中华人民共和国国家标准
消防给水及消火栓系统技术规范
GB 50974 -2014
条 文 说 明
制 订 说 明
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974—2014, 经住房 和城乡建设部2014年1月29日以第312号公告批准发布。
为便于设计、施工、验收、维护管理和监督等部门的有关人员 在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《消防给水及消火栓 系统技术规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明, 对条文规定的目的、依据及执行中需要注意的有关事项进行了说 明,还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是,本条文说 明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把 握规范规定的参考。
在本规范制订过程中,编制组先后到国内9省市调研,取得火 灾统计和火灾扑救技术与数据,为本规范的制订提供了技术支持; 对在调研中北京、上海、辽宁、河南、吉林、山东、宁夏、甘肃、内蒙古 等公安消防总队,以及本溪市、焦作市、沈阳市、大连市、吉林市、辽 源市、德州市、济南市、烟台市、青岛市、银川市、兰州市、呼和浩特 市、鄂尔多斯市等公安消防支队给予的帮助和支持谨表衷心地 感谢。
目 次
1 总 则 ………………………….. ( 137)
3 基 本 参 数 …………………………… ( 141)
3.1 一般规定 ………………………… ( 141)
3.2 市政消防给水设计流量 …………….. ( 141)
3.3 建筑物室外消火栓设计流量 ………… ( 143)
3.4 构筑物消防给水设计流量 ………….. ( 143)
3.5 室内消火栓设计流量 ………………. ( 150)
3.6 消防用水量 …………………….. ( 151)
4 消 防 水 源 ……………………………. ( 154)
4.1 一 般规定 ……………………….. ( 154)
4.2 市政给水 ……………………….. ( 155)
4.3 消防水池 ……………………….. ( 155)
4.4 天然水源及其他 ……………………. ( 157)
5 供 水 设 施 …………………………… ( 158)
5.1 消防水泵 ………………………. ( 158)
5.2 高位消防水箱 ………………………. ( 161)
5.3 稳压泵 ………………………….. ( 162)
5.4 消防水泵接合器 …………………… ( 163)
5.5 消防水泵房 ……………………… ( 163)
6 给 水 形 式 ……………………………. ( 166)
6.1 一般规定 ……………………….. ( 166)
6.2 分区供水 ……………………….. ( 170)
7 消 火 栓 系 统 …………………………… ( 171)
7.1 系统选择 ……………………….. ( 171)
7.2 市政消火栓 ……………………… ( 172)
7.3 室外消火栓 ……………………… ( 174)
7.4 室内消火栓 ……………………… ( 176)
8 管 网 …………………………. ( 181)
8.1 一般规定 ………………………… ( 181)
8.2 管道设计 ………………………. ( 182)
8.3 阀门及其他 ……………………… ( 184)
9 消 防 排 水 ……………………………. ( 185)
9.1 一 般规定 ……………………….. ( 185)
9.2 消防排水 ……………………….. ( 185)
9.3 测试排水 ………………………. ( 186)
10 水 力 计 算 …………………………… ( 187)
10.1 水力计算 ……………………… ( 187)
10.2 消火栓 …………………………. ( 191)
10.3 减压计算 ……………………….. ( 191)
11 控 制 与 操 作 …………………………. ( 193)
12 施 工 ………………………….. ( 197)
12.1 一般规定 ……………………….. ( 197)
12.2 进场检验 ………………………. ( 198)
12.3 施 工 …………………………….. ( 199)
12.4 试压和冲洗 ……………………… (205)
13 系 统 调 试 与 验 收 ……………………… (210)
13.1 系统调试 ……………………….. (210)
13.2 系统验收 ……………………….. (213)
14 维 护 管 理 ………………………….. (217)
1 总 则
1.0.1 本条规定了本规范的编制目的。
建国60年来我国消防给水及消火栓系统设计、施工及验收规 范从无到有,至今已建立了完整的体系。特别是改革开放30年 来,快速的工业化和城市化使我国工程建设有了巨大地发展,消防 给水及消火栓系统伴随着工程建设的大规模开展也快速发展,与 此同时与国际交流更加频繁,使我们更加认识消防给水及消火栓 系统在工程建设中的重要性,以及安全可靠性与经济性的关系,首 先是安全可靠性,其次是经济合理性。
水作为火灾扑救过程中的主要灭火剂,其供应量的多少直接 影响着灭火的成效。根据统计,成功扑救火灾的案例中,有93% 的火场消防给水条件较好;而扑救火灾不利的案例中,有81.5% 的火场缺乏消防用水。例如,1998年5月5日,发生在北京市丰 台区玉泉营环岛家具城的火灾,就是因为家具城及其周边地区消 防水源严重缺乏,市政消防给水严重不足,消防人员不得不从离火 场550m、600m 的地方接力供水,从距离火场1400m 的地方运水 灭火,延误了战机,以至于两万平方米的家具城及其展销家具均被 化为 一 片灰烬,直接经济损失达2087余万元。又如2000年1月 11日晨,安徽省合肥市城隍庙市场庐阳宫发生特大火灾,火灾过 火面积10523m², 庐阳宫及四周126间门面房内的服装、布料、五 金和塑料制品等烧损殆尽,1人被烧死,619家经营户受灾,烧毁各 类商品损失折款1763万元,庐阳宫主体建筑火烧损失416 万元, 两项合计,庐阳宫火灾直接经济损失2179万元,这场火灾的主要 原因是没有设置室内消防给水设施,以致火灾发生后蔓延迅速,直 至造成重大损失。火灾控制和扑救所需的消防用水主要由消防给
水系统供应,因此消防给水的供水能力和安全可靠性决定了灭火 的成效。同时消防给水的设计要考虑我国经济发展的现状,建筑 的特点及现有的技术水平和管理水平,保证其经济合理性。本规 范的制订对于减少火灾危害、促进改革开放、保卫我国经济社会建 设和公民的生命财产安全是十分必要的。本规范在制订过程中规 范组研究了大量文献、发达国家的标准规范,并在全国进行了调 研,同时参考了公安部天津消防研究所“十一五”国家科技支撑计 划专题“城市消防给水系统设置方法”的研究成果。
消防给水是水灭火系统的心脏,只有心脏安全可靠,水灭火系 统才能可靠。消防给水系统平时不用,无法因使用而检测其可靠 性,因此必须从设计、施工、日常维护管理等各个方面加强其安全 可靠性的管理。
消火栓是消防队员和建筑物内人员进行灭火的重要消防设 施,本规范以人为本,更加重视消火栓的设置位置与消防队员扑救 火灾的战术和工艺要求相结合,以满足消防部队第一出动灭火的 要求。
1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。
本规范适用于新建、扩建及改建的工业、民用、市政等建设工 程的消防给水及消火栓系统。
新建建筑是指从无到有的全新建筑,扩建是指在原有建筑轮 廓基础上的向外扩建,改建是指建筑变更使用功能和用途,或全面 改造,如厂房改为餐厅、住宅改为宾馆、办公改为宾馆或办公改为 商场等。
1.0.3 本条规定了采用新技术的原则规定。
本条规定根据工程的特点,为满足工程消防需求和技术进步 的要求,在安全可靠、技术先进、经济适用、保护环境的情况下选择 新工艺、新技术、新设备、新材料,采用四新的原则是促进消防给水 及消火栓系统技术进步,使消防给水及消火栓系统走“科学—技 术—应用”的工程技术科学的发展道路,使消防给水及消火栓系统更加具有安全可靠性和经济合理性。四新技术的应用应符合国家 有关部门的规定。
1.0.4 本条规定了消防给水及消火栓系统的专用组件、材料和设 备等产品的质量要求。
消防给水及消火栓系统平时不用,仅在火灾时使用,其特点是 系统的好坏很难在日常使用中确保系统的安全可靠性,这是在建 设工程中唯一独特的系统,因为其他的机电系统在建筑使用过程 中就能鉴别好坏。尽管本规范给出了消防给水及消火栓系统的设 计、施工验收和日常维护管理的规定,但系统还是应从产品质量抓 起。如美国统计自动喷水灭火系统失败有3%~5%,英国则有 8%左右。因此一方面要加强系统维护管理,另一方面要提高产品 质量,消防给水及消火栓系统组件的安全可靠性是系统可靠性的 基础,所以要求设计中采用符合现行的国家或行业技术标准的产 品,这些产品必须经国家认可的专门认证机构认证以确保产品质 量,这也是国际惯例。所以专用组件必须具备符合国家市场准入 制度要求的有效证件和产品出厂合格证等。
我国2008年颁布的《消防法》第二十四条规定:消防产品必须 符合国家标准;没有国家标准的,必须符合行业标准。禁止生产、 销售或者使用不合格的消防产品以及国家明令淘汰的消防产品。 依法实行强制性产品认证的消防产品,由具有法定资质的认证机 构按照国家标准、行业标准的强制性要求认证合格后,方可生产、 销售、使用。实行强制性产品认证的消防产品目录,由国务院产品 质量监督部门会同国务院公安部门制定并公布。新研制的尚未制 定国家标准、行业标准的消防产品,应当按照国务院产品质量监督 部门会同国务院公安部门规定的办法,经技术鉴定符合消防安全 要求的,方可生产、销售、使用。依照本条规定经强制性产品认证 合格或者技术鉴定合格的消防产品,国务院公安部门消防机构应 当予以公布。
我国《产品质量法》第十四条规定:国家根据国际通用的质量
管理标准,推行企业质量体系认证制度。企业根据自愿原则可以 向国务院产品质量监督管理部门认可的或者国务院产品质量监督 部门授权的部门认可的认证机构申请企业质量体系认证。经认证 合格的,由认证机构颁发企业质量体系认证证书。国家参照国际 先进的产品标准和技术要求,推行产品质量认证制度。企业根据 自愿原则可以向国务院产品质量监督管理部门认可的或者国务院 产品质量监督管理部门授权的部门认可的认证机构申请产品质量 认证。经认证合格的,由认证机构颁发产品质量认证证书,准许企 业在产品或者其包装上使用产品质量认证标志。
消防产品强制性认证产品目录可查询公安部消防产品合格评 定中心每年颁布的《强制性认证消防产品目录》。
3.1 一 般 规 定
3.1.1 本条规定了工厂、仓库等工业建筑和民用建筑室外消防给水用水量的计算方法。
本条工厂、堆场和罐区是现行国家标准《建筑防火设计规范》 GB 50016—2006第8.2.2条的有关内容。
3.1.2 本条规定了消防给水设计流量的组成和一起火灾灭火消 防给水设计流量的计算方法。
本条规定了建筑消防给水设计流量的组成,通常有室外消火 栓设计流量、室内消火栓设计流量以及自动喷水系统的设计流量, 有时可能还有水喷雾、泡沫、消防炮等,其设计流量是根据每个保 护区同时作用的各种系统设计流量的叠加。如一室外油罐区有室 外消火栓、固定冷却系统、泡沫灭火系统等3种水灭火设施,其消 防给水的设计流量为这3种灭火设施的设计流量之和。如一 民用 建筑,有办公、商场、机械车库,其自动喷水的设计流量应根据办 公、商场和机械车库3个不同消防对象分别计算,取其中的最大值 作为消防给水设计流量的自动喷水子项的设计流量。
3.2 市政消防给水设计流量
3.2.2 本条给出城镇的市政消防给水设计流量,以及同时火灾起 数,以确定市政消防给水设计流量。本条是在现行国家标准《建筑 防火设计规范》GB 50016—2006的基础上制订。
1 同一时间内的火灾起数同国家标准《建筑防火设计规范》 Gβ 50016—2006;
2 一起火灾灭火消防给水设计流量。
城镇的一起火灾灭火消防给水设计流量,按同时使用的水枪 数量与每支水枪平均用水量的乘积计算。
我国大多数城市消防队第一出动力量到达火场时,常出2支 口径19mm 的水枪扑救建筑火灾,每支水枪的平均出水量为 7.5L/s。 因此,室外消防用水量的基础设计流量以15L/s 为基准 进行调整。
美国、日本和前苏联均按城市人口数的增加而相应增加消防 用水量。例如,在美国,人口不超过20万的城市消防用水量为 44L/s~63L/s,人口超过30万的城市消防用水量为170.3L/s~ 568L/s;日本也基本如此。本规范根据火场用水量是以水枪数量 递增的规律,以2支水枪的消防用水量(即15L/s)作为下限值,以 100L/s 作为消防用水量的上限值,确定了城镇消防用水量。本规 范与美国、日本和前苏联的城镇消防用水量比较,见表1。
表 1 本规范与美国、日本和前苏联的城市消防给水设计流量
![]() | 美国 | 日本 | 前苏联 | 国家标准 GB 50016 -2006 | 本规范 |
≤0.5 | 44~63 | 75 | 10 | — | |
≤1.0 | 44~63 | 88 | 15 | 10 | 15 |
≤2.5 | 44~63 | 112 | 15 | 15 | 20 |
≤5.0 | 44~63 | 128 | 25 | 25 | 30 |
≤10.0 | 44~63 | 128 | 35 | 35 | 35 |
≤20.0 | 44~63 | 128 | 40 | 45 | 45 |
≤30.0 | 3~568 | 250~325 | 55 | 55 | 60 |
≤40.0 | 170.3~568 | 250~325 | 70 | 65 | 75 |
≤50.0 | 170.3~568 | 250~325 | 80 | 75 | 90 |
≤60.0 | 170.3~568 | 250~325 | 85 | 85 | 90 |
续表1
![]() | 美国 | 日本 | 前苏联 | 国家标准 GB 50016 -2006 | 本规范 |
≤70.0 | 170.3~568 | 3~568 | 90 | 90 | 90 |
≤80.0 | 170.3~568 | 170.3~568 | 95 | 95 | 100 |
≤100.0 | 170.3~568 | 170.3~568 | 100 | 100 | 100 |
根据我国统计数据,城市灭火的平均灭火用水量为89L/s 。 近10年特大型火灾消防流量150L/s~450L/s, 大型石油化工厂、 液化石油气储罐区等的消防用水量则更大。若采用管网来保证这 些建、构筑物的消防用水量有困难时,可采用蓄水池补充或市政给 水管网协调供水保证。
3.3 建筑物室外消火栓设计流量
3.3.2 本条规定了工厂、仓库和民用建筑的室外消火栓设计流量 。
该条依据国家标准《建筑防火设计规范》GB 50016—2006 和 《高层民用建筑防火设计规范》GB50045—95(2005 年版)等规范 的室外消防用水量,根据常用的建筑物室外消防用水量主要依据 建筑物的体积、危险类别和耐火等级计算确定,并统一修正。当单 座建筑面积大于500000m² 时,根据火灾实战数据和供水可靠性, 室外消火栓设计流量增加1倍。
3.4 构筑物消防给水设计流量
3.4.1 本条规定石油化工、石油天然气工程和煤化工工程的消防 给水设计流量按现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB50160 和《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183 等的规定 实施。
3.4.2、3.4.3 规定了甲、乙、丙类液体储罐消防给水设计流量的计算原则,以及固定和移动冷却系统设计参数、室外消火栓设计流 量。
移动冷却系统就是室外消火栓系统或消防炮系统,当仅设移 动冷却系统其设计流量应根据规范表3.4.2-1或表3.4.2-2规定 的设计参数经计算确定,但不应小于15L/s。
本条设计参数引用现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB 50016—2006第8.2.4条、《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160—2008 第8.4.5条及《石油库设计规范》GB 50074— 2002第12.2.6条相关内容,对立式储罐强调了室外消火栓用量 和移动冷却用水量的区别,统一了名词,同时也符合实际灭火需 要,协调相关规范中“甲、乙、丙类可燃液体地上立式储罐的消防用 水量”的计算方法,提高本规范的可操作性。
另外为了与现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》 GB 50084和《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219 等统一,把供 给范围改为保护范围,供给强度统一改为喷水强度。
着火储罐的罐壁直接受到火焰威胁,对于地上的钢储罐火灾, 一般情况下5min内可以使罐壁温度达到500℃,使钢板强度降低一 半,8min~10min以后钢板会失去支持能力。为控制火灾蔓延、降低 火焰辐射热,保证邻近罐的安全,应对着火罐及邻近罐进行冷却。
