建筑消防系统概论

2024-09-16

建筑消防系统概论（精选9篇）

建筑消防系统概论篇1

智能建筑的概念自认同以来, 就不断得到很多层面的关注, 但称得上智能建筑的并不多。且不说投资的盲目和浪费, 就真正的智能化内涵也是各执一词, 并没有更为清晰的认识, 最多也就是“知其然而不知其所以然”。《智能建筑设计标准》 (GB/T50314-2000) 中忽略了其他专业的协调问题, 仅仅罗列了各子系统。因此, 必须先明确智能建筑的真正含义。

建筑智能化系统 (Building InteHigent system) 是智能建筑中应用的电信息系统, 包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能化系统是智能建筑的必要条件, 是一个综合的系统化工程, 建筑、结构、水、采暖与通风、电气等专业构成有机整体, 类似于人体各个器官协调作业所表现的健康状态。之所以强调“智能”, 也就是要建筑更趋于人性化, 合理化, 科学化。业内人士对智能建筑的认识有所提高, 建筑智能化市场也开始走向有序, 政府相关部门对建筑智能化市场的监督的力度也在加强。就整个世界的现状而言, 我国已经成为全球最大的智能化市场。面对庞大、混乱、超高利润的智能建筑市场, 建设各方的注意力已经不仅在智能建筑的内部和概念的认识和深化, 而且是越来越重视如何合理地进行建设这一实质性的问题。从设计角度来讲, 就不能不重视以下五个方面。

第一, 设计的主见性。业主提供的需求往往失之偏颇, 专业工程师应细致沟通, 与业主确定最终的选择方案。作为业主, 应更多考虑实用上的要求, 而不应在技术细节上给予设计师太多的限制。目标是否可以合理有效地准确实施, 是否满足了使用上的真正需求, 两者均不可背离。

第二, 设计的多元化和个性化。区分不同地域、不同性质、不同规模的建筑实际。很多建筑师往往在结构主体已经完工的条件下才去考虑建筑物的智能系统要求, 导致后续整体设计的紊乱或是加大不必要的工作量。

第三, 设计的系统性。由于建筑智能化系统的特殊性, 建筑主体设计单位只是绘制出介于现行初步设计和施工图之间的技术设计图纸, 可称之为系统设计施工图。系统设计施工图已基本完成各种系统的主要技术指标、系统解决方案、管线路由、电源供应、系统接地等主要构件的设计, 涉及建筑主体专业和其他设备专业的配合工作。完整的、全面的系统设计图作为日后的招标、投资工作、优化设计等的需要。方案设计由设计公司完成后, 需要组织相关的专家或由政府部门进行评审。审评过程与建筑主体的方案审评大致相同。批准后的方案具有一定的严肃性和权威性。建设的任何一方不能任意地对方案进行重大修改。

第四, 智能化设计的优化和深化化。设计方案既要保持系统的先进性、实用性、开放性, 又要优化配置并尽可能的减少业主的投资成本。技术经济性应是优化设计首要考虑的问题。

建筑智能化系统与建筑物的关系非常密切, 系统集成商必须对建筑物功能本身有充分的理解, 才可能做出符合该建筑实际情况的具体实施优化方案;必须对安装工艺有丰富的经验, 才能符合国家标准, 才能通过质监部门的验收;必须掌握控制、通讯、计算机等主要的技术和产品性能, 才能达到二次集成的目的。这三个必须是优秀的一次集成的必要条件。一般的计算机软件集成商、一般的计算机网络集成商、一般的子系统供应商, 是不具备这些条件的。由这些厂商承建的系统就可能造成缺乏互动性、缺乏集中性、缺乏统一性、人为界面差等缺陷造成系统的重复设置。

产品安装方式、接线方式、电源供应方式等具体工艺不同, 所以设计方不可能在产品确定之前绘制出详细的施工图。在优化设计完成后, 应由系统集成商或有实力的设计院根据优化设计资料和中标产品的技术资料完成传统意义的详细施工图。详细施工图应经总体设计方确认批准。确认后的详细施工图具有明确的设计责任和强制性的工作效力。任何人不能随便对施工图进行修改和变更。

第五, 设计的严谨性。从智能建筑的需求目标出发, 研究分析:技术设计、产品、信息、环境、政策等方面的可行性, 制定出智能化系统总体构想。充分考虑将来资金的合理性。

而对于智能化建筑的功能, 业内已有共识, 不外乎以下几点:其一, 建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统, 如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色, 如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。其二, 建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗, 延长其使用寿命, 提高效率, 减少管理人员, 求取更高的经济效率。其三, 通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。其四, 办公自动化及安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理, 并经由机电一体化的设备进行控制保护。

不论怎样理解, 智能建筑是在建筑平台上实现的, 脱离了建筑这个平台, 智能建筑也就无法存在。建设方、设计方、集成方是建筑智能化系统工程实施的三个主要主体。建设方、设计方、集成方是建筑智能化系统工程实施的三个主要主体。他们在建筑智能化系统工程实施过程中起了决定性的作用, 是研究的主要对象。实际上, 参与工程实施的单位往往多达几十家, 其承担的工作各不相同, 就目前建筑智能化系统工程设计和实施中大致涉及到以下几方:建设方、设计方、系统集成方 (弱电系统总/分承包方) 、工程总承包方、工程建设监理方。以上各方在工程实施中扮演着各自的角色。建筑智能化系统工程的设计和实施与传统的建设工程相比, 对参与工程的各方而言, 无论其工作程序、内容、与其它各方的协调等都有所不同。

智能建筑的设计应由具有智能建筑设计资质总承包单位的设计院来承担, 再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉国家、行业、地方的设计标准, 设计中始终遵循国家的方针政策, 坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠, 系统设计和设备选型符合标准, 且要求具有开放性、灵活性和可扩展性。设计院掌握设计程序和全过程, 与施工、监理、质量监督和业主沟通较为容易, 与各专业也可密切配合, 同时设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台环境。

由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵, 如系统多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能参差不齐多, 也不完全了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点, 故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约, 中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束, 这种智能建筑将给今后弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来极大的后患。不止如此, 还应充分重视相关智能建筑软件的应用和开发。流水生产线的推广应用和人力资源的费用日益增长, 使得软件的投资在一定程度可能大于或等于硬件设备的投入, 尤其是国外的产品。实践中, 有些业主在购买设备时就只购买主体设备, 忽略监控设备, 更忽略对设备进行管理和二次开发的软件。

建筑智能化系统工程技术文件是建筑智能化系统在其生命周期即方案、设计、实施、调试、验收和运行维护等全过程的记录和依据, 其中部分文件具有法律效力, 是工程管理最重要的内容之一。在全面综合研究建筑智能化各系统的技术关键、实施要点以及工程实际经验的基础上, 对工程相关各方互提技术文件的内容及其深度提出有关具体要求。

为保证各阶段技术文件的质量和完整性, 规范建筑智能化系统工程文件编制的管理, 在国家和行业现行有关规定的基础上, 结合地方的具体情况, 制定有关要求。它适用于各类民用建筑工程和一般工业建筑工程的建筑智能化系统工程。

技术文件的编制必须贯彻执行国家和当地有关行业和工程建筑的政策和法令, 应符合国家和当地现行的有关行业标准、建筑工程建设标准、设计规范 (规程) 和制图标准, 遵守有关行业的工作程序。

参考文献

[1]杨国忠, 姜伟文.智能建筑中设备工种的地位与作用[J].浙江建筑, 2005 (3) .

