甲類工業(yè)建筑消防給排水設(shè)計方案探討

1、<p>　　甲類工業(yè)建筑消防給排水設(shè)計方案探討</p><p>　　摘要：對某甲類工業(yè)建筑甲類廠房、甲類倉庫、技術(shù)實驗樓等區(qū)域的室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了介紹，并對自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)的選用，自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)換時間、消防事故水的排放及應(yīng)急事故水池的設(shè)置等問題進(jìn)行了分析探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：甲類工業(yè)建

2、筑；自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；應(yīng)急事故水池 </p><p>　　中圖分類號TU-0： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： </p><p><b>　　項目概述 </b></p><p>　　本項目為港資的涂料生產(chǎn)工廠，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)涂料7500t、涂料用稀釋劑2500t。涂料產(chǎn)品生產(chǎn)過程主要涉及：

3、光油制作；色漿制作，調(diào)色，包裝，過濾、灌裝等工序。涂料稀釋劑的生產(chǎn)過程分為混配、過濾和灌裝三個步驟。 </p><p>　　光油制作：根據(jù)不同清漆產(chǎn)品原輔料配方向開啟分散攪拌的容器中依次添加溶劑、樹脂或助劑，在常溫常壓下混合均勻后停止攪拌。取樣檢驗合格后包裝儲存于危險品倉庫待用。 </p><p>　　色漿制作和研磨：向開啟分散攪拌的容器中依次加入溶劑、樹脂、顏料、助劑，調(diào)制好的漿料轉(zhuǎn)移到

4、研磨機內(nèi)進(jìn)行粒度研磨。細(xì)度檢測合格后過濾，包裝得到的所需色漿，儲存于危險品倉庫待用。 </p><p>　　調(diào)色：首先在容器中投加光油，之后逐步加入色漿調(diào)色。調(diào)色過程中取樣制版檢色、檢測性能。 </p><p>　　過濾、灌裝：產(chǎn)品性能檢測合格后需對粗產(chǎn)品進(jìn)行過濾，以提高涂料純凈度。過濾后的成品即可進(jìn)行灌裝。 </p><p>　　本項目由甲類生產(chǎn)車間、地下溶劑庫區(qū)

5、、甲類倉庫、丙類倉庫、技術(shù)實驗樓、研發(fā)樓、設(shè)備用房等組成。主要建筑物生產(chǎn)類別及主要功能列舉如下： </p><p>　　1.1地下溶劑庫為地下儲罐區(qū)，主要貯存涂料及稀釋劑生產(chǎn)所需的各種輔助化學(xué)原料，如乙酸乙酯、正丁醇、異丁醇、丁酮、乙二醇丁醚、乙酸丁酯、異丙酮、甲苯、二甲苯、丙酮、甲基戊基酮、乙酸異丁酯。 </p><p>　　1.2甲類生產(chǎn)車間建筑面積4906m2，兩層，有甲類液體的混合

6、投加等操作區(qū)域； </p><p>　　1.3甲類倉庫A（建筑面積約1476 m2，單層）主要貯存各種樹脂類原料、桶裝溶劑、成品及半成品色漿等； </p><p>　　甲類倉庫B（建筑面積約1476 m2，單層）主要貯存色粉、各種粉狀原材料以及各種樹脂、各種助劑、各種半成品等。 </p><p>　　丙類倉庫（建筑面積2910m2，五層）用于儲存涂料鐵包裝桶、包裝紙

7、箱、日常辦公用品和設(shè)備維修件等。 </p><p>　　技術(shù)實驗樓（建筑面積2280m2，四層）主要用于原輔材料質(zhì)量檢驗、噴板驗色試驗，出場產(chǎn)品性能驗證，新產(chǎn)品開發(fā)試驗等。 </p><p>　　研發(fā)樓（建筑面積2310m2，四層） </p><p><b>　　消防設(shè)計方案簡介 </b></p><p>　　本項目消防

