小高層住宅小區(qū)給水及氣體頂壓消防給水設(shè)備設(shè)計淺探
2013/5/9 18:02:34??????點擊：
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、會所、商場等；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650m2，六個單元，共計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
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，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)水表單獨計量，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。水泵運行時，在變頻調(diào)速的同時有多種流量組合以適應(yīng)不同用水量的變化，選用三臺主泵、兩臺小泵配一小型氣壓罐。三臺主泵二用(其中一臺恒速，一臺變速)一備，變頻調(diào)速裝置可以在幾臺主泵之間互相切換。夜間小流量時啟動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)的正常運行和使用。
3氣體頂壓消防給水設(shè)備設(shè)計
本高層住宅區(qū)采用區(qū)域集中的室內(nèi)臨時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)時間按2.0h設(shè)計。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能使任何一個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，設(shè)置不銹鋼孔板減壓。
消火栓的布置應(yīng)確保同層相鄰兩個消火栓水槍的水柱能同時到達(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；警報器一個；指示燈一個；DN65mm消火栓一個；麻質(zhì)襯膠水帶一條，L=25m；φ19mm×65mm直流鋁合金水槍一支；同時還配有供內(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自動噴水滅火系統(tǒng)
按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，本工程火災(zāi)危險等級屬于中危險級，噴淋系統(tǒng)的用水量為27L/s。在裙樓衛(wèi)生院、商場、會所、地下車庫以及住宅層的走道、前室等均設(shè)自動噴水滅火設(shè)備。系統(tǒng)采用玻璃球噴頭，除廚房噴頭動作溫度為93℃外，其余部位噴頭動作溫度為68℃，每個噴頭保護(hù)面積不大于12.5m2。在裙樓自動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)建筑高度和每個報警閥控制的噴頭數(shù)不超過800個以及系統(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)。地下車庫分為三個區(qū)：首層分為兩個區(qū)；二層分為兩個區(qū)。每區(qū)各設(shè)置一組報警閥。
氣體頂壓消防給水設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置兩臺噴淋主泵，一用一備，其開啟由濕式報警閥上的壓力開關(guān)控制或消防中心控制，1h后自動停泵。平時管網(wǎng)由全自動氣壓供水穩(wěn)壓設(shè)備補壓，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)計濃度為58%。地下車庫、發(fā)電機(jī)房、變配電房、商場、電梯機(jī)房等處設(shè)置移動式滅火設(shè)備，按中危險級A類火災(zāi)設(shè)計。
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，抄表計費集中，節(jié)省時間，并減輕勞動強(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，結(jié)構(gòu)緊湊，使得安裝維護(hù)更加簡便，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
◎ 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)計采用模塊化、集裝化設(shè)計，施工費用低
◎ 滅火效果好，水量充沛
◎ 設(shè)備運行穩(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、自動、聯(lián)動功能和火災(zāi)報警、故障聲光報警功能以及自動巡檢功能。
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。本實用新型的優(yōu)點是氣室采用高壓氣瓶單獨設(shè)立，從而縮小了氣壓水罐的容積；壓縮氣體經(jīng)減壓后，實現(xiàn)了恒壓供水。
設(shè)備運行狀態(tài)分兩種：設(shè)備待機(jī)穩(wěn)壓運行和設(shè)備工作穩(wěn)壓供水
※設(shè)備待機(jī)穩(wěn)壓運行：
▲ 氣壓罐穩(wěn)壓
該設(shè)備有檢測系統(tǒng)實施定時循環(huán)檢測，并反饋給微處理器。微處理器將檢測值與設(shè)定值進(jìn)行比較，并迅速發(fā)出動作指令起停水泵和空壓機(jī)來保證罐內(nèi)壓力。
首先，檢測系統(tǒng)檢測氣壓罐內(nèi)壓力值，當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到設(shè)定壓力值下限時，系統(tǒng)再向液位控制器發(fā)出檢測指令：
① 當(dāng)檢測到此時水位低于設(shè)定水位高度時，立即向補水泵發(fā)出啟動指令，水泵啟動向氣壓罐內(nèi)補水，當(dāng)罐內(nèi)水位達(dá)到設(shè)定值時水泵停止。此時系統(tǒng)再次檢測氣壓罐內(nèi)壓力，當(dāng)壓力還是低于設(shè)定值時再啟動穩(wěn)壓空壓機(jī)向氣壓罐內(nèi)補氣以提高壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時停止穩(wěn)壓空壓機(jī)。壓力過高時有安全閥瀉壓。
② 當(dāng)檢測到此時水位高于設(shè)定水位高度時，啟動穩(wěn)壓空壓機(jī)向氣壓罐內(nèi)補氣 以提高壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時停止穩(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)時刻保證頂壓裝置能正常啟動，氣體壓力不損失。此過程也由控制系統(tǒng)實施實時監(jiān)控，檢測氣瓶組氣壓值。當(dāng)氣體泄漏，氣壓低于設(shè)備所需壓力時，補氣空壓機(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)定值時設(shè)備停止運轉(zhuǎn)。
此功能改變了以前設(shè)備長時間不用，頂壓裝置氣壓嚴(yán)重不足的現(xiàn)象。
※ 設(shè)備工作穩(wěn)壓運行
當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，消防設(shè)備投入使用、水壓迅速下降。當(dāng)系統(tǒng)檢測到氣壓罐內(nèi)壓力小于頂壓裝置設(shè)定的壓力下限時，控制系統(tǒng)給頂壓裝置信號，頂壓系統(tǒng)動作，氣瓶組閥門打開，氣瓶內(nèi)的氣體經(jīng)減壓進(jìn)入氣壓罐中把罐內(nèi)存儲的水排出，保證了消防系統(tǒng)恒壓供水。
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