浮顶罐着火,火势较小,如某石油化工企业发生的两起浮顶罐 火灾,其中10000m³ 轻柴油浮顶罐着火,15min 后扑灭,而密封圈 只着了3处,最大处仅为7m 长,因此不需要考虑对邻近罐冷却。 浮盘用易熔材料(铝、玻璃钢等)制作的内浮顶罐消防冷却按固定 顶罐考虑。甲、乙、丙类液体储罐火灾危险性较大,火灾的火焰高、 辐射热大,还可能出现油品流散。对于原油、重油、渣油、燃料油 等,若含水在0.4%~4%之间且可产生热波作用时,发生火灾后 还易发生沸溢现象。为防止油罐发生火灾,油罐变形、破裂或发生 突沸,需要采用大量的水对甲、乙、丙类液体储罐进行冷却,并及时 实施扑救工作。
现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160— 2008第8.4.5条、第8.4.6条及《建筑设计防火规范》GB 50016— 2006第8.2.4条、《石油库设计规范》GB 50074—2007第12.2.8 条、第12.2.10条相关内容。现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016—2006 第8.2.4条中规定的移动式水枪冷却的供水强 度适用于单罐容量较小的储罐,近年来大型石油化工企业相继建 成投产,工艺装置、储罐也向大型化发展,要求消防用水量加大,引 用现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160 及《石油库设计规范》GB 50074的相关条文符合国情;其二,对于固定式冷 却,现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016 规定的冷却水强度以周长计算为0.5L/(s·m), 此时单位罐壁表面积的冷却水强 为:0.5×60÷13=2.3L/(min·m²), 条文中取现行国家标准《石 油化工企业设计防火规范》GB 50160—2008 中规定的2.5L/(min · m²) 也是合适的;对邻罐计算出的冷却水强度为:0.2×60÷13= 0.92L/(min·m²), 但用此值冷却系统无法操作,故按实际固定式 冷却系统进行校核后,现行国家标准《石油化工企业设计防火规 范》GB50160—2008 规定为2L/(min·m²) 是合理可行的。甲、 乙、丙类可燃液体地上储罐区室外消火栓用水量的提出主要是调 研消防部门的实战案例并参照石化企业安全管理经验确定的,增 加了规范的操作性。
卧式罐冷却面积采用现行国家标准《石油化工企业设计防火 规范》GB 50160—2008,由于卧式罐单罐罐容较小,以100m³ 罐为 例,其表面积小于900m², 计算水量小于15L/s, 因而卧式罐冷却 面积按罐表面积计算是合理的,解决了各规范间的协调性,同时加 强了规范的可操作性。
3.4.4 本条引用现行国家标准《石油库设计规范》GB 50074— 2007第12.2.7条、第12.2.8条及《建筑设计防火规范》GB 50016—2006第8.2.4条相关内容。该水量主要是保护用水量, 是指人身掩护和冷却地面及油罐附件的消防用水量。
3.4.5 液化烃在15℃时,蒸气压大于0.10MPa 的烃类液体及其 他类似的液体,不包括液化天然气。单防罐为带隔热层的单壁储 罐或由内罐和外罐组成的储罐,其内罐能适应储存低温冷冻液体 的要求,外罐主要是支撑和保护隔热层,并能承受气体吹扫的压 力,但不能储存内罐泄漏出的低温冷冻液体;双防罐为由内罐和外 罐组成的储罐,其内罐和外罐都能适应储存低温冷冻液体,在正常 操作条件下,内罐储存低温冷冻液体,外罐能够储存内罐泄漏出来 的冷冻液体,但不能限制内罐泄漏的冷冻液体所产生的气体排放; 全防罐为由内罐和外罐组成的储罐,其内罐和外罐都能适应储存 低温冷冻液体,内外罐壁之间的间距为1m~2m, 罐顶由外罐支 撑,在正常操作条件下内罐储存低温冷冻液体,外罐既能储存冷冻 液体,又能限制内罐泄漏液体所产生的气体排放。
本条引用现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160—2008第8.4.5条,天然气凝液也称混合轻烃,是指从 天然气中回收的且未经稳定处理的液体烃类混合物的总称, 一般 包括乙烷、液化石油气和稳定轻烃成分;液化石油气专指以C3、C4 或由其为主所组成的混合物。而本规范所涉及的不仅是天然气凝 液、液化石油气,还涉及乙烯、乙烷、丙烯等单组分液化烃类,故统 称为“液化烃”。液化烃罐室外消火栓用水量根据现行国家标准 《石油化工企业设计防火规范》GB 50160—2008第8.10.5条及 《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183—2004 第8 . 5 .6条 确定。
液化烃罐区和天然气凝液罐发生火灾,燃烧猛烈、波及范围 广、辐射热大。罐体受强火焰辐射热影响,罐温升高,使得其内部 压力急剧增大,极易造成严重后果。由于此类火灾在灭火时消防 人员很难靠近,为及时冷却液化石油气罐,应在罐体上设置固定冷 却设备,提高其自身防护能力。此外,在燃烧区周围亦需用水枪加 强保护。因此,液化石油气罐应考虑固定冷却用水量和移动式水 枪用水量。
液化烃罐区和天然气凝液罐包括全压力式、半冷冻式、全冷冻 式储罐。
(1)消防是冷却作用。液化烃储罐火灾的根本灭火措施是切 断气源。在气源无法切断时,要维持其稳定燃烧,同时对储罐进行 水冷却,确保罐壁温度不致过高,从而使罐壁强度不降低,罐内压 力也不升高,可使事故不扩大。
(2)国内对液化烃储罐火灾受热喷水保护试验的结论。
1)储罐火灾喷水冷却,对应喷水强度5.5L/(min·m²)~ 10L/(min·m²) 湿壁热通量比不喷水降低约70%~85%。
2)储罐被火焰包围,喷水冷却干壁强度在6L/(min·m²) 时, 可以控制壁温不超过100℃。
3)喷水强度取10L/(min·m²) 较为稳妥可靠。
(3)国外有关标准的规定。
国外液化烃储罐固定消防冷却水的设置情况一般为:冷却水 供给强度除法国标准规定较低外,其余均在6L/(min·m²)~10L/(min·m²) 。 美国某工程公司规定,有辅助水枪供水,其强度 可降低到4.07L/(min·m²)。
关于连续供水时间。美国规定要持续几小时,日本规定至少 20min, 其他无明确规定。日本之所以规定20min, 是考虑20min 后消防队已到火场,有消防供水可用。对着火邻罐的冷却及冷却 范围除法国有所规定外,其他国家多未述及。
(4)单防罐罐顶部的安全阀及进出罐管道易泄漏发生火灾,同 时考虑罐顶受到的辐射热较大,参考 API 2510A 标准,冷却水强 度取4L/(min·m²) 。 罐壁冷却主要是为了保护罐外壁在着火时 不被破坏,保护隔热材料,使罐内的介质稳定气化,不至于引起更 大的破坏。按照单防罐着火的情形,罐壁的消防冷却水供给强度 按一般立式罐考虑。
对于双防罐、全防罐由于外部为混凝土结构, 一般不需设置固 定消防喷水冷却水系统,只是在易发生火灾的安全阀及沿进出罐
管道处设置水喷雾系统进行冷却保护。在罐组周围设置消火栓和 消防炮,既可用于加强保护管架及罐顶部的阀组,又可根据需要对 罐壁进行冷却。
美国《石油化工厂防火手册》曾介绍一例储罐火灾:A 罐装丙 烷8000m³,B 罐装丙烷8900m³,C 罐装丁烷4400m³,A 罐超压,顶 壁结合处开裂180°,大量蒸气外溢,5s 后遇火点燃。A 罐烧了 35.5h 后损坏;B、C罐顶部阀件烧坏,造成气体泄漏燃烧,B 罐切断 阀无法关闭烧6天,C 罐 充N₂ 并抽料,3天后关闭切断阀火灭。 B、C罐罐壁损坏较小,隔热层损坏大。该案例中仅由消防车供水 冷却即控制了火灾,推算供水量小于200L/s。
本次修订在根据我国工程实践和有关国家现行标准、国外技术 等有关数据综合的基础上给出了固定和移动冷却系统设计参数。
3.4.6 本条参考现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160—2008第8.10.12条的规定沸点低于45℃甲B 类液体 压力球罐的消防给水设计流量的确定原则同液化烃。
3.4.7 本条参考现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB 50160—2008第8.10.13 条的液氨储罐的消防给水设计流量 确定原则。
3.4.8 本条规定了空分站,可燃液体、液化烃的火车和汽车装卸 栈台,变电站的室外消火栓设计流量。
(1)空分站。空分站主要是指大型氧气站,随着我国重化工行 业的发展,大型氧气站的规模越来越大,最大机组的氧气产量为 50000Nm³/h。 随着科学技术、生产技术的发展,低温法空分设备的 单机容量已达10万Nm³/h~12 万 Nm³/h 。 我国的低温法空分设 备制造厂家已可生产制氧量60000Nm²/h 的大型空分设备。常温 变压吸附空分设备是利用分子筛对氧、氮组分的选择吸附和分子筛 的吸附容量随压力变化而变化的特性,实现空气中氧、氮的分离,并 已具备10000Nm²/h 制氧装置的制造能力(包括吸附剂,程控阀和 控制系统的设计制造)。常温变压吸附法制取的氧气纯度为90%~95%(其余组分主要是氩气),制取的氮气纯度可达99.99%。
在石化和煤化工工程中高压氧气用量较大,火灾危险性大,根 据我国工程实践和经验,特别是近几年石化和煤化工工程的实践 确定空分站的室外消火栓设计流量。
(2)根据现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》 GB50160—2008 第8.4.3条确定可燃液体、液化烃的火车和汽车 装卸栈台的室外消火栓设计流量。
(3)变压器。关于变压器的室外消火栓设计流量,现行国家标 准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229 规定单机功率 200MW 的火电厂其变压器应设置室外消火栓,其设计流量在设 有水喷雾保护时为10L/s, 美国规范规定设置水喷雾时是 31.5L/s。 国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 第 3.4.1条规定了变压器按含油量多少与建筑物的防火距离的3个 等级,本规范参考现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 的 等级划分,考虑我国工程实践和实际情况确定了变压器的室外消 火栓设计流量,见表2。现行国家标准《火力发电厂与变电站设计 防火规范》GB50229 规定不小于300MW 发电机组的变压器应设 置水喷雾灭火系统,小于300MW 发电机组的变压器可不设置水 喷雾灭火系统,变压器灭火主要依靠水喷雾系统,室外消火栓只 是辅助,因此规定当室外油浸变压器单台功率小于300MV·A时,且周围无其他建筑物和生产生活给水时,可不设置室外消火 栓,这样可与现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》 GB 50229 协调一致。
表 2 变电站室外消火栓设计流量
变电站单台油浸变压器含有量(t) | 室外消火栓设计流量(L/s) | 火灾延续时间(h) |
5<W≤10 | 15 | 2 |
10<W≤50 | 20 | |
W>50 | 30 |
3.4.9 本条参照交通部行业标准《装卸油品码头防火设计规范》 TJT 237—99第6.2.6条、第6.2.7条、第6.2.8条、第6.2.10条 及国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160—1999 第7.10.3条确定。
3.4.10 本条引用交通部行业标准《装卸油品码头防火设计规范》 TJT 237—99第6.2.6条、第6.2.7条、第6.2.8条、第6.2.10条。
3.4.11 本条根据国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》 GB50156—2002 第9.0.5条进行修改,统一将埋地储罐加气站室 外消火栓用水量由10L/s 提高至15L/s,是考虑室外消防水枪的 出流量为每支7.5L/s, 这样符合实际情况。
3.4.12 本条根据国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016— 2006 规定了室外可燃材料堆场和可燃气体储或罐(区)等的室外 消火栓设计流量。
据统计,可燃材料堆场火灾的消防用水量一般为50L/s~ 55L/s,平均用水量为58.7L/s 。本条规定其消防用水量以15L/s 为基数(最小值),以5L/s 为递增单位,以60L/s 为最大值,确定 可燃材料堆场的消防用水量。
对于可燃气体储罐,由于储罐的类型较多,消防保护范围也不 尽相同,本表中规定的消防用水量系指消火栓的用水量。
随着我国循环经济和可再生能源的大力推行,农作物秸秆被 用于发电、甲烷制气、造纸,以及废旧纸的回收利用等,易燃材料单 垛体积大,堆场总容量大,有的多达35个7000m³ 的堆垛, 一旦起 火损失和影响大。近几年山东、河北等地相继发生了易燃材料堆 场大火,为此本规范制订了注2的技术规定。
3.4.13 城市隧道消防用水量引用国家标准《建筑设计防火规范》 GB 50016—2006第12.2.2条的规定值。
3.5 室内消火栓设计流量
3.5.1 本条给出了消防用水量相关的因素。
3.5.2 本条规定了民用和工业、市政等建设工程的室内消火栓设 计流量。
根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 和 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005 年版)等有关 规范的原设计参数,并根据我国近年火灾统计数据,考虑到商店、 丙类厂房和仓库等可燃物多火灾荷载大的场所,实战灭火救援用 水量较大,经分析研究适当加大了其室内消火栓设计流量。
3.5.5 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 第12.2.2条的规定值。
3.6 消防用水量
3.6.1 规定消防给水一起火灾灭火总用水量的计算方法。当为 2次火灾时,应根据本规范第3.1.1条的要求分别计算确定。
一个建筑或构筑物的室外用水同时与室内用水开启使用,消 防用水量为二者之和。当一个系统防护多个建筑或构筑物时,需 要以各建筑或构筑物为单位分别计算消防用水量,取其中的最大 者为消防系统的用水量。注意这不等同于室内最大用水量和室外 最大用水量的叠加。
室内一个防护对象或防护区的消防用水量为消火栓用水、自 动灭火用水、水幕或冷却分隔用水之和(三者同时开启)。当室内 有多个防护对象或防护区时,需要以各防护对象或防护区为单位 分别计算消防用水量,取其中的最大者为建筑物的室内消防用水 量。注意这不等同于室内消火栓最大用水量、自动灭火最大用水 量、防火分隔或冷却最大用水量的叠加。
自动灭火系统包括自动喷水灭火、水喷雾灭火、自动消防水炮 灭火等系统, 一个防护对象或防护区的自动灭火系统的用水量按 其中用水量最大的一个系统确定。
3.6.2 火灾延续时间是水灭火设施达到设计流量的供水时间。 以前认为火灾延续时间是为消防车到达火场开始出水时起,至火灾被基本扑灭止的这段时间,这一般是指室外消火栓的火灾延续 时间,随着各种水灭火设施的普及,其概念也在发展,主要为设计 流量的供水时间。
火灾延续时间是根据火灾统计资料、国民经济水平以及消防 力量等情况综合权衡确定的。根据火灾统计,城市、居住区、工厂、 丁戊类仓库的火灾延续时间较短,绝大部分在2.0h 之内(如在统 计数据中,北京市占95 . 1%;上海市占92 . 9%;沈阳市占 97.2%)。因此,民用建筑、城市、居住区、工厂、丁戊类厂房、仓库 的火灾连续时间,本规范采用2h。
甲、乙、丙类仓库内大多储存着易燃易爆物品或大量可燃物 品,其火灾燃烧时间一般均较长,消防用水量较大,且扑救也较 困难。因此,甲、乙、丙类仓库、可燃气体储罐的火灾延续时间采 用3 .0h; 直径小于20m 的甲、乙、丙类液体储罐火灾延续时间 采用4.0h, 而直径大于20m 的甲、乙、丙类液体储罐和发生火 灾后难以扑救的液化石油气罐的火灾延续时间采用6.0h。 易 燃、可燃材料的露天堆场起火,有的可延续灭火数天之久。经 ·综合考虑,规定其火灾延续时间为6.0h 。 自动喷火灭火设备 是扑救中初期火灾效果很好的灭火设备,考虑到二级建筑物的 楼板耐火极限为1.0h, 因此灭火延续时间采用1.0h 。如果在 1.0h 内还未扑灭火灾,自动喷水灭火设备将可能因建筑物的 倒坍而损坏,失去灭火作用。
据统计,液体储罐发生火灾燃烧时间均较长,长者达数昼夜。 显然,按这样长的时间设计消防用水量是不经济的。规范所确定 的火灾延续时间主要考虑在灭火组织过程中需要立即投入灭火和 冷却的用水量。 一般浮顶罐、掩蔽室和半地下固定顶立式罐,其冷 却水延续时间按4.0h 计算;直径超过20m 的地上固定顶立式罐 冷却水延续时间按6.0h 计算。液化石油气火灾, 一般按6.0h 计 算。设计时,应以这一基本要求为基础,根据各种因素综合考虑确 定。相关专项标准也宜在此基础上进一步明确。
