抓。
4、普及高层建筑消防常识,组织消防演练。提高全民对高层建筑的消防意识,是一个社会问题。只有全社会都来重视加强对高层建筑的消防工作,人人自觉遵守消防规定,关心和支持消防工作,才能把高层建筑的消防工作做好。
研究高层建筑消防管理工作的新情况、新特点、新问题,探索如何实施和加强高层建筑消防管理,我们已迈出一大步。在不少方面、不少环节上有待进一步总结、完善和提高。
五、参考文献
[1]陈方正.高层建筑如何营造平安[J].浙江消防,2000,(12).
[2]严娟.多业态高层建筑消防管理初探[J].消防月刊,2000,(09).
[3]马庆涛.高层建筑的消防管理之我见[J].山东消防,1999,(03).
[4]胡晓文.我省高层建筑消防安全现状与发展趋势[J].时代消防,1995,(11).
[5]赵基兴.高层建筑消防设计经验介绍二则[J].中国给水排水,1994,(03).
[6]谭连生.高层建筑火灾特点与灭火对策[J].时代消防,1997,(04).
1.1系统的需求传统的重点单位消防安全管理是以消防监督人员为主导,主要是通过实地检查、纸质档案资料查看、电话通讯等方式实施消防信息的收集、整理与管理。近年来,借助计算机网络,消防信息收集管理工作逐渐转变为了集成化人机管理模式,极大提高了工作效率。然而,结合对重点单位的消防安全管理需要,目前仍存在一些问题:①数据以人工收集为主,耗费时间长,多数数据不准确、不规范;②数据繁冗有重复现象,且更新不及时,无法反映单位的真实消防现状;③信息分析能力较弱,无法对历次数据进行对比分析,从而提供定向检查依据;④各管理人员分工不明确,易发生多个管理人员进行重复性工作的情况。通过分析,重点单位消防信息管理系统的设计应具有以下功能:①系统对各数据的输入收集,应有具体的说明或实例演示,必要时进行输入内容的格式限制等;②系统应具备一定的数据分析能力,即在通常的总数统计基础上,能够进行数据发展趋势分析等;③信息录入应具备完备的数据项目,管理方面需设置不同权限;④系统需能够及时更新各种信息,如法律法规、行业标准、政府文件等信息,从而为使用者方便地提供各种知识查询。因此,需要以计算机技术为基础,进行消防信息的收集、整理等,才能满足重点单位消防信息管理系统的以上功能。
1.2系统的可行性
1.2.1技术可行性系统可采用VisualStudio.net集成开发环境,微软为了能使程序员创建能够在全球范围内分布、具有Internet功能、互用性的软件,推出了.NET框架。.NET框架包括多种语言、多个类库和一个公用的执行平台。另外,.NET框架还包括各种让程序员可以在Internet和.NET商业服务器上进行软件集成的协议。因此,与此前的任何一种平台相比,.NET框架在软件集成方面都提供了最为丰富的功能,而且,使用.NET框架开发Internet应用软件和开发桌面应用软件一样容易。Microsoft.NET开发框架首先是整个开发框架的基础,即通用语言运行以及它所提供的一组基础类库;在开发技术方面,.NET提供了全新的数据库访问技术以及网络应用开发技术ASP.NET和Windows编程技术WinForms;在开发语言方面,.NET提供了VB,VC++,C#,Jscript等多种语言支持;而VisualStudio.NET则是全面支持.NET的开发工具。
1.2.2经济可行性由于系统采用B/S模式,而ASP.NET对于客户端的要求低,用户无需到网站下载系统安装程序,直接用分配好的密码用户名登录即可。从硬件方面来说,系统无须高端配置,一般主流配置的电脑即可。因此,开发经济投入小,能保证将人力、物力、财力尽可能降低到最低限度。
1.2.3操作可行性系统根据用户权限的不同分开登陆,系统信息的添加、删除、修改由管理员负责,其进入界面后可直接进行查询、更新及维护管理系统等;重点单位用户登陆,则只能针对本单位信息进行相关编辑。整个系统功能设计需人性化,覆盖全面,流程顺畅,界面设计达到“人机交互”友好型的要求。