8、水源為市政自來水，市政壓力0.30MPa。由市政道路上引入兩根DN200進(jìn)水管，在廠區(qū)內(nèi)形成DN200室外環(huán)網(wǎng)，供用地范圍內(nèi)生活和消防用水。室外消防用水由市政管道直接供給。室內(nèi)消防用水由消防水池供給。 </p><p>　　本項目消防系統(tǒng)主要包括如下幾個部分：室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)?，F(xiàn)分別簡介如下。 </p><p>　　2.1室外消火栓系統(tǒng)：在室外消防環(huán)管

9、上按規(guī)范設(shè)置室外消火栓。 </p><p>　　甲類車間：Q=30L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3h； </p><p>　　甲類倉庫A、甲類倉庫B、丙類倉庫：Q=25L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3h； </p><p>　　研發(fā)樓，技術(shù)實驗樓：Q=25L/s，火災(zāi)延續(xù)時間2h。 </p><p>　　2.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：廠區(qū)內(nèi)各建筑均按規(guī)范設(shè)置室內(nèi)消火栓

10、，Q= 10 L/ s， H = 0. 60 MPa。 </p><p>　　甲類車間、甲類倉庫A（1476m2）、甲類倉庫B（1446m2）、丙類倉庫：Q=10L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3h。 </p><p>　　研發(fā)樓，技術(shù)實驗樓：Q=10L/s，火災(zāi)延續(xù)時間2h。 </p><p>　　2.3自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng) </p><p>　　2

11、.3.1甲類生產(chǎn)車間自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　參照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》( GB 50084-2001，2005 年版，以下簡稱“噴規(guī)”)，本工程甲類生產(chǎn)車間為嚴(yán)重危險Ⅱ級工業(yè)廠房，采用雨淋自動噴水－泡沫聯(lián)用系統(tǒng)前期噴水后期噴泡沫的方式。取設(shè)計噴水強度q=16 L/ ( min?m2 )，作用面積不小于 260 m2 ，持續(xù)噴水時間1h，其中持續(xù)噴泡沫的時間不少于10min。采用K=

12、115的泡沫―水霧噴頭，噴頭最低工作壓力0.12MPa。 </p><p>　　為了保證噴水區(qū)域邊界的噴頭布置能有效地?fù)錅绶纸鐓^(qū)附近的火災(zāi)，系統(tǒng)設(shè)計流量擬按照相鄰作用面積的兩個雨淋閥組同時開啟計算。為了避免系統(tǒng)的總用水量過多，水漬損失較大，影響系統(tǒng)的經(jīng)濟性能，兩個雨淋閥組的作用面積之和不大于400m2，其中單個雨淋閥組的作用面積不大于260m2。 </p><p>　　2.3.2系統(tǒng)設(shè)計流

13、量： </p><p>　　式中 Qs――系統(tǒng)設(shè)計流量（L/s）； </p><p>　　――最不利作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點流量，L/min； </p><p>　　n――最不利點處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。 </p><p>　　經(jīng)計算，甲類生產(chǎn)車間設(shè)計流量Qs=140L/s。 </p><p>　　2.3.3泡沫混合液量：

14、</p><p>　　式中WL――泡沫混合液量（L）； </p><p>　　tL――連續(xù)供給泡沫混合液的時間。 </p><p>　　經(jīng)計算，泡沫混合液量WL=84000L=84m3。 </p><p>　　2.3.4泡沫液量（Wp）計算和儲罐選用。 </p><p>　　式中b%――采用的泡沫混合比，在泡沫噴淋系統(tǒng)

15、中有3%和6%兩種，3%用于撲滅非極性溶劑的火災(zāi)，6%用于撲滅水溶性或極性溶劑火災(zāi)。本工程泡沫混合比選用6%。 </p><p>　　經(jīng)計算，泡沫液量Wp=5040L。 </p><p>　　考慮水-泡沫轉(zhuǎn)換的損失、儲罐內(nèi)一定留存量、管道內(nèi)的殘余量、混合比的上限等因素，泡沫液儲罐有效容積應(yīng)為=6500L。故選用PGN6500型泡沫液罐一套（與甲類倉庫A、甲類倉庫B共用）。 </p&g

