小高層住宅小區(qū)給水及氣體頂壓消防給水設(shè)備設(shè)計(jì)淺探
2013/5/9 18:02:34??????點(diǎn)擊：
小高層住宅小區(qū)給水及氣體頂壓消防給水設(shè)備設(shè)計(jì)淺探
1前言
某商住樓由五棟10-15層的小高層建筑組成。其地下1層為車庫以及設(shè)備用房；1、2層為衛(wèi)生院、會(huì)所、商場(chǎng)等；3層為管道轉(zhuǎn)換層；4層以上為標(biāo)準(zhǔn)層住宅。住宅每層面積650m2，六個(gè)單元，共計(jì)300戶。該小區(qū)總建筑面積為32000m2，建筑高度為48.50m。
2給水設(shè)計(jì)
2.1用水量及水源
該小區(qū)地下室及裙樓較高日用水量為60m3，塔樓(住宅)部分300m3，總計(jì)360m3。水源為自來水，即從小區(qū)南邊的市政自來水干管引入一根DN200mm給水管，接入地下1層的生活貯水池(100m3)和消防貯水池(367m3)作為本小區(qū)室內(nèi)生活、消防給水水源。天面設(shè)置18m3的消防水箱一個(gè)，以保證消防初期的用水。
2.2給水方式
小區(qū)公共生活、住宅及消防用水均分開設(shè)置，其中生活給水分兩個(gè)系統(tǒng)。低區(qū)給水系統(tǒng)供應(yīng)地下1層至地上3層的公共用水，設(shè)水表單獨(dú)計(jì)量，由城市自來水管網(wǎng)直接供水，以便充分利用城市管網(wǎng)的水壓。四層及以上樓層給水采用變頻調(diào)速水泵給水系統(tǒng)。
考慮到四層及以上樓層給水系統(tǒng)無調(diào)節(jié)水箱，故加壓泵按用水秒流量選型。水泵運(yùn)行時(shí)，在變頻調(diào)速的同時(shí)有多種流量組合以適應(yīng)不同用水量的變化，選用三臺(tái)主泵、兩臺(tái)小泵配一小型氣壓罐。三臺(tái)主泵二用(其中一臺(tái)恒速，一臺(tái)變速)一備，變頻調(diào)速裝置可以在幾臺(tái)主泵之間互相切換。夜間小流量時(shí)啟動(dòng)小泵與氣壓罐共同供應(yīng)生活用水，以節(jié)省供水能耗。
為使住宅給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的水壓分布均勻，在四層及以上樓層給水分區(qū)的四-六層水表前的橫支管上，設(shè)置新型的可調(diào)節(jié)式減壓閥，把給水壓力控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，避免部分樓層的超壓現(xiàn)象，保證給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行和使用。
3氣體頂壓消防給水設(shè)備設(shè)計(jì)
本高層住宅區(qū)采用區(qū)域集中的室內(nèi)臨時(shí)高壓氣體頂壓消防給水設(shè)備系統(tǒng)，消防泵房(與生活泵房合用)設(shè)于地下一層，消防貯水池容積為367m3，儲(chǔ)存2h的室內(nèi)消火栓用水量270m3和1h噴淋用水量97m3。在十五層塔樓屋頂設(shè)有初期(10min)消防用水量18m3。天面消防水池用水由生活水泵供給。
3.1消火栓給水系統(tǒng)
室內(nèi)消火栓用水量為10L/s，室外消火栓用水量為15L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2.0h設(shè)計(jì)。系統(tǒng)基本流程為：消防專用貯水池→消防泵→總分配管和環(huán)狀干管→各棟塔樓的消防環(huán)狀管網(wǎng)。
每棟建筑的氣體頂壓消防給水設(shè)備系統(tǒng)消火栓栓口靜水壓不大于0.8MPa。管道在負(fù)一層、三層設(shè)備層和天面均連成環(huán)狀。消防泵(一用一備)的輸水管在水泵房外形成環(huán)狀，分別與管網(wǎng)相連，其開啟由消防箱上的碎玻璃按鈕或消防中心控制，以此來保證在火警時(shí)能使任何一個(gè)消火栓有足夠的水壓和水量。
當(dāng)消火栓栓口出水壓力超過0.5MPa時(shí)，設(shè)置不銹鋼孔板減壓。
消火栓的布置應(yīng)確保同層相鄰兩個(gè)消火栓水槍的水柱能同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。消火栓箱采用鋁合金箱，箱內(nèi)配置：碎玻璃按鈕一個(gè)；警報(bào)器一個(gè)；指示燈一個(gè)；DN65mm消火栓一個(gè)；麻質(zhì)襯膠水帶一條，L=25m；φ19mm×65mm直流鋁合金水槍一支；同時(shí)還配有供內(nèi)部人員撲救初期火災(zāi)的自救式小口徑(內(nèi)徑φ19mm)膠管圈盤一套，噴嘴口徑為φ8mm，膠管長(zhǎng)25米。箱體尺寸（mm）L×W×H=1100×650×240。
在首層消防通道附近設(shè)有兩套消防水泵接合器，以便消防車?yán)檬彝庀鹚ㄈ∷苯泳仍?/span>