[2]朱炜.智能建筑弱电综合布线系统综述[J].计算机时代, 2006 (5) .

[3]中国国家标准.GB/T50314-2000, 智能建筑设计标准[S].

[4]北京市地方标准.DBJ01-615-2003, 建筑智能化系统设计技术规程[S].

[5]张瑞武.智能建筑[M].清华大学出版社, 1996:8

建筑消防系统概论篇2

根据规范，室外消防用水设计秒流量为30L/s。分别从蔡岭路和纵二路市政管网各引一条DN200供水管，在室外成环状供水管网。在室外环状消防水管网上设7个室外消火栓，每个消火栓设计水量为15L/s，满足室外消防的需要。

2.2室内消火栓给水系统

2.2.1设计参数根据规范，室内每层均设消火栓保护。消火栓设置间距保证相邻二个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。当建筑高度超过100m的高层建筑，水枪的充实水柱不小于13m。建筑高度大于50m的一类公共建筑的室内消火栓系统设计秒流量为40L/s，消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，减压后压力不小于0.35MPa。当消火栓口的静水压力大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。本工程建筑高度为219.55m，故给水分区分1区（低区、高区）和2区二个区。

2.2.2水泵的选型消火栓给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区消火栓加压泵与2区消火栓转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水，2区消火栓加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水，水泵的`型号及参数如下：1区加压泵：XBD40-170-HY(Q＝40L/s，H＝170m，N＝110kW)，一用一备；2区加压泵：XBD40-120-HY(Q＝40L/s，H＝20m，N＝90kW)，一用一备；2区转输泵：XBD40-160-HY(Q＝40L/s，H＝160m，N＝110kW)，一用一备。1区和2区分别设置3套DN150消火栓水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区消火栓提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区消火栓系统。当2区发生火灾时，转输泵及2区消火栓加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时消火栓用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区消火栓用水。同时为确保2区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在48层泵房内设置额定工作压力为0.15MPa、气压罐的调节水容量为300L的消火栓系统增压设施。

2.2.3系统的减压1区低区和高区之间采用减压阀进行分区，减压阀设于15层顶板下，采用两个可调式减压阀串联的形式，阀后压力为0.35MPa。消防立管分别在低区和高区单独成环。同时根据规范，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，所以本工程的1～10、16～24、27～44层消火栓采用减压稳压消火栓，消火栓栓口压力为0.35MPa。室内消火栓系统原理图。

2.3湿式自动喷水灭火系统

2.3.1设计参数根据规范，本项目自动喷淋系统设计秒流量为50L/s，地下室部分按中危险（Ⅱ）级设计，喷水强度8L/minm，作用面积160m2。地上部分按中危险（Ⅰ）级设计，喷水强度6L/minm，作用面积160m2。规范中关于自动喷水灭火系统采取分区给水的要求是报警阀处的工作压力大于1.60MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa，大于消火栓给水系统分区要求的消火栓静水压力的1.00MPa，故本项目自动喷水灭火系统采用与消火栓给水系统相同的给水分区。

2.3.2水泵的选型喷淋给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区淋加压泵与2区喷淋转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水。2区喷淋加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水。水泵的型号及参数如下：1区加压泵：XBD50-180-HY(Q=50L/s，H=180m，N=160kW)，一用一备；2区加压泵：XBD50-140-HY(Q=50L/s，H=140m，N=132kW)，一用一备；2区转输泵：XBD50-160-HY(Q=50L/s，H=160m，N=160kW)，一用一备。1区和2区分别设置4套DN150喷淋水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区喷淋系统提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区喷淋系统。当2区发生火灾时，转输泵与2区喷淋加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时喷淋用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区喷淋用水。同时为确保2区火灾初期最不利点喷头的供水压力不低于0.1MPa，在48层泵房内设置喷淋气压罐增压设施，气压罐的总有效调节水容量为150L。3.3.3湿式报警阀及减压阀、减压孔板的设置根据规范，每个湿式报警阀控制的喷头数不超过800个。本工程共设17个湿式报警阀，1区低区设9个湿式报警阀，其中地下室6个，上部1~15层3个，报警阀设于地下一层消防泵房内。1区高区的3个湿式报警阀设于15层(避难层)的报警阀间内，从1区专用喷淋泵后引二根DN200的喷淋管进行供水。2区于31层（避难层）泵房内设置5个湿式报警阀。根据每个报警阀所控制的楼层的高度不同在报警阀前设置不同减压效果的减压阀或减压孔板，同时根据规范，各防火分区水流指示器前压力大于0.4MPa时用减压孔板进行减压。

2.4消防水池、水箱

消防水池设于地下一层消防泵房内。消防水池贮水量计算如下：室内消火栓40L/s，火灾历时3h，一次灭火用水量432m3；自动喷淋50L/s，火灾历时1h，一次灭火用水量180m3；合计消防水池贮水量612m3。根据规范，当采用消防水泵转输水箱串联时，转输水箱的有效储水容积不应小于60m3，一类公共建筑高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3；所以消防水池、转输水箱及高位消防水箱有效储水容积分别为612m3、60m3、18m3．

3结语

建筑消防给水系统设计分析篇3

关键词：建筑,消防给水,设计分析

建筑消防设计中, 一般建筑高度超过消防车有效的灭火高度, 超过7层的单元式住宅, 超过6层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业服务网点的单元式住宅, 应设置室内消防给水设施。主要靠室内消防给水设备扑救火灾的消防给水系统称为多层建筑消防给水系统。

1 消防给水工程

1.1 工程概况

某广场分为 (A、B、C、D) 四个区消防工程, A区首层为停车场, 二层至三层为商铺, 四层至九层为酒店式公寓;B.C区首层为停车场, 二层至三层为商铺;D区A区首层为停车场, 二层至三层为超市, 四层至十八层为住宅。

消火栓系统:十分钟消防用水由商住楼天面消防水箱供给, 消防水箱25m3, 箱底标高60.80m。消防水池有效容积388m3。消防用水由首层泵房消火栓供给, 水泵扬程为100m, 按商住楼 (大于50m) 室内设计流量为40L;灭火器装置:每层均配置手提式磷酸铵盐灭火器, 灭火器充装量为3kg, 灭火等级为中危险等级, 最大保护面积为75m2/A。最大保护距离为15m/ (A类) 。

1.2 消防给水工程

用水量设计:室外消火栓给水系统用水量30L/S;室内消火栓给水系统用水量:40L/S;火灾延续时间为2h。

消火栓给水系统管材与接口形式:DNK100采用镀锌钢管, 螺纹连接;DN≥100采用镀锌钢管, 沟槽式连接件 (卡箍) 连接, 法兰连接或焊接连接。

消防管道试验压力为1.0MPa。

2 室外消防给水系统

2.1 消防给水

为确保消防给水安全, 多层建筑室外消防管网的进水管不宜少于两条, 并宜从两条市政给水管道引入, 当其中一条进水管发生故障时, 其余进水管应仍能保证全部用水量。进水管管径按式:

式中:

D为进水管管径 (mm) ;