1.3软件过程模型系统设计所使用模型是原型模型。原型模型是一个不断探索的过程,主要是应付新的需求,收集多方反馈意见,逐步完善。采用演化类型,将原型作为目标系统的一部分,对原型可进行多次改进,逐步演化成最终目标系统。使用的策略为追加策略。即对已有部分不断完善扩充,逐步追加新的要求,生成最终设计模型。
2系统设计
2.1开发原则系统可采用B/S体系结构方式支持消防系统业务,其开发原则如下:(1)坚持实用性与先进性的统一。(2)注重系统具有易操作性与标准化的特点。(3)采用的技术解决方案,应在实用的前提下力求技术方向的高起点和先进性,以保证系统具有较长的生命周期。(4)系统开发遵循安全性、保密性和共享性的原则,处理好数据资源共享与数据安全和保密的关系。
2.2总体设计根据需求分析阶段确定的系统功能要求,将功能元素分配给系统的四大模块,主页讯息模块,重点单位信息管理模块,内部邮件模块、法律法规查看模块和数据统计分析模块。(1)主页讯息模块。前台实现消防资讯、待办事务、公告信息等信息浏览,并实现邮件模块前台显示功能,在后台实现消防新闻(图片)、部门发文及通知信息等的上传、编辑与删除等功能。(2)重点单位信息管理模块。后台实现重点单位各类信息的各种编辑功能;前台实现提供重点单位登录浏览信息的功能,主要有单位基本信息、建筑消防设施信息、消防安全管理情况及消防安全制度信息。(3)内部邮件模块。实现消防管理单位与重点单位之间的信息交流,包含邮件的查看、删除、新建以及地址簿的查看添加等功能。(4)法律法规查看模块。主要实现对相关消防法律法规、部门规章、政府规定等的查看、编辑。(5)数据统计分析模块。主要实现对各项数据的统计查看及分析,以数据表及曲线图等多种形式查看分析。2.3数据结构分析数据库设计采用的数据模型为关系模型,建立在严格的数学概念基础上,其中包括关系、元组、属性、码、域、分量、关系模式等术语。在关系模型中,实体以及实体间的联系都是用关系来表示的,关系的每一分量必须是一个不可分的数据项,即不允许表中还有表。
2.3.1系统数据库设计总体E-R图系统数据库内容涉及到三个方面。各用户与信息E-R图基本。
2.3.2系统数据库模块数据表设计系统数据库需根据各个功能模块的要求,建立对应的数据表。数据表均存储在SQL数据库系统根目录下的app-data文件夹中,根据设计的实际情况,数据存储主要采用单表的形式。且数据库的操作需包括插入、删除、修改以及一些利用session对象进行的值传递。下面就以用户信息及重点单位基本信息模块要求建立数据表为例进行说明。(1)用户表为存储所有用户信息的表,涉及到用户管理、添加新闻、编辑新闻及重点单位信息管理等几个模块的后台管理。(2)重点单位信息数据库中的内容包涵了消防安全重点单位的所有单位信息,即单位基本信息、建筑消防设施信息、消防安全管理情况及消防安全制度信息。按照上述功能要求,可细分建立19个数据表,包括:单位基本信息表、主要建构筑物基本情况表、消防安全重点部位情况表、室内消火栓系统情况表、自动灭火系统情况表、火灾自动报警系统情况表、防排烟系统情况表、应急照明及疏散指示标志情况表、室外消火栓系统情况表、消防安全制度表、专职(义务)消防人员信息表、单位消防队(人员)消防装备配备、重点工种人员信息、消防设施定期检查情况、火灾隐患及整改情况、消防安全培训情况、火灾信息情况、灭火和应急疏散预案、防火巡查记录等。单位基本信息表。
3结束语
1、人的因素
一是员工在对厨房卫生打扫的时候,胡乱泼水,水就很容易进入到厨房电器设备的内部,不但容易引起电器线路短路起火,也容易使电器设备生锈腐烂。二是许多员工有一种见“火”而“生畏”的恐惧心理。在自己碰到火灾发生的时候,常常是选择消极的逃避方式来处理初起火灾,最后导致小火变成大火、大火变成了一场灾难。三是吸烟也特别容易引起火灾,有的员工和个别顾客把吸完烟的烟头胡乱扔,从而导致火灾事故的发生。
2、可燃易燃物多,容易造成重大经济损失和人员伤亡
第一,酒店餐饮业,基于装修和功能需要,内部存在大量可燃、易燃物质,火灾发生后,这些可燃物燃烧会特别猛烈,装修用的高分子材料、化纤聚合物,会释放出大量有毒气体。第二,一些客房、包间密闭性强,起火不易被及时发现,一旦发生火灾,火势蔓延迅速,在燃烧时还会产生有毒烟气,给疏散和扑救带来困难,危及人身安全。第三,许多场所在改造、装修过程中,人为破坏和降低了建筑物耐火等级,没有良好的防火分隔和隔烟阻火措施,往往形成大面积着火空间等。一旦发生火灾,将导致燃烧猛烈、火灾蔓延迅速。