3.6.4 等效替代原则是消防性能化设计的基本原则,因此当采用 防火分隔水幕和防护冷却水幕保护时,应采用等效替代原则,其火 灾延续时间与防火墙或分隔墙耐火极限的时间一致。
3.6.5 城市隧道的火灾延续时间引用现行国家标准《建筑设计防 火规范》GB 50016—2006第12.2.2条的规定值。
4 消 防 水 源
4.1 一 般 规 定
4.1.1 本条规定了市政消防给水应与市政道路同时实施的原则。
本规范编制过程调研时,发现我国较多的城市市政消火栓欠 账,比按国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 的规定要 少20%~50%,尽管近几年在快速地建设,但仍有一定的差距。 目前我国正在快速城市化过程,为保障城市消防供水的安全行,本 规范规定市政消防给水要与市政道路同时规划、设计和实施。这 源于我国的“三同时”制度。
4.1.2 本条规定了消防水源水质应满足水灭火设施本身,及其灭 火、控火、抑制、降温和冷却等功能的要求。室外消防给水其水质 可以差一些,如河水、海水、池塘等,并允许一定的颗粒物存在,但 室内消防给水如消火栓、自动喷水等对水质要求较严,颗粒物不能 堵塞喷头和消火栓水枪等,平时水质不能有腐蚀性,要保护管道。
4.1.3 本条规定了消防水源的来源。消防水源可取自市政给水 管网、消防水池、天然水源等,天然水源为河流、海洋、地下水等,也 包括游泳池、池塘等,但首先应取之于最方便的市政给水管网。池 塘、游泳池等还受其他因素,如季节和维修等的影响,间歇供水的 可能性大,为此规定为可作为备用水源。
4.1.5 本条为强制性条文,必须严格执行。我国有很多工程案例水 池水箱没有保温而被冻,消防水池、水箱因平时水不流动,且补充水极 少,更容易被冻,为防止设备冻坏和水结冰不流动,有些建筑管理者采 取放空措施,从而导致国内有火灾案例因水池和高位消防水箱无水导 致灭火失败,如东北某汽配城火灾,因此本条强调应采取防冻措施。
防冻措施通常是根据消防水池和水箱、水塔的具体情况,采取 保温、采暖或深埋在冰冻线以下等措施,在工业企业有些室外钢结
构水池也有采用蒸汽余热伴热防冻措施。
4.1.6 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定了一些有可 能是间歇性或有其他用途的水池当必须作为消防水池时,应保证其 可靠性。如雨水清水池一般仅在雨季充满水,而在非雨季可能没有 水,水景池、游泳池在检修和清洗期可能无水,而增加了消防给水系 统无水的风险,因此有本条的规定,目的是提高消防给水的可靠性。
4.2 市 政 给 水
4.2.1 因火灾发生是随机的,并没有固定的时间,因此要求市政 供水是连续的才能直接向消防给水系统供水。
在本规范编制过程调研中发现有的小城镇或工矿企业为节能 或节水而采用间歇式定时供水,在这种情况下有可能发生在非供 水时间的火灾,其扑救就会因缺水而造成扑救困难,因此强调直接 给水灭火系统供水的市政给水应连续供水。
4.3 消 防 水 池
4.3.3 消防水池的补水时间主要考虑第二次火灾扑救需要,以及 火灾时潜在的补水能力。
4.3.4 本条为强制性条文,必须严格执行。本条的目的是保证消 防给水的安全可靠性。参考发达国家的有关规范,规定了消防水 池在火灾时能有效补水的最小有效储水容积,仅设有消火栓系统 时 不 应 小 于 5 0m³, 其 他 情 况 消 防 水 池 的 有 效 容 积 不 应 小 于 100m³, 目的是提高消防给水的靠性。
4.3.6 消防水池容量过大时应分成2个,以便水池检修、清洗时 仍能保证消防用水的供给。
4.3.8 本条为强制性条文,必须严格执行。消防用水与生产、生 活用水合并时,为防止消防用水被生产、生活用水所占用,因此要 求有可靠的技术设施(例如生产、生活用水的出水管设在消防水面 之上)保证消防用水不作他用。参见图1。
消防泵
告活(生产)水位
消防水位
φ25小孔
生活(生产)水泵
图 1 合用水池保证消防水不被动用的技术措施
4.3.9 本条为强制性条文,必须严格执行。消防水池的技术要求。
1 消防水池出水管的设计能满足有效容积被全部利用是提
高消防水池有效利用率,减少死水区,实现节地的要求;
消防水池(箱)的有效水深是设计最高水位至消防水池(箱)最 低有效水位之间的距离。消防水池(箱)最低有效水位是消防水泵 吸水喇叭口或出水管喇叭口以上0.6m水位,当消防水泵吸水管 或消防水箱出水管上设置防止旋流器时,最低有效水位为防止旋流器顶部以上0.20m, 见图2。
(1)
(3)
(4)
图 2 消防水池最低水位
A— 消防水池最低水位线;D—吸水管喇叭口直径;
h₁— 喇叭口底到吸水井底的距离;h₃— 喇叭口底到池底的距离
2 消防水池设置各种水位的目的是保证消防水池不因放空
或各种因素漏水而造成有效灭火水源不足的技术措施;
3 消防水池溢流和排水采用间接排水的目的是防止污水倒
灌污染消防水池内的水。
4.3.11 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。高位消防水 池(塔)是常高消防给水系统的重要代表形式,本节规定了高位消 防水池(塔)的有关可靠性的内容。本条各款的内容都是以安全可靠 性为原则。
4.4 天然水源及其他
4.4.4 本条为强制性条文,必须严格执行。因天然水源可能有冰 凌、漂浮物、悬浮物等易堵塞取水口,为此要求设置格栅或过滤等 措施来保证取水口的可靠性。同时应考虑采取措施可能产生的水 头损失等对消防水泵造成的吸水影响。
4.4.5 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定了天然水源 作为消防水源的技术要求。
1 本款规定了天然地表水源作为室外消防水源供消防车、固定泵和移动泵取水的原则性技术要求,目的是确保消防取水的可 靠性;
2 水井安装水位检测装置,以便观察水位是否合理。因地下水的水位经常发生变化,为保证消防供水的可靠性,设置地下水水 位检测装置,以便能随着地下水水位的下降,适当调整轴流泵第一 叶轮的有效淹没深度。水位测试装置可为固定连续检测,也可设 置检测孔,定期人工检测。
4.4.7 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定了消防车取 水口处要求的停放消防车场地的一般规定, 一般消防车的停放场 地应根据消防车的类型确定,当无资料时可按下列技术参数设计, 单台车停放面积不应小于15.0m×15.0m, 使用大型消防车时,不 应小于18.0m×18.0m。
5 供 水 设 施
5.1 消 防 水 泵
5.1.6 本条第1款~第3款为强制性条文,必须严格执行。本条 规定了消防水泵选择的技术规定。
1 消防水泵的选择应满足消防给水系统的流量和压力需求, 是消防水泵选择的最基本规定;
2 消防水泵在运行时可能在曲线上任何一个点,因此要求电 机功率能满足流量扬程性能曲线上任何一个点运行要求;
3 电机湿式安装维修时困难,有时要排空消防水池才能维 修,造成消防给水的可靠性降低。电机在水中,电缆漏电会给操作 人员和系统带来危险,因此从安全可靠性和可维修性来讲本规范 规定采用干式电机安装;
4 消防水泵的运行可能在水泵性能曲线的任何一点,因此要 求其流量扬程性能曲线应平缓无驼峰,这样可能避免水泵喘振运 行。消防水泵零流量时的压力不应超过额定设计压力的140%是 防止系统在小流量运行时压力过高,造成系统管网投资过大,或者 系统超压过大。零流量时的压力不宜小于额定压力的120%是因 为消防给水系统的控制和防止超压等都是通过压力来实现的,如 果消防水泵的性能曲线没有一定的坡度,实现压力和水力控制有 一定难度,因此规定了消防水泵零流量时压力的上限和下限。
5.1.8 本条第1款~第4款为强制性条文,必须严格执行。本条 规定当临时高压消防给水系统采用柴油机泵时的原则性技术 规定。
1 规定柴油机消防水泵配备的柴油机应采用压缩点火型的 目的是热备,能随时自动启动,确保消防给水的可靠性;
2 海拔高度越高空气中的绝对氧量减少,而造成内燃机出力 减少;进入内燃机的温度高将影响内燃机出力,为此本条规定了不 同环境条件下柴油机的出力不同,要满足水泵全性能曲线供水时 应根据环境条件适当调整柴油机的功率;
3 在工程实践中,有些柴油机泵运行1h~2h 就出现喘振等 不良现象,造成不能连续工作,致使不能满足消防灭火需求,为此 规定柴油机消防泵的可靠性,且应能连续运行24h 的 要 求 ;
4 柴油机消防泵是由蓄电池自动启动的,本条规定了柴油机 泵的蓄电池的可靠性,要求能随时自动启动柴油机泵。
5.1.9 本条第1款~第3款为强制性条文,必须严格执行。本条 规定了轴流深井泵应用的技术条件。
轴流深井泵在我国常称为深井泵,是一种电机干式安装的水 泵,在国际上称为轴流泵,因其出水管内含有水泵的轴而得名。有 电动驱动,也有柴油机驱动两种型式。可在水井和在消防水池上 面安装,
1 深井泵安装在水井时的技术规定;
水井在水泵抽水时而产生漏斗效应,为保证消防水泵在 150%的额定出流量时,深井泵的第一个叶轮仍然在水面下,规定 轴流深井泵安装于水井时,其淹没深度应满足其可靠运行的要求, 在水泵出流量为150%额定流量时其最低淹没深度应是第一个水 泵叶轮底部水位线以上不少于3.2m。
海拔高度高,水泵的吸上高度就相应减少,水泵发生气蚀的可 能增加,为此规定且海拔高度每增加305m, 深井泵的最低淹没深 度应至少增加0.3m。
2 本条规定了轴流泵湿式深坑安装的技术条件。轴流深井 泵吸水口外缘与深坑周边之间断面的水流速度不应大于0.30m/s, 当深坑采用引水渠供水时,引水渠的设计流速不应大于0.70m/s 。 轴流泵吸水口的淹没深度应根据吸水口直径、水泵吸上高度和流 速等水力条件经计算确定,但不应小于0.60m;
3 本款规定了采用湿式深坑安装轴流泵的原则性规定,在工 程设计当采用离心水泵不能满足自灌式吸水的技术要求,即消防 水池最低水位低于离心水泵出水管中心线或水源水位不能被离心 水泵吸水时,消防水泵应采用轴流深井泵,湿式深坑安装方式。
5.1.11 本条规定了消防水泵组应设置流量和压力检测装置的原 则性规定。
工程中所安装的消防水泵能否满足该工程的消防需要,要通 过检测认定。在某地有一五星级酒店工程,消防水泵从生产厂运 到工地,工人按照图纸安装到位,消防验收时发现该泵的流量和压 力不能满足该工程的需要,追查的结果是该泵是澳门一项目的消 防水泵,因运输问题而错误的发送到该项目。另外随着时间的推 移,由于动力原因或者是水泵的叶轮磨损、堵塞等原因使水泵的性 能降低而不能满足水消防设施所需的压力和流量,因此消防水泵 应定期监测其性能。
当水泵流量小或压力不高时可采用消防水泵试验管试验或临 时设施试验,但当水泵流量和压力大时不便采用试验管或临时设 置测试,因此规定采用固定仪表测试。
5.1.12 本条第1款和第2款为强制性条文,必须严格执行。为 保证消防水泵的及时正确启动,本条对消防水泵的吸水、吸水口, 以及从市政给水管网直接吸水作了技术规定。
火灾的发生是不定时的,为保证消防水泵随时启动并可靠供 水,消防水泵应经常充满水,以保证及时启动供水,所以消防水泵 应自灌吸水。
消防水泵从市政管网直接吸水时为防止消防给水系统的水因 背压高而倒灌,系统应设置倒流防止器。倒流防止器因构造原因 致使水流紊乱,如果安装在水泵吸水管上,其紊乱的水流进入水泵 后会增加水泵的气蚀以及局部真空度,对水泵的寿命和性能有极 大的影响,为此本规范规定倒流防止器应安装在水泵出水管上。
当消防水泵从消防水箱吸水时,因消防水箱无法设置吸水井,
为减少吸水管的保护高度要求吸水管上设置防止旋流器,以提高 消防水箱的储水有效量。
5.1.13 本条第1款~第4款为强制性条文,必须严格执行。本 条从可靠性出发规定了消防水泵吸水管和出水管的技术要求。
1 本款是依据可靠性的冗余原则, 一组消防水泵吸水管应有 100%备用;
2 吸水管若气囊,将导致过流面积减少,减少水的过流量,导 致灭火用水量减少;
3 本款是从可靠性的冗余原则出发, 一组消防水泵的出水管 应有100%备用;
4 火灾时水是最宝贵的,为了能使消防水池内的水能最大限 度的有效用于灭火,做出了这些规定;
5 本条的其他款都是对消防水泵能有效可靠工作而做出的 相关规定。
5.2 高位消防水箱
5.2.2 本条对高位消防水箱的有效高度或至最不利水灭火设施 的静水压力作了技术规定。
国家标准《建筑设计防火规范》TJ16—74 规定屋顶消防水箱 压力不能满足最不利消火栓的压力,应设置固定消防水泵,国家标 准《高层民用建筑设计防火规范》GBJ45—82 提出临时高压消防 给水系统,屋顶消防水箱应满足最不利消火栓和自动喷水等灭火 设备的压力0 . 1MPa 要求;国家标准《高层民用建筑设计防火规 范 》GB 50045—95 规定当建筑高度不超过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。
消防水箱的主要作用是供给建筑初期火灾时的消防用水水 量,并保证相应的水压要求。水箱压力的高低对于扑救建筑物顶 层或附近几层的火灾关系也很大,压力低可能出不了水或达不到
要求的充实水柱,也不能启动自动喷水系统报警阀压力开关,影响 灭火效率,为此高位消防水箱应规定其最低有效压力或者高度。
5.2.4 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了高 位消防水箱的设置位置,对于露天设置的高位消防水箱,因可触及 的人员较多,为此提出了阀门和人孔的安全措施,通常应采用阀门 箱和人孔锁等安全措施。
5.2.5 本条为强制性条文,必须严格执行。规定了高位消防水箱 防冻的要求,在东北某大城市有一汽配城因为高位消防水箱没有 采暖,冬季把高位消防水箱内的水给放空,恰在冬季该建筑物起火 没有水灭火,自动喷水系统没有水扑灭初期火灾,致使火灾进一步 蔓延,建筑物整体被烧毁,因此高位消防水箱一则重要,二则既然 设置了就应保证其安全可靠性。
5.2.6 本条第1款和第2款为强制性条文,必须严格执行。
5.3 稳 压 泵
5.3.1 本条规定稳压泵的型式和主要部件的材质。
5.3.2 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了稳 压泵设计流量的设计原则和技术规定。
稳压泵的设计流量是根据其功能确定,满足系统维持压力的 功能要求,就要使其流量大于系统的泄漏量,否则无法满足。因此 规定稳压泵的设计流量应大于系统的管网的漏水量;另外在消防 给水系统中,有些报警阀等压力开关等需要一定的流量才能启动, 通常稳压泵的流量应大于这一流量。通常室外管网比室内管网漏 水量大,大管网比小管网漏水量大,工程中应根据具体情况,经相 关计算比较确定,当无数据时,可参考给定值进行初步设计。
5.3.3 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了稳 压泵设计压力的设计原则和技术规定。
稳压泵要满足其设定功能,就需要有一定的压力,压力过大, 管网压力等级高带来造价提高,压力过低不能满足其系统充水和启泵功能的要求,因此第1款作了原则性规定,第2款和3款作了相应的技术规定。
5.4 消防水泵接合器
5.4.1、5.4.2 本条为强制性条文,必须严格执行。室内消防给水 系统设置消防水泵接合器的目的是便于消防队员现场扑救火灾能 充分利用建筑物内已经建成的水消防设施, 一则可以充分利用建 筑物内的自动水灭火设施,提高灭火效率,减少不必要的消防队员 体力消耗;二则不必敷设水龙带,利用室内消火栓管网输送消火栓 灭火用水,可以节省大量的时间,另外还可以减少水力阻力提高输 水效率,以提高灭火效率;三则是北方寒冷地区冬季可有效减少消 防车供水结冰的可能性。消防水泵接合器是水灭火系统的第三供 水水源。
5.4.3 消防车能长期正常运转且能发挥消防车较大效能时的流 量 一 般为10L/s~15L/s 。 因此,每个水泵接合器的流量亦应按 10L/s~15L/s 计算确定。当计算消防水泵接合器的数量大于3 个时,消防车的停放场地可能存在困难,故可根据具体情况适当 减少 。
5.4.5 对于高层建筑消防水车的接力供水应根据当地消防车的 型号确定,应根据当地消防队提供的资料确定消防水泵接合器接 力供水的方案。
5.4.6 本条规定了消防车通过消防水泵接合器供水的接力供水 措施是采用手抬泵或移动泵。并要求在设计消防给水系统时应考 虑手抬泵或移动泵的吸水口和加压水接口。
5.5 消防水泵房
5.5.1 此条是关于泵房内起重设施操作水平的规定。
关于消防水泵房内起重设施的操作水平, 一般认为在独立消 防水泵房内应设施起重设施,目的是方便安装、检修和减轻工人劳
动强度,泵房内起重的操作水平宜适当提高,特别是大型消防水 泵房。
目前我国民用建筑内的消防水泵房内设置起重设施的少,但 考虑安装和检修宜逐步设置。
5.5.3 柴油机动力驱动的消防水泵因柴油机发热量比较大,在运 行期间对人有一定的空间要求,所以在电动泵的基础上加0.2m, 并要求不小于1.2m。
5.5.5 此条是消防水泵房内架空水管道布置的规定。
消防给水及给排水等管道有可能漏水,而导致电气设备的停 运,因此考虑安全运行的要求,架空水管道不得跨越电气设备。另 外为方便操作,架空管道不得妨碍通道交通。
5.5.8 规定设计消防水泵房门的宽度、高度应满足设备进出的要 求,特别是大型消防水泵房和柴油机消防水泵,因其设备大而应考 虑设备进出的方式。