Q为生活、生产与消防用水总量 (L/s) ;

v为进水管水流速度, 不宜大于2.5m/s, 独立自动喷水灭火系统, 进水管水流速度不宜大于5.0m/s;

n为进水管数量。

2.2 管网布置

自动喷水灭火系统管网, 由直接安装喷头的配水管、配水支管、配水干管以及总控制阀、向上 (或向下) 的垂直立管组成。

立管与配水管之间的连接方式有四种:即中央中心型给水, 侧边中心型给水, 中央末端型给水和侧边末端型给水。

3 室内消火栓给水系统

3.1 水枪的充实水柱长度

火场常用的充实水注长度一般为10m~15m。《建筑防火规范》规定水枪的充实水柱长度首先应通过水力计算确定, 同时建筑高度不超过100m的多层建筑, 水枪的充实水柱长度不应小于10m;建筑高度超过100m的民用建筑和多层工业建筑, 水枪的充实水柱长度不应小于13m。

3.2 室内消火栓的布置

3.2.1 布置原则

间距应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内任何部位;设置在明显易于取用的位置;栓口离地面高度宜为1.10m;消防电梯前室, 严禁伪装消火栓;多层建筑的屋顶还应设一个装有压力显示器的检查用的试验栓。

3.2.2 布置间距

消火栓保护半径按式:

式中:

R为消火栓保护半径 (m) ;

Ld为水龙带实际长度 (m) 一般为配备水龙带长度的90%;

LS为水枪充实水柱在平面上的投影长度 (m) 。消火栓采用单排布置时, 其间距按式 (见图1) 。

式中:A、B、C、为为室内消火栓;

S为消火栓间距 (m) ;

b为消火栓最大保护宽度 (m) 。

3.3 室内消防给水管网的布置

室内系统给水管网应布置成独立的环状管网系统, 必须保证给水干管和每条消防竖管都能双向供水;室内环状管网的进水管不应少于两条, 并宜从建筑物的不同方向引入;消防竖管不宜少于两条, 其布置应能保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位;室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段;当建筑物内同时设有室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统时, 室内消火栓给水管网与自动喷水管网分开设置。

3.4 室内消火栓系统的设计计算

3.4.1 消防用水量

多层建筑的消防用水量与建筑高度、燃烧面积、空间大小、蔓延速度、可燃物资、人员情况、经济损失等密切相关。多层建筑室内消火栓用水量应根据同时使用水枪数量和充实水柱长度计算确定。室内、外消火栓给水系统的用水量, 不应小于规范规定值。

3.4.2 水力计算

理想状况的水枪射流长度为:

式中:Hq为理想状态水枪射流长度 (m) ;

v为水枪喷嘴水流速度 (m/s) ;

g为重力加速度 (m/s2) 。

水枪喷嘴处的压力与充实水柱高度的关系为:

式中:

Hq为同上式;

∂f为可查表;

Hm为水枪充实水柱高度。

水枪喷射流量:

式中:

qxh为水枪射流量 (L/s) ;

B为水枪特性系数;

Hq为水枪喷口造成某充实水柱所需压力 (MPa) 。

水龙带水头损失:

式中:

hd为水龙带水头损失 (MPa) ;

Az为水龙带的阻力系数;

Ld为水龙带长度 (m) 。

消火栓栓口所需水压:

式中:

Hxh为消火栓栓口所需水压 (MP a) ;Hq, dh同前。

确定消防给水管网的管径:选定建筑物的最高与最远的两个或多个消火栓为计算最不利点, 以此确定计算管路, 并按照消防规定的室内消防用水量进行流量分配。

消防给水管网的水头损失:

式中:

h为管道沿程水头损失 (MPa) ;

i为水力坡度;

L为管段长度 (m) 。管道局部水头损失宜采用当量长度法计算, 也可按沿程水头损失的10%计。

消防水泵扬程计算:

式中:

Hb为消火栓扬程 (MPa) ;

Hq为最不利点消防水枪喷嘴所需压力 (MPa) ;

ha为管网的水头损失 (MPa) ;

hz为消防水池的最低消防水面或水泵吸水管轴心与最不利点消火栓的高差 (m) 。

3.4.3 增压与稳压设施的选用

发生火灾的10min内由屋顶消防水箱供水, 但很难保证高区最不利点消防设备的水压要求。当不能满足要求时, 应采用气压给水设备或稳压泵等局部加压设施补充水压。

3.4.4 消火栓系统减压 (包括消防干管减压和消防支管减压)

由于高低层消火栓所受水压不同, 实际出水量相差较大。为便于消防队员使用消火栓和防止消防储水在短时间内耗尽, 《建筑设计防火规范》规定:室内消火栓栓口处的静水压力应不大于0.50MPa, 如超过1.0MPa, 应进行分区或干管减压, 按竖向将消火栓系统分成若干个给水系统。消防干管一般采用减压水箱或减压阀减压。

由于高低层消火栓所承受水压不同, 实际出水量相差很大, 当上部的消火栓栓口水压满足消防灭火要求时, 则下部的消火栓压力过剩, 消防支管减压的目的在于消除消火栓的剩余水压。当消火栓栓口出水压力大于0.50MPa时, 可在消火栓栓口处加设不绣钢减压孔板或采用减压稳压消火栓减压, 使消火栓的实际出水量接近设计出水量。

减压稳压式消火栓是一种能自动调节, 使栓后压力保持稳定的消火栓。

4 结语

消防给水系统为保证安全可靠采用水箱—水泵—增压泵—气压罐联合加压供水系统, 增压泵和气压罐均放在水箱间。对于有技术保证的城市或单位, 也可省去水箱而将增压泵和气压罐放在地下室供水泵房设置。另外, 消防给水系统的设计必须和电器专业密切配合才能达到合理的控制效果。对于多层建筑消防给水的设计, 既要严格执行有关规范, 又要从实际出发。

参考文献

[1]陈碧祥.多层商住楼消防给水设计[J].住宅科技, 2005 (12) .

[2]陈明.浅谈商住楼存在的消防隐患及防治对策[J].科技情报开发与经济, 2005 (4) .

[3]陈粤湘.谈商住楼的消防给水设计[J].广东建材, 2006 (4) .

建筑消防系统概论篇4

建筑消防给水系统验收中常见的问题及分析

建筑消防给水系统因对扑灭初期火灾的.成功率高而得到广泛应用,但是,一些单位或业主对消防安全仍抱侥幸心理,在建筑消防给水系统施工中偷工减料,擅自降低消防技术标准,以求达到节约成本之目的,致使留下先天性火灾隐患.文章就建筑消防给水系统验收中常见的问题进行剖析,并就这些问题存在危害性及解决的方法进行了阐述.

作者：黄俊作者单位：贵港市公安消防支队,广西,贵港,537100 刊名：广西教育学院学报英文刊名：JOURNAL OF GUANGXI COLLEGE OF EDUCATION 年，卷(期)：2009 “”(4) 分类号：X948 关键词：建筑消防给水系统消防验收消防水泵

建筑消防给水稳压系统的优化篇5

在实际消防工作中, 影响建筑消防给水稳压系统稳定运行的因素是非常多的, 有消防给水系统自身的因素, 也有一些环境因素, 无论是哪种因素, 都要进行最大化的控制, 满足消防工作的发展需要。该文就建筑消防给水稳压系统运作过程中的问题展开分析, 实现其相关问题的有效解决, 确保现实工作的正常开展, 这需要引起相关人员的重视, 更需要工作人员的积极配合。