3、建筑物的结构容易产生烟囱效应
现代的宾馆和饭店,很多都是高层建筑,电梯井、管道井、电缆井、楼梯间、垃圾通道等竖井林立,好像一座座很大的烟囱;通风管道纵横交错,可以延伸到建筑物的各个角落,如果发生火灾,就特别容易产生烟囱效应,燃烧的火焰就会沿着通风管道和竖井迅速蔓延、扩大,从而会影响到整栋楼的安全。
4、用火、用电、用气等方面致灾因素多
其一,用电负荷较高,电气线路安全隐患较大。计算机、空调、饮水机、复印机等用电设备的日益增多,由电气设备引发火灾的危险性也越来越大。其二,厨房长年与燃气、煤炭、火打交道,操作间的环境一般比较潮湿;这时候,燃料燃烧过程中产生的不均匀燃烧物及油气蒸发产生的油烟很容易积聚下来,形成一定厚度的可燃物油层和粉层附着在墙壁、烟道和抽油烟机的表面,如不及时清洗,特别容易引起火灾。其三,大多数宾馆、饭店管理人员由于缺乏消防常识和防火意识,疏于防范,“人走火未熄、人走灯不灭,”现象比较普遍。
二、做好酒店餐饮业消防安全日常管理的措施
酒店的管理、保安、操作、服务等人员,除了应了解酒店的火灾危险性外,更重要的是还必须熟悉采取的防火措施。只有这样,才能组成人与物相结合的完整的消防体系,提高总体的消防安全水平。
1、加强消防安全宣传,提高酒店餐饮人员的综合素质
一是提高餐饮从业人员的综合素质。酒店餐饮行业人员的素质不但影响到企业的生产经营,更重要的是还会影响到本单位的消防安全管理水平。特别是新从业人员、新开张场所,就更要加强消防安全的教育和培训,提高他们的防火意识和消防安全技能。要让他们学会本行业本单位消防安全隐患的检查和排查,及时发现火灾隐患、及时解决问题,为广大消费者提供一个比较安全的饮食环境。二是餐饮服务业场所经营者消防意识淡薄,对火灾危险性认识不足,加强从业人员的安全教育和培训,是我们需要解决的问题。三是酒店餐饮企业要对本单位员工,每年进行一到二次消防安全技能培训,要让所有的员工懂得一些常用的防火、灭火及逃生知识,知道如何去报火警、如何扑救初期火灾、如何使用单位配备的消防设施和灭火器材、如何引导员工和客人疏散,如何让员工养成自觉遵守消防安全制度的习惯,如何进行防火检查,能发现和消除自己身边的火灾隐患。在单位形成“事事讲消防,处处抓消防、人人懂消防,”的消防安全管理新局面。
2、规范消防安全管理制度,克服管理中的个人行为
第一,酒店餐饮企业要实行消防安全责任制,制定切实有效的消防安全管理制度,从制度上管人管事管物。建立消防安全教育、培训制度,严格用火、用电、用气安全管理制度,健全防火检查、巡查制度,用制度规范行为。尤其在经营管理过程中,要把电气设备的消防安全作为一项重点来抓,对电气设备的维护要定点定人,并根据不同设备的性能特点,采取切实有效的管理措施。第二,严格餐饮制度化管理。采取随机检查,如果是因为人为造成的火灾隐患,要对本人进行消防安全教育,强化他们的消防意识;对教育不起效果、屡犯不改者,要进行严肃的批评教育;并责令经营业主及时签订责任状或承诺书,避免一切可能造成火灾隐患的现象发生。第三,要坚决克服消防管理中的个人行为。一忌管理工作者的随意性。酒店安全管理依赖于制度,酒店的各项工作标准、程序、要求以及各类的职责、目标、任务、言谈举止等都有严格的规定。“做什么,如何做,做到咋样的程度,做错了将如何处罚”,酒店的员工都是特别清楚的。二忌短期的管理行为,酒店管理要有可持续性,一切工作的方案、目标、计划、决策等都要从酒店的长远利益出发,维护酒店自己的生命力和市场竞争力。三忌越级管理,“每个人只有一个上司,一级对一级负责”。四忌管理决策盲目性。决策前要进行充分的调查和分析,错误的信息或片面的、主观的、缺乏经验的决策,最容易造成失误。
3、切实做好酒店餐饮业厨房火灾的预防工作