16、t;<p>　　2.3.5泡沫液的選擇 </p><p>　　本項目同時存在水溶性和非水溶性甲乙類液體。根據(jù)“泡沫規(guī)”3.2.3條必須選用抗溶性泡沫液。其主要有以下兩種：一種是抗溶性氟蛋白泡沫液，其價格低，儲存期短，一般為2年左右；另一種是環(huán)保型抗溶性水成膜泡沫液，其儲存期比較長，一般為8年，節(jié)省費用，不污染環(huán)境。本項目采用環(huán)保型抗溶性水成膜泡沫液。 </p><p>　　2

17、.3.6泡沫比例混合器的選型 </p><p>　　選用PHY-160壓力式比例混合器，泡沫混合液最大流量140L/s（與甲類倉庫A、甲類倉庫B共用）。 </p><p>　　2.3.7水泵設(shè)計揚程的計算 </p><p>　　經(jīng)計算，甲類倉庫泡沫噴淋所需水泵揚程=0.70MPa。 </p><p>　　2.3.8甲類倉庫自動噴水―泡沫聯(lián)用系

18、統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　本工程有甲類倉庫A和B，每個倉庫占地面積約1476m2（長82m×寬18m×高8m），單層。貨架高度3.7m，儲物高度6m以下。每個甲類倉庫分為3個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積不超過500m2。參照 “噴規(guī)”，本工程甲類倉庫為貨架儲物Ⅲ級倉庫，采用雨淋自動噴水－泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，采用前期噴水后期噴泡沫的方式。取設(shè)計噴水強度q=24.5 L/ ( min?m2 )，作用面

19、積不小于200m2。持續(xù)噴水時間2h，其中持續(xù)噴泡沫的時間不少于10min。采用K=115的泡沫―水霧噴頭，噴頭最低工作壓力0.35MPa。 </p><p>　　為了保證噴水區(qū)域邊界的噴頭布置能有效地?fù)錅绶纸鐓^(qū)附近的火災(zāi)，系統(tǒng)設(shè)計流量按照相鄰作用面積的兩個雨淋閥組同時開啟計算。為了避免系統(tǒng)的總用水量過多，水漬損失較大，影響系統(tǒng)的經(jīng)濟性能，每個防火分區(qū)設(shè)置四個雨淋閥組，兩個雨淋閥組的作用面積之和不大于250m2。

20、 </p><p>　　經(jīng)計算，甲類生產(chǎn)車間設(shè)計流量Qs=120L/s。泡沫混合液量WL=69000L=69m3。 </p><p>　　泡沫液量Wp=4140L。 </p><p>　　選用PGN6500型泡沫液罐一套（甲類倉庫A、甲類倉庫B與甲類車間共用）。 </p><p>　　選用PHY-160壓力式比例混合器（甲類倉庫A、甲類倉庫B

21、與甲類車間共用）。 </p><p>　　水泵設(shè)計揚程要求為1.00MPa。 </p><p>　　2.3.9技術(shù)實驗樓自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　技術(shù)試驗樓屬民用建筑。但考慮技術(shù)實驗樓中使用少量?；罚ㄆ渲泻屑最愇镔|(zhì)），在技術(shù)實驗樓內(nèi)設(shè)置閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。擬同時參照“噴規(guī)”以及“泡沫規(guī)”，取噴水強度q=6.5L/( min?m2

22、) ，作用面積160 m2 ，持續(xù)噴水時間1h，其中持續(xù)噴泡沫的時間不少于10min。采用K=80的閉式灑水噴頭，噴頭最低工作壓力0.10MPa。 </p><p>　　經(jīng)計算，技術(shù)實驗樓設(shè)計流量Qs=32L/s，泡沫混合液量WL=19200L=19.2m3， </p><p>　　泡沫液量Wp=1.152 m3。 </p><p>　　考慮水-泡沫轉(zhuǎn)換的損失、儲罐

23、內(nèi)一定留存量、管道內(nèi)的殘余量、混合比的上限等因素，泡沫液儲罐有效容積應(yīng)為=1350L。故選用PGN1500型泡沫液罐一套，設(shè)置在技術(shù)實驗樓設(shè)備間內(nèi)。 </p><p>　　選用PHY-32壓力式比例混合器，泡沫混合液最大流量32L/s。 </p><p>　　水泵設(shè)計揚程要求為0.55 MPa。 </p><p><b>　　2.3.10小結(jié) </b