1 关于消防给水稳压方式的分析

为了更好的进行消防系统给水稳压系统的分析, 要针对其稳压方式展开分析, 该环节分为两种应用模式分别是气压水罐配合稳压模式及其直接稳压模式等。无论是哪种应用模式都离不开稳压泵的有效配合, 只有这样才能实现日常工作难题的解决。我们把稳压泵直接稳压模式进行具体划分, 分为高位水箱配合稳压模式及其地下消防水池直接稳压模式, 从而满足现实工作的需要。系统工作时, 稳压泵从高位水箱取水升压后输入系统, 进行灭火。稳压泵停止运行或者检修时, 由高位水箱向系统供水稳压, 所以对于火灾危险性不大及系统规模不大的消火栓给水系统可以采用此种方式。稳压泵配合地下水池直接稳压方式, 稳压泵配合主泵, 从水池取水输向系统保持系统压力式, 称“常高压”或“稳高压”、“准高压”系统, 是不设高位消防水箱的系统。

所谓的稳高压消防给水模式就是通过对稳压泵的有效应用, 实现其运行状态的有效保持, 促进管网压力的有效控制。一旦应对火灾情况, 就可以进行一系列的运作, 当然这种运作模式存在一系列的弊端, 比如较低的运行时间, 但是这种模式可以支撑到消防泵的启动。对于一些能源的节约是非常不利的。并且该运作模式中, 由于稳压泵的长期工作状况, 对于其使用寿命有严格的要求, 这种模式的应用范围是比较狭隘的。一般来说, 由于高位水箱配合气压给水装置的优势性能, 对一定场景的有效应用。高位水箱配合气压给水装置稳压方式, 其气压罐均按“小罐”的容量要求设置, 气压水罐的有效容积对于消火栓系统来说为300L, 对于自动喷水系统来说为150L, 若两种系统合用则为450L。这一类气压给水装置在稳压泵故障时, 仍能在30s内维持系统压力。而且可在系统工作压力降至主消防泵设定压力时及时发生启动主消防泵的信号, 因此稳压泵故障对系统供水安全影响是不大的, 即使在极端的情况下, 高位水箱仍能担负向系统供水的任务, 只是系统最不利位置的水压受到影响而已。

上述工程环节的开展, 离不开其内部各个工作程序得到有效配合, 比如稳压泵的有效应用, 这样可以保证气压水罐的压力的有效控制, 只有确保气压水罐压力的有效控制, 才能满足下序环节的运行需要。稳压泵如果停止, 气压水罐就会进行管网压力的维持, 控制, 实现了水压水量的有效控制。如果系统压力不能达到规范的高度。稳压泵就会进行重启, 实现系统压力的积极补充, 如果系统压力满足该程序的需要, 稳压泵会停止工作, 这是一种形式的循环工作。实现了系统压力的有效控制, 在此应用过程中, 如果系统压力出现不断下降的情况, 就可以判断其为火灾的应用模式, 这时候稳压泵会产生一系列的反映。稳压泵持续向消防管网供水, 同时启动消防泵房的消防主泵, 向系统供水, 实现对火灾的扑救。这种方式稳压泵不需要一直工作, 电费支出也比较小。此种方式为现行设计中最常用的稳压方式。也是规范推荐的消防稳压方式。气压给水装置取代高位水箱稳压方式, 其气压罐是按“大罐”的容量要求设置, 消火栓给水系统的气压给水设备应储存10min的消防用水量;自动喷水灭火系统的气压给水设备应储存最不利处4只喷头持续10min供水的水量, 在自喷系统中有条件地限定其应用场合。这类稳压方式的稳压泵应按主、备用泵设置, 目的是防止在适应状态下主稳压泵故障时, 及时将备用泵投入使用。

2 消防给水稳压系统的优化

为了满足日常消防工作的开展, 展开消防给水稳压系统的积极优化是非常必要的。在实际工作场合中, 受到相关因素的控制, 高位水箱往往得不到有效的应用, 通常来讲仅仅确保稳压泵及其气压罐的有效配合是不够的, 需要展开相关消防系统的应用, 比如自动喷水系统及其消火栓系统的应用。在此模式中, 如果发生火灾, 就会实现灭火设备的开启应用, 并且随着气压罐压力的变化, 消防水泵会自动进行工作。由于消防水池的备用水源, 消防给水工作就可以正常运作。虽然《喷规》规定不设高位水箱的建筑, 可设气压罐作供水设备;《建规》也规定设置临时高压给水系统的建筑物应设消防水箱 (包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱) 。但规范均对其容量作出了要求:应满足10min消防用水量。这种“小罐”显然满足不了要求。因此不许用“小罐”代替高位消防水箱。

在某些建设中, 虽然其稳压系统比较完备, 从外表看来, 其具备完整性, 比如稳压泵的应用、气压罐等的应用。但是在现实工作中, 应对现实状况时, 系统会出现升压过程中的相对延迟性, 这是不利于下序环节的稳定运行。上述环节的开展, 与稳压泵的自身运行特点是分不开的。当其工作时, 其高压水会发生一定程度的回流, 当然如果稳压泵停止工作后, 其气压罐的高压水也会回流到消防水箱内。在自动喷水系统中, 经过稳压泵加压的水流应经过报警阀, 不允许直接与报警阀后管道相连。有的工程直接相连后, 一旦发生火灾, 喷头爆破喷水, 管网压力下降, 稳压泵启动工作, 消防水箱内的水就不断的向管网供水, 由于水流没有经过报警阀, 压力开关和水力警铃不能发出报警, 也就无法自动喷水泵。就会发生消防水箱的水用完后, 系统无水可用, 直接影响火灾的扑救。

在建设消防设计环节中, 通过对企业给水装置的优化, 实现高位水箱的有效增压, 确保建筑消防体系的健全, 促进其内部各个环节的有效协调。但是该运作模式是存在一定的弊端的, 比如高位水箱所需水压的提供问题。这就需要针对实际情况, 展开相关高位水箱气压水罐的有效增设, 保证其供水系统的供水装置的完善, 确保其系统供水的独立性的实现。在此应用过程中, 也可以进行气压给水装置的应用, 促进高位水箱的有效增压, 促进其高位水箱供水装置的完善。

采用气压给水装置配合高位水箱增压其目的是解决建筑消防中, 在高位水箱难以满足消防给水系统最不利点所需水压的问题, 此时在高位水箱出水管上增设调节容积为150L或300L, 甚至450L的气压水罐, 配合高位水箱增压。这就是所谓的气压给水装置高位增压的系统。该系统要求气压给水装置能启动消防给水系统的供水装置, 可以是单独向系统供水, 也可以把气压给水装置作为高位水箱的增压设施, 联合组成高位水箱供水装置。《自动喷水灭火系统设计规范》并不禁止这种供水方式, 有的设计者认为该规范条文中没有提出这种增压形式, 就误以为用气压罐配合高位水箱增压是规范所不允许的, 这完全是一种误解。

3 结束语

建筑消防给水稳压系统的优化, 对于建设消防工作的稳定发展意义非常, 这需要做好建筑物的消防设计的相关工作。

参考文献

[1]GB50016-2006.建筑设计防火规范[S].2006.[1]GB50016-2006.建筑设计防火规范[S].2006.

[2]GB50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].2005.[2]GB50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].2005.

[3]GB50084-2001.自动喷水灭火系统设计规范[S].2005.[3]GB50084-2001.自动喷水灭火系统设计规范[S].2005.

