高层建筑消火栓给水系统分区供水
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高层建筑给水系统的几种方式十层的民用建筑至少在30米,即使以24米的公用建筑计算,市政管网的压力肯定需要二次加压才能满足要求,不存在直接供水的可能。
但是,根据建筑的高度、管道的承压能力、用水器具的压力要求,又可以分为以下几种方式。
(1)分区减压系统这种系统目前可以说是最受欢迎的,因为减压阀的价格已经降到3000元/件左右,相比而言,管材和安装工程量以及系统得维护难度等均大幅度下降,其经济效率大大提高。
系统的组成方式为:、生活水池、水泵、主管道、直接入户管、减压阀、阀后入户管等。
目前的高层或小高层采用这种方式的很多。
系统原理:一般由建筑地下室的泵房进行一次性集中加压,高压水沿主干管送至建筑上部用户,并满足要求;但是对于建筑下部的用户水压过高,则需要进行集中减压(减压阀组),再送至用户。
缺点就是减压区的水头损失大,水泵功耗较大。
1 高层建筑给水方式的选择选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键,它直接关系到给水系统的使用和工程造价。
对于高层建筑,城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直接由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。
高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。
目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式。
高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式和高位水箱串联给水方式,或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。
其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压,而减压阀占地面积小,不影响水质,无噪声,国内减压阀产品质量逐渐提高,性能可靠,故采用减压阀减压方式的日渐增多。
2 给水减压阀的应用随着我国建筑给排水科技的发展,近十余年来各种类型进口和国内自行研制的给水减压阀已在高层建筑乃至超高层建筑给水系统中得到广泛应用。
实践表明:应用减压阀的给水减压保障系统与传统的中间水箱减压系统相比,有占用空间小、技术特性稳定、压力比调节灵活、使用寿命长、维护管理便捷等优点。
超高层建筑消防给水系统设计要点摘要:本文主要探讨列举了超高层建筑中消防系统的设计,主要包括消防中的消火栓给水系统、自动水灭火系统、气体灭火系统。
其中重点探讨关于超高层消火栓及自动喷淋系统的分区、以及供水方式。
关键词:超高层建筑消火栓系统自动喷水灭火系统分区供水气体灭火1 前言随着我国经济水平以及城镇化水平的提高,经济发达城市的超高层建筑的建设也逐渐增多。
由于消防车的供水高度有限,对于这些超高层建筑,消防车扑救火灾已经无能为力;另一方面消防队员登临起火地点的时间比较长。
为此超高层建筑火灾扑救应完全立足于自救,自救主要依靠室内消防给水系统,特别是自动喷水灭火系统。
因此可靠的消防给水系统就显得尤为重要。
2 以广东某超高层项目为例简述消防系统的设计2.1项目概况该项目为1栋230m的超高层公建,地上51层、地下4层,共设4个避难层分别为12层、23层、34层及43层。
电房设置于23层、43层及地下车库内,屋面设置有配电间。
建筑内设有3层通高、高度15m的宴会大厅、办公区域、酒店区域。
2.2消防系统的设计根据《建筑设计防火规范》的相关条文规定,该建筑设置以下消防系统:消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、大空间智能水泡系统、气体灭火系统、建筑灭火器系统。
2.2.1 消防给水系统本建筑采用下部楼层常高压、上部楼层临时高压的消防给水系统。
分别于负一层、二十三层避难层设置转输水池,在屋顶设备房上方设置高位消防水池,采用转输水池串联加压。
具体消防供水方案设计如下:消防转输用水和室外消火栓用水合用消防水池设置于地下车库负一层,消防水池有效容积V1=室外消火栓用水量+转输水量=40×3600×3÷1000+100=532m3。
消防水池按照规范要求分为两格,消防转输泵、室外消火栓泵合用泵房设置于负二层以减少消防水池无效水深。
负二层转输泵将水加压提升至二十三层中间转输水池,中间转输水池分两格,总有效容积60m3;再通过中间转输泵加压提升至屋顶消防水池,有效容积V2=室内消火栓用水量+自动喷淋用水量=40×3600×3÷1000 + 45×3600×1÷1000 =594 m3。
技术措施(暂定稿)超高层建筑消防给水系统的设置要求:一、屋顶消防水箱储水量(一)、建筑高度100m以上的住宅:屋顶消防水箱消防储水量不应小于 1.00h的自动喷水灭火系统用水量和10min室内消火栓用水量之和计。
(二)、建筑高度100m以上的公共建筑屋顶水箱消防用水量不应小于1.00h的自动喷水灭火系统用水量与其他室内消防系统初期火灾用水量18m3。
水幕、雨淋、水喷雾、水炮等系统的用水量应单独计算。