24、></p><p>　　a. 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)水泵參數(shù)為Q=10L/s，H=0.60MPa，一用一備。滅火初期的消防用水由丙類倉庫屋頂水箱間內(nèi)的有效貯水容積為18m3的高位消防水箱、消火栓給水系統(tǒng)增壓穩(wěn)壓泵組提供。在室外共設(shè)置2套消防水泵接合器。 </p><p>　　b. 自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)各區(qū)域設(shè)計參數(shù)如下： </p><p>　　甲類車間Q=140L/

25、s，H=0.70MPa；甲類倉庫A、甲類倉庫B：Q=120L/s，H=1.00MPa；技術(shù)實驗樓Q=32=L/s，H=0.55MPa。 </p><p>　　綜上，取自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)水泵參數(shù)為Q=70L/s，H=1.00MPa，兩用一備；泡沫液儲罐6.5m3一套，PHY-160壓力式比例混合器一套。滅火初期的消防用水由丙類倉庫屋頂水箱間內(nèi)的有效貯水容積為18m3的高位消防水箱提供。在室外共設(shè)置10套消防水泵

26、接合器。 </p><p>　　c．消防水池容積為972m3，計算見表1。 </p><p>　　表1 消防水池容積計算 </p><p>　　關(guān)于自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)的選擇。 </p><p>　　自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)主要分為兩種形式：一為閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)， 即在原有的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)中增加泡沫供給裝置，使系統(tǒng)能噴泡沫，采

27、用泡沫滅火劑來強化閉式系統(tǒng)性能；二為雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，即在原有的雨淋系統(tǒng)中增加泡沫供給裝置。雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)有兩種方式，一種方式為系統(tǒng)前期噴泡沫滅火，后期噴水冷卻防止復(fù)燃；另一種方式為系統(tǒng)前期噴水控火，后期噴泡沫強化滅火效能。 </p><p>　　雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)采用前期噴泡沫后期噴水的方式時，一套雨淋閥組需對應(yīng)一套泡沫液儲罐和泡沫比例混合器，經(jīng)濟性能較差，并且設(shè)備布置分散，不易管

28、理，安全性低。這種方式適用于雨淋閥設(shè)置數(shù)量少的場所。本項目設(shè)置雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)的建筑比較多，雨淋閥組比較多，因此系統(tǒng)不適合采用這種滅火方式。 </p><p>　　雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)采用前期噴水后期噴泡沫的方式時，多個雨淋閥組只需對應(yīng)一套泡沫液罐和泡沫比例混合器，因而系統(tǒng)的費用相對較低。泡沫比例混合器及泡沫液罐可以設(shè)置在距離火災(zāi)點較遠(yuǎn)的消防泵房內(nèi)，便于與消防泵集中控制和管理，在及時有效撲滅火災(zāi)的同時提

29、高了系統(tǒng)安全性。因此，本項目雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)采用此種滅火方式較合適。 </p><p>　　本項目甲類廠房、甲類倉庫A、甲類倉庫B均采用雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，雨淋閥組均設(shè)置在各建筑單體內(nèi)。甲類廠房、甲類倉庫A、甲類倉庫B共用一套泡沫液罐。泡沫液罐和壓力式泡沫比例混合器組裝在一起作為一個整體設(shè)置在消防泵房中。 </p><p>　　考慮技術(shù)實驗樓中使用少量?；?，為強化滅火能

30、力，技術(shù)實驗樓采用閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。泡沫液罐和濕式報警閥組設(shè)置于技術(shù)實驗樓的設(shè)備間內(nèi)，壓力式泡沫比例混合器設(shè)置于報警閥組之后。 </p><p>　　關(guān)于技術(shù)實驗樓閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)作用面積的選用 </p><p>　　技術(shù)實驗樓采用閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，噴水強度參照“泡沫規(guī)”采用6.5L/（min?m2），作用面積參照“噴規(guī)”采用160m2，而未參照“泡沫規(guī)”采用