建筑消防设施系统可靠度评测篇6

笔者综合模糊综合评价法和网络分析法,提出基于模糊网络分析法(Fuzzy Analysis Net Process,FANP)的建筑消防设施可靠度指标体系和分析模型,运用该法对建筑消防系统进行可靠度分析评测,并给出实例验证其可行性。

1 消防系统分类及可靠度计算流程分析

为建立消防系统可靠性分析流程,应先对消防系统中的元素进行梳理分类。由于消防系统层级复杂、元器件众多且彼此影响,参考相关研究成果,一般建筑消防系统可按以下三种方法进行划分:按风、机、水、电、气五大类划分,各大类之下又包含若干子系统;按消防系统中运行系统与其余系统间的交流方式分为物质流和信号流,这两部分包含若干具体子系统;按消防系统运行主要过程划分为探测系统、控制系统和执行系统三部分,探测系统主要指自动报警系统,控制系统主要指消防联动系统,其余系统属于执行系统,如图1所示。

从图1可看出,消防系统设施众多且设施之间存有相互关系。针对消防系统工作原理,提出消防系统可靠度分析一般流程,如图2所示。对于某消防评测对象可通过人工建立或通过匹配模型库、逻辑关系库,在消防设施工作原理基础上建立可靠性计算框图。通过调用可靠度评测方法库、评测指标库和评测数据库计算出消防系统可靠度值。评测结果可输回可靠度统计数据库中充实库中的数据储备,或输回专家知识库中为其余系统可靠度评测提供参考。随着评测次数增多,消防系统评测数据库不断完善。

2 基于FANP法的消防系统可靠度评测

匹兹堡大学教授Saaty T L在20世纪70年代提出层次分析法(AHP)解决定性对象分析缺乏客观准确性问题,90年代又提出了一种新的用来处理具有依赖和反馈关系的复杂问题定量处理方法,网络分析法(ANP),该法没有明确的层次结构关系,而是由元素相互作用形成的网络结构。模糊网络分析法(FANP)是网络分析法在含糊性和不确定问题上的发展,可对不确定的、含糊的复杂问题进行定量化处理,是模糊综合评价和网络分析法的结合。

2.1 可靠度评测指标体系和FANP建模

为进行消防系统可靠度分析,抓住影响可靠度的主要因素,将层次分析法与“人—机—环”消防系统思想结合,建立消防指标体系框架,如表1所示。该指标体系准则层之间没有依赖关系且只受目标层支配,因素层之间存有依赖与反馈关系。

根据所建立的指标体系,将目标层和准则层作为控制层,因素层作为网络层建立消防系统FANP结构模型。控制层之间元素不发生相互作用且准则层元素受目标层控制,无反馈关系,而网络层元素之间相互作用,元素间存有依赖、反馈关系。图3为消防系统网络层次结构模型图,图中以箭头表示系统元素之间的关系,单向箭头表示后元素对前元素存有依赖关系,双向箭头表示元素两者相互关联,指向自身的箭头表示元素内部反馈、依赖。

2.2 基于三角模糊数的模糊网络分析法基本步骤

(1)建立消防系统内的评测因素集与备择集。确定消防系统内所需进行评测元素组成的因素集U ={U1,U2,…,UN}与各元素可能的各评测结果组成的备择集V={v1,v2,...,vM}。其中,Ui中又包含若干元素uiw。然后进行单因素模糊判断,即建立U到V的模糊对应关系F.R.,方法和模糊综合评价相同。

(2)基于FANP确定因素权重值。在传统的AHP和ANP方法中,对元素进行依次比较得到判断矩阵,但判断矩阵得到的相对重要性人为因素影响较大,具有主观、离散特征,忽略了评测的不确定性和模糊性影响。因此,笔者利用三角模糊数理论来弥补存在的不足之处。

一是以元素组Ui为准则,Ui中的某个元素为次准则,以三角模糊数的形式构造判断矩阵P,矩阵中的pij=(lij,mij,uij)分别代表最悲观值、最可能值和最乐观值。在建立好判断矩阵后,进行一致性检验,确定三角模糊数矩阵满足一致性的要求。

二是依据三角模糊数互补判断矩阵的排序方法,可运用式(1)计算各元素的模糊综合评价值θ,其中符号表示两两矩阵对应相乘。根据排序模糊数原理,假设决策者是中性的,则可推导出其期望值E,计算见式(2)。

三是计算出超矩阵W和加权超矩阵W 。其中,超矩阵W中的元素矩阵Wii(i=1,2,…,n)的每列是某组中某个元素模糊综合评价值,超矩阵W中的元素矩阵Wij(i≠j)是在某个准则下,以对元素影响程度作为次准则两两比较后进行综合模糊评价得到的。为求得加权超矩阵,先将元素组的相对重要性进行两两比较得到元素组的相对加权矩阵A,再将矩阵A与超矩阵W元素一一对应相乘得到加权超矩阵W 。

四是求解超矩阵W 。之前求得的加权超矩阵是在某个准则下计算的,而这样的准则还有若干个,因此还需要计算出这些准则对应下的加权超矩阵并合成最终的加权超矩阵W ,利用软件计算得W∞,其列向量就是该元素的权重值。

(3)计算系统整体可靠度。得到各元素和元素组的相对权重值后,专家依据建筑消防设施可靠度评测相关章程对各子系统中的元器件进行评测打分。或者,可根据可靠性统计数据大致分析元器件可靠性状态直接给出分值,例如火灾探测器的可靠性统计数据根据不同探测器种类、不同使用地区和不同使用场合给出了一系列统计评测值,人们对应自身情况就可得到自身系统中的火灾探测器评分值。在得到各元器件评分值后,将其与元器件相对权重相乘即可得到系统总体可靠度计算值。

3 应用实例

以某民用建筑消防系统为例,根据上述建立的网络结构模型,利用模糊网络分析法对其可靠度进行评测。从表1可看出,消防系统主要包括3个一级指标,13个二级指标。

首先以消防人员为评价准则列出准则层的比较矩阵S,如式(3)所示。

用三角模糊算法,求得U1的权重向量A1=(0.131、0.529、0.341)。同理,也可求得A2、A3,将其组成权重矩阵A。然后,按照计算准则层权重的方法计算出因素层权重。例如,在U2(消防设施)中,分别以U21(风系统)、U22(机系统)、U23(水系统)、U24(电系统)、U25(气系统)为评测基准,各元素按对基准的影响大小进行间接优势度评测,得到权重向量,组合构成U2的因素权重矩阵W22=(WU21,WU22,WU23,WU24,WU25),同理可求得W11、W33。又如,U2准则下,以对元素U23影响程度作为次准则两两比较后进行综合模糊评价得到W23,同理得到其余权重矩阵。将以上求得的权重矩阵整合构成超矩阵W ,如式(4)所示。

将矩阵A与超矩阵W元素一一对应相乘得到加权超矩阵 ,利用软件编写算法求出∞,得到矩阵中各值趋于不变收敛至某值,见表2。将表2中的权重归一化处理得到元素层各元素的权重值,分别是:(0.041,0.065,0.035,0.066,0.112,0.098,0.101,0.087,0.108,0.075,0.076,0.069,0.071),根据专家评分,以百分制计,元素层的得分为:(85,80,77,69,87,91,85,88,79,84,86,94,85),该消防系统整体可靠度值为84.73,处于建筑消防系统可靠度评分较好区间之内,表明该民用建筑消防系统的运行可靠度较好,各元器件的运行状态较稳定。

4 结束语

针对消防系统可靠度评测过程人为因素影响大、效率低等问题,运用模糊网络分析法,分析了消防系统内部各因素相互作用关系,建立了消防系统可靠度评测模型。将原本定性的消防系统可靠度指标定量化,比较计算了这些指标的相对权重,求得整体系统的可靠度值。该法将不确定的、含糊的消防系统可靠度评测复杂问题定量化处理,避免了评测过程中人为因素太多造成结果不准确的问题,实现了消防系统可靠度评测工作的高效、准确进行。消防系统可靠度评测工作是一个长期积累的过程,随着数据库、专家库和方法库的不断充实,基于网络分析法的消防系统可靠度评测将得以进一步发展。

摘要：在消防系统复杂性分析基础上,提出了消防系统可靠度评测的一般流程,建立了基于模糊网络分析法的消防系统“人员-设施-环境”可靠度指标体系、分析模型及求解算法。并以某民用建筑消防系统为例对其进行了求解验证。验证结果表明该方法可行有效,为消防系统的可靠度评测提供了新的思路。

关键词：模糊网络分析法,消防系统,可靠度评测

参考文献

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[2]杜玉龙.应用GO法分析消防设施分系统的使用可靠性[J].消防科学与技术,2008,27(12):904-907.