二、供水方式(一)、建筑高度100m以上,150m(含150m)以下的公共建筑,消防给水宜采用并联消防给水系统。
竖向分区可应采用减压阀、分区水泵、多出口泵等供水方式。
(二)、建筑高度150m以上,200m(含200m)以下的建筑,可采用重力供水或串联供水系统。
(三)建筑高度200m以上,250m以下的建筑,应采用重力供水系统。
当采用串联供水系统时应符合下列规定:1、各级应设中间转输水箱,中间水箱转输的储水量不应小于60 m3。
2、采用中间水箱转输的串联消防泵给水系统,其消防转输泵应独立设置,转输泵应设置备用泵,其工作能力不应小于其中最大一台转输工作泵且不应少于两台;消防转输泵的供电应符合消防泵的供电要求。
3、采用中间水箱转输的串联消防泵给水系统,宜采用转输水箱内的水位控制下级转输泵的启停,转输水箱的启动水位不应低于转输水箱有效水位的2/3,且有效容积不少于40 m3。
4、转输给水管不应少于两条,当其中一条发生故障时,其余输水管应能保证全部转输水量。
5、转输泵组的流量不应小于需转输的消防灭火系统总流量。
当采用重力供水系统时应符合下列规定:1、重力消防水箱不能满足消防给水系统压力的部位,应采用稳高压消防给水系统,大于500 m3时,应分设成两个能独立使用的重力消防水箱2、分区供水可采用减压阀及减压水箱,当静水压力大于2.00MPa时应采用减压水箱方式进行分区供水,减压水箱的容积不应小于18 m3。
3、重力消防水箱应设单独的补水系统,补水时间不超过48h。
我国高层民用建筑设计防火规定:10层和10层以上的住宅(包括低层设有商业服务网点的住宅)或建筑高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑。
对于高层工业建筑,我国规定建筑高度超过24m的两层及两层以上的厂房为高层建筑,而建筑高度超过24m的单层厂房不属于高层建筑。
建筑高度是指建筑物室外地面到其檐口或女儿墙的高度。
屋顶的了望塔、水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度和层数内。
住宅的地下室、半地下室的顶板高出室外地面不超过1.5m者,不计入层数内。
高层建筑给水系统按供水用途可分为生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统、中水系统、直饮水系统等。
高层建筑给水系统的竖向分区由于高层建筑有其自己的特点,因此,对建筑给水系统的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求。
当建筑高度较大时,如果采用同一个给水系统供水,建筑低层管道系统的静水压力会很大,因而就会产生以下弊端。
(1)必须采用高压管材、零件及配水器材,使设备材料费用增加。
(2)容易产生水锤及水锤噪声,水龙头、阀门等附件易被磨损,使用寿命缩短。
(3)使低层水龙头的流出水头过大,不仅使水流成射流喷溅,影响使用,而且管道内流速增加,以致产生流水噪声、振动噪声,并有可能使顶层给水龙头产生负压抽吸,形成回流污染。
为了降低管道中的静水压力,消除或减轻上述弊端,当建筑达到一定高度时,给水系统需作竖向分区,即在建筑物的垂直方向按一定高度依次分为若干个供水区域,每个供水区域分别组成各自独立的给水系统。
根据我国目前水暖产品所能承受的压力情况,我国《建筑给水排水设计规范》规定:高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区的最低点的卫生器具配水点处的静水压,旅馆、住宅、医院等宜为300~350kPa,办公楼宜为350~450kPa。
选择水表的总原则是公称直径小于或等于50mm时,采用旋翼式水表;公称直径大于50mm时,采用螺翼式水表。
水表的公称直径按下列原则确定。
(1)当用水均匀时,按设计秒流量不超过水表的额定流量来决定水表的公称直径。
关于高层民用建筑室内消火栓系统分区问题的探讨摘要:根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)规定,高层民用建筑在消火栓栓口的静水压力大于1.0MPa时,应采取分区给水系统。
联系工程实例对消火栓系统分区进行探讨。
关键词:消火栓系统分区静水压力高位水箱Abstract: According to the design of tall buildings, the fire code GB50045-95 (2005 Edition) provides high-level civil hydrostatic pressure in the mouth of a fire hydrant is greater than 1.0MPa, should be taken to the regional water supply system. Contact Projects to explore the fire hydrant system partition.Keywords: fire hydrant system partition, hydrostatic pressure, high water tank.根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第7.4.6.5条规定:消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa,当大于1.0MPa时,应采取分区给水系统,消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时,应采取减压措施。