31、465m2。考慮技術(shù)實驗樓中僅使用少量?；罚饔妹娣e采用160m2即能夠滿足及時有效撲滅筑火災(zāi)的要求。 </p><p>　　自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)化時間問題 </p><p>　　在泡沫消防水泵啟動后，將泡沫混合液輸送到甲類車間最不利噴頭的時間為T=1.15min，將泡沫混合液輸送到甲類倉庫最不利噴頭的時間為T=1.20min，將泡沫混合液輸送到技術(shù)實驗樓最不利噴頭的

32、時間為T=0.89min。經(jīng)核對，本項目泡沫消防泵站與保護對象的距離和設(shè)計管徑滿足“泡沫規(guī)”4.1.10條的要求，即在泡沫消防水泵啟動后，將泡沫混合液輸送到保護對象的時間不大于5min。 </p><p>　　為了盡量縮短系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)換時間，將壓力式泡沫比例混合器設(shè)置于濕式報警閥組之后。經(jīng)核算，技術(shù)實驗樓閉式自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)泡沫比例混合器至最不利噴頭的管道容積小于720L，滿足“噴規(guī)”5.0.8條

33、的要求，即濕式系統(tǒng)自噴水至噴泡沫的轉(zhuǎn)換時間，按4L/s的流量下，不應(yīng)大于3min。 </p><p><b>　　事故水的排水問題 </b></p><p>　　地下溶劑庫為全地下式的，沒有地上部分，因此不需設(shè)消防噴淋系統(tǒng)，不存在消防噴水外泄的問題。為防止槽車向罐內(nèi)進(jìn)料、隔膜泵向車間輸送溶劑發(fā)生故障時溶劑外溢，在地下溶劑庫的泵區(qū)和卸料區(qū)設(shè)置高200mm圍堰，在集水坑的

34、排水口處設(shè)置閥門井和水封井，并且在分別通向應(yīng)急事故水池和雨水管道的地方設(shè)置閥門井，正常情況下雨水流向雨水管道，事故狀態(tài)時，關(guān)閉通向雨水管道的閥門，打開通向應(yīng)急事故水池的閥門。 </p><p>　　甲類車間、甲類倉庫A、甲類倉庫B、技術(shù)實驗樓均采用150mm門檻防止泄漏危險品及消防水外流，并防止室外雨水進(jìn)入；在室內(nèi)考慮設(shè)置足夠的排水口，并在室外排出口處設(shè)置閥門井和水封井，將事故水排放至應(yīng)急事故水池。 </p

35、><p>　　應(yīng)急事故水池的設(shè)置 </p><p>　　GB50483―2009《化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“化工建設(shè)項目應(yīng)設(shè)置應(yīng)急事故水池”，以保證事故時能有效地接納裝置排水、消防廢水等污染水，避免事故污染水進(jìn)入水體造成污染。 </p><p>　　本項目應(yīng)急事故水池主要存儲地下溶劑庫的泵區(qū)和卸料區(qū)的泄露物料，以及甲類車間、甲類倉庫A、甲類倉庫B、技術(shù)實驗樓

36、的消防廢水和泄露物料。 </p><p>　　消防廢水最大量為按照甲類倉庫室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、雨淋自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)消防用水總量1242m3。 </p><p>　　考慮滿足收集消防廢水和泄露物料，本項目設(shè)置有效容積1250m3的應(yīng)急事故水池。事故水提升至廢水運輸罐外運至有資質(zhì)的處理單位處理。 </p><p><b>　　結(jié)語 </

37、b></p><p>　　為了及時有效地?fù)錅缁馂?zāi)，在甲類工業(yè)建筑工程的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，合理選用自動噴水―泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，并配套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，同時設(shè)置消火栓、滅火器等其他滅火系統(tǒng)。同時還應(yīng)充分考慮消防事故水的排放并設(shè)置應(yīng)急事故水池，避免含有甲類物質(zhì)的事故廢水對環(huán)境造成污染。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>&

38、lt;p>　　[1] 建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB50016-2006） </p><p>　　[2] 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB50084-2001―2005年版） </p><p>　　[3] 泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB20151-2010） </p><p>　　[4] 化工建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范（GB50483―2009） </p>&l