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[8]吕超.基于模糊网络分析法的铁路设计项目风险评估研究[D].成都:西南交通大学,2010.

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建筑消防中给水稳压系统研究篇7

关键词：消防,给水系统,稳压系统,控制系统

1 消防给水系统的稳压方式

包括稳压泵直接稳压和稳压泵与气压水罐组合稳压两种形式。

1.1 稳压泵直接稳压方式

分为稳压泵与地下消防水池相结合和配合高位水箱稳压直接稳压两种方式。

(1) 对于稳压泵配合地下水池直接稳压方式, 消防灭火时因需使稳压泵从头到尾保持运作状态, 能源耗费比较严重, 且长时间的工作也会消耗机器本身的寿命, 使其性能逐渐下降, 所以消防灭火成本较高, 实际消防灭火工作时已很少采用这种形式。其基本运作方式是:从水池抽水再输向系统高处使用并保持系统的压力稳定, 形成稳高压系统。为维持稳高压系统的性能和管内压强, 在平时稳压泵也不得不一直保持运行状态, 一旦火灾发生, 则可以保证立即投入使用, 但缺点是使用时间较短, 只能用于消防应急, 所以这种方式多已被废弃。

(2) 至于稳压泵结合高位水箱稳压的方式, 其操作流程较为简单, 主要就是高位水箱放水通过稳压泵进入灭火系统, 再进行消防灭火工作。从侧面也可以看出这种消防灭火系统构造较为简单, 也只能执行规模较小的灭火任务。其一般工作是当需要对进行检查维修或者其他原因使稳压泵停止工作时, 由高压水向系统提供水来承担稳压的重任。

1.2 稳压泵与气压水罐相结合的稳压方式

包括高位水箱结合气压给水装置稳压和气压给水装置取代高位水箱稳压方式。

(1) 首先说明一下高位水箱与气压给水相结合装置的稳压形式。其大致工作流程为第一平时由稳压泵为气压水罐提供压力, 并且当压力上升到设定值时自动停止, 而气压水罐再向管网提供必需的压力, 以满足系统的水压需求。而当消防系统压力出现下降的现象且这种状况一直持续, 当达到设定的限度时, 稳压泵会再次自动启动, 补足系统缺失的压力, 这样周而复始, 保证消防系统压力的稳定性。但是如果压力任然持续下降, 那么就需要采取紧急措施, 及时检修系统设备, , 查找出问题的根源, 。同时系统内部若没有较大故障, 稳压泵也会想消防管网持续送水, 并启动消防主泵, 增加向系统供水量, 以最佳性能来扑灭火势。气压罐设置时一律要求为小罐的容量, 这个要求使气压水罐的有效容积对自动喷水系统有150L, 而对消火栓来说有300L, 两个系统同时使用则可以增大有效容积。若出现突发情况如气压给水装置出现故障时任然可以投入使用并维持长30秒左右的系统压力。令人欣慰的是即使消防系统突发故障, 对消防系统的性能也不会有太大影响, 原因在于即使压力维持消失, 消防系统压力开始下降并达到主消防泵所设定的警戒压力值时, 及时启动报警信号就算是出现极端的情况高位水箱照样可以向系统提供持源源不断的水并努力保持消防系统压力稳定, 唯一的缺陷就是水压因此会收到一定的影响, 这也是无可避免的。因为这种优势, 加上稳压泵不需要进行持续运行, 所以设备本身损耗小, 随之能源消耗自然也会减少, 所以现在将这种方式作为标准稳压方式, 实际灭火工作中也多采用这种方法。

(2) 对于气压给水装置取代高位水箱的稳压方式, 这时设置气压罐与上一方式正好相反, 需要设置大容量的罐子, 这种稳压装置有一个优点, 那就是万一出现故障甚至是主稳压泵出现问题时, 还可以立即启用备用泵来继续进行灭火工作。其运行方式是消火栓给水系统的气压给水设备需要有至少10分钟的消防灭火用水量, 而自动气压积水设备也应不少于10分钟的储水量, 而且正是增加了这一“秘密武器”, 这一设备也越来越多的应用到实际消防灭火中。

2 消防系统设计的注意事项

(1) 设计时一般会按照要求把所有必须的消防设备包括在内, 但在实际工作过程中, 为了节省时间或者材料, 有的消防系统设计, 只会设气压罐和稳压泵, 却没有设高位水箱, 且气压罐容积仅为为450L, 仅满足30s消防用水量。这样设计原因为:一旦发生火灾, 消防灭火设备开启, 气压罐压力下降后, 消防水泵就自动启动, 有了消防水池作为水源, 消防给水设施就能正常运行。虽然有规定说高压水箱不是必须装备, 只要其他设备性能良好, 发生火灾时也可以起到临时救急的作用。但规范同时也对其容量作出要求:稳水泵至少需要满足10min消防用水量。所以这种小容量水罐肯定无法满足实际消防工作要求。因此在设计装备是不允许用“小罐”代替高位消防水箱。

(2) 有些建筑的消防稳压系统从设计上看不出有什么问题, 设计合理完整, 似乎可行性也很好, 不仅这样还设有气压罐、旁通管、两台稳压泵等设备以防出现突发事故而仍有后备装置继续工作。但实际消防系统工作运行时, 因每台稳压泵出水管是没有设止回阀, 旁通管也一样没有, 这样工作泵的高压水通过备用工作泵和旁通管再次回流至消防水箱, 一旦出现这种情况, 即水回流至水源的话, 系统会迟延升压, 严重影响消防系统性能。

(3) 在对于消防自动喷水系统的设计, 水流应经过报警阀再经过稳压泵加压, 禁止直接与报警阀的后管道进行连接。有的工程直接相连后, 一旦发生火灾, 喷头爆破喷水, 管网压力下降, 稳压泵启动工作, 消防水箱内的水就不断的向管网供水, 而正是因为水流没有经过报警阀, 压力开关和水力警铃不能发出报警, 这样水用完时不能及时进行补充, 从而严重影响消防灭火工作。

(4) 要解决建筑消防在高位水箱难以满足消防给水系统最不利点所需水压的问题, 目前采用气压给水装置结合高位水箱增压的方法较为有效。所谓的气压给水装置高位增压的系统, 就是在高位水箱出水管上增设调节容积为150L或300L, 甚至450L的气压水罐, 以配合高位水箱增压而安装的消防系统。该系统要求气压给水装置能启动消防给水系统的供水装置, 可以是单独向消防系统供水, 也可以把气压给水装置作为高位水箱的增压设施, 联合组成高位水箱供水装置。不用因为认为《自动喷水灭火系统设计规范》条文中没有提到这种增压形式, 就误以为这种方法不是规范的和可以实行的。不能拘泥于条文, 要在实际消防工作中灵活运用。

结语

通过对建筑消防给水系统中的一些常用稳压措施进行简单的介绍, 并说明了一点备用系统的工作流程, 明确了消防灭火工作要求, 对消防设计也有了更为严格的要求。而随着科学技术的发展和实际工作经验的总结, 相信更为先进的技术设备和更为简便性能高效的消防灭火系统会被人们的聪明才智所设计并制造出来。这样在实际消防灭火工作中, 不仅可以更能及时迅速将火势扑灭, 更好的保护国家和人民的生命财产安全。相信通过我们的共同努力, 明天会更安全, 更幸福。

参考文献

[1]GB50016-2006.建筑设计防火规范[S].2006.

