南京工业大学科技创新大楼消防给水系统设计---团队课题《南京工业大学科技科技创新大楼消防系统设计及火灾风险数值模拟与评估》的子课题文献综述
2020-05-14 22:33:28
文 献 综 述
1.前言
近年来随着我国经济的快速发展,城市化的进程在日益加快,高层建筑如雨后春笋般耸立在城市的各个角落。城市化的飞速进程固然乐观,但与之俱来的火灾危险性也越来越大。尤其现今新材料,新技术被大量运用到建筑施工中,与之相伴的诱发火灾发生的因素也越来越多。高层建筑是城市现代化的标志之一,在城市中,高层建筑的地位也越来越重要。作为主要的一种建筑形式,其承载了许多人的人身和财产安全,相对于多层建筑,具有楼层高度大、人口密集、功能复杂、空间跨度大等特点,发生火灾时火势蔓延迅速、人员疏散困难、扑救难度大,一旦发生火灾,将给我们的生命财产带来巨大损失,因此如何保证高层建筑的消防安全尤为重要。
从国内外高层建筑失火案例来看,高层建筑发生火灾造成的财产损失和给人身安全带来的伤害都是灾难性的。因此,高层建筑的给排水消防设计在高层建筑中占有举足轻重的地位。给排水消防设计是高层建筑设计体系的重要内容,给排水消防设计是否合理对整个高层建筑功能性发挥以及确保人们生命财产安全有着直接的影响。所以,我们应对高层建筑的给排水系统的消防设计重视起来,将其作为建筑工程项目设计体系的重中之重,加大力度研究探讨建筑给排水系统的消防设计,提高建筑给排水消防设计水平,确保整个建筑工程功能性发挥。
2.消防给水系统的研究现状
消防给水系统是建筑给排水系统中重要的组成部分,其直接关系到建筑的灭火安全,消防给水系统的设计与施工质量对于火灭救援的效果有直接影响。在各种不同的建筑中,根据建筑的使用性质、楼层的高度以及结构特点等,都有相应的喷头,将其设置在合适的位置,提高灭火效率。消防给水系统是保证建筑灭火的主要手段,对于建筑的安全使用具有重要意义。在实际生活中,由于消防给水系统没有按照规范操作,存在很大的安全隐患,在发生火灾时无法及时有效的发挥作用,对人们的生命财产造成重大损失。
《建筑设计防火规范GB50016-2014》中规定:建筑高度大于50m的公共建筑属于一类高层建筑,本次所需设计的建筑总高度为112.4m,属于高层建筑。我国高层建筑消防立足于”自救”为主的原则,其消防给水系统主要采用水系统中比较有效的消火栓系统和自动喷水灭火系统。消火栓系统由消防水池、高位消防水池、消防泵、稳压系统、管道系统、消火栓等组成。自动喷水灭火系统由消防水池、高位消防水池( 与消火栓系统合用) 、消防泵、稳压系统、报警阀组、压力开关、水力警铃、信号阀、水流指示器、管道系统、喷淋头、末端试水装置、压力流量控制部分等组成。
根据消防给水系统供水范围,可将给水系统划分为区域集中消防给水和独立消防给水。区域集中给水用于集中建设的高层建筑,贮水池、水泵集中在一起设置,再由室外消防系统管网分配到各个建筑内的系统。这种系统设备集中设置、数量少,便于管理,有利于节约投资。缺点是供水安全性差。独立消防给水系统是在每个建筑都设有加压贮水设施和消防管网,这种系统的安全性高,但设备多,布置分散,不便于维护管理,相应的投资也较高。把室内或室外给水系统提供的水量,经过加压输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备为消火栓给水系统。另一种高层建筑必不可少的灭火系统是自动喷水灭火系统。当高层建筑需同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统时,应优先选用两种系统独立设置方式。若有困难,两个系统可合用消防水泵,但应在自动喷水灭火系统报警阀进水口前将两类系统的管网分开设置。
2.1高层建筑消火栓的设置与要求。高层建筑的消火栓包括室外消火栓和室内消火栓。室外消火栓在布置时应沿高层建筑均匀布置,并预留消防操作场地便于操作,其他与低层建筑要求相同。 室内消火栓设备主要包括水枪、水带、消火 栓、消防卷、消火栓启泵按钮及消火栓箱。高 层建筑要求水枪喷嘴口径不小于19mm,水带直径 及消火栓口径均不应小于65mm。高层建筑室内消防系统应独立设置。当消防给水管网的工作压力小于1.2MPa时,埋地管道宜采用球墨铸铁管或钢丝网骨架塑料复合管等;当系统 压力大于1.2MPa时,宜采用厚壁焊接钢管、无缝钢管等。管道的连接方式应根据管材来定。主要有沟 槽式、丝接、焊接、承插式连接等。
2.2自动喷水灭火系统设置与要求。自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。按喷头的形式分为闭式自动喷水灭火系统与开式自动喷水灭火系统。主要有湿式、干式、雨淋、水幕等几种系统。湿式自动喷水灭火系统管网内充满有压水, 发生火灾后,当温度升高到喷头开启温度时,喷头的感温元件爆裂或闭锁融化脱落,水即从喷头喷出灭火。其具有灭火速度快、控火效率高的特点,但当管道出现渗漏时会损坏建筑的装饰。适用于常年温度在4℃~70℃之间,且能用水灭火的建筑。干式自动喷水灭火系统平时管网内不充水而是充满压缩空气,当发生火灾火点温度上升到一定值时,喷头开启,气体喷出,管网压力降低,使压力水打开控制阀进入配水管网灭火。其特点是报警阀后的管道内充压缩空气或氮气,不影响建筑装饰,对环境无特殊要求,但喷头较湿式系统出水慢。雨淋自动喷水灭火系统采用开式洒水喷头,由配套使用的火灾自动报警系统或传动管联动雨淋阀控制喷头喷水。常用于火灾蔓延速度快的场所和净空高度超过规范、不适应采用闭式系统的场所。其扑救火灾的效果好,但水渍比较严重。水幕自动喷水灭火系统工作程序与雨淋喷水灭火系统相同,区别在于水幕系统的喷头是沿线布置,喷头喷出的水形成水帘,主要是起阻隔火势蔓延的作用。适用于需设防火墙隔离的部位。