酒店餐饮企业的厨房火灾是防火的重中之重,不但要引起我们的高度重视,更是我们要关注的重点。一要加强对单位员工的消防安全教育,培养他们如何正确的使用火、用气、用油和用电。操作时,因为油温过高起火或操作不当引起油锅着火,如果扑救时的方法不当就会引起火灾。二是在油炸食品时,锅里的油不能超过油锅的三分之二,还要防止水滴和杂物掉入油锅,致使食油溢出着火;油锅加热时温度不能过高,防止火势过猛,引起油锅起火。三是操作间的燃气燃油管道、阀门、法兰接头一定要定期检查,严防泄漏。如果发现有燃气泄漏。要首先关闭阀门,打开窗户及时通风,一定不能使用任何明火,停止一切电器的开合关。四是操作间的墙壁和灶具、插座开关、抽油烟机等容易受污染的地方要及时清理打扫干净,排烟通道至少每半年彻底的清洗一次,防止油烟火灾发生。五是操作间内要配备一些湿棉被和灭火毯,用来扑救厨房内各种油锅火灾和电器火灾。同时。操作间还应配置一定量的干粉灭火器,放在顺手的地方,以备急用。下班时,操作人员应及时关闭所有的水、电、气的开关和阀门。
4、应急处突,防患于未然
第一,单位消防主管人员,应熟练掌握本单位的消防自动报警和消防自动设施,掌握灭火器材的原理和使用方法,及时维修、保养和更换,使消防设施器材始终处于良好的技术状态;第二,单位要结合行业特点和实际,强化夜间值班、巡查和应急力量和装备配备,可以使用醒目的标志,标明单位配备的消防器材的用途和使用方法;第三,单位还要制定灭火和应急疏散预案,加强对义务消防队员和保安人员的消防业务技能培训,做到平时多练、用时不乱。
5、加强单位消防安全“四个能力”建设
消防工作是电力安全生产的一个重要内容,随着电力部门设备和管理的现代化,大量新的设备、组件、材料被广泛的应用到电力部门消防工作当中去,本论文由
的系统工程。
过去,对消防设备、器材的管理基本上都采用单纯的人工管理方式,这种方式工作量大、耗时长、现势性差,给工作和生产带来了不便,已经不能适应电力部门现代化管理的需要。如果能够建立一个消防设备管理系统,将这些消防设备的基本信息存储到计算机上,让计算机协助管理人员分析和处理这些繁琐的重复性工作,使管理人员可以即时地了解到这些消防设备器材的信息,为合理有效地管理这些消防设备,及时迅速地更新、更换消防材料提供保障,为火警受理、实力调度、预案实施提供有力的辅助决策,从而为电力部门的安全生产提供良好的工作环境,针对这一需要,本论文由整理提供我们为某电力部门开发了电力消防设备管理系统,本文将结合该系统的开发过程,重点阐述了该系统中所涉及的数据组织方面的工作。
二、系统的数据组织电力消防设备管理系统在VisualBasic的开发环境下,以吉奥之星公司的基础模块GeoMap为开发平台,采用GeoStar的dws格式文件管理空间数据,采用MicrosoftAccess管理属性数据,空间数据和属性数据之间通过目标标识OID进行关联,如图1所示。
1.空间数据的来源电力消防设备管理系统所配套的数据格式转换工具可将多种已有的数据格式像ESRI的shp格式、MapInfo的mif格式、AutoCAD的dxf格式转化成该系统所需要的GeoStar的gws格式,同时,该系统可对扫描后的地图进行交互式矢量化,经编辑处理后直接存储为gws格式文件。
2.空间数据的组织GeoMap是GeoStarNT版的二次开发工具,由一个OLE控件(GeoMap)和一组近20个OLE自动化对象构成,应用于标准Windows开发环境。
在电力消防设备管理系统中,反映数据组织的自动化对象有3种:工作区对象(Workspace)、地物类对象(Feature)和层对象(Layer)。在该系统中,一幅厂房的平面图的范围定义为一个工作区,在这个工作区范围内,包含了厂房平面的全部空间数据。GeoMap采用“面向对象”的数据模型,在这种模型中,单个的地物实体为数据组织和存储的最小基本本论文由
,或是面状地物,例如,所有的
1211灭火器是一个地物类。为了显示、制图和查询的方便,定义了逻辑层,例如,厂房的平面分布图定义为一个逻辑层。
逻辑层相当于容器的功能,可以被任意定义,而且一个逻辑层可以包含任意多个地物类,并且允许交叉。在电力消防设备管理系统中,为了制图、查询、显示和空间分析的方便,我们约定一个逻辑层只有一个地物类,厂房的平面分布图定义为一个地物类,称为底图地物类,同时也是一个单独的逻辑层,每一种消防设备定义为一个地物类,设计封堵部位(消防用词)定义为一个地物类,每个地物类都有与之对应的逻辑层,这样整幅图的内容抽象为以下的地物类:底图地物类、手推式灭火器地物类、