消火栓系统长期处于高静压状态,则会影响消火栓、阀门、仪表等的使用寿命,从而影响消火栓系统的安全。
下面我们根据一个工程实例来对消火栓栓口的静水压力大于1.0MPa的室内给水系统分区问题进行探讨。
该项目包括3栋6层住宅、3栋9层住宅、1栋11层住宅、3栋18层高层住宅、4栋28层高层住宅、5栋33层高层住宅、沿街商业和会所、地下车库。
该项目从一条市政路上引入一路DN200进水管,在各个单体低区系统引入管上设止回阀。
高层建筑消防给水系统设计问题摘要:由于我国经济建设的飞速发展,高层及超高层建筑日渐增多。
选择合理的设计方案是超高层建筑消给水系统设计的关键,它直接影响到给水系统的有效使用和工程造价。
正确的给水设计将确保建筑物内人们的正常使用。
正确的消防设计将确保建筑物内人们的生命和财产安全。
本文主要针对这一问题进行阐述。
关键词:高层建筑、给排水、消防水设计、消火栓设计、消防水泵设计中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号:1、工程概述星河传说住宅五区1号楼、2号楼及地下室消防工程位于东莞市星河传说。
该工程项目规划总建设用地13713.83平方米;1号楼建筑面积24214.56平方米,2号楼建筑面积21317.18平方米,地下室建筑面积10628.7平方米,总建筑面积约57400平方米。
消防工程方面包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、火灾自动报警及气体灭火系统、防排烟系统、防火门、防火卷帘系统等。
2、高层建筑消防给排水工程的特点2.1高层建筑给水系统进行竖向分区,压力值的确定是进行合理竖向分区的关键所在。
要实行分区供水,首先应确定多少层为一个区,从水力学的观点来看,也就是要确定各区最低层卫生器具允许承受多大的静水压力值,这个最大允许静水压力值即为分区给水压力值。
影响分区给水压力值的因素主要有:建筑物性质及卫生设备完善程度;卫生器具及阀件的允许工作压力值;供水设备及管道阀件的价格和当地电价等。
对于住宅及宾馆类高层建筑,由于卫生器具及用水设备数量较多,用水量较大,用户对供水安全及隔音防震的要求较高,其分区给水压力值一般不宜太高。
对于办公楼等非居住建筑,由于其卫生器具和用水设备数量较少,用水量较小,其分区给水压力值允许较高一些,我国《建筑给水排水设计规范》(gb50015-2003)规定,分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45mpa,特殊情况下不宜大于0.55mpa。
2.2高层建筑中可能引发火灾的因素多,并且火势蔓延迅速,而且灭火困难。
2018一级消防师《消防实务》知识点:消防给水系统何时采用分区供水大家看清楚今天分享的一级注册消防工程师的重点,重点知识都是备考过程中需要多加注意的,自己复习的时候往往没有重点,所以大家注意多看资料哦。
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大部分人看到这个问题,第一反应就是:“消防给水及消火栓系统技术规范(简称“水规”)的7.4.12 -1规定‘消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa;当大于0.70MPa时必须设置减压装置’。
室内消火栓一股配置直流水枪,水枪反作用力如果超过200N,一名消防队员难以掌握进行扑救,这也是我们常见到两个消防员握一支水枪灭火的原因了。
DN65消火栓口水压如大于0.50MPa,水枪反作用力将超过220N,故本款提出消火栓口动压不应大于0.50MPa,如果栓口压力大于0.70MPa,水枪反作用力将大于350N,两名消防队员也难以掌握进行灭火。
因此,消火栓栓口水压若大于0.70MPa必须采取减压措施,既然设置减压装置实现减压无非就三种途径:1、给系统管网设置减压阀;2、采用减压稳压消火栓;3、消火栓出水口设置减压孔板。
”但是你忽略了他是高层建筑。
我们都知道对于消火栓系统,规范对最不利点消火栓静水压力是有要求的。
“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。
高层住宅建筑和高度不超过24m的公共建筑,其最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;建筑高度超过24m且不超过54m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.10MPa;当建筑高度超过100m时,最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。
”而最有利点的要求就是消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa;当大于0.70MPa时必须设置减压装置。