5.5.9 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条给出关于 消防水泵房采暖、通风和排水设施的技术规定。在严寒和寒冷泵 房采暖是为了防止水被冻,而导致消防水泵无法运行,影响灭火。 通常水不结冰的工程设计最低温度是5℃,而经常有人的场所最 低温度是10℃;综合考虑节能,给出了本条第1款的消防水泵房 的室内温度要求。
5.5.10 本条给出了消防水泵房关于设置位置和降噪减振措施的规定。
5.5.11 本条给出了消防水泵停泵水锤的计算方法,以及停泵水 锤消除的原则性技术规定。
5.5.12 本条为强制性条文,必须严格执行。本条对消防水泵在 火灾时的可靠性和适用性做了规定。
独立建造的消防水泵房一般在工业企业内,对于石油化工厂 而言,消防水泵房要远离各种易燃液体储罐,并应保证其在火灾和 爆炸时消防水泵房的安全,通常应根据火灾的辐射热和爆炸的冲击波计算其最小间距。工程经验值最小为远离储罐外壁15m。
火灾时为便于消防人员及时到达,规定了消防水泵房不应设 置在地下三层及以下,或室内地面与室外出入口地坪高差大于 10m 的地下楼层。
消防水泵是消防给水系统的心脏。在火灾延续时间内人员和 水泵机组都需要坚持工作。因此,独立设置的消防水泵房的耐火 等级不应低于二级;设在高层建筑物内的消防水泵房层应用耐火 极限不低于2.00h 的隔墙和1.50h 的楼板与其他部位隔开。
为保证在火灾延续时间内,人员的进出安全,消防水泵的正常 运行,对消防水泵房的出口作了规定。
规定消防水泵房当设在首层时,出口宜直通室外;设在楼层和 地下室时,宜直通安全出口,以便于火灾时消防队员安全接近。
5.5.15 地震期间往往伴随火灾,其原因是现代城市各种可燃物 较多,特别是可燃气体进楼, 一般在地震中管道被扭曲而造成可燃 气体泄露,在静电或火花的作用下而发生火灾,如果此时没有水火 灾将无法扑救,为此要求独立建造的消防水泵房提高1度采取抗 震措施,但抗震计算仍然按规范规定, 一般工业企业采用独立建造 消防水泵房,石油化工企业更是如此,为此应加强独立消防水泵房 的抗震能力。
6.1 一 般 规 定
6.1.2 本条规定了市政消防给水。
2008年国家颁布的《防灾减灾法》第四十一条规定:城乡规划 应当根据地震应急避难的需要,合理确定应急疏散通道和应急避 难场所,统筹安排地震应急避难所必需的交通、供水、供电、排污等 基础设施建设。因此本条规定城市避难场所宜设置独立的消防水 池,且每座容量不宜小于200m³。
6.1.3 本条规定了建筑物室外消防给水的设置原则。
本条第1款规定了建筑物室外消防给水2路供水和1路供水 的条件,其判断条件是建筑物室外消火栓设计流量是否大于 20L/s。 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 第 8.2.7条第1款室外消防给水管网应布置成环状,当室外消防用 水量小于等于15L/s 时,可布置成枝状;现行国家标准《高层民用 建筑设计防火规范(2005年版)》GB 50045—95第7 . 3 . 1条 室 外消防给水管道应布置成环状,其进水管不宜少于两条,并宜从两 条市政给水管道引入,当其中一条进水管发生故障时,其余进水管 应仍能保证全部用水量。
本次修订根据我国城市供水可靠性的提高,把2路供水的标 准由2原15L/s 适当提高到20L/s, 我国城市自来水供水可靠性 近来已大有提高,调研得出城市供水的保证率大于99%,故适当 调整。
但当建筑高度超过50m 的住宅室外消火栓设计流量为 15L/s, 考虑到高层建筑自救原则,为提高供水可靠性,供水还应2 路进水。
6.1.4 工艺装置区、储罐区、堆场等构筑物的室外消防给水相当 于建筑物的室内消防给水系统,对于火灾蔓延速度快的可燃液体、 气体等应采用应高压或临时高压消防给水系统,但当无泡沫灭火 系统、固定冷却水系统和消防炮时,储罐区的规模一般比较小,当 消防设计流量不大于30L/s,且在城镇消防站保护范围内,其火灾 危险性可以控制,因此可采用低压消防给水系统。对于火灾蔓延 速度慢的固体可燃物在充分利用城镇消防队扑救时,因此可采用 低压消防给水系统,但当可燃物堆垛高、易起火、扑救难度大,且远 离城镇消防站时应采用高压或临时高压消防给水系统。
我国火力发电厂的可燃煤在室外堆放,造纸厂的原料、粮库的 室外粮食、其他农副产品收购站等有大量的可燃物在室外堆放,码 头有大量的物品在室外堆放。造纸厂的原料堆场的可燃秸秆和芦 苇等起火次数较多,火电厂可燃煤因蓄热而自燃等。近年我国在 推广节能和秸秆发电的生物质能源,各地建设了不少秸秆发电厂, 其堆垛高度较高,火灾扑救困难。通常堆垛可燃物可采用低压消 防给水系统,主要由消防队来灭火。但当易燃、可燃物堆垛高、易 起火、扑救难度大,应采用高压或临时高压消防给水系统,在这种 情况下主要考虑自救,因此消防给水系统应采用高压或临时高压 消防给水系统,水消防设施可采用消防水炮等灭火设施。
6.1.5 本条规定了当建筑物室外消防给水直接采用市政消火栓 或室外消防水池供水的原则性规定。
1 消防水池要供消防车取水时,根据消防车的保护半径(即 一般消防车发挥最大供水能力时的供水距离为150m)规定消防水 池的保护半径为150m;
2 当建筑物不设消防水泵接合器时,在建筑物外墙5m~ 150m 市政消火栓保护半径范围内可计入建筑物室外消火栓的数 量。当建筑物设有消防水泵接合器时,其建筑物外墙5m~40m 范围内的市政消火栓可计入建筑物的室外消火栓内;
消火栓周围应留有消防队员的操作场地,故距建筑外墙不宜小于5 .00m 。 同时,为便于使用,规定了消火栓距被保护建筑物, 不宜超过40m, 是考虑减少管道水力损失。为节约投资,同时也不 影响灭火战斗,规定在上述范围内的市政消火栓可以计入建筑物 室外需要设置消火栓的总数内。
3 本条规定了当市政为环状管网时,市政消火栓按实际数量 计算,但当市政为枝状管网时仅有1个消火栓计入室外消火栓的 数量,主要考虑供水的可靠性。
6.1.8 本条规定了室内消防给水系统的选型,室内消防给水系 统,由于水压与生活、生产给水系统有较大差别,消防给水系统中 水体长期滞留变质,对生活、生产给水系统也有不利影响,因此要 求室内消防给水系统与生活、生产给水系统宜分开设置。但自动 喷水局部应用系统和仅设有消防软管卷盘的室内消防给水系统因 系统较小,对生产生活给水系统影响小,建设独立的消防给水系统 投资大,经济上不合理,故规定可与生产生活给水系统合用,这也 是工程原则和国际通用原则。
6.1.9 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了室 内采用临时高压消防给水系统时设置高位消防水箱的原则。
高层民用建筑、总面积大于10000m² 且层数超过2层的公共 建筑和其他重要建筑因其性质重要,火灾发生将产生巨大的经济 和社会影响,近年特大型火灾案例表明屋顶消防水箱的重要作用, 为此强调必须设置屋顶消防水箱。高位消防水箱是临时高压消防 给水系统消防水池消防水泵以外的另一个不满足一起火灾灭火用 水量的重要消防水源,其目的是增加消防供水的可靠性;且是以最 小的成本得到最大的消防安全效益。高层民用建筑强调自救,因 此必须设置高位消防水箱,实际是消防给水水源的冗余,是消防给 水可靠性的重要体现,并且随着建筑高度的增加,屋顶消防水箱的 有效容积逐步增加,见本规范第5.2.1条的有关规定。
日本、美国以及 FM 公司对于高层建筑等都有关于高位消防水箱的设置要求。规范组在调研中获知有几次火灾是由屋顶消防水箱供水灭火的,如2007年济南雨季洪水,某建筑地下室被淹没, 消防水泵不能启动,此间发生火灾,屋顶消防水箱供水扑灭火 灾等。
6.1.11 在工业厂区、居住区等建筑群采用一套临时高压消防给 水系投向多栋建筑的水灭火系统供水是一种经济合理消防给水方 法。工业厂区和同一物业管理的居住小区采用一套临时高压消防 给水系统向多栋建筑供应消防给水,经济合理,但对于不同物业管 理单位的建筑可能出现责任不明等不良现象,导致消防管理出现 安全漏洞,因此在工程设计中应考虑消防给水管理的合理性,杜绝 安全漏洞。
1 根据我国工业企业最大厂区面积的调研,大多数在 100hm² 内,仅有极小部分的石油化工、钢铁等重化工企业超过,考 虑到我国已经进入重化工阶段,企业规模越来越大,占地面积迅速 扩大,本次规范从发展和安全可靠性出发,规范确定了工厂消防供 水的最大保护半径不宜超过1200m, 占地面积不宜大于200hm²;
2 我国目前同一建筑群采用同一消防给水向多栋建筑物供 水的项目逐渐增加,但考虑建筑群的分区和分期建设,以及可靠 性,在本规范的制订过程中经规范组研究讨论,规定居住小区的最 大保护面积不宜大于500000m²;
3 因建筑管理单位不同可能造成消防给水管理的混乱,给消 防给水的可靠性带来麻烦,而且已经有不少的项目出现因管理费 用和资金、产权等问题,出现一些不和谐的问题,为此本规范规定, 管理单位不同时,建筑宜独立设置消防给水系统。
6.1.13 我国城市高层建筑据统计有22万栋,但高度超过100m 的高层民用建筑较少,不完全统计既有约为1700栋,在建1254 栋,这些建筑消防车扑救火灾已经无能为力,消防队员登临起火地 点的时间比较长,为此高层民用建筑确定高层民用建筑火灾扑救 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,但消防水源的可靠性是核心,没有水,火灾是无法扑救的。为提高这些高层民用建筑物的自救可靠性,本规范规定 了建筑高度超过100m 的民用建筑应采用可靠的消防给水,消防 给水可靠性应经可靠度计算分析比较确定。
6.2 分 区 供 水
6.2.1 本条从产品承压能力、阀门开启、管道承压、施工和系统安 全可靠性,以及经济合理性等因素出发规定了消防给水的分区原 则,并给出了参数。
6.2.2 本条是消防给水分区方式的原则性规定,分区时应考虑的 因素是系统压力、建筑特征,可靠性和技术经济等。
6.2.4 本条规定了减压阀减压分区的技术规定。
减压阀的结构形式导致水中杂质和水质的原因可能会造成故 障,如水中杂质堵塞先导式减压阀的针阀和卡瑟活塞式减压阀的 阀芯,导致减压阀出现故障,因此减压阀应采用安全可靠的过滤装 置。另外减压阀是一个消能装置,其本身的能耗相当大,为保证火 灾时能满足消防给水的要求,对减压阀的能耗和出流量做了明确 要求。
6.2.5 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了减 压水箱减压分区的技术规定。
减压水箱减压分区在我国20世纪80年代和90年代中期的 超高层建筑曾大量采用,其特点是安全、可靠,但占地面积大,对进 水阀的安全可靠性要求高等,本条规定了减压水箱的有关技术要 求。
7.1 系 统 选 择
7.1.1 湿式消火栓系统管道是充满有压水的系统,高压或临时高 压湿式消火栓系统可用来对火场直接灭火,低压系统能够对消防 车供水,通过消防车装备对火场进行扑救。湿式消火栓系统同干 式系统相比没有充水时间,能够迅速出水,有利于扑灭火灾。在寒 冷或严寒地区采用湿式消火栓系统应采取防冻措施,如干式地上 式室外消火栓或消防水鹤等。
7.1.2、7.1.3 第7.1.2条为强制性条文,必须严格执行。室内环 境温度经常低于4℃的场所会使管内充水出现冰冻的危险,高于 70℃的场所会使管内充水汽化加剧,有破坏管道及附件的危险,另 外结冰和汽化都会降低管道的供水能力,导致灭火能力的降低或 消失,故以此温度作为选择湿式消火栓系统或干式消火栓系统的 环境温度条件。
7.1.5 严寒、寒冷等冬季结冰地区城市隧道、桥梁以及其他室外 构筑物要求设置消火栓时,在室外极端温度低于4℃时,因系统管 道可能结冰,故宜采用干式消火栓系统,当直接接市政给水管道时 可采用室外干式消火栓。
7.1.6 干式消火栓系统因为其内充满空气,打开消火栓后先要排 气,然后才能出水,因出水滞后而影响灭火,所以本次规范规定了 充水时间。现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95 等规范对于干式 系统没有充水时间的规定,但现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016—2006 第12.2.2条第3款干式系统充水时间不应大于 90s,该参数过小,致使隧道内的干式系统要分成若干子系统,造成管道系统复杂,投资增加。发达国家的标准有10min 和 3min 的 充水规定,本次规范综合考虑确定为5min。
当干式消火栓系统采用干式报警阀时如同干式自动喷水灭 火系统,当采用雨淋阀时为半自动系统,采用雨淋阀和干式报警 阀的目的是为了接通或切断向消火栓管道系统的供水,并通过 压力开关向消防控制室报警。为使干式系统快速充水转换成湿 式系统,在系统管道的最高处设置自动快速排气阀。有时干式 系统也采用电磁阀和电动阀,电磁阀的启动及时,应采用弹簧非 浸泡在水中型式,失电开启型,且应有紧急断电启动按钮;电动 阀启动时间长,并与配置电机相关,本条规定启动时间不应超过 30s,以提高可靠性。
7.2 市政消火栓
7.2.1 消火栓的设置应方便消防队员使用,地下式消火栓因室外 消火栓井口小,特别是冬季消防队员着装较厚,下井操作困难,而 且地下消火栓锈蚀严重,要打开很费力,因此本次规范制订推荐采 用地上式室外消火栓,在严寒和寒冷地区采用干式地上式室外消 火栓。我国严寒地区开发了消防水鹤,目前在黑龙江、辽宁、吉林 和内蒙古等省市自治区推广使用,消防水鹤设置在地面上,产品类 似于火车加水器,便于操作,供水量大。
消防水鹤是一种快速加水的消防产品,适用于大、中型城市消 防使用,能为迅速扑救特大火灾及时提供水源。消防水鹤能在各 种天气条件下,尤其在北方寒冷或严寒地区有效地为消防车补水, 其设置数量和保护范围可根据需要确定,但只是市政消火栓的补 充。
7.2.2 市政消火栓是城乡消防水源的供水点,除提供其保护范围 内灭火用的消防水源外,还要担负消防车加压接力供水对其保护 范围外的火灾扑救提供水源支持,故规定市政消火栓宜采用 DN150 的室外消火栓。
设置消防车固定吸水管除符合水泵吸水管一般要求外,还应 注意下列几点:
(1)消防车车载水泵带有排气引水、水环引水装置,固定吸水 管不设底阀。但应保证天然消防水源处于设计最低水位时,消防 车水泵的吸水高度不大于6.0m。
(2)消防车车载水泵带有吸水管,通过它将固定吸水管与消防 车车载水泵进水口连接起来,消防车车载水泵车吸水管口径有 100mm、125mm 和150mm 三种,连接型式为螺纹式。固定吸水管 直径应根据当地主要消防车车载水泵吸水管口径决定,端部应设 置相应的螺纹接口并以螺纹拧盖进行保护,接口距地高度不宜大 于450mm。
(3)消防车固定吸水管距路边不宜小于0 . 5m, 也不宜大于 2.0m。 室外消火栓的出水口(栓口)100mm、150mm 为螺纹式连 接,是为消防车提供水源,可通过消防车自携的吸水管直接与消防 车泵进水口连接,或与消防水罐连接供水。65mm 栓口为内扣式 连接,是为高压、临时高压系统连接消防水带进行灭火用,或向消 防车水罐供水用。
7.2.6 本条规定了市政消火栓的布置原则和技术参数,目的是保 护市政消火栓的自身安全,以及使用时的人员安全,且平时不妨碍 公共交通等。
为便于消防车从消火栓取水和保证市政消火栓自身和使用时 人身安全,规定距路边在0.5m~2m 范围内设置,距建筑物外墙 不宜小于5m。
地上式市政消火栓被机动车撞坏的事故时有发生,简便易行 的防撞措施是在消火栓的两边设置金属防撞桩。
7.2.8 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定了接市政消 火栓的给水管网的平时运行压力和火灾时的压力,因火灾时用水 量大增,管网水头损失增加,为保证火灾时管网的有效水压,故规 定平时管网的运行压力。规范组在调研时获知有的城市水压很低,不能满足火灾时用水的压力要求,为此本次规范修订时要求平 时管网运行压力为0.14MPa, 该压力值也是现行行业标准《城镇 供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ58 对自来水公司的基本 要求。并规定火灾时压力从地面算起不应低于0.10MPa。
7.2.9 本条规定了消防水鹤的间距和市政给水管道的直径,消防 水鹤的布置间距是借鉴吉林省地方规范的有关数据,因消防水鹤 的出水量为30L/s, 为此规定接消防水鹤的市政给水管道的直径 不应小于DN200。
7.2.11 本条规定当采用地下式市政消火栓时应有明显的永久性 标志,以便于消防队员查找使用。
7.3 室外消火栓
7.3.2 建筑室外消火栓的布置数量应根据室外消火栓设计流量、 保护半径和每个室外消火栓的给水量经计算确定。
室外消火栓是供消防车使用的,其用水量应是每辆消防车的 用水量。按一辆消防车出2支喷嘴19mm 的水枪考虑,当水枪的 充实水柱长度为10m~17m时,每支水枪用水量4.6L/s~7.5L/s,2 支水枪的用水量9.2L/s~15L/s。 故每个室外消火栓的出流量按 10L/s~15L/s 计算。
如一建筑物室外消火栓设计流量为40L/s, 则该建筑物室外 消火栓的数量为40/(10~15)=3个~4个室外消火栓,此时如果 按保护半径150m 布置是2个,但设计应按4个进行布置,这时消 火栓的间距可能远小于规范规定的120m。