1211灭火器地物类、消防栓地物类、端子箱灭火器地物类和封堵部位地物类,以上地物类皆为线状地物类,为了查询,显示的方便(例如,当查询时,需要只点击到一个灭火器的附近就显示它的属性),又由于消防设备器材和封堵部位是消防设备管理人员最为关心的地物类,我们又增加了与消防设备和封堵部位相对应的面状地物类。系统中空间数据的组织如图2所示。
假设一个GeoMap对象的名称为map,则其中的多个工作区对应一个工作区对象集合map.Workspaces,每个工作区对应一个工作区对象map.Workspaces(i),一个工作区上的所有地物类对应该工作区的地物类对象集合map.Workspaces(i).Fea2tures,每个地物类对应于该集合中一个地物类对象map.Workspaces(i).Features(j),每个对象都有它自己的属性,方法,事件,这样,通过操作这些对象就可以实现对空间数据的管理。
3.属性数据的管理由于电力消防设备管理系统需要操作和处理的数据量不大,采用MicrosoftAccess数据库管理属性数据,在该系统中,空间数据的每个工作区对应于一个Access数据库,数据库中的每个表对应一个地物类的属性数据。在表中,每条记录对应于这一地物类中的一个地物实体的属性信息。例如,同一个厂房内的手推式灭火器对应描述这些手推式灭火器信息的一个表,每个手推式灭火器的信息都是这个表中的一条记录。
4.空间数据与属性数据的关联目标标识(OID)是惟一连接空间数据和属性数据的关键字。在电力消防设备管理系统中,通过OLEDB提供者“Micorosoft.Jet.OLEDB.4.0”利用ADO数据库访问对象实现对数据库中数据的访问和操作。在GeoMap本论文由整理提供中,每个地物类对象都有一个属性DBTableName,该属性用于连接该地物在数据库中对应的表。
例:假设1211灭火器地物类对象为map.Workspaces(0).Features(1),其在数据库中对应的表格的名称为“1211灭火器信息”,这样,通过赋值的形式就可以实现空间数据和属性数据的关联,map.Workspaces(0).Feature(1).DBTableName=“1211灭火器信息”,当操作(查询,分析)该图幅中某个1211灭火器的时候,通过数据库访问对象对表格“1211灭火器信息”进行操作,同样,也可以根据属性通过表格的关联找到相应的一个空间几何对象。改系统中空间数据与属性数据的关联如图3所示。
三、系统的主要功能及其实现方法
1.编辑功能电力消防设备管理系统可以从创建一个工作区开始,编辑出电力部门厂房的平面图,在进行编辑的时候,首先要获取当前要添加的地物应该在的逻辑层,例如,添加一个
1211灭火器的图元,则首先要获取
1211灭火器地物类所在的逻辑层,这样才能与当前地物类的属性关联起来,添加图元后系统自动存储,自动分配相应的OID。
2.查询功能在电力消防设备管理系统中,查询功能主要分为两种,一种根据空间对象访问属性,例如,想知道某个消防设备的名称、购置日期、检修时间等,这时候,系统根据选择的查询方式(主要是点查询,面查询)执行相应的落入查询、缓冲查询,查询到地物以后,高亮化显示要查找的空间对象,返回查询对象的OID,然后在数据库中搜索匹配当前OID的记录,并把记录本
4。另外的一种查询方式是由属性到空间对象的查询,例如,想知道使用日期大于3年的设备,用户输入相应的参数,系统将在对应的数据库中进行搜索与之匹配的记录并返回OID,然后将与OID对应空间对象进行高亮化显示。