那么当高层建筑的最底层消火栓栓口静压大于1.2Mpa怎么办?解决办法:分区供水水规6.2.1 符合下列条件时,消防给水系统应分区供水:1 系统工作压力大于2.40MPa;2 消火栓栓口处静压大于1.0MPa;3 自动水灭火系统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。
高层建筑消火栓给水系统分区静水压力计算陈礼洪1,程宏伟2,蒋柱武1(1.福建工程学院环境与设备工程系,福建福州 350007;2.福建省建筑设计研究院,福建福州350001)摘要:高层建筑消火栓给水系统合理分区关系到系统的安全运行和可靠性,正确计算消火栓给水系统分区静水压力是合理分区的关键。
分区最大静水压力与供水方式密切相关,在分析总结高层建筑消火栓给水系统各种供水方式的基础上,归纳提出3类分区静水压力的计算形式,并推导出分区最低消火栓静水压力计算公式和分区最高消火栓或分区减压阀组与最低消火栓高差计算公式。
关键词:消火栓给水;系统分区;静水压力计算Calculation of hydrostatic pressure of fire hydrant system inhigh-rise building partitionChen Li-hong1 , Chen Hong-wei2, Jiang zhu-wu1(Environment and equipment Engineering Department of Fujian University of Technology, Fuzhou, Fujian, 350007. Architectural Design Institute of Fujian Province,Fuzhou,Fujian,350001)Abstract: Reasonable partition of fire hydrant water supply system of high-rise building is related to the safe operation and reliability of the system. Correct calculation of hydrostatic pressure of the fire hydrant water system is the key to reasonable partition of the building. The maximum hydrostatic pressure of fire partition and water supply modes of fire hydrant systems are closely related. Based on the analysis of various modes of fire hydrant water systems, three calculation models of hydrostatic pressure of fire partition were derived and summarized. The calculation formulas of minimum fire hydrant hydrostatic pressure were derived and the calculation methods of the relative altitude between the highest fire hydrant or partition valve group and the lowest fire hydrant were also deduced.Key words: Fire hydrant system, Building partition, Hydrostatic pressure calculation0 引言消火栓给水系统是高层建筑的主要灭火设施,消火栓给水系统给水分区是高层建筑设计中常遇到的技术问题。
高层建筑消火栓给水系统的分区供水
摘要:高层建筑消火栓给水系统的分区是否合理,不仅对系统是安全性有直接影响,而且对系统的投资及维护管理有很大的影响。
如何根据建筑的实际情况,结合各种因素,选择合理的消火栓给水系统及分区是设计人员面临的重要课题。
通过对大量工程实例的分析,总结了消火栓给水系统分区的影响因素以及针对各种建筑选择合适的消火栓给水系统分区的技巧。
关键词:静水压力竖向分区供水方式避难层
中图分类号: tu991.41 文献标识码: a 文章编号:
1.引言
高层建筑具有楼层高、结构复杂、人员密集等特点,一旦发生火灾,扑救困难,损失严重,对人员生命威胁较大。
因此高层建筑的消火栓给水系统的设计尤为重要。
合理的消火栓给水系统分区,不仅对系统的可靠性及经济性有重要意义,而且对于系统的后期管理和维护也大有益处。
根据不同功能的高层建筑采取合适的消火栓给水系统及分区是消火栓给水系统设计面临的重要课题。
2.消火栓给水系统分区的影响因素
2.1消火栓栓口的静水压力对消火栓给水系统分区的影响
《高层民用建筑设计防火规范》gb50045-95(2005年版)(以下简称《高规》)第7.4.6.5条规定:“消火栓栓口的静水压力不应大于1.00mpa,当大于1.00mpa时,应采取分区给水系统。
消火栓栓口的出水压力大于0.50mpa,应采取减压措施。
” [1]根据《高
规》规定,消火栓给水系统是否分区,首先要计算消火栓栓口的静水压力。
《高规》第7.4.7.2条规定:“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。
