水利工程論文-玩具廠(chǎng)消防設(shè)計(jì)體會(huì).doc

水利工程論文-玩具廠(chǎng)消防設(shè)計(jì)體會(huì)摘要：通過(guò)玩具廠(chǎng)消防給水設(shè)計(jì)實(shí)例，論述了如何依據(jù)國(guó)外規(guī)范進(jìn)行工業(yè)建筑的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。介紹了在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，有關(guān)設(shè)計(jì)水量的確定，報(bào)警閥、壓力開(kāi)關(guān)的設(shè)置，管網(wǎng)及噴頭的布置等方面與國(guó)內(nèi)常規(guī)作法的不同之處。關(guān)鍵詞：玩具廠(chǎng)消防給水設(shè)計(jì)流量報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)噴頭OnDesignofFireSystemforToyManufactoryAbstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem；thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.1情況概述南海市美泰玩具廠(chǎng)(簡(jiǎn)稱(chēng)玩具廠(chǎng))始建于80年代初期，是一間大型的中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品是塑料玩具，且全部外銷(xiāo)。全廠(chǎng)主要車(chē)間有：配料車(chē)間、注塑車(chē)間、噴漆車(chē)間、組裝車(chē)間、維修車(chē)間和模具車(chē)間等，此外還有寫(xiě)字樓、高架倉(cāng)庫(kù)等用房。建筑高度超過(guò)24m的高層工業(yè)建筑A、B、C、D廠(chǎng)房4座。在消防設(shè)施方面，部分廠(chǎng)房有簡(jiǎn)單的室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)和電力報(bào)警系統(tǒng)。該廠(chǎng)向境外火災(zāi)保險(xiǎn)公司購(gòu)買(mǎi)了火災(zāi)保險(xiǎn)，因此必須重新設(shè)置安裝消防給水系統(tǒng)。由于境外保險(xiǎn)公司的參與，玩具廠(chǎng)消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與我國(guó)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)有很大的不同。具體的說(shuō)，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是要符合中華人民共和國(guó)的消防規(guī)范；二是要滿(mǎn)足火災(zāi)保險(xiǎn)公司的要求；三是所采用的設(shè)備和材料要有FM/UL認(rèn)證。筆者作為玩具廠(chǎng)消防給水工程的設(shè)計(jì)者，在此對(duì)其進(jìn)行分析介紹，與大家共同探討。2消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定經(jīng)過(guò)與消防部門(mén)、保險(xiǎn)公司協(xié)商，消防給水系統(tǒng)水量作如下規(guī)定。2.1室內(nèi)消火栓用水量的確定室內(nèi)消火栓用水量按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，由于廠(chǎng)房高度介于24m至50m之間，所以消火栓用水量選用25L/s。同時(shí)使用水槍5支，每支水槍最小流量5L/s，每根豎管最小流量15L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2h。2.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量按照美國(guó)NFPA13和NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定。由于玩具廠(chǎng)各廠(chǎng)房、車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)不同，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)也不相同，所以各車(chē)間自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度和作用面積也不同，具體情況見(jiàn)表1。表1玩具廠(chǎng)噴淋系統(tǒng)設(shè)置基本數(shù)據(jù)噴淋系統(tǒng)設(shè)置地點(diǎn)噴水強(qiáng)度/L/(min.m2)(GPM.ft2)作用面積/m2(ft2)每只噴頭最大保護(hù)面積/m2(ft2)設(shè)計(jì)流量/L/s(GPS)組裝、維修、模具車(chē)間，寫(xiě)字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)配料、注塑車(chē)間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)噴漆車(chē)間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)高架倉(cāng)庫(kù)18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)在表1的4組數(shù)據(jù)當(dāng)中，兩組是中危險(xiǎn)級(jí)，兩組是嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。與我國(guó)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)相比有較大差別：一是分類(lèi)較細(xì)，每一等級(jí)的噴水量不是固定值，而是根據(jù)不同的建筑劃分成一個(gè)范圍；二是噴水量較大；三是嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的噴淋系統(tǒng)仍可采用濕式報(bào)警系統(tǒng)。