3.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，本工程火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)屬于中危險(xiǎn)級(jí)，噴淋系統(tǒng)的用水量為27L/s。在裙樓衛(wèi)生院、商場(chǎng)、會(huì)所、地下車庫以及住宅層的走道、前室等均設(shè)自動(dòng)噴水滅火設(shè)備。系統(tǒng)采用玻璃球噴頭，除廚房噴頭動(dòng)作溫度為93℃外，其余部位噴頭動(dòng)作溫度為68℃，每個(gè)噴頭保護(hù)面積不大于12.5m2。在裙樓自動(dòng)扶梯周圍的防火卷簾處設(shè)加密閉式噴頭，其間距為2.0m。
根據(jù)建筑高度和每個(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不超過800個(gè)以及系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)的工作壓力不大于1.2MPa的原則進(jìn)行垂直和水平分區(qū)。地下車庫分為三個(gè)區(qū)：首層分為兩個(gè)區(qū)；二層分為兩個(gè)區(qū)。每區(qū)各設(shè)置一組報(bào)警閥。
氣體頂壓消防給水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)噴淋主泵，一用一備，其開啟由濕式報(bào)警閥上的壓力開關(guān)控制或消防中心控制，1h后自動(dòng)停泵。平時(shí)管網(wǎng)由全自動(dòng)氣壓供水穩(wěn)壓設(shè)備補(bǔ)壓，以保證系統(tǒng)較不利噴頭的水壓不小于0.10MPa。
3.3滅火設(shè)備
地下一層發(fā)電機(jī)房采用全淹沒CO2滅火系統(tǒng)，滅火劑設(shè)計(jì)濃度為58%。地下車庫、發(fā)電機(jī)房、變配電房、商場(chǎng)、電梯機(jī)房等處設(shè)置移動(dòng)式滅火設(shè)備，按中危險(xiǎn)級(jí)A類火災(zāi)設(shè)計(jì)。
4小結(jié)
（1）小區(qū)采用變頻調(diào)速供水新工藝新設(shè)備，既節(jié)約能源又防止二次污染。生活給水系統(tǒng)取消了屋頂水箱，減少結(jié)構(gòu)荷載，節(jié)省投資。
（2）“水表出戶”。每層設(shè)集中水表間，使檢修維護(hù)方便，抄表計(jì)費(fèi)集中，節(jié)省時(shí)間，并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，方便日后的物業(yè)管理。
（3）采用新型給水管材。住宅廚房、衛(wèi)生間冷熱水管使用鋁塑復(fù)合管，鋁塑復(fù)合管防腐蝕、耐高溫、運(yùn)輸和施工方便，是替代傳統(tǒng)鍍鋅鋼管的良好給水管材。
（4）為使住宅給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的水壓分布均勻，在給水分區(qū)的較低三層橫支管上設(shè)置新型的可調(diào)節(jié)式減壓閥，把水壓控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，避免部分樓層的超壓現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行和使用。
（5）在氣體頂壓消防給水設(shè)備系統(tǒng)中，消火栓系統(tǒng)在泵房形成環(huán)狀，保證了系統(tǒng)供水的安全性和可靠性。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)根據(jù)噴頭數(shù)量和功能分區(qū)，采用不同的報(bào)警閥控制，方便日后的物業(yè)管理。
氣體頂壓消防給水設(shè)備概述:
消防氣體頂壓給水設(shè)備是根據(jù)消防要求自主開發(fā)的一套符合消防標(biāo)準(zhǔn)的高科技產(chǎn)品， 符合國(guó)家消防行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA30.4規(guī)定的十分鐘火災(zāi)初期的滅火用水量和充實(shí)水柱的技術(shù)要求。該產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上采取了標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，使得安裝維護(hù)更加簡(jiǎn)便，從而也減少了占地面積。其控制性能和可靠性能也有著顯著提高。
適用范圍: 該產(chǎn)品適用于寫字樓、賓館、體育館、住宅小區(qū)、熱電廠、倉庫等公共建筑的消防給水系統(tǒng)。
氣體頂壓消防給水設(shè)備產(chǎn)品特點(diǎn)
◎ 設(shè)備體積小，占地面積小，只有普通氣壓罐的1/3-1/2
◎ 設(shè)計(jì)采用模塊化、集裝化設(shè)計(jì)，施工費(fèi)用低
◎ 滅火效果好，水量充沛
◎ 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，供水壓力恒定、使用維護(hù)方便
◎ 安全性能好 氣瓶采用優(yōu)質(zhì)材料特殊工藝加工而成，安全耐用