3.显示控制由于每个地物类都可以作为一个地物类对象进行操作,这使得显示控制极为方便,用户可以根据自己关心的内容选择显示,例如,用户希望显示出所有端子箱的方位,只需要单击相应的端子箱图标,就可将当前图幅中所有的端子箱以醒目的颜色显示出来。每个地物类都有一个FeatureVisible属性,若要显示该地物类,只需要将这个地物的该属性设为True,反之设为False。若需要同时重点显示同一类地物,则只需要将该地物类对象的填充色选择为相应的颜色。4.辅助决策空间分析电力消防设备管理系统可处理一些常用的空间分析,例如当火灾发生后,可以协助分析扑火的最佳位置,利用缓冲区分析可以帮助消防人员分析扑火的重点等。
四、结论
电力消防设备管理是地理信息系统的一个新的应用领域,本文结合电力消防设备管理系统的开发过程,对系统开发中的数据组织工作进行了详细的阐述。
该系统已经投入使用,实践证明,该系统实现了电力部门消防设备的数字化管理,维护方便,极大地减轻了消防工作管理人员的工作量,为电力部门的安全生产提供了一道保障。因此,在VisualBasic环境下,采用面向对象的数据模型,以GeoMap为开发平台开发电力部门的消防设备管理系统是切实可行的。
参考文献:
[1]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001.
[2]肖乐斌,钟耳顺,刘纪远,等.面向对象整体GIS数据模型的设计与实现[J].地理研究,2002,21(1):34244.
关键词:高层建筑消防水池储水量设计
随着社会生活和经济技术的发展,体现城市时代特征的高层建筑亦进入繁荣发展阶段,越来越多的高层建筑矗立于现代都市之中。随之而来的高层建筑火灾形势也越来越严峻。
高层建筑火灾,立足于自救,高层建筑消防给水系统的可靠性,将直接影响到火灾的扑救效果。而消防水池是消防给水系统设计中的重要设施。因此,对于如何经济、合理、科学地设计高层建筑消防水池的储水量,以及什么条件、什么情况的补水才算作火灾延续时间摧消防水池的补水量等的设计变得相当敏感且责任重大。如何把好这个尺度,这是建设单位、设计单位与消防部门之间的一个焦点。本文中,笔者将以规范为指导,结合我国国情和具体工程的设计及消防建审工作实践,就消防水池储水量的设计问题进行探讨,有些想法仍不很成熟,提出来供大家研讨。
《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.2条和7.3.3条对消防水池的设置及设计储水量作出了如下规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”
对以上规范的规定,各个地区在理解及执行上有不同的作法。在福州市,室内及室外消防用水量均必须储存在消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然增大了消防水池的容积;在厦门市,当室外给水管网能够保证室外消防用水时,消防水池的储水量只须满足室内消防用水量。设计的通常做法是:从不同进水方向的两根市政给水管上引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,地下消防水池的储水量则只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量;而在上海则允许部分在室外市政给水管网能满足火灾时消防用水的流量与压力的高层建筑的消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,而不需要再设置消防水池了。在我国其他一些地区,在室外给水管网能满足消防用水的情况下,也有仍然坚持要求设置消防水池并储存足够的消防用水量。
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定要求和我国大部分地区的作法,每一幢高层建筑都应设有一个消防贮水池。目前许多高层建筑消防设施比较全,火灾时设计消防用水量也相当大,如按《高层民用建筑设计防火规范》的要求设计,每幢建筑都要设不小于864m3的消防水池(这里还不包括其它灭火系统的用水量,如再加上水幕系统、保护防火卷帘的闭式自动喷水灭火系统及发电机房的水喷雾灭火系统的用水量,则消防水池的储水量将大于1000m3),消防水池一般设在地下室,也有设在室外的,贮存着火灾延续时间内的全部消防用水量(如消防水池与生活水池合用,则水池的储水量还要加上整幢大楼的生活调节水量)。城市高层建筑大部分为宾馆、饭店及公用设施等综合性建筑,水池容积的大小和位置的确定直接影响着建筑总体布局和建筑面积的合理利用,也是设计中的关键问题。针对城市用地相对紧张的情况,大部分高层建筑都是利用地下箱式基础作为贮水池,这样可以节约地上部分,也充分利用了地下室也可使用的面积。水池及水泵房设于地下室也可满足水泵自灌,有利于消防水泵及时启泵,满足消防要求。