其中，倉(cāng)庫(kù)的噴水量是按照NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定的，其特點(diǎn)是：噴水強(qiáng)度大，作用面積小。至于系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的確定，應(yīng)選擇最不利情況時(shí)所需的消防流量(即可能發(fā)生最大的消防流量)作為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量。從表1中可以看出，噴漆車(chē)間所需的消防噴水量最大，可作為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。經(jīng)采用NFPA13規(guī)定的計(jì)算機(jī)方法計(jì)算，水量約為68L/s。該車(chē)間位于A、B座廠(chǎng)房4樓?；馂?zāi)延續(xù)時(shí)間按照NFPA13標(biāo)準(zhǔn)為2h。3消防給水系統(tǒng)的布置3.1系統(tǒng)設(shè)置玩具廠(chǎng)的消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用分開(kāi)設(shè)置，消火栓給水系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置。根據(jù)玩具廠(chǎng)的廠(chǎng)區(qū)分布特點(diǎn)，全廠(chǎng)設(shè)有兩座消防泵房和水池。消防水池儲(chǔ)量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統(tǒng)，各自獨(dú)立(見(jiàn)圖1)。分別供應(yīng)全廠(chǎng)南半?yún)^(qū)和北半?yún)^(qū)的消防用水。兩個(gè)泵房各設(shè)2臺(tái)消火栓泵和自動(dòng)噴水泵，均為1用1備，穩(wěn)壓泵只設(shè)1臺(tái)。消火栓泵流量28L/s(445GPS)，揚(yáng)程86m(280ft)，功率37kW。自動(dòng)噴水泵流量70L/s(1100GPS)，揚(yáng)程70m(235ft)，功率75kW。穩(wěn)壓泵流量1.6L/s(25GPS)，揚(yáng)程86m(280ft)，功率4kW。上述所有設(shè)備均為國(guó)外成套產(chǎn)品，即主泵、穩(wěn)壓泵、啟動(dòng)柜都是成組配套的。圖1玩具廠(chǎng)總平面圖3.2濕式報(bào)警閥的設(shè)置按照我國(guó)常規(guī)作法，嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的建筑物，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而玩具廠(chǎng)的建筑物危險(xiǎn)等級(jí)，既有中危險(xiǎn)級(jí)，又有嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)全部采用的是濕式報(bào)警系統(tǒng)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制噴頭數(shù)目來(lái)確定的。但玩具廠(chǎng)如果采用此規(guī)定，濕式報(bào)警閥的布置將比較困難。所以，在玩具廠(chǎng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制面積來(lái)確定的。每組濕式報(bào)警閥的控制面積不超過(guò)4833m2(52000ft2)。全廠(chǎng)共設(shè)置8組濕式報(bào)警閥，全都布置在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)廠(chǎng)房外墻邊醒目的地方。3.3壓力開(kāi)關(guān)的設(shè)置消防給水系統(tǒng)中，凡是采用穩(wěn)壓裝置的，自動(dòng)啟泵都是靠壓力開(kāi)關(guān)來(lái)控制。一般常規(guī)作法是設(shè)置兩個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，一個(gè)控制穩(wěn)壓泵的啟、停，一個(gè)控制消防主泵的啟動(dòng)。而在玩具廠(chǎng)消防給水設(shè)計(jì)中，選擇的是另外一種方法。即玩具廠(chǎng)兩套系統(tǒng)各設(shè)置3個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，一個(gè)控制穩(wěn)壓泵啟、停，其余兩個(gè)分別控制兩臺(tái)自動(dòng)噴水主泵啟動(dòng)。具體作法是：當(dāng)壓力低于0.8MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)，當(dāng)壓力高于0.89MPa時(shí)，穩(wěn)壓泵停泵；當(dāng)壓力低于0.75MPa時(shí)，啟動(dòng)第一臺(tái)自動(dòng)噴水主泵；當(dāng)壓力低于0.7MPa時(shí)，啟動(dòng)第二臺(tái)自動(dòng)噴水主泵。在這里，第二臺(tái)自動(dòng)噴水泵不只是作為備用泵，而是第一臺(tái)泵水量的補(bǔ)充。4消防給水管網(wǎng)及噴頭的布置4.1室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的布置室內(nèi)消火栓管網(wǎng)呈立體環(huán)網(wǎng)布置。消防箱設(shè)有普通消火栓和消防軟管卷盤(pán)，布置間距30m，消防門(mén)為玻璃門(mén)，按鈕開(kāi)啟。4座主廠(chǎng)房屋頂，除了設(shè)有試驗(yàn)用的消火栓外還配有壓力表。報(bào)警警鈴及遠(yuǎn)程啟泵信號(hào)線(xiàn)全部用鍍鋅線(xiàn)管保護(hù)。4.2自動(dòng)噴水給水管網(wǎng)的布置由于玩具廠(chǎng)目前正在生產(chǎn)，廠(chǎng)房?jī)?nèi)風(fēng)槽、線(xiàn)槽、工業(yè)管道交叉縱橫。使自動(dòng)噴水給水管道布置十分不便。設(shè)計(jì)時(shí)，多次到現(xiàn)場(chǎng)查看，測(cè)量管道的位置，確定管道的走向。