如一工厂有多栋建筑,其建筑物室外消火栓设计流量为15L/s. 则该建筑物室外消火栓的数量为15/(10~15)=1个~1.5个室 外消火栓。但该工程占地面积很大,其消火栓布置应仍然要遵循 消火栓的保护半径150m 和最大间距120m 的原则,若按保护半径 计算的数量是4个,则应按4个进行布置。
7.3.3 为便于消防车使用室外消火栓供水灭火,同时考虑消防队火灾扑救作业面展开的工艺要求,规定沿建筑周围均匀布置室外 消火栓。因高层建筑裙房的原因,高层部分均设有便于消防车操 作的扑救面,为利于消防队火灾扑救,规定扑救面一侧室外消火栓 不宜少于2个。
7.3.4 人防工程、地下工程等建筑为便于消防队火灾扑救,规定 应在出入口附近设置室外消火栓,且距出人口的距离不宜小于 5m, 也不宜大于40m 。这个室外消火栓相当于建筑物消防电梯前 室的消火栓,消防队员来时作为首先进攻、火灾侦查和自我保护 用的。
7.3.5 我国汽车普及迅速,室外停车场的规模越来越大,考虑到 停车场火灾扑救工艺的要求,消防车到达的方便性和接近性,以及 室外消火栓不妨碍停车场的交通等因素,规定室外消火栓宜沿停 车场周边设置,且与最近一排汽车的距离不宜小于7m, 距加油站 或油库不宜小于15m。
7.3.6 甲、乙、丙类液体和液化石油气等罐区发生火灾,火场温度 高,人员很难接近,同时还有可能发生泄漏和爆炸。因此,要求室 外消火栓设置在防火堤或防护墙外的安全地点。距罐壁15m 范 围内的室外消火栓火灾发生时因辐射热而难以使用,故不应计算 在该罐可使用的数量内。
7.3.8 随着我国进入重化工时代,工艺装置、储罐的规越来越大, 目前国内最大的油罐是10万立方米,乙烯工程已经到达80万 吨~120万吨,消防水枪已经难以覆盖工艺装置和储罐,为此移动冷却的室外箱式消火栓改为固定消防炮
7.3.9 本条规定了工艺装置区和储罐区的室外消火栓,相当于建 筑物的室内消火栓,当采用高压或临时高压消防给水系统时,工艺 装置区和储罐区的室外消火栓为室外箱式消火栓,布置间距根据 水带长度和充实水柱有效长度确定。
7.3.10 本条为强制性条文,必须严格执行。倒流防止器的水头 损失较大,如减压型倒流防止器在正常设计流量时的水头损失在0.04MPa~0.10MPa 之间,火灾时因流量大增,水头损失会剧增, 可能导致使室外消火栓的供水压力不能满足0.10MPa 的要求,为 此应进行水力计算。为保证消防给水的可靠性,规定从市政给水 管网接引的入户引入管在倒流防止器前应设置一个室外消火栓。
7.4 室内消火栓
7.4.1 本条对室内消火栓选型提出性能化的要求。不同火灾危 险性、火灾荷载和火灾类型等对消火栓的选择是有影响的。如B 类火灾不宜采用直流水枪,火灾荷载大火灾规模可能大,其辐射热 大,消火栓充实水柱应长,如室外储罐、堆场等当消火栓水枪充实 水柱不能满足时,应采用消防炮等。
7.4.3 本条为强制性条文,必须严格执行。设置消火栓的建筑物 应每层均设置。因工程的不确定性,设备层是否有可燃物难以判 断,另外设备层设置消火栓对扑救建筑物火灾有利,且增加投资也 很有限,故本条规定设备层应设置消火栓。
7.4.4 公共建筑屋顶直升机停机坪目的是消防救援,在直升机停 机坪出人口处设置消火栓便于火灾时对于火灾扑救自我保护,考 虑到安全因素规定距停机坪距离不小于5m 是为了使用安全。
7.4.5 消防电梯前室是消防队员进入室内扑救火灾的进攻桥头 堡,为方便消防队员向火场发起进攻或开辟通路,消防电梯前室应 设置室内消火栓。消防电梯前室消火栓与室内其他消火栓一样, 没有特殊要求,且应作为1股充实水柱与其他室内消火栓一样同 等地计人消火栓使用数量。
7.4.6 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016—2006 条文 说明解析根据扑救初期火灾使用水枪数量与灭火效果统计,在火 场出1支水枪时的灭火控制率为40%,同时出2支水枪时的灭火 控制率可达65%,本次规范制订,规范组最新调查消防部队加强 第一出动,第一出动灭火成功率在95%以上,说明我国目前消防 部队作战能力有极大的提高,第一出动一般使用水枪数量为2支,为此规定2股水柱同时到达。并规定了小规模建筑可适当放款的 要求。
本规范允许室内 DN65 消火栓设置在楼梯间或楼梯间休息平 台,目的是保护消防队员,火灾时楼梯间是半室外安全空间,消防 队员在此接消防水龙带和水枪的时候是安全的,另外在楼梯间设 置消火栓的位置不变,便于消防队员在火灾时找到。国际上大部 分国家允许室内消火栓设置在楼梯间或楼梯间休息平台,美国等 国家 SN65 的消火栓仅设置在楼梯间内,而且不配置水龙带和水 枪,目的是给消防队员使用。
设置在楼梯间及其休息平台等安全区域的消火栓仅应与一层 视为同一平面。
7.4.7 本条规定了室内消火栓的设置位置。
室内 DN65 消火栓的设置位置应根据消防队员火灾扑救工艺 确定, 一般消防队员在接到火警后10min 后到达现场,从大量的 统计数据看,此时大部分火灾还被封闭在火灾发生的房间内,这也 是为什么消防队员第一 出动就能扑救95%以上的火灾的原因。 如果此时火灾已经蔓延扩散,就像很多灾害性大火一样,如沈阳汽 配城火灾、北京玉泉营家具城火灾、洛阳大火等,消防队赶到时,火 灾已经蔓延,此时能自己疏散的人员已经疏散,不能疏散的要等待 消防队救援,消防队到达后首先救人,其次是进行火灾扑救。此时 消防队的火灾扑灭工艺是在一个相对较安全的地点设立水枪阵, 向火灾发生地喷水灭火,为了便于补给和消防队员的轮换及安全, 消火栓应首先设置在楼梯间或其休息平台。其次消火栓可以设置 在走道等便于消防队员接近的地点。
7.4.8 规定室内消火栓栓口距地面高度宜为1.1m, 是为了连接 水龙带时操作以及取用方便。发达国家规范规定的安装高度为0.9m~1.5m。为了更好地敷设水带,减少局部水头损失,要求消火栓出水方 向宜与设置消火栓的墙面成90°角或向下。
7.4.10 室内消火栓不仅给消防队员使用,也给建筑物内的人员 使用,因建筑物内的人员没有自备消防水带,所以消防水带宜按行 走距离计算,其原因是消防水带在设计水压下转弯半径可观,如 65mm 的水带转弯半径为1m, 转弯角度100°,因此转弯的数量越 多,水带的实际到达距离就短,所以本规范规定要按行走距离 计算。
7.4.11 本条规定设置 DN25(消防卷盘或轻便水龙)是建筑内员 工等非职业消防人员利用消防卷盘或轻便水龙扑灭初起小火,避 免蔓延发展成为大火。因考虑到 DN25 等和 DN65 的消火栓同时 使用达到消火栓设计流量的可能性不大,为此规定 DN25(消防卷 盘或轻便水龙)用水量可以不计入消防用水总量,只要求室内地面 任何部位有一股水流能够到达就可以了。
7.4.12 本条规定了消火栓栓口压力技术参数。
1 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。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, 一般采用减压 阀、减压稳压消火栓、减压孔板等;
2 目前国际上大部分国家仅规定消火栓栓口压力, 一般不计
算充实水柱长度,本规范制订时考虑国际惯例与我国工程实践相 结合,给出相关的参数。日本规定1号消火栓(公称直径50相当 于我国 DN50) 栓口压力为0.17MPa~0.70MPa,2 号消火栓(公 称直径32)栓口压力为0.25MPa~0.70MPa; 美国规定65mm 消 火栓栓口压力为0.70MPa,25mm 消火栓栓口压力为0.45MPa; 南非规定消火栓的栓口压力为0.25MPa。
消火栓栓口所需水压按下式计算:
H=H₄+ha+H (1)
式中:Hm——消火栓栓口的压力(MPa);
H₄—— 水枪喷嘴处的压力(MPa);
ha——水带的水头损失(MPa);
H₄—— 消火栓栓口水头损失,可按0.02MPa 计算。
高层建筑、高架库房、厂房和室内净空高度超过8m 的民用建 筑,配置 DN65 消火栓、65mm 麻质水带25m 长、19mm 喷嘴水枪 充实水柱按13m 时,水枪喷嘴流量5.4L/s,H, 为0.185MPa; 水 带水头损失 ha 为0.046MPa; 计算得到消火栓栓口压力 Hn 为 0.251MPa, 考虑到其他因素规定消火栓栓口动压不得低于 0.35MPa.
室内消火栓出水量不应小于5L/s, 充实水柱应为11.5m 。当 配置条件与上款相同时,计算得到消火栓栓口压力 Hn 为 0.21MPa。 故规定其他建筑消火栓栓口动压不得低于0.25MPa。
7.4.13 7层~10层的各类住宅可以根据地区气候、水源等情况 设置干式消防竖管或湿式室内消火栓给水系统。干式消防竖管平 时无水,火灾发生后由消防车通过首层外墙接口向室内干式消防 竖管供水,消防队员用自携水龙带接驳竖管上的消火栓口投入火 灾扑救。为尽快供水灭火,干式消防竖管顶端应设自动排气阀。
7.4.14 住宅建筑如果在生活给水管道上预留一个接驳 DN15 消 防软管或轻便水龙的接口,对于住户扑救初起状态火灾减少财产 损失是有好处的。
7.4.15 住宅户内跃层或商业网点的一个防火隔间内是两层的建 筑均可视为是一层平面。
7.4.16 本条规定了城市交通隧道室内消火栓设置的技术规定。 1 隧道内消防给水应设置独立的高压或临时高压消防给水系统,目的是随时都能取水灭火,因隧道内狭窄,消防车救援困难。 如果允许运输石油化工类物品时,应采用水雾或泡沫消防枪,有利 于B、C类火灾扑救;
2 规定最低压力不应小于0.30MPa 是为保证消防水枪充实
水柱不小于13m, 消火栓口出水压力超过0.70MPa 时水枪反作用 力过大不利于消防队员操作,故应设置减压设施;
3 隧道入口处应设水泵接合器,其数量按3.5.2条规定的设 计流量计算确定。为了给水泵接合器供水,应在15m~40m 范围 内设置相应的室外或市政消火栓;
4 为确保两支水枪的两股充实水柱到达隧道任何部位,规定 消火栓的间距不应大于50.0m;
5 允许通行运输石油和化学危险品的隧道内发生火灾类型 一般为 A、B类混合火灾或 A、C 类混合火灾,隧道长度超过 3000m 时,应配置水雾或泡沫消防水枪便于有针对性采取扑救 措施。
8.1 一 般 规 定
8.1.2 为实现消防给水的可靠性,本条规定了采用环状给水管网 的4种情况。
8.1.4 本条规定了低压室外消防给水管网的设置要求。
1 为确保消防供水的可靠性,本条规定两路消防供水时应采 用环状管网, 一路消防供水时可采用枝状管网,本规范6.1.3条规 定了建筑物室外消防给水采用两路或一路供水;
2 以保证火灾时供应必要的用水量,室外消防给水管道的直 径应通过计算决定。当计算出来的管道直径小于DN100 时,仍应 采用 DN100。 实践证明,DN100 的管道只能勉强供应一辆消防车 用水,因此规定最小管径为 DN100。
8.1.5 本条规定了室内消防给水管网的设置要求。
1 室内消防给水管网是室内消防给水系统的主要组成部分, 采用环状管网供水可靠性高,当其中某段管道损坏时,仍能通过其 他管段供应消防用水。室外消火栓设计流量不大于20L/s 且室 内消火栓不超过10个时,表明建筑物的体量不大、火灾危险性相 对较低,此时消防给水管网可以布置成支状。建筑高度大于54m 的住宅,超过10层的住宅室内消火栓数量超过10个,因高层建筑 的自救原因,也应是环状管网;
2 当室内消防给水由室外消防用水与其他用水合用的管道 供给时,要求合用系统的流量在其他用水达到最大小时流量时,应 仍能保证供应全部室内外消防用水量,消防用水量按最大秒流量 计算;
3 室内消防给水管道的直径应通过计算决定。当计算出来的竖管直径小于100mm 时,仍应采用100mm。
8.1.6 环状管网上的阀门布置应保证管网检修时,仍有必要的消 防用水。
8.2 管 道 设 计
8.2.1 本条要求消防给水系统中管件、配件等的产品工作压力不 应小于管网的系统工作压力,以防火灾时这些部位出现渗漏或损 坏,影响消防供水的可靠性。
8.2.2 本条规定了低压给水系统的系统工作压力要求。低压给水 系统灭火时所需水压和流量要由消防车或其他移动式消防水泵加 压提供。 一般是生产、生活和消防合用给水系统。阀门的最低产品 等级是0.60MPa 或1 . 0MPa, 而普通管道的压力等级通常是 1.2MPa, 因此规定低压给水系统的系统工作压力不应低于0.60MPa。
8.2.3 本条规定了高压和临时高压给水系统的系统工作压力要 求,并给出了不同情况下系统工作压力的计算方法。
8.2.4 本条规定了消防给水系统的管道材质选择要求。对于埋 地管道采用的管材,应具有耐腐蚀和承受相应地面荷载的能力,可 采用球墨铸铁管、钢丝网骨架塑料复合管和经可靠防腐处理的钢 管等。对于室内外架空管道,应选用耐腐蚀、有一定耐火性能且安 装连接方便可靠的管材,可采用热浸镀锌钢管、无缝钢管等。
8.2.5 本条规定了不同系统工作压力下消防给水系统埋地管道 的管材和连接方式选择要求。
8.2.6 本条规定了室外金属管道埋地时的管顶覆土深度要求。 管顶覆土应考虑埋深荷载以及机动车荷载对管道的影响,在严寒、 寒冷地区还应考虑冰冻线的位置,以保证管道防冻。因消防给水 管道平时不流动,所以与冰冻线的净距比自来水管线要求大。
8.2.7 本条规定了钢丝网骨架塑料复合管作为埋地消防给水管 时的要求,包括对其强度、连接方式、工作压力、覆土深度、与热力 管道间距等。钢丝网骨架塑料复合管的复合层应符合以下要求:
静压稳定性:随机取两端长度为600mm±20mm 的管材,在管 端下封口的情况下用电熔管件连接,且在连接组合试样两端距管件 端口150mm 处,沿管材外表面圆周切一宽为1.5mm±0.5mm, 深度 至钢丝缠绕层表面的环形槽。试样试验在20℃,公称压力乘以1.5, 时间为165h条件下进行,切割环形槽不破裂、不渗漏。
剥离强度:管材按现行国家标准《胶粘剂 T 剥离强度试验方 法 挠性材料对挠性材料》GB/T 2791规定的试验方法进行试验 时,剥离强度值大于或等于100N/cm。
静液压强度:应符合表3和表4的规定。80℃静液压强度 165h,试验只考虑脆性破坏;在要求的时间(165h)内发生韧性破 坏时,则应按表4选择较低的破坏应力和相应的最小破坏时间重 新试验。
表 3 管材耐静液压强度
序号 | 项 目 | 环向应力(MPa) | 要求 | |
PE80 | PE100 | |||
1 | 20°℃静压强度(100h) | 9.0 | 12.4 | 不破裂、不渗漏 |
2 | 80℃静压强度(165h) | 4.6 | 5.5 | 不破裂、不渗漏 |
3 | 80℃静压强度(1000h) | 4.0 | 5.0 | 不破裂、不渗漏 |
表 4 80℃时静液压强度(165h) 再试验要求
PE80 | PE100 | ||
应力(MPa) | 最小破坏时间(h) | 应用(MPa) | 最小破坏时间(h) |
4.5 | 219 | 5.4 | 233 |
4.4 | 283 | 5.3 | 332 |
4.3 | 394 | 5.2 | 476 |
4.2 | 533 | 5.1 | 688 |
4.1 | 727 | 5.0 | 1000 |
4.0 | 1000 |
8.2.8 本条规定了不同系统工作压力下的室内外架空管道管材 的选择要求。
8.2.9 本条规定了室内外架空管道的连接方式,包括沟槽连接、 螺纹连接和法兰、卡压连接等。这四种连接方式都不用明火,不会 产生施工火灾;且螺纹连接、沟槽连接(卡箍)和卡压占用空间少, 法兰连接占用空间大。焊接连接施工要求空间大,不便于维修,且 存在产生施工火灾的隐患,为减少施工时火灾,在室内架空管道的 连接中不宜使用。
8.2.10 室外架空管道因不同季节和昼夜温差的影响,会发生膨 胀和收缩,从而影响室外架空管道的稳定性,因此应校核管道系统 的膨胀和收缩长度,并采取相应的安装方式和技术膨胀节等。
8.3 阀门及其他
8.3.2 为了使系统管道充水时不存留空气,保证火灾时消火栓及 自动水灭火系统能及时出水,规定在进水管道最高处设置自动排 气阀。因管道内的空气阻碍水流量的通过,为提高水流过流能力, 应排尽管道内的空气,所以系统要求设置自动排气阀。
8.3.5 本条为强制性条文,必须严格执行。消防给水系统与生 产、生活给水系统合用时,在消防给水管网进水管处应设置倒流防 止器,以防消防水回流至合用管网,对生产、生活水造成污染。无 论是小区、厂区引入管,以及建筑物的引入管当设置有空气隔断的 倒流防止器时,因该倒流防止器有开口与大气相通,为保护水源, 该倒流防止器应安装在清洁卫生的场所,不应安装在地下阀门井 内等能被水淹没的场所。
8.3.6 在调研时发现有不少冬季结冰地区的阀门井内管道冻坏, 而消防给水系统因管道内的水平时不流动,更容易冻结,为此规定 在结冰地区的阀门井应采用防冻阀门井。
9 消 防 排 水
9.1 一 般 规 定
9.1.1、9.1.2 规定了消防排水的基本原则。
工业、民用及市政等建设工程当设有消防给水系统时,为保护 财产和消防设备在火灾时能正常运行等安全需要设置消防排水。 因系统调试和日常维护管理的需要应设置消防排水,如实验消火 栓处,自动喷水末端试水装置处,报警阀试水装置处等。
9.2 消 防 排 水
9.2.1 本条文规定了火灾时建筑或部位应设置消防排水设施。
仓库火灾除考虑火灾扑灭外,还应考虑储藏物品的水渍损失, 另外有些物品具有吸水性, 一旦吸收大量的水后,造成荷载增加, 对于建筑结构的安全构成威胁,为此从保护物品和减少荷载,仓库 地面应考虑排水设施。某市一两层棉花仓库起火后,因无排水设 施,造成灭火后因荷载加大,楼板开裂。