以我省福州市在建的某幢大厦为例(建筑高度99.8米,地下三层,地上二十七层,建筑内部设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、水幕保护系统等),设计在报审消防设计施工图纸的同时也报上了消防水池储水量的设计计算书,消防水池的设计储水量由以下计算得来,共1629.6m3。
1、室外消火栓:30L/S*3h(灭火延续时间)=324m3
2、室内消火栓:40L/S*3h(灭火延续时间)=432m3
3、自动喷水灭火系统:30L/S*1h(灭火延续时间)=108m3
4、代替防火墙的防火卷帘两侧的自动喷水灭火系统:30L/S*3h=324m3
5、水喷雾灭火火系统:20L/min.m2*20m2(保护面积)*0.4h(灭火延续时间)—9.6m3
6、水幕保护系统:2L/S?m*3h*20m=432m3
对于目前高层建筑消防水池的设计,笔者以为存在以下不妥之处:
一、投资不经济。以厦门国际会展中心工程为例,其地下室储存了2600吨的消防用水(这里边还不包括生活用水),水池占地890平方米,光造价就增加上百万元;
二、用水不卫生。消防、生活水池在设计中常采用合建水池,在理论讲有利于水质经常保持新鲜。但在实际上,由于生活用水和消防用水量相差太大,如一幢高层或超高层的办公楼,它的消防用水(包括室内消火柱系统、自动喷洒系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等)贮存的专用水量是生活用水量的几十倍。而一般水在贮水池中要停留好几天或更多的时间,水中的余氯已经衰竭,细菌开始繁殖。这样的水质根本无法满足钦用水的要求;
三、管理不方便。每一幢高层建筑的地下都有一个这么大的消防水池,定期的水池、管道清洗将是物业管理人员的一大负担;
四、资源太浪费。消防水池的定期换水,无意中造成水源的浪费;
五、由于设计时已将高层建筑火灾时所有的消防及水量全部考虑并储存在消防水池中,导致设计人员往往把对如何将高层建筑内部设置的熟练可靠的消防给水系统与室外其它消防水源连接的问题忽视了,导致火灾时消防水池的水一量无法供给,室外消防水源也无法及时补充进来。
因此笔者认为,目前消防水池储水量的设计,应从以下几个方面进行综合考虑:
一、从城市规划的角度,加强消防水源的建设与管理。
《中华人民共和国消防法》第八条明确规定:城市人民政府应当将包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车道、消防装备等内容的消防规划纳入城市总体规划,并负责组织有关主管部门实施。《福建省消防条例》第十条规定:城市消防安全布局和消防站、消防给水、消防通道、消防通讯等公共消防设施,应与其他市政基础设施统一规划、统一设计、统一建设。因此,做为城市的规划主管部门,在进行城市总体规划时就应当考虑到整个城市的消防水源的规划及建设,大到整个城市,小到街区、高层建筑群等的消防给水均应有一个科学、合理的规划建设,为城市高层建筑的灭火救提供的完备的消防水源,而不应将城市的消防水源零碎地分摊给城市中的每一幢高层建筑。尤其是室外消防用水量。相反,熟练可靠的消防给水系统如专用消防用水管道等才是高层建筑消防给水设计最应当解决的问题。
二、政府应加大消防投入,加强自来水公司的责任度,保证城市消防供水的安全可靠性。