[2]GB50045-9.高层民用建筑设计防火规范[S].2005.

[3]GB50084-2001.自动喷水灭火系统设计规范[S].2005.

建筑消防系统概论篇8

1 自动喷水系统的分类和工作原理

1.1 自动喷水系统的分类

按照喷水系统的喷头开闭的不同, 分为闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统, 闭式自动喷水灭火系统包括湿式、干式、干湿式、预作用系统、重复启闭预作用系统等等, 开式自动喷水灭火系统包括雨淋喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、细水雾灭火技术等等, 目前我国建筑上普遍使用的就是湿式系统、干式系统、预作用系统以及雨淋系统和水幕系统。

1.1.1 闭式自动喷水灭火系统

1) 湿式自动喷水灭火系统。这种系统主要是有闭式洒水的喷头、水流的指示器、湿式报警阀还有一些管道和供水设施, 这些共同组合运行, 就成了湿式自动喷水灭火系统。这种系统的管道里面一直都是有水充斥着的, 而且一直都保持着一定的压力。湿式自动喷水灭火系统是在世界上使用时间最长而且也是最广泛的一种闭式自动喷水灭火系统, 它所具有的效果也是最高的。这种系统相比于其他闭式自动喷水灭火系统而言, 就具有了结构简单的特点。

2) 干式、干湿式自动喷水灭火系统。干式系统是在湿式自动喷水灭火系统以外的使用时间最长的一种系统, 干湿式灭火系统的出现是为了解决干式灭火系统控火灭火率低的问题, 在干式自动喷水灭火上又有了进步。

3) 预作用自动喷水灭火系统。这种系统的出现解决了很多以前系统运行中所出现的问题, 包括控火灭火率低、水渍损失、灭火速度慢、漏水等等, 预作用自动喷水灭火系统可以说是比较完善的一个自动喷水灭火系统, 在那些对消防等级要求比较高的建筑中也可以使用。

1.1.2 开式自动喷水灭火系统

1) 雨淋系统。这种灭火系统使用的是开式的喷头, 当有火灾发生的时候, 所有的喷头都会打开, 开始喷水, 感觉就像下雨一样。

2) 水幕系统。这种系统包括水幕的喷头、雨淋阀、供水设备、管网还有就是用于探测报警的装置。雨淋阀有时候也可以用手动快开阀来代替。水幕系统不可以直接用做灭火, 它只是一种防火隔断, 或者是将建筑进行局部的降温, 一般水幕系统使用在保护建筑上的门窗或者是一些孔洞的。

3) 水喷雾灭火系统。这种系统和雨淋系统在结构组成上除了喷头以外, 其他都差不多, 水喷雾灭火系统使用的喷头是喷雾喷头, 在喷头上有一种螺旋状的叶片, 当水流经过叶片的时候, 叶片就会旋转, 然后在离心力的作用下, 水流就会变成水雾, 喷向火灾现场。

1.2 自动喷水系统的工作原理

在火灾发生之后, 由于报警阀的管道内都是一直有水的, 所以就能够在现场温度逐渐升高的时候, 闭式喷头玻璃球内水就会膨胀, 然后将玻璃球撑裂, 水流出来, 喷头也就开始喷水了。原本在网管中储存的水, 也就慢慢的由原来的静止变得开始流动, 水流指示器在感受到水流动之后, 就把这信号转变成报警信号, 将这信号传送到控制器上, 然后再由控制发出指令, 在某一个区域进行喷水灭火。喷头一直在喷水, 报警阀上面的水压就慢慢地比下面的水压要低, 当这种压力的差值达到一定程度的时候, 原来是关闭状态的阀片就会开启, 这样报警阀上面的压力水就会拴着管道流入干管和配水管, 然后经过细管进入到延时器里边, 当经过延时器的确认之后, 压力水也就进入到了警铃和压力开关, 报警器就响起来。

2 自动喷水灭火系统的优势

2.1 技术可行性

2.1.1 自动喷水, 灭火及时

自动喷水灭火系统是利用系统上的喷头进行喷水灭火的, 当发生火灾之后, 着火点产生的高温就会让喷头里的玻璃球爆裂, 水流就会流出, 喷头开始自动喷水灭火, 这种系统的控火率可以达到百分之九十五以上, 是其他灭火系统所达不到的。

2.1.2 报警灭火同步, 及时疏散

自动喷水灭火系统在进行喷水灭火的时候, 水流指向器就会向消防控制中心进行报替, 而且还会显示着火的地点。在听到水力警铃响起的时候, 就可以通过消防控制中心来疏散人群, 自动喷水灭火系统具有灭火和报警两个功能。

2.1.3 防火分隔, 有效控火

只要含有火灾自动报警的自动喷水系统能够正常运行, 那么喷头的相关的自动地动作也就能够将火灾控制在一定的区域以内, 建筑防火分隔的效果也就能够显现出来。

2.1.4 自动灭火, 保证人员安全

自动喷水灭火系统是采取自动化的灭火方式, 那样就不需要太多的人力进行灭火, 也不会产生过多的人员伤亡, 另外, 自动喷水灭火系统还能够自动地跟踪火势, 并且对火势进行分隔, 快速的灭火, 将火灾还是一个小小的火苗的时候就已经能够湮灭在水中。

2.2 灭火和防火的有效性

2.2.1 灭火效率高

我国目前最基本的灭火设施就是消火栓, 这是一种人工开启的水枪, 无法发出警报。现在人们看到发生火灾了, 第一个想到的是报警, 而不是救火, 所以, 在等消防车来这段时间之内, 火势已经蔓延, 损失也造成了。另外, 灭火还是采用的人工化的消防栓, 这样的工具更加会造成消防员的生命危害。而自动喷水灭火系统与之相比具有很高的优越性, 他是自动化进行灭火的, 只要有火源产生, 就可以及时进行报警, 还可以在同时进行灭火行动, 这样火灾的损失就小, 人员的伤亡更是降低了。

2.2.2 防火有效

自动喷水灭火系统可以进行火势的阻隔, 而且所用的效率也要比建筑防火分隔的要高。只要一发生火灾, 那么着火点周围的温度就会上升, 知道自动喷水灭火系统喷头的感应装置能够感应到高温, 就会自动地进行喷水灭火。热量传递的速度要快于燃烧的速度, 所以, 喷头在启用的时候, 服务面积要比燃烧的面积要大, 喷水的面积大了, 那灭火的效果也就明显了。大火也就能够控制在一定的区域之内, 减少了不必要的损失。

3 自动喷水灭火系统未来发展方向

自动喷水灭火系统, 是一种具有高灭火控火率、不污染环境、经济适用的消防系统, 建筑等级的标志中有一项就是是否安装自动喷水灭火系统。现在建筑火灾隐患以及火灾所带来的危险是越来越大, 国家对建筑的消防也是越来越重视。这就对自动喷水灭火系统提出了更高的要求, 自动喷水灭火系统必须向着更加完善的目标出发, 开辟出一条广阔的道路, 扩大应用向综合性多方向的发展。