9.2.3 本条为强制性条文,必须严格执行。灭火过程中有大量的 水流出。以 一 支水枪流量5L/s 计算,10min 就 有 3t 水流出。 一 般灭火过程,大多要用两支水枪同时出水。随着灭火时间增加,水 流量不断地增大。在起火楼层要控制水的流量和流向,使梯井不 进水是不可能的。这么多的水,使之不进入前室或是由前室内部 全部排掉,在技术上也不容易实现。因此,在消防电梯井底设排水 口非常必要,对此作了明确规定。将流入梯井底部的水直接排向 室外,有两种方法:消防电梯不到地下层,有条件的可将井底的水 直接排向室外。为防雨季的倒灌,排水管在外墙位置可设单流阀。 不能直接将井底的水排出室外时,参考国外做法,井底下部或旁边设容量不小于2.00m³ 的水池,排水量不小于10L/s 的水泵,将流 入水池的水抽向室外。
消防电梯是火灾已发生就自动降到首层,目的是为消防队赶 到时提供快速达到着火地点而设置的消防捷运设施,消防队到达 以前建筑物能使用的水枪是最大2股水柱,为此消防排水考虑火 灾初期的灭火用水量,另外95%的火灾是2股水柱就能扑灭,鉴 于上述两种原因,在考虑投资和经济的因素,规定消防电梯井的排 水量不应小于10L/s。
9.3 测 试 排 水
9.3.1 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定自动喷水末 端试水、报警阀排水、减压阀等试验排水的要求。
消防给水系统减压阀因不经常使用,因为渗漏往往经过一段 时间后导致阀前后压力差减少,为保证减压阀前后压差与设计基 本一致,减压阀应经常试验排水;另外减压阀为测试其性能而排 水,故减压阀应设置排水管道。
10.1 水 力 计 算
10.1.2 本条文给出了消防给水管道的沿程水头损失的计算公式。 我国在21世纪以前给水系统水力计算通常采用前苏联舍维
列夫公式,随着2003年版的国家标准《建筑给水排水设计规范》 GB 50015—2003采用欧美常用的海澄威廉公式,2006年版国家 标准《室外给水设计规范》GB 50013—2006 采用达西等欧美公式 后,我国给水排水已经基本不采用前苏联舍维列夫公式,本规范综 合我国现行规范,采用达西等水力计算公式。沿程水头损失的计 算公式很多,基本是前苏联的舍维列夫公式和欧美公式。
(1)前苏联舍维列夫公式如下:
1)当流速≥1.2m/s,
(2)
2)当流速<1.2m/s,
(3)
式中:i——水力坡度,单位管道的损失(m/m);
v—— 流速(m/s);
D—— 管道内径(m)。
(2)欧美公式
1)达西公式。达西公式计算水力坡度,而阻力系数由柯列布 鲁克-怀特公式计算。
达西公式:
(4)
(5)
式中:i——水力坡度,单位管道的损失(m/m);
λ——阻力系数;
D—— 管道内径(m);
v—— 流速(m/s);
g—— 重力加速度(m/s²);
Re=vD/μ (雷诺数);
μ——在一定温度下的液体的运动黏滞系数(m²/s); e——绝对管道粗糙度(m)。
在水力计算时,其他的参数很容易就可以确定,但管道粗糙度 k 的取值尤为关键。球墨铸铁管采用旋转喷涂的工艺,得到一个 光滑的、均匀的水泥砂浆内衬。圣戈班穆松桥进行了一系列的试 验,已经得出了内衬的粗糙度k 值。其平均值为0.03mm, 当和绝 对光滑的管道e=0 比较时(计算流速为1m/s), 对应的额外水头 损失为5%~7%。不管怎样,管道的相关表面粗糙度不仅依赖于 管道表面的均匀性,而且特别依赖于弯头、三通和其他连接形式的 数量,如管线纵剖面的不规则性。经验显示e=0.1 对于配水管线 来说是一个合理的数值。对于每千米只有几个管件的长距离的管 线来说,e 的取值可以稍微地降低(可取系数0.6~0.8)。当然,e 的取值还应当包括其他因素的影响,如水质的不同等。圣戈班穆 松桥进行ε值试验时的部分管道数据见表5。
表5 圣戈班穆松桥试验ε值
管 径 D N | 安装年代 | 估算年龄(年) | e值(柯列布鲁克-怀特公式) |
150 | 1941 | 0 | 0.025 |
12 | 0.019 | ||
16 | 0.060 |
管 径 D N | 安装年代 | 估算年龄(年) | e值(柯列布鲁克-怀特公式) |
250 | 1925 | 16 | 0.148 |
32 | 0.135 | ||
39 | 0.098 | ||
300 | 1928 | 13 | 0.160 |
29 | 0.119 | ||
36 | 0.030 | ||
300 | 1928 | 13 | 0.054 |
29 | 0.075 | ||
36 | 0.075 | ||
700 | 1939 | 19 | 0.027 |
25 | 0.046 | ||
700 | 1944 | 13 | 0.027 |
20 | 0.046 |
2) (6)
该公式是现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013— 2006中给出的。
3)海澄-威廉公式:
(7)
10.1.6 本条文给出了管道局部水头损失的计算公式。管道局部 水头损失按局部管道当量长度进行计算。
发达国家给出的管道管件和阀门等管道附件的局部管道当量 长度,见表6。
表6 阀门和管件的同等管道当量长度表(英尺)
配件 与阀门 | 管件与阀门直径(英寸) | |||||||||||||
3/4 | 1 | 11/4 | 11/2 | 2 | 21/2 | 3 | 31/2 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
45°管 道弯头 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 |
90° 标准管 道弯头 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 | 18 | 22 | 27 |
90° 长转折 憎道弯头 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 5 | 6 | 8 | 9 | 13 | 16 | 18 |
三通管 或者 四通管 (水流转 向90°) | 3 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 15 | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 50 | 60 |
蝶形阀 | 一 | 6 | 7 | 10 | — | 12 | 9 | 10 | 12 | 19 | 21 | |||
闸门阀 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||
旋启式 阀门 | 5 | 7 | 9 | 11 | 14 | 16 | 19 | 22 | 27 | 32 | 45 | 55 | 65 | |
球心阀 | 一 | 46 | 70 | 一 | — | — | — | |||||||
角阀 | 20 | 31 |
注:由于旋启式止逆阀在设计方面的差异,需参考表中所给出的管道当量。
表6是基于海澄威廉系数为C=120 时测试的数据,当海澄 威廉系数变化时,其当量长度适当变化,则有 C=100,k₃= 0.713; C=120,k₃=1.0;C=130,k₃=1.16;C=140,k₃=1.33;C=150,
k₃=1.51, 例如直径4英寸的侧向三通在C=150 管道的当量长度 为20/1.51=13.25英尺。
规范表10.1.6-1中关于U 形过滤器和V 形过滤器的数据来 源《自动喷水灭火系统设计手册》。
表10.1.6-2数据来源于美国出版的《Fluid Flow Handbook》中的有关数据。
10.1.7 本条规定了水泵扬程或系统入口供水压力的计算方法。 本次规范制订考虑水泵扬程有1.20~1.40的安全系数是基于以下几个原因: 一是工程施工时管道的折弯可能增加不少,二是 工程设计时其他安全因素的考虑,如管道施工某种原因造成的局 部截面缩小等。
10.1.8 本条规定了消防给水系统由市政直接供水时的压力确定原则。
10.1.9 本条规定了消防给水水力计算的原则。
我国以前规范和手册中对消火给水系统没有提供有关室内消 火栓系统计算原则,规范组根据工程实践总结提出了室内消火栓 系统环状管网简化为枝状管网的计算原则,其原因是国内消火栓 系统均存在最小立管流量和转输流量的问题,故采用常规的给水 管网的计算方法不合适,因此综合简化为枝状管网。
10.2 消 火 栓
10.2.1 消火栓的计算涉及栓口压力、充实水柱等有关数据计算, 基本数据基本固定,所以目前国际上发达国家基本都简化为栓口 压力,见本规范第7.4.12条条文说明,因此规范仅提供消火栓保护半径的计算。
65mm 直径的水龙带转弯半径为1m, 火灾时从消火栓到起火 地点,建筑物可能有很多转弯,造成水龙带无法按直线敷设,而是 波浪式敷设,于是水龙带的有效敷设距离会降低,转弯越多,造成的降低越多,因此规定宜根据转弯数量来确定系数,规定可取0.8~0.9。
10.3 减 压 计 算
10.3.1 本条规定了对设置减压孔板管道前后直线管段的要求,减压孔板的最小尺寸和孔板的材质等。要求减压孔板采用不锈钢 板制作,按常规确定的孔板厚度φ50mm~φ80mm 时 δ = 3mm; φ100mm~9150mm 时,δ=6mm;=200mm 时,δ=9mm。
10.3.2 本条规定了节流管的有关技术参数,其结构示意图见
图 3 。
图3 节流管结构示意
技术要求:L₁=D₁ L₃=D
11 控制与操作
11.0.1 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条规定了 临时高压消防给水系统应在消防水泵房内设置控制柜或专用消防 水泵控制室,并规定消防水泵控制柜在准工作状态时消防水泵应 处于自动启泵状态。在我国大型社会活动工程调研和检查中,往 往发现消防水泵处于手动启动状态,消防水泵无法自动启动,特别 是对于自动喷水系统等自动水灭火系统,这会造成火灾扑救的延 误和失败,为此本规范制订时规定临时高压消防给水系统必须能 自动启动消防水泵,控制柜在准工作状态时消防水泵应处于自动 启泵状态,目的是提高消防给水的可靠性和灭火的成功率,因此规 定消防水泵平时应处于自动启泵状态。
有些自动水灭火系统的开式系统一旦误动作,其经济损失或 社会影响很大时,应采用手动控制,但应保证有24h人工值班。如 剧院的舞台,演出时灯光和焰火较多,火灾自动报警系统误动作发 生的概率高,此时可采用人工值班手动启动。
11.0.2 本条为强制性条文,必须严格执行。在以往的工程实践 中发现有的工程往往设置自动停泵控制要求,这样可能造成火灾 扑救的失败或挫折,因火场消防水源的供给有很多补水措施,并不 是设计1h~6h 火灾延续时间的供水后就没有水了,如果突然自 动关闭水泵也会给在现场火灾扑救的消防队员造成一定的危险, 因此不允许消防自动停泵,只有有管理权限的人员根据火灾扑救 情况确定消防水泵的停泵。
具有管理权限的概念来自美国等发达国家的规范要求,我国 现行国家标准《消防联动控制系统》GB16806—2006 第4 . 1 节提 出了消防联动控制分为四级的要求,并由相关人员执行,这一概念
与本规范具有管理权限的人员基本一致,只是表述不同。
11.0.3 本条规定了消防水泵的启动时间。国家标准《建筑设计 防火规范》GBJ16—87 规定8.2.8条注规定:低压消防给水系统, 如不引起生产事故,生产用水可作为消防用水。但生产用水转为 消防用水的阀门不应超过两个,开启阀门的时间不应超过5min。 这被认为是消防水泵的启泵时间。现行国家标准《建筑设计防火 规范》GB50016—2006 第8.6.9条规定消防水泵应保证在火警后 30s 内启动,这一数据是水泵供电正常的情况下的启动时间。发 达国家的规范规定接到火警后5min 内启动消防水泵。5min 一般 指是人工启动,自动启动通常是信号发出到泵达到正常转速后的 时间在1min 内,这包括最大泵的启动时间55s, 但如果工作泵启 动到一定转速后因各种原因不能投入,备用泵要启动还需要1min 的时间,因此本规范规定自动启泵时间不应大于2min 是合理的, 因电源的转换时间为2s,因此水泵自动启动的时间应以备用泵的 启动时间计。
11.0.4 本条规定了消防水泵自动启动信号的采集原则性技术规定。
国际上发达国家常用的启泵信号是压力和流量,其原因是可 靠性高,水流指示器可靠性稍差,误动作概率稍高,我国在工程实 践中也经常采用高位消防水箱的水位信号,但因高位消防水箱的 水位信号有滞后现象,目前在工程中已经很少采用,但该信号可以 作为报警信号。为此本次规范制订时规定采用压力开关和流量开 关作为水泵启泵的信号。压力开关一般可采用电接点压力表、压 力传感器等。
压力开关通常设置在消防水泵房的主干管道上或报警阀上, 流量开关通常设置在高位消防水箱出水管上。
11.0.5 本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定了消防水 泵应具有手动和自动启动控制的基本功能要求,以确保消防水泵 的可靠控制和适应消防水泵灭火和灾后控制,以及维修的要求。
11.0.7 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。在消防控制 室和值班室设置消防给水的控制和水源信号的目的是提高消防给 水的可靠性。
1 为保证消防控制室启泵的可靠性,规定采用硬拉线直接启 动消防水泵,以最大可能的减少干扰和风险。而采用弱电信号总 线制的方式控制,有可能软件受病毒侵害等危险而导致无法动作;
2 显示消防水泵和稳压泵运行状态是监视其运行,以确保消 防给水的可靠性;
3 消防水源是灭火必需的,有些火灾导致成灾主要原因是没 有水,如某东北省会城市汽配城屋顶消防水箱没有水而烧毁,北京 某家具城消防水池没有水而烧毁,因此规范制订时要求对消防水 源的水位进行检测。当水位下降或溢流时能及时采取补水和维修 进水阀等。
11.0.8 消防水泵和稳压泵设置就地启停泵按钮是便于维修时控制和应急控制。
11.0.9 本条为强制性条文,必须严格执行。消防水泵房内有压 水管道多, 一旦因压力过高如水锤等原因而泄漏,当喷泄到消防水 泵控制柜时有可能影响控制柜的运行,导致供水可靠性降低,因此 要求控制柜的防护等级不应低于IP55,IP55 是防尘防射水。当控 制柜设置在专用的控制室,根据国家现行标准,控制室不允许有管 道穿越,因此消防水泵控制柜的防护等级可适当降低,IP30 能 满 足防尘要求。
11.0.10 消防水泵控制柜在泵房内给水管道漏水或室外雨水等 原因而被淹没导致不能启泵供水,降低系统给水可靠性;另外因消 防水泵经常不运行,在高温潮湿环境中,空气中的水蒸气在电器元 器件上结露,从而影响控制系统的可靠性,因此要求采取防潮的技 术措施。
11.0.12 本条为强制性条文,必须严格执行。压力开关、流量开 关等弱电信号和硬拉线是通过继电器来自动启动消防泵的,如果弱电信号因故障或继电器等故障不能自动或手动启动消防泵时, 应依靠消防泵房设置的机械应急启动装置启动消防泵。
当消防水泵控制柜内的控制线路发生故障而不能使消防水泵 自动启动时,若立即进行排除线路故障的修理会受到人员素质、时 间上的限制,所以在消防发生的紧急情况下是不可能进行的。为 此本条的规定使得消防水泵只要供电正常的条件下,无论控制线 路如何都能强制启动,以保证火灾扑救的及时性。
该机械应急启动装置在操作时必须由被授权的人员来进行, 且此时从报警到消防水泵的正常运转的时间不应大于5min,这个 时间可包含了管理人员从控制室至消防泵房的时间,以及水泵从 启动到正常工作的时间。
11.0.13 消防水泵控制柜出现故障,而管理人员不在将影响火灾 扑救,为此规定消防水泵控制柜的前面板的明显部位应设置紧急 时打开柜门的钥匙装置,由有管理权限的人员在紧急时使用。
该钥匙装置在柜门的明显位置,且有透明的玻璃能看见钥匙。 在紧急情况需要打开柜门时,必须由被授权的人员打碎玻璃,取出 钥匙。
11.0.14 消防水泵直接启动可靠,因水泵电机功率大时在平时流 量检测等工频运行,启动电流大而影响电网的稳定性,因此要求功 率较大的采用星三角或自耦降压变压器启动。有源电器元件可能 因电源的原因而增加故障率,因此规定不宜采用。
11.0.15 本条是根据试验数据和工程实践,提出了消防水泵启动 时间。
11.0.19 本规范对临时高压消防给水系统的定义是能自动启动 消防水泵,因此消火栓箱报警按钮启动消防水泵的必要性降低,另 外消火栓箱报警按钮启泵投资大;目前我国居住小区、工厂企业等 消防水泵是向多栋建筑给水,消火栓箱报警按钮的报警系统经常 因弱电信号的损耗而影响系统的可靠性。因此本条如此规定。
12 施 工
12.1 一 般 规 定
12.1.1 本条为强制性条文,必须严格执行。本条对施工企业的 资质要求作出了规定。
改革开放30多年来,消防工程施工企业发展很快,消防工程 施工企业由无到有,并专业化发展至今,但我国近年来城市化和重 化工的发展,对消防技术要求越来越高,消防工程施工安装必须由 专业施工企业施工,并与其施工资质相符合。