” [1]结合上述规定,消火栓栓口的静水压力的计算分为两种情况,一种是高位消防水箱的设置高度满足最不利点消火栓静水压力,另一种是需要设置增压设施。
下面以某住宅为例,分析消火栓栓口的静水压力对消火栓给水系统分区的影响。
某住宅地下1层,层高为5.65m,地上26层,层高为3m,建筑高度为78.45m,室内外高差为0.45m。
第一种情况:高位消防水箱的设置高度满足最不利点消火栓静水压力,则消火栓栓口的最大静水压力为75m+5.65m+7m=87.65m,竖向可以不分区。
第二种情况:高位消防水箱的设置高度不能满足最不利点消火栓静水压力,需要设置增压设施。
消防水箱及增压泵设置于26层屋顶,消火栓给水系统最不利点所需压力为p=h1+h2,其中h1为水龙带及消火栓本身的压力损失,h2为水枪喷射充实水柱长度(10m)所需压力。
要同时满足水枪喷射充实水柱长度(10m)和每支水枪最小流量5l/s,查充实水柱数据表[2](19mm喷嘴)可得h2=17m。
qxh=5.21l/s,p= h1+h2=0.0043×25×5.22+2+5.22/1.577=22m。
p值即为气压水罐的充气压力。
消火栓栓口的最大静水压力为
75m+5.65m+22m
=102.65m,因此竖向应该分区。
由于消防水箱设置的高度不同,使得消火栓栓口的静水压力不同,进而影响到消火栓给水系统的分区。
2.2建筑功能对消火栓给水系统分区的影响
对于综合楼、商住楼等多功能的高层建筑,可以根据其建筑特点,来划分消火栓给水系统的分区。
比如商住楼的商业部分和住宅部分,消火栓点位的布置差别较大,可以分别设置消火栓环管,分成不同的分区。
3.消火栓给水系统分区的形式
消火栓给水系统的分区供水方式主要有并联、串联及减压供水方式。
3.1并联供水方式
并联供水方式的优点是适用于有着不同功能的商住楼、综合楼,特别是对今后有不同物业公司管理的建筑以及分期实施的建筑工程。
这种供水方式的优点是系统安全性好,互不影响。
缺点是高区水泵扬程较高,需使用耐高压管材和管件,投资较大。
因此适用于分区不多,建筑高度为100m左右的高层建筑。
例如某商住楼,地上28层,地下3层,5层及以下为商业,6层及以上为公寓。
建筑高度97.60m,室内外差为0。
公寓层高3.10m,地下3层标高为-16.80m。
根据《高规》第7.4.6.5条规定,首先计算消火栓栓口的静水压力。
本工程在屋顶设置消防水箱和增压设
施,消火栓栓口的静水压力为94.50m+16.80m+22m=
133.3m。
消火栓栓口的静水压力大于100m,因此本建筑需要进行竖向分区。
本建筑5层及以下为商业,6层及以上为公寓,根据功能划分消火栓给水系统分区:地下3层到5层为低区,6层到28层为高区,消防水池及消防泵房均设置于地下3层地下车库内。
本商住楼为一期,二期为酒店,需要为二期工程预留消防管道,考虑到方便物业管理,消火栓给水系统采用并联供水方式。
本建筑高区及低区各设一套消防泵,二期酒店单独设置一套消防泵,各个功能及分区消火栓给水管道单独设置。
各分区单独设置消防水泵接合器。
3.2串联供水方式
串联供水方式与并联供水方式相比,更适合于建筑高度超过100m,消火栓给水系统分区超过两个区的超高层建筑。
对于建筑高度不超过100m的建筑,可以通过管网的组织来实现分区,使得消火栓栓口的静水压力满足规范要求。
这种方式也可以理解为串联供水方式。
下面通过工程案例进一步说明。
某商住楼,地下1层,为地下汽车库,层高6m。
1层到3层为商业,4层及以上为公寓,公寓为4个塔楼,2个塔楼为24层,2个塔楼为26层,层高均为2.90m。
建筑高度为81.80m,室内外高差为0.45m。
根据《高规》第7.4.6.5条规定,首先计算消火栓栓口的静水压力。
本工程在屋顶设置消防水箱和增压设施,消火栓栓口的静水压力为78.45m+6.00m+22m= 106.45m。
消火栓栓口的静水压力大于100m,因此本建筑需要进行
竖向分区。
消火栓栓口的最大静水压力为106.45m,仅仅超过规范规定值6.45m。
如果采用并联供水方式,不仅会增加一套消防泵,而且4个塔楼跨度较大,组织消火栓给水系统环管,管道会比较长,水头损失较大,造成不必要的浪费。
因此串联供水方式更加适合本工程。
本工程消火栓给水系统分区为:地下1层到3层为低区,4层到26层为高区。
消防水池及消防泵房均设置于地下1层,消火栓给水系统加压泵1套,设置于消防泵房内。
消火栓给水系统环管设置于地下1层,由环管上分别引出4个塔楼的2路消火栓给水管,在引入管上设置止回阀,裙房3层设置低区消火栓系统环管,每个塔楼顶层分别设置高区消火栓系统环管。
高区及低区分别设置消防水泵接合器。
4.结语
在确定高层建筑的消火栓给水系统及分区方案时,应结合工程的实际情况,综合考虑各种因素,比如供水可靠性、投资大小、系统运行和维护管理、能耗高低等,比较各种分区方案的优缺点。
在保证系统安全的情况下,尽量简化消火栓给水系统,得出适合每个工程的合理方案。
参考文献:
[1] gb50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》.北京:中国计划出版社.
[2] 陈重,吴慧娟,孙英等.全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版).北京:中国计划出版社.。