目前高层建筑如雨后春笋一样拔地而起,如果每一幢高层建筑都因为市政自来水公司无法保证市政供水的安全性,而来增大消防水池的容积,建造一个贮水将近1000m3的消防水池来储存火灾时的消防水量,这显然是不科学、不经济的。现代化的城市,就应具有完善的城市供水设备来保障城市的安全,如我国的香港,市政供水管就可提供充足的消防水源。又如在我国个别地区对室外消防条件满足的情况下也允许消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,它只须做好回流污染的措施,就能减去了消防水池构筑物,既节省了投资,又能防止水质二次污染产生,还可充分利用室外给水管网的剩余水压。因此,当高层建筑的室外市政管网的流量能满足高层建筑消防用水量的要求时,应当允许消防水泵直接从室外的市政管网中抽水,因为发生火灾时,前来灭火的消防车也是直接从市政给水管网抽水。既然市政管网可以让消防车直接抽水,那么,也应该允许消防水泵直接从市政管网抽水,何况,当城市内的某一幢建筑物发生火灾时,自来水公司应与消防部门密切配合,通过对市政供水的调度来保证着火建筑室外市政供水管的流量和压力的。当然,这关键还是需要政府加大消防投入,通过自来水公司来落实、完善市政供水管网,最终达到保证消防用水的要求。换句话说,取消每幢高层建筑的消防水池将是今后的发展方向。
三、相邻建筑、高层建筑群可以考虑合用消防贮水池。
这种作法应该说对建设方有利,为什么执行不下去,主要还是在规划以及自来水公司等部门的一些具体规定上,使得这个问题变得很不好协调。因此,在高层建筑规划建设时应加强规划功能,有关市政、自来水、消防等就应进行现场实地勘察、合理地规划控制,对邻近高层建筑或高层建筑群共用消防水池,并对共用水池进行合理地管理。比如,同一街区上的几十幢高层、超高层建筑,每一幢都在地下层设有一个1000m3左右的消防水池,如果在旧城改造时早作规划,在街区内规划出一个或两个大型喷泉(当然这类喷泉在水量、水质及火灾时的取水均应能满足消防用水的要求),既节省了投资,又保证消防水源,同时在城市中增添了一道亮丽的生活景观。又如对邻近的两幢高层建筑则可分别设500m3消防水池,将两个水池连通,中间用阀门分隔,平时便于管理,互不干扰,消防时打开阀门,合并使用。
四、设计单位应科学、合理地进行消防水量的设计计算。
高层建筑投资规模大,建筑使用功能复杂,使得对设计的要求越来越高,特别是防火安全的设计。我国如今经济还不发达,这就要求我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性,又要考虑到投资的合理性。因此,设计人员在消防水池储水量的设计上应进一步明确的一点是高层建筑内部最大可能同时动作的消防灭火系统并不一定是大楼内所有的灭火系统全部动作。退一步说,因为系统功能不同,即使全部动作。也还是有一个时间差的问题。所以设计在计算消防用水量时,应结合概率进行科学的测算评估。而目前许多消防水池储水量的设计基本上是高层建筑内所配置的灭火系统的用水量之和,这明显是不科学的。另外,设计还应充分考虑火灾时消防水池正常补水的几种可能,如正常的市政供水管网的补水,屋顶高位水箱游泳池及甚至空调冷凝水、循环冷却水池内的水(在能保证不被动用的前提下)均可在利用之列。
五、增设高层建筑的进水旁通管,从市政给水管引入旁通管加大火灾时消防用水的补水量。
当城市内的某一幢建筑物发生火灾时,应该允许周围建筑物的水压降低。这种作法便是在高层建筑从市政给水管接入的进水管上另外加设旁通阀,使得火灾时,打开旁通阀,市政给水管就能最大可能地给高层建筑的室外消防给水管补充消防水量。目前,这种作法已经在福州地区推广,但因其高昂的费用问题仍使开发商望而却步。
六、消防水池储水量的大小,与高层建筑所处位置、周围的消防水源分布情况及消防中队的位置有关。
对高层建筑而言,高层建筑火灾扑救应立足于自救,且以室内消防给水系统为主,因此,消防水池应保证的是室内消防用水,室外消防用水除城市边缘市政管网不足的外,在市区中心的高层建筑建议可以不储存室外消防水。加之离消防中队比较近,火灾能得到及时控制,因而储水量可适当减少。相反,对于位于城市边缘的高层建筑,如其四周的市政给水管尚未成环状的情况下,消防水量就应严格按规范设计。
七、建议《高规》根据高层建筑的不同类别及实际情况对高层建筑的火灾延续时间给予修改。