施工队伍的素质是确保工程施工质量的关键,强调专业培训、 考核合格是资质审查的基本条件,要求从事消防给水和消火栓系 统工程施工的技术人员、上岗技术工人必须经过培训,掌握系统的 结构、作用原理、关键组件的性能和结构特点、施工程序及施工中 应注意的问题等专业知识,以确保系统的安装、调试质量,保证系 统正常可靠地运行。
12.1.2 按消防给水系统的特点,对分部、分项工程进行划分。
12.1.3 施工方案和施工组织设计对指导工程施工和提高施工质 量,明确质量验收标准很有效,同时监理或建设单位审查利于互相 遵守,故提出要求。
按照《建设工程质量管理条例》精神,结合现行国家标准《建筑 工程施工质量验收统一标准》GB 50300,抓好施工企业对项目质 量的管理,所以施工单位应有技术标准和工程质量检测仪器、设 备,实现过程控制。
12.1.4 本条规定了系统施工前应具备的技术、物质条件。
12.1.5 工程质量是由设计、施工、监理和业主等多方面组织管理 实施的,施工单位的职责是按图施工,并保证施工质量,为保证工程质量,强调施工单位无权任意修改设计图纸,应按批准的工程设 计文件和施工技术标准施工。
12.1.6 本条较具体规定了系统施工过程质量控制要求。
一是校对复核设计图纸是否同施工现场一致;二是按施工技 术标准控制每道工序的质量;三是施工单位每道工序完成后除了 自检、专职质量检查员检查外,还强调了工序交接检查,上道工序 还应满足下道工序的施工条件和要求;同样相关专业工序之间也 应进行中间交接检验,使各工序和各相关专业之间形成一个有机 的整体;四是工程完工后应进行调试,调试应按自动喷水灭火系统 的调试规定进行;五是规定了调试后的质量记录和处理过程;六是 施工质量检查的组织原则;七是施工过程的记录要求。
12.1.8 对分部工程质量验收的人员加以明确,便于操作。同时 提出了填写工程验收记录要求。
12.1.9 本条规定了仅设置 DN25 消火栓的施工验收原则。因其 系统性差较为简单,为简化程序减少环节规定施工验收,按照现行 国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB 50242。
12.2 进 场 检 验
12.2.1 本条规定了进场检验的内容,如主要设备、组件、管材管 件和材料等。消防给水及消火栓系统的产品涉及消防专用产品、 通用产品和市政专用产品3类。为保证产品质量,应有产品合格 证和产品认证,且要求产品符合国家有关产品标准的规定。
1 本条第1款规定了施工前应对消防给水系统采用的主 要设备、系统组件、管材管件及其他设备、材料等进行现场检查 的基本内容。现场应检查其产品是否与设计选用的规格、型号 及生产厂家相符,各种技术资料、出厂合格证、产品认证书等是 否齐全;
2 消防水泵、消火栓、消防水带、消防水枪、消防软管卷盘、报
警阀组、电动(磁)阀、压力开关、流量开关、消防水泵接合器、沟槽 连接件等系统主要设备和组件是消防专用产品,应经国家消防产 品质量监督检验中心检测合格;
3 稳压泵、气压水罐、消防水箱、自动排气阀、信号阀、止回 阀、安全阀、减压阀、倒流防止器、蝶阀、闸阀、流量计、压力表、水 位计等是通用产品,应经相应国家产品质量监督检验中心检测 合格;
随着我国对消防给水和消火栓系统可靠性的要求提高,有些 通用产品会逐步转化为消防专用产品,因此要求经过消防产品质 量认证。
4 气压水罐、组合式消防水池、屋顶消防水箱、地下水取水和 地表水取水设施,以及其附件等是市政给水专用设施,符合国家相 关产品标准。
12.2.2 消防水泵和稳压泵的进场检验除符合现行国家标准《消 防泵》GB 6245外,还应符合现行国家标准《离心泵技术条件(I)》GB/T16907 或《离心泵技术条件(Ⅱ类)》GB/T 5656 等技术 标准。
12.2.3 本条规定了消火栓箱、消火栓、水龙带、水枪和消防软管 卷盘的产品质量检验标准和要求。
12.2.4 本条规定了自动喷水喷头、泡沫喷头、消防炮等专用消防 产品的检验应符合现行的国家规范的要求。
12.3 施 工
12.3.1 本条主要对消防水泵、水箱、水池、气压给水设备、水泵接 合器等几类供水设施的安装作出了具体的要求和规定。
由于施工现场的复杂性,浮土、麻绳、水泥块、铁块、钢丝等杂 物非常容易进入管道和设备中。因此消防给水系统的施工要求更 高,更应注意清洁施工,杜绝杂物进入系统。例如1985年,某设计 研究院曾在某厂做雨淋系统灭火强度试验,试验现场管道发生严
重堵塞,使用了150t 水冲洗,都冲洗不净。最后只好重新拆装,发 现石块、焊渣等物卡在管道拐弯处、变径处,造成水流明显不畅。 另一项目发现消防水池充水前根本没有清扫和冲洗,致使消防水 泵的吸水口被堵塞。因此本条强调安装中断时敞口处应做临时封 闭,以防杂物进入未安装完毕的管道与设备中。
12.3.2 规定了消防水泵的安装技术规则。
1 本条对消防水泵安装前的要求作出了规定。为确保施工 单位和建设单位正确选用设计中选用的产品,避免不合格产品进 人消防给水系统,设备安装和验收时注意检验产品合格证和安装 使用说明书及其产品质量是非常必要的。如某工地安装的水泵是 另一工地的配套产品,造成施工返工,延误工期,带来不必要的经 济损失;
2 安装前应对基础等技术参数进行校核,避免安装出现问题 重新安装;
3 消防水泵是通用机械产品,其安装要求直接采用现行国家 标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231 和《风 机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB 50275的有关规定;
4 安装前校核设备之间及与墙壁等的间距,为安装运行和维 修创造条件;
5 吸水管上安装控制阀是便于消防水泵的维修。先固定消 防水泵,然后再安装控制阀门,以避免消防水泵承受应力;
6 当消防水泵和消防水池位于独立基础上时,由于沉降不均 匀,可能造成消防水泵吸水管受内应力,最终应力加在消防水泵 上,将会造成消防水泵损坏。最简单的解决方法是加一段柔性连 接管;
7 消防水泵吸水管安装若有倒坡现象则会产生气囊,采用大 小头与消防水泵吸水口连接,如果是同心大小头,则在吸水管上部 有倒坡现象存在。异径管的大小头上部会存留从水中析出的气体, 因此应采用偏心异径管,且要求吸水管的上部保持平接见图4;
正确的
错误的
图 4 正确和错误的水泵吸水管安装示意
8 压力表的缓冲装置可以是缓冲弯管,或者是微孔缓冲水囊 等方式,既可保护压力表,也可使压力表指针稳定;
9 对消防水泵隔振和柔性接头提出性能要求。
12.3.3 本条对天然水源取水口、地下水井、消防水池和消防水箱 安装施工作了技术规定。
12.3.4、12.3.5 对消防气压水罐和稳压泵的安装要求作了技术
规定。
气压水罐和稳压泵都是消防给水系统的稳压设施,不是供水 设施。
稳压泵和气压水罐的安装主要为确保施工单位和建设单位正 确选用设计中选用的产品,避免不合格产品进入消防给水系统,设 备安装和验收时注意检验产品合格证和安装使用说明书及其产品 质量是非常必要的。而且要求稳压泵安装直接采用现行国家标准 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231、《风机、压缩 机、泵安装工程施工及验收规范》GB 50275 的有关规定。
12.3.6 本条给出了消防水泵接合器的安装技术要求。
消防水泵接合器是除消防水泵、高位消防水箱外的第三个向 水灭火设施供水的消防水源,是消防队的消防车车载移动泵供水 接口。
1 本款规定了消防水泵接合器的组成和安装程序; 2 规定了消防水泵接合器的位置应符合设计要求;
3、4 消防水泵接合器主要是消防队在火灾发生时向系统补
充水用的。火灾发生后,十万火急,由于没有明显的类别和区域标 志,关键时刻找不到或消防车无法靠近消防水泵接合器,不能及时 准确补水,造成不必要的损失,这种实际教训是很多的,失去了设 置消防水泵接合器的作用;
5 墙壁消防水泵接合器安装位置不宜低于0 . 7m 是考虑消 防队员将水龙带对接消防水泵接合器口时便于操作提出的,位置 过低,不利于紧急情况下的对接。国家标准图集《消防水泵接合器 安装》99S203 中,墙壁式消防水泵接合器离地距离为0.7m, 设计 中多按此预留孔洞,本次修订将原来规定的1.1m 改为0 . 7m 是为 了协调统一;
6 为与现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 相关条 文适应,消防水泵接合器与门、窗、孔、洞保持不小于2.0m 的 距 离。主要从两点考虑: 一是火灾发生时消防队员能靠近对接,避免 火舌从洞孔处燎伤队员;二是避免消防水龙带被烧坏而失去作用;
7 规定了消防水泵接合器的可到达性,并应在施工中进一步 确认;
8 对消防水泵接合器井的排水设施的规定。
12.3.7 本条规定了市政和室外消火栓的安装技术要求。
12.3.8 本条规定了市政消防水鹤的安装技术要求。
12.3.9 本条规定了室内消火栓及消防软管卷盘或轻便水龙的安 装技术要求。
消火栓栓口的安装高度,国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016—2006 第8 .4 . 3条规定室内消火栓应设置在位置明显 且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度宜为1 . 1m 。 国 家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95 规定也是如 此。美国等最新规范规定消火栓的安装高度,消火栓口距地面为 0.9m~1.5m 高。消火栓栓口的安装高度主要是便于火灾时快速 连接消防水龙带,这个高度是消防队员站立操作的最佳高度。
12.3.10 本条规定了消火栓箱的安装技术要求。
12.3.11 本条给出了消防给水系统管道连接的方式,和相应的技术规定。
法兰连接时,如采用焊接法兰连接,焊接后要求必须重新镀锌 或采用其他有效防锈蚀的措施,法兰连接采用螺纹法兰可不要二 次镀锌。焊接后应重新镀锌再连接,因焊接时破坏了镀锌钢管的 镀锌层,如不再镀锌或采取其他有效防腐措施进行处理,必然会造 成加速焊接处的腐蚀进程,影响连接强度和寿命。螺纹法兰连接, 要求预测对接位置,是因为螺纹紧固后,工程施工经验证明, 一旦 改变其紧固状态,其密封处,密封性将受到影响,大都在连接后,因 密封性能达不到要求而返工。
12.3.12 本条规定了沟槽连接件连接的技术规定。
我国1998年成功开发了沟槽式管件,很快在工程中被采用, 目前已经在生产、生活给水以及消火栓等系统中广泛应用。沟槽 式管件在我国应用已经有十多年的历史,目前是成熟技术,其优点 是施工、维修方便,强度密封性能好、占据空间小,美观等。
沟槽式管件连接施工时的技术要求,主要是参考生产厂家提 供的技术资料和总结工程施工操作中的经验教训的基础上提出 的。沟槽式管件连接施工时,管道的沟槽和开孔应用专用的滚槽 机、开孔机进行加工,应按生产厂家提供的数据,检查沟槽和孔口 尺寸是否符合要求,并清除加工部位的毛刺和异物,以免影响连接 后的密封性能,或造成密封圈损伤等隐患。若加工部位出现破损 性裂纹、应切掉重新加工沟槽,以确保管道连接质量。加工沟槽发 现管内外镀锌层损伤,如开裂、掉皮等现象,这与管道材质、镀锌质 量和滚槽速度有关,发现此类现象可采用冷喷锌罐进行喷锌处理。
机械三通、机械四通连接时,干管和支管的口径应有限制的规 定,如不限制开孔尺寸,会影响干管强度,导致管道弯曲变形或 离位。
12.3.17 本条规定了埋地消防给水管道的管材和连接方式,以及 基础支墩的技术规定。
从日本和我国汶川地震的资料看,灰口铸铁管、混凝土管等抗 震性能差,刚性连接的管道抗震性能差,因此强调金属管道采用柔 性连接。汶川地震的一些资料表明有一定可伸缩性的塑料管抗震 性能良好,因此建议采用钢丝网塑料管。
本条规定当无设计要求时管道三通或转弯处应设置混凝土支 墩,目的是加强消防给水管道的可靠性,原因是在一些工程中出现 管道在三通或转弯处脱开或断裂。
12.3.20 本条对管道的支架、吊架、防晃支架安装作了技术性的规定。
本条主要目的是为了确保管网的强度,使其在受外界机械冲撞和自身水力冲击时也不至于损伤。
12.3.23 本条规定了地震烈度在7度及7度以上时室内管道抗 震保护的技术要求。
12.3.24 本条规定了架空消防管道的着色要求。
目的是为了便于识别消防给水系统的供水管道,着红色与消 防器材色标规定相一致。在安装消防给水系统的场所,往往是各 种用途的管道排在一起,且多而复杂,为便于检查、维护,做出易于 辨识的规定是必要的。规定红圈的最小间距和环圈宽度是防止个 别工地仅做极少的红圈,达不到标识效果。
12.3.26 本条给出了减压阀安装的技术规定。
本条对可调式减压阀、比例式减压阀的安装程序和安装技术 要求作了具体规定。改革开放以来,我国基本建设发展很快,近年 来,各种高层、多功能式的建筑愈来愈多,为满足这些建筑对给排 水系统的需求,给排水领域的新产品开发速度很快,尤其是专用阀 门,如减压阀,新型泄压阀和止回阀等。这些新产品开发成功后, 很快在工程中得到推广应用。在自动喷水灭火系统工程中也已采 用,纳入规范是适应国内技术发展和工程需要。
本条规定,减压阀安装应在系统供水管网试压、冲洗合格后进 行,主要是为防止冲洗时对减压阀内部结构造成损伤、同时避免管
道中杂物堵塞阀门、影响其功能。对减压阀在安装前应做的主要 技术准备工作提出了要求。其目的是防止把不符合设计要求和自 身存在质量隐患的阀门安装在系统中,避免工程返工,消除隐患。
减压阀的性能要求水流方向是不能变的。比例式减压阀,如 果水流方向改变了,则把减压变成了升压;可调式减压阀如果水流 方向反了,则不能工作,减压阀变成了止回阀,因此安装时、必须严 格按减压阀指示的方向安装。并要求在减压阀进水侧安装过滤 网,防止管网中杂物流进减压阀内,堵塞减压阀先导阀通路,或者 沉积于减压阀内活动件上,影响其动作,造成减压阀失灵。减压阀 前后安装控制阀,主要是便于维修和更换减压阀,在维修、更换减 压阀时,减少系统排水时间和停水影响范围。
可调式减压阀的导阀,阀门前后压力表均在阀门阀盖一侧,为 便于调试、检修和观察压力情况,安装时阀盖应向上。
比例式减压阀的阀芯为柱体活塞式结构,工作时定位密封是 靠阀芯外套的橡胶密封圈与阀体密封的。垂直安装时,阀芯与阀 体密封接触面和受力较均匀,有利于确保其工作性能的可靠性和 延长使用寿命。如水平安装、其阀芯与阀体中由于重力的原因,易 造成下部接触较紧,增加摩擦阻力,影响其减压效果和使用寿命。 如水平安装时,单呼吸孔应向下,双呼吸孔应成水平、主要是防止 外界杂物堵塞呼吸孔,影响其性能。
安装压力表,主要为了调试时能检查减压阀的减压效果,使用 中可随时检查供水压力,减压阀减压后的压力是否符合设计要求, 即减压阀工作状态是否正常。
12.3.27 本条给出了控制柜安装的技术规定。
12.4 试压和冲洗
12.4.1 本条第1款为强制性条文,必须严格执行。本条给出了消防给水系统和消火栓系统试压和冲洗的一般技术规定。
1 强度试验实际是对系统管网的整体结构、所有接口、管道支吊架、基础支墩等进行的一种超负荷考验。而严密性试验则是 对系统管网渗漏程度的测试。实践表明,这两种试验都是必不可 少的,也是评定其工程质量和系统功能的重要依据。管网冲洗,是 防止系统投入使用后发生堵塞的重要技术措施之一;
2 水压试验简单易行,效果稳定可信。对于干式、干湿式和 预作用系统来讲,投入实施运行后,既要长期承受带压气体的作 用,火灾期间又要转换成临时高压水系统,由于水与空气或氮气的 特性差异很大,所以只做一种介质的试验,不能代表另一种试验的 结果;在冰冻季节期间,对水压试验应慎重处理,这是为了防止水在 管网内结冰而引起爆管事故。
3 无遗漏地拆除所有临时盲板,是确保系统能正常投入使用 所必须做到的。但当前不少施工单位往往忽视这项工作,结果带 来严重后患,故强调必须与原来记录的盲板数量核对无误。按本 规范表C.0.2 填写消防给水系统试压记录表,这是必须具备的交 工验收资料内容之一;
4 系统管网的冲洗工作如能按照此合理的程序进行,即可保 证已被冲洗合格的管段,不致因对后面管段的冲洗而再次被弄脏 或堵塞。室内部分的冲洗顺序,实际上是使冲洗水流方向与系统 灭火时水流方向一致,可确保其冲洗的可靠性;
5 如果在试压合格后又发现埋地管道的坐标、标高、坡度及 管道基础、支墩不符合设计要求而需要返工,势必造成返修完成后 的再次试验,这是应该避免也是可以避免的。在整个试压过程中, 管道的改变方向、分出支管部位和末端处所承受的推力约为其正 常工作状况时的1.5倍,故必须达到设计要求才行;
对试压用压力表的精度、量程和数量的要求,系根据现行国家 标准《工业金属管道工程施工规范》GB 50235 的有关规定而定。
首先编制详细周到、切实可行的试压冲洗方案.并经施工单位 技术负责人审批,可以避免试压过程中的盲目性和随意性。试压
应包括分段试验和系统试验,后者应在系统冲洗合格后进行。系 统的冲洗应分段进行,事前的准备工作和事后的收尾工作,都必须 有条不紊地进行,以防止任何疏忽大意而留下隐患。对不能参与 试压的设备、仪表、阀门及附件应加以隔离或拆除,使其免遭损伤。 要求在试压前记录下所加设的临时盲板数量,是为了避免在系统 复位时,因遗忘而留下少数临时盲板,从而给系统的冲洗带来麻 烦, 一旦投入使用,其灭火效果更是无法保证。
6 带压进行修理,既无法保证返修质量,又可能造成部件损 坏或发生人身安全事故及造成水害,这在任何管道工程的施工中 都是绝对禁止的;