施工時(shí)，基本上避免了自動(dòng)噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，玩具廠(chǎng)自動(dòng)噴水管網(wǎng)布置成枝狀管，屬于一種不等壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上，由于玩具廠(chǎng)采用NFPA標(biāo)準(zhǔn)，與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)不同，各個(gè)廠(chǎng)房、車(chē)間的噴水強(qiáng)度也不統(tǒng)一。所以，只能按照NFPA規(guī)定的方法，對(duì)各車(chē)間、分區(qū)的自動(dòng)噴水管網(wǎng)逐段計(jì)算。配管時(shí)，一要滿(mǎn)足噴頭的工作壓力，二要考慮作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度。從驗(yàn)算結(jié)果看，兩條要求都得到滿(mǎn)足。玩具廠(chǎng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的分布是很廣的，各個(gè)建筑都布置了自動(dòng)噴水系統(tǒng)。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網(wǎng)壓力過(guò)高，流量過(guò)大的問(wèn)題，在低層各分區(qū)水流指示器前，設(shè)置了減壓閥。4.3放空管的布置自動(dòng)噴水給水管網(wǎng)的沖洗和放空措施是非常必要的。對(duì)玩具廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)分布廣，如何考慮系統(tǒng)放空，這是消防給水設(shè)計(jì)中面臨的一個(gè)具體問(wèn)題。一般的自動(dòng)噴水設(shè)計(jì)，是將每層樓自動(dòng)噴水管網(wǎng)的末端設(shè)置一個(gè)檢驗(yàn)放空閥，然后管網(wǎng)坡向放空閥以利整個(gè)系統(tǒng)放空。但是，玩具廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變，各種風(fēng)槽、工藝管道早已安裝就位，而且縱橫交錯(cuò)。為了避免系統(tǒng)放水不完全，在玩具廠(chǎng)設(shè)計(jì)中采用了多處放空的方法。除了末端設(shè)置檢驗(yàn)放空閥外，還在每層噴淋管網(wǎng)配水管的末端設(shè)置了放空閥、放空管(見(jiàn)圖2)。放空管管徑DN100且層層連通，到底層排入雨水井，同時(shí)解決了系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗放空的問(wèn)題。圖2噴淋系統(tǒng)放空管示意圖此外，為了使噴淋系統(tǒng)更加安全、保險(xiǎn)。除了按規(guī)定設(shè)置的水泵結(jié)合器外，在放空管的底部也設(shè)置了水泵結(jié)合器。4.4泵房管道的布置噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的校核，是每個(gè)設(shè)計(jì)者都關(guān)心的問(wèn)題。用末端試水裝置檢驗(yàn)，只能檢驗(yàn)出系統(tǒng)正常與否。因水量太小，不能確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。燒爆幾只噴頭檢驗(yàn)也是如此，又不可能讓整個(gè)作用面積內(nèi)的噴頭一齊噴水來(lái)檢驗(yàn)。在玩具廠(chǎng)設(shè)計(jì)中，采用了如下方法來(lái)檢驗(yàn)。在泵房自動(dòng)噴水系統(tǒng)總出水管處，設(shè)回流試水管至消防水池。在回流試水管上設(shè)置了流量計(jì)和泄壓閥(見(jiàn)圖3)。泄壓閥是用來(lái)防止管道超壓，泄壓用的。而流量計(jì)則是用來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)流量大小的。用控制系統(tǒng)壓力的方法，檢驗(yàn)系統(tǒng)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。流量計(jì)帶液晶顯示和遠(yuǎn)傳功能，不僅現(xiàn)場(chǎng)能看得到，消防中心也能觀察到。同時(shí)，在泵房?jī)?nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)管網(wǎng)之間，設(shè)一連通管。平時(shí)用閥門(mén)關(guān)閉，必要時(shí)可打開(kāi)閥門(mén)，互為補(bǔ)充。這也是一種出于安全保險(xiǎn)的考慮。圖3消防泵房示意圖4.5噴頭的布置由于玩具廠(chǎng)各廠(chǎng)房、車(chē)間的噴水量各不相同。要根據(jù)其特點(diǎn)選擇不同種類(lèi)的噴頭應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，做到各類(lèi)噴頭各盡所能、各盡其責(zé)。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭，噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個(gè)別地方，如調(diào)色間、調(diào)漆間，上空布滿(mǎn)抽風(fēng)口，則選擇了13.5mm口徑的側(cè)向噴頭。根據(jù)玩具廠(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)腐蝕性較大、生產(chǎn)操作容易發(fā)生碰撞的特點(diǎn)，選擇了快速反應(yīng)、易熔合金噴頭，動(dòng)作溫度74。具體情況見(jiàn)表2。表2玩具廠(chǎng)噴頭種類(lèi)一覽噴頭設(shè)置地點(diǎn)出水口徑/mm螺紋口徑/mm動(dòng)作溫度/K值組裝、維修、模具車(chē)間，寫(xiě)字樓12.7(1/2”)15(1/2”)7480配料，注塑車(chē)間12.7(1/2”)15(1/2”)7480噴漆車(chē)間13.5(17/32”)20(3/4”)74115高架倉(cāng)庫(kù)13.5(17/32”)20(3/4”)74115在噴頭的布置上，根據(jù)場(chǎng)合不同，選擇不同的噴頭布置方式。對(duì)所有建筑(廠(chǎng)房)均采用建筑噴淋的方式來(lái)布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護(hù)方式布置，噴頭間距為3.0m3.0m和2.5m2.2m