自动喷水灭火系统可以向住宅方面发展, 目前已经有许多发达国家将自动喷水灭火系统用于住宅的消防系统和上面, 不过在住宅使用自动喷水灭火系统需要达到启动迅速、性能可靠、水量少、系统简单经济的要求。自动喷水灭火系统也可以地下建筑的消防, 不过在这之前, 一定要能够充分考虑地下建筑的特殊性, 让自动喷水灭火系统能够适应地下建筑, 另外, 自动喷水灭火系统还可以满足大空间的建筑灭火需要, 这些大空间的系统设置比较困难, 需要对喷头进行改良, 逐渐完善大水滴喷头的设计及其他一些基础工作。

4 结语

熊熊的火焰吞噬着一切, 这种场景我们每个人都不想在碰见, 所以应该加强建筑的消防系统的建设。自动喷水灭火系统在我国建筑中的运用是越来越广泛, 这种系统在保护着人们的生命财产安全, 可是在使用中肯定还会出现问题, 那就需要技术工作者不断的努力, 将自动喷水灭火系统进行改良, 让它能够越来越适应建筑的变化。

参考文献

[1]郭树林, 石敝炜.火灾报警灭火系统设计与审核细节100[M].北京:化学工业出版社, 2009.

[2]中国建筑设计研究院.建筑给水排水设计手册[M].北京中国建筑工业出版社, 2008.

[3]编委会中国消防手册.中国消防手册.[M].上海:上海科学技术出版社, 2007.

高层建筑消防给水系统应用探讨篇9

1 高层建筑的供水方式

1.1 消防水池供水方式

高位供水方式是将大容量的消防水池设置在高层建筑的屋顶,通过加压水泵将火灾发生时所需水一次性输送至屋顶的消防水池中储存。当火灾发生时,充分依靠该消防水池的水量,通过重力供水方式为火场供水。

1.2 专用消防水泵组供水方式

专用消防水泵组供水方式,如图1所示。高层建筑消防给水设计大部分情况下采用该种供水方式。该种供水方式是将专用消防水池、专用消防水泵以及泵房设置在建筑物底层或者是室外,将小容量水箱设置在高层建筑屋顶,通常与生活用水合并使用,同时达到消防用水10min的要求。在火灾发生的初期,启用屋顶小容量水箱的水进行灭火,同时专用消防水泵组也启动,将专用消防水池的水输入管网中,到达着火楼层进行灭火。

1.3 消防气压罐供水方式

消防气压罐供水方式,如图2所示。该供水方式与其他供水方式最大不同之处是不需要另设高位水箱,通过气压罐使消防管网长期保持高压状态。由于消防安全可靠性要求比较严格,供电系统需要两路电源或者增设柴油发电机。

1.4 自动式调速变频恒压供水方式

自动式调速变频恒压供水方式在消防设计中是一种节能消防供水方式。设计原理是利用自动式调速变频恒压技术,严格检测管网压力,对水泵转速科学操控,使管网维系恒压。自动式调速变频恒压供水方式原理,如图3所示。其特点是设计一用一备的消防主泵,再配一台全自动的调频泵,水压轻微变化时启动调频泵,水压有较大变化时才启动主泵,避免了长时间放置水泵带来的锈蚀问题,提高了消防安全的可靠性能。

2 高层建筑消防给水超压与泄压问题

2.1 给水超压

超压是指水压在供水系统内部突破了工作水压的限定值,进而破坏了管道、附件等设备,带来了给水不均衡的问题,直接影响了消防系统灭火效率,阻碍了系统正常使用。在高层建筑消防给水中超压问题是客观存在的,需要对其进行重视,必须采取必要的安全措施。超压形成的原因主要包括以下几方面。

(1)末端的出水量过小。在火灾发生前期,工作响应的喷头都发生在自动喷水灭火系统末端,通常只有1~3个喷头动作,系统运行的出水流量很小,按设计流量选取的消防水泵其流量-扬程曲线较陡直,小流量对加压泵造成了影响,二者形成了数倍的差距。此时加压泵在小流量下开展工作,迅速提高加压泵的扬程,导致自动喷水灭火系统的管网形成超压。

(2)竖向分区缺乏合理性。在较高建筑物的管网系统中,竖向分区给水并没有达到工作压力的分区要求。

(3)消防泵由于停电或故障突然停转而产生的水锤现象。

(4)超压水泵接合器。当消防竖向给水分区的上、下区使用一个水泵接合器时,由于上、下区串压和止回阀缺乏严密性,使下区超压。

2.2 减压和泄压措施

超压现象大量存在于自动喷水灭火系统中,因此需要采用减压或泄压措施。采取减压、泄压措施可以形成均衡给水,能够在有效作用面积内保持水压的稳定性。

(1)合理布置自动喷水灭火系统,避免喷头布置在配水支管上,并根据设计要求,适当降低管网给水的压力。

(2)在选用消防泵方面,可以选用功能全面的消防泵,进而可以对压力进行灵活操控。还能够采用相应的泄压与稳压方法,确保超压不会损坏水管网。

3 高层建筑消防给水系统可靠性

高层建筑消防给水系统可靠性是指在既定的条件限制下,高层建筑消防给水系统能够顺利完成各项工作。对于高层建筑消防来说可靠性具有极大影响力。

3.1 描绘消防给水系统的可靠性框图

为了对可靠性进行研究,对系统功能、失效方式进行分析,编制精准的框架图。对消防给水系统设计模型、系统与单元之间的可靠度函数关系进行研究,可以利用大量的试验对单元的可靠度进行确定。通过试验可以明确由若干单元互相组合产生的复合体系的可靠性。可以详细划分系统为储备、非储备以及复杂储备系统,还可以划分为工作及非工作储备系统。消防给水系统供水要求比较严格,需要具有足够的保障率,因此采取复杂储备系统方式。在工作储备方式中,将其划分为混联系统。

3.2 计算当量消防给水系统可靠性

各个单元功能关系决定了消防给水系统的可靠性,其系统可靠度的产生也就是各个单元可靠度的组合。

4 高层建筑消防给水技术分析

4.1 室内消火栓给水系统设计

4.1.1 室内消火栓给水系统设计程序

根据建筑物平面图设计绘制室内消火栓给水系统的管网平面图,根据该平面图确定最不利点的消火栓,计算其管路压力和对最不利管路损耗的水头计算;根据压力和水头计算对消防水泵或者室内消火栓给水系统所需的整体压力进行计算;合理选择消防水泵,确定室内消防栓安装数量。

4.1.2 布置消火栓

消火栓间距必须经过计算确定,同时保证消火栓2股水枪充实水柱在同一层各个位置都达到规定标准;参照相关的要求,高层建筑主体部分消火栓不应超过30m,裙房部分消火栓间距不应超过50m。当室内消火栓为单排布置时,室内任何部位要求有2股水柱同时到达。

4.1.3 消防水箱

消防水箱所储水量应满足扑救初期火灾10 min的用水量。当室内消防用水量少于25L/s时,通过计算可知此时消防水箱储水量必须大于12m3;当室内消防用水量大于25L/s,计算得消防水箱储水量必须大于18m3。

4.2 高层建筑自动喷水灭火系统设计

(1)喷头的流量根据喷头工作压力、喷头流量系数计算得出。