◎ 可靠性高 采用微機(jī)控制技術(shù)和UPS技術(shù)，設(shè)備具有自診斷功能和手動(dòng)、自動(dòng)、聯(lián)動(dòng)功能和火災(zāi)報(bào)警、故障聲光報(bào)警功能以及自動(dòng)巡檢功能。
氣體頂壓消防給水設(shè)備技術(shù)參數(shù)
◎ 消防工作流量5L/S-60L/S
◎ 消防工作壓力0.4MPa-1.6MPa
◎ 設(shè)備有效水容積3m3-36m3
氣體頂壓消防給水設(shè)備工作原理
本設(shè)備主要有控制柜，穩(wěn)壓泵，穩(wěn)壓空壓機(jī)，集裝裝置，電接點(diǎn)壓力表，頂壓裝置，氣壓罐等設(shè)備組成。
其特征在于：氣壓罐上接有穩(wěn)壓空壓機(jī)，氣壓罐上還接有頂壓裝置，頂壓裝置接有高壓氣瓶組（放置在集裝裝置內(nèi)），氣壓罐通過止氣裝置接穩(wěn)壓泵機(jī)組，穩(wěn)壓機(jī)組接消防供水管。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是氣室采用高壓氣瓶單獨(dú)設(shè)立，從而縮小了氣壓水罐的容積；壓縮氣體經(jīng)減壓后，實(shí)現(xiàn)了恒壓供水。
設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分兩種：設(shè)備待機(jī)穩(wěn)壓運(yùn)行和設(shè)備工作穩(wěn)壓供水
※設(shè)備待機(jī)穩(wěn)壓運(yùn)行：
▲ 氣壓罐穩(wěn)壓
該設(shè)備有檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)施定時(shí)循環(huán)檢測(cè)，并反饋給微處理器。微處理器將檢測(cè)值與設(shè)定值進(jìn)行比較，并迅速發(fā)出動(dòng)作指令起停水泵和空壓機(jī)來保證罐內(nèi)壓力。
首先，檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)氣壓罐內(nèi)壓力值，當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到設(shè)定壓力值下限時(shí)，系統(tǒng)再向液位控制器發(fā)出檢測(cè)指令：
① 當(dāng)檢測(cè)到此時(shí)水位低于設(shè)定水位高度時(shí)，立即向補(bǔ)水泵發(fā)出啟動(dòng)指令，水泵啟動(dòng)向氣壓罐內(nèi)補(bǔ)水，當(dāng)罐內(nèi)水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)水泵停止。此時(shí)系統(tǒng)再次檢測(cè)氣壓罐內(nèi)壓力，當(dāng)壓力還是低于設(shè)定值時(shí)再啟動(dòng)穩(wěn)壓空壓機(jī)向氣壓罐內(nèi)補(bǔ)氣以提高壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)停止穩(wěn)壓空壓機(jī)。壓力過高時(shí)有安全閥瀉壓。
② 當(dāng)檢測(cè)到此時(shí)水位高于設(shè)定水位高度時(shí)，啟動(dòng)穩(wěn)壓空壓機(jī)向氣壓罐內(nèi)補(bǔ)氣 以提高壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)停止穩(wěn)壓空壓機(jī)。
▲ 頂壓系統(tǒng)保壓
在設(shè)備待機(jī)狀態(tài)下，系統(tǒng)時(shí)刻保證頂壓裝置能正常啟動(dòng)，氣體壓力不損失。此過程也由控制系統(tǒng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)氣瓶組氣壓值。當(dāng)氣體泄漏，氣壓低于設(shè)備所需壓力時(shí)，補(bǔ)氣空壓機(jī)開始工作向氣瓶組內(nèi)加壓，來保證壓力正常。當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
此功能改變了以前設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不用，頂壓裝置氣壓嚴(yán)重不足的現(xiàn)象。
※ 設(shè)備工作穩(wěn)壓運(yùn)行
當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防設(shè)備投入使用、水壓迅速下降。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到氣壓罐內(nèi)壓力小于頂壓裝置設(shè)定的壓力下限時(shí)，控制系統(tǒng)給頂壓裝置信號(hào)，頂壓系統(tǒng)動(dòng)作，氣瓶組閥門打開，氣瓶?jī)?nèi)的氣體經(jīng)減壓進(jìn)入氣壓罐中把罐內(nèi)存儲(chǔ)的水排出，保證了消防系統(tǒng)恒壓供水。
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