7 水冲洗简单易行,费用低、效果好。系统的仪表若参与冲 洗,往往会使其密封性遭到破坏或杂物沉积影响其性能;
8 水冲洗时,冲洗水流速度可高达3m/s, 对管网改变方向、 引出分支管部位、管道末端等处,将会产生较大的推力,若支架、吊 架的牢固性欠佳,即会使管道产生较大的位移、变形,甚至断裂;
9 若不对这些设备和管段采取有效的方法清洗,系统复位 后,该部分所残存的污物便会污染整个管网,并可能在局部造成堵 塞,使系统部分或完全丧失灭火功能;
10 冲洗大直径管道时,对死角和底部应进行敲打,目的是震 松死角处和管道底部的杂质及沉淀物,使它们在高速水流的冲刷 下呈漂浮状态而被带出管道;
11 这是对系统管网的冲洗质量进行复查,检验评定其工程 质量,也是工程交工验收所必须具备资料之一,同时应避免冲洗合 格后的管道再造成污染;
12 规定采用符合生活用水标准的水进行冲洗,可以保证被
冲洗管道的内壁不致遭受污染和腐蚀。
12.4.3 水压试验的测试点选在系统管网的低点,与系统工作状 态的压力一致,可客观地验证其承压能力;若设在系统高点,则无 形中提高了试验压力值,这样往往会使系统管网局部受损,造成试
压失败。检查判定方法采用目测,简单易行,也是其他国家现行规范常用的方法。
12.4.5 环境温度低于5℃时有可能结冰,如果没有防冻措施,便 有可能在试压过程中发生冰冻,试验介质就会因体积膨胀而造成 爆管事故,因此低于5℃时试压成本高。
12.4.6 参照发达国家规范相关条文改写而成。系统的水源干 管、进户管和室内地下管道,均为系统的重要组成部分,其承压能 力、严密性均应与系统的地上管网等同,而此项工作常被忽视或遗 忘,故需作出明确规定。
12.4.7 本条参照美国等发达国家规范的相关规定。要求系统经 历 2 4h 的气压考验,因漏气而出现的压力下降不超过0.01MPa, 这 样才能使系统为保持正常气压而不需要频繁地启动空气压缩 机组。
12.4.8 水冲洗是消防给水系统工程施工中一个重要工序,是防 止系统堵塞、确保系统灭火效率的措施之一 。本规范制订过程中, 对水冲洗的方法和技术条件曾多次组织专题研讨、论证。原国家 规范规定的水冲洗的水流流速不宜小于3m/s 及相应流量。据调 查,在规范实施中,实际工程基本上没有按此要求操作,其主要原 因是现场条件不允许、搞专门的冲洗供水系统难度较大; 一般工程 均按系统设计流量进行冲洗,按此条件冲洗清出杂物合格后的系 统,是能确保系统在应用中供水管网畅通,不发生堵塞。
12.4.9 明确水冲洗的水流方向,有利于确保整个系统的冲洗效 果和质量,同时对安排被冲洗管段的顺序也较为方便。
12.4.11 从系统中排出的冲洗用水,应该及时而顺畅地进入临时 专用排水管道,而不应造成任何水害。临时专用排水管道可以现 场临时安装,也可采用消火栓水龙带作为临时专用排水管道。本 条还对排放管道的截面面积有一定要求,这种要求与目前我国工 业管道冲洗的相应要求是一致的。
12.4.12 规定了埋地管与地上管连接前的冲洗技术规定。
12.4.13、12.4.14 系统冲洗合格后,及时将存水排净,有利于保 护冲洗成果。如系统需经长时间才能投入使用,则应用压缩空气 将其管壁吹干,并加以封闭,这样可以避免管内生锈或再次遭受 污染。
13 系统调试与验收
13.1 系 统 调 试
13.1.1 只有在系统已按照设计要求全部安装完毕、工序检验合 格后,才可能全面、有效地进行各项调试工作。系统调试的基本条 件,要求系统的水源、电源、气源、管网、设备等均按设计要求投入 运行,这样才能使系统真正进入准工作状态,在此条件下,对系统 进行调试所取得的结果,才是真正有代表性和可信度。
13.1.2 系统调试内容是根据系统正常工作条件、关键组件性能、 系统性能等来确定的。本条规定系统调试的内容:水源(高位消防 水池、消防水池和高位消防水箱,以及水塘、江河湖海等天然水源) 的充足可靠与否,直接影响系统灭火功能;消防水泵对临时高压系 统来讲,是扑灭火灾时的主要供水设施;稳压泵是维持系统充水和 自动启动系统的重要保障措施;减压阀是系统的重要阀门,其可靠 性直接影响系统的可靠性;消火栓的减压孔板或减压装置等调试; 自动控制的压力开关、流量开关和水位仪开关等探测器的调试;干 式消火栓系统的报警阀为系统的关键组成部件,其动作的准确、灵 敏与否,直接关系到灭火的成功率应先调试;排水装置是保证系统 运行和进行试验时不致产生水害和水渍损失的设施;联动试验实 为系统与自控控制探测器的联锁动作试验,它可反映出系统各组 成部件之间是否协调和配套。
另外对于天然水源的消防车取水口,宜考虑消防车取水的试验和验证。
13.1.3 本条对水源测试要求作了规定。
1 高位消防水箱、消防水池和高位消防水池为系统常备供水 设施,消防水箱始终保持系统投入灭火初期10min 的用水量,消防水池或高位消防水池储存系统总的用水量,三者都是十分关键 和重要的。对高位消防水箱、高位消防水池还应考虑到它的容积 高度和保证消防储水量的技术措施等,故应做全面核实;
另外当有水塘、江河湖海等作为消防水源时应验证水源的枯 水位和洪水位、常水位的流量,验证的方式是根据水文资料和统计 数据,并宜考虑消防车取水的直接验证,并确定是否满足消防 要求。
2 当消防水泵从市政管网吸水时应测试市政给水管网的供 水压力和流量,以便确认是否能满足消防和生产、生活的需要;
3 消防水泵接合器是系统在火灾时供水设备发生故障,不能 保证供给消防用水时的临时供水设施。特别是在室内消防水泵的 电源遭到破坏或被保护建筑物已形成大面积火灾,灭火用水不足 时,其作用更显得突出,故必须通过试验来验证消防水泵接合器的 供水能力;
4 当采用地下水井作为消防水源时应确认常水位和出水量。 13.1.4 消防水泵启动时间是指从电源接通到消防水泵达到额定 工况的时间,应为20s~55s 之间。通过试验研究,水泵电机功率 不大于132kW 时启泵时间为30s 以内,但通常大于20s, 当水泵电 机功率大于132kW 时启泵时间为55s 以内,所以启动消防水泵的 时间在20s~55s 之间是可行的。而柴油机泵比电动泵延长10s 时间。
电源之间的转换时间,国际电工规定的时间为0s 、2s和 1 5s 等不同的等级, 一般涉及生命安全的供电如医院手术和重症护理 等要求0s 转换,消防也是涉及生命安全,但要求没有那样高,适当 降低,为此本规范规定为2s 转换,所以消防水泵在备用电源切换 的情况下也能在60s 内自动启动。
要求测试消防水泵的流量和压力性能主要是确认消防水泵能 否满足系统要求,提高系统的可靠性。
13.1.5 稳压泵的功能是使系统能保持准工作状态时的正常水
压。稳压泵的额定流量,应当大于系统正常的漏水率,泵的出口压 力应当是维护系统所需的压力,故它应随着系统压力变化而自动 开启和停车。本条规定是根据稳压泵的启停功能提出的要求,目 的是保证系统合理运行,且保护稳压泵。
13.1.6 本条是对干式报警阀调试提出的要求。
干式消火栓系统是采用自动喷水系统干式报警阀或电动阀来 实现系统自动控制的,其功能是接通水源、启动水力警铃报警、防 止系统管网的水倒流,干式报警阀压力开关直接自动启动消防水 泵。按照本条具体规定进行试验,即可有效地验证干式报警阀及 其附件的功能是否符合设计和施工规范要求,同时验证干式系统 充水时间是否满足本规范规定的5min 冲水时间。
干式报警阀后管道的容积符合设计要求,并满足充水时间的 要求。
干式报警阀是比例阀,其水侧的压力是气侧压力的3倍~5 倍,如果系统气侧压力设计不合理可能导致干式报警阀推迟打开, 或者打不开,为此调试时应严格验证。
13.1.7 本条规定了减压阀调试的原则性技术要求。
我国已经进入城市化快速车道,为减少占地面积,高层建筑迅 速发展,在高层建筑内为节省空间很多场所采用减压阀,但减压阀 特别是消防给水系统所用减压阀长期不用,其可靠性必须验证,为 此规定了减压阀的试验验收技术规定。
13.1.8 本条规定了消火栓调试和测试的技术规定。
13.1.9 本条规定了消防排水的验收的技术要求。
调查结果表明,在设计、安装和维护管理上,忽视消防给水系 统排水装置的情况较为普遍。已投入使用的系统,有的试水装置 被封闭在天棚内,根本未与排水装置接通,有的报警阀处的放水阀 也未与排水系统相接,因而根本无法开展对系统的常规试验或放 空。现作出明确规定,以引起有关部门充分重视。
在消防系统调试验收、日常维护管理中,消防给水系统的试验排水是很重要的,不能因消防系统的试验和调试排水影响建(构) 筑物的使用。
13.1.10 本条规定了消防给水系统控制柜的调试和测试技术要求。
13.1.11 本条是对消防给水系统和消火栓系统联动试验的要求。 自动喷水系统的联动试验见现行国家标准《自动喷水灭火系
统施工及验收规范》GB 50261的有关规定。消防炮灭火系统见国 家相关的规范,泡沫灭火系统见现行国家标准《泡沫灭火系统施工 及验收规范》GB 50281,本规范没有规定的均应见相应的国家 规范。
1 干式消火栓系统联动试验时,打开试验消火栓排气,干式 报警阀应打开,水力警铃发出报警铃声,压力开关动作,启动消防 水泵并向消防控制中心发出火警信号;
2 在消防水泵房打开试验排水管,管网压力降低,消防水泵 出水干管上低压压力开关动作,自动启动消防水泵;消防给水系统 的试验管放水或高位消防水箱排水管放水,高位消防水箱出水管 上的流量开关动作自动启动消防水泵。
高位消防水箱出水管上设置的流量开关的动作流量应大于系 统管网的泄流量。
通过上述试验,可验证系统的可靠性是否达到设计要求。
13.2 系 统 验 收
13.2.1 本条为强制性条文,必须严格执行。本条对消防给水系 统和消火栓系统工程验收及要求作了原则性规定。
竣工验收是消防给水系统和消火栓系统工程交付使用前的一 项重要技术工作。制定统一的验收标准,对促进工程质量,提高我 国的消防给水系统施工有着积极的意义。为确保系统功能,把好 竣工验收关,强调工程竣工后必须进行竣工验收,验收不合格不得 投入使用。切实做到投资建设的系统能充分起到扑灭火灾、保护人身和财产安全的作用。消防水源是水消防设施的心脏,如果存 在问题,不能及时采取措施, 一旦发生火灾,无水灭火、控火,贻误 战机,造成损失。所以必须进行检查试验,验收合格后才能投入 使用。
13.2.2 本条对消防给水系统和消火栓系统工程施工及验收所需 要的各种表格及其使用作了基本规定。
13.2.3 本条规定的系统竣工验收应提供的文件也是系统投入使 用后的存档材料,以便今后对系统进行检修、改造时用,并要求有 专人负责维护管理。
13.2.4 本条对系统供水水源进行检查验收的要求作了规定。因 为消防给水系统灭火不成功的因素中,水源不足、供水中断是主要 因素之一,所以这一条对三种水源情况既提出了要求,又要实际检 查是否符合设计和施工验收规范中关于水源的规定,特别是利用 天然水源作为系统水源时,除水量应符合设计要求外,水质必须无 杂质、无腐蚀性,以防堵塞管道、喷头,腐蚀管道等,即水质应符合 工业用水的要求。对于个别地方,用露天水池或河水作临时水源 时,为防止杂质进入消防水泵和管网,影响喷头布水,需在水源进 入消防水泵前的吸水口处,设有自动除渣功能的固液分离装置,而 不能用格栅除渣,因格栅被杂质堵塞后,易造成水源中断。如成都 某宾馆的消防水池是露天水池,池中有水草等杂质,消防水泵启动 后,因水泵吸水量大,杂质很快将格栅堵死,消防水泵因进水量严 重不足,而达不到灭火目的。
13.2.5 在消防给水系统工程竣工验收时,有不少系统消防水泵 房设在地下室,且出口不便,又未设放水阀和排水措施, 一旦安全 阀损坏,泵房有被水淹没的危险。另外,对泵进行启动试验时,有 些系统未设放水阀,不便于进行维修和试验,有些将试水阀和出水 口均放在地下泵房内,无法进行试验,所以本条规定的主要目的是 防止以上情况出现。
13.2.6 本条验收的目的是检验消防水泵的动力和自动控制等可靠程度。即通过系统动作信号装置,如压力开关按键等能否启动 消防水泵,主、备电源切换及启动是否安全可靠。
13.2.11 本条提出了干式报警阀的验收技术条款。
报警阀组是干式消火栓系统的关键组件,验收中常见的问题 是控制阀安装位置不符合设计要求,不便操作,有些控制阀无试水 口和试水排水措施,无法检测报警阀处压力、流量及警铃动作情 况。对于使用闸阀又无锁定装置,有些闸阀处于半关闭状态,这是 很危险的。所以要求使用闸阀时需有锁定装置,否则应使用信号 阀代替闸阀。
警铃设置位置,应靠近报警阀,使人们容易听到铃声。距警铃 3m 处,水力警铃喷嘴处压力不小于0.05MPa 时,其警铃声强度应 不小于70dB。
13.2.12 系统管网检查验收内容,是针对已安装的消防给水系统 通常存在的问题而提出的。如有些系统用的管径、接头不合规定, 甚至管网未支撑固定等;有的系统处于有腐蚀气体的环境中而无 防腐措施;有的系统冬天最低气温低于4℃也无保温防冻措施,有 些系统最末端或竖管最上部没有设排气阀,往往在试水时产生强 烈晃动甚至拉坏管网支架,充水调试难以达到要求;有些系统的支 架、吊架、防晃支架设置不合理、不牢固,试水时易被损坏;有的系 统上接消火栓或接洗手水龙头等。这些问题,看起来不是什么严 重问题,但会影响系统控火、灭火功能,严重的可能造成系统在关 键时不能发挥作用,形同虚设。本条作出的7款验收内容,主要是 防止以上问题发生,而特别强调要进行逐项验收。
13.2.13 本条规定了消火栓验收的技术要求。
如室外消火栓除考虑保护半径150m 和间距120m 外,还应考 虑火灾扑救的使用方便,且在平时不妨碍交通,并考虑防撞等措 施;如室内消火栓的布置不仅是2股或1股水柱同时到达任何地 点,还应考虑室内火灾扑救的工艺和进攻路线,尽可能地为消防队 员提高便利的火灾扑救条件。如有的消火栓布置在死角,消防队员不便使用,另外有的消火栓布置得地点影响平时的交通和通行, 也是不合理的,因此工程设计时应全面兼顾消防和平时的关系;消 火栓最常见的违规问题是布置,特别是进行施工设计时,没有考虑 消防作战实际情况,致使不少消火栓在消防作战时不能取用,所以 验收时必须检查消火栓布置情况。
13.2.14 凡设有消防水泵接合器的地方均应进行充水试验,以防 止回阀方向装错。另外,通过试验,检验通过水泵接合器供水的具 体技术参数,使末端试水装置测出的流量、压力达到设计要求,以 确保系统在发生火灾时,需利用消防水泵接合器供水时,能达到控 火、灭火目的。验收时,还应检验消防水泵接合器数量及位置是否 正确,使用是否方便。
另外对消防水泵接合器验收时应考虑消防车的最大供水能 力,以便在建构筑物的消防应急预案设计时能提供消防救援的合 理设计,为预防火灾进一步扩大起着积极的作用。
13.2.15 消防给水系统的流量、压力的验收应采用专用仪表测试 流量和压力是否符合要求。
13.2.18 本条是根据本规范实施多年来,消防监督部门、消防工 程公司、建设方在实践中总结出的经验,为满足消防监督、消防工 程质量验收的需要而制定的。参照建筑工程质量验收标准、产品 标准,把工程中不符合相关标准规定的项目,依据对消防给水系统 和消火栓系统的主要功能“喷水灭火”影响程度划分为严重缺陷 项、重缺陷项、轻缺陷项三类;根据各类缺陷项统计数量,对系统主 要功能影响程度,以及国内自消防给水系统和消火栓系统施工过 程中的实际情况等,综合考虑几方面因素来确定工程合格判定 条件。
严重缺陷不合格项不允许出现,重缺陷不合格项允许出现 10%,轻缺陷不合格项允许出现20%,据此得到消防给水系统和 消火栓系统合格判定条件。
14 维 护 管 理
14.0.1 维护管理是消防给水系统能否正常发挥作用的关键环 节。水灭火设施必须在平时的精心维护管理下才能在火灾时发挥 良好的作用。我国已有多起特大火灾事故发生在安装有消防给水 系统的建筑物内,由于消防给水系统和水消防设施不符合要求或 施工安装完毕投入使用后,没有进行日常维护管理和试验,以致发 生火灾时,事故扩大,人员伤亡,损失严重。
14.0.2 维护管理人员掌握和熟悉消防给水系统的原理、性能和 操作规程,才能确保消防给水系统的运行安全可靠。
14.0.3 消防水源包括市政给水、消防水池、高位消防水池、高位 消防水箱、水塘水库以及江河湖海和地下水等,每种水源的性质不 同,检测和保证措施不同。水源的水量、水压有无保证,是消防给 水系统能否起到应有作用的关键。
由于市政建设的发展,单位建筑的增加,用水量变化等等,市 政供水水源的供水能力也会有变化。因此,每年应对水源的供水 能力测定一次,以便不能达到要求时,及时采取必要的补救措施。
地下水井因地下水位的变化而影响供水能力,因此应一定的 时期内检测地下水井的水位。
天然水源因气候变化等原因而影响其枯水位、常年水位和洪 水位,同时其流量也会变化,为此应定期检测,以便保证消防供水。 14.0.4 消防水泵和稳压泵是供给消防用水的关键设备,必须定 期进行试运转,保证发生火灾时启动灵活、不卡壳,电源或内燃机 驱动正常,自动启动或电源切换及时无故障。
14.0.5 减压阀在消防给水系统中的重要设施,其可靠性将影响 系统的正常运行,因其密封又可能存在慢渗水,时间一长可能造成阀前后压力接近,为此应定期试验。
另外因减压阀的重要性,必须定期进行试验,检验其可靠性。 14.0.6 本条规定了阀门的检查和维护管理规定。
14.0.10 消防水池和水箱的维护结构可能因腐蚀或其他原因而 损坏,因此应定期检查发现问题及时维修。
14.0.15 天然水源中有很多生物,如螺蛳等贝类水中生物能附着 在管道内,影响过水能力,为此强调应采取措施防止水生物的 繁殖。
14.0.16 消防给水系统维修期间必须通知值班人员,加强管理以 防止维修期间发生火灾。