李 建 高

(國(guó)貿(mào)工程設(shè)計(jì)院，北京 100037)

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谷物筒倉(cāng)工作塔室內(nèi)消防設(shè)計(jì)若干問(wèn)題

李 建 高

(國(guó)貿(mào)工程設(shè)計(jì)院，北京 100037)

針對(duì)谷物筒倉(cāng)工作塔占地面積小、建筑高度高等特點(diǎn)，結(jié)合各消防規(guī)范要求，對(duì)消防設(shè)計(jì)中消防系統(tǒng)設(shè)置、消防水量選用等問(wèn)題進(jìn)行了討論，并提出了相應(yīng)的選用依據(jù)，為谷物筒倉(cāng)工作塔室內(nèi)消防設(shè)計(jì)提供了參考。

谷物筒倉(cāng)工作塔，消防設(shè)計(jì)，消火栓，穩(wěn)壓泵

1 谷物筒倉(cāng)工作塔特點(diǎn)及火災(zāi)危險(xiǎn)性

谷物筒倉(cāng)是指平面為圓形、方形、矩形、多角形及其他幾何外形的儲(chǔ)存散糧的直立容器；工作塔是指與谷物筒倉(cāng)配套的，設(shè)置輸送、計(jì)量、清理等設(shè)備，完成工藝作業(yè)的建(構(gòu))筑物。由于工藝作業(yè)形式多種多樣，谷物筒倉(cāng)工作塔的平面尺寸、建筑高度不盡相同，但大多數(shù)工作塔占地面積較小，有的甚至不足150 m2，而建筑高度較高，一般均大于24 m，甚至大于50 m，正是由此稱(chēng)之為“工作塔”。 依據(jù)《建規(guī)》3.1.1條條文解釋“表1 生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)舉例”，谷物筒倉(cāng)工作塔屬乙類(lèi)廠(chǎng)房。

2 消防設(shè)計(jì)問(wèn)題

2.1 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

1)是否設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》)8.2.1條第1款“建筑占地面積大于300 m2的廠(chǎng)房和倉(cāng)庫(kù)”應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

工作塔占地面積一般情況比較小，不足300 m2，是否可以不設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，答案是否定的。GB 50322—2011糧食鋼板筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《筒規(guī)》)9.0.2條“封閉工作塔各層應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓，消防給水宜采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，室內(nèi)消防用水量可按10 L/s計(jì)?！庇纱斯ぷ魉?yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)(不包含只設(shè)提升功能、敞開(kāi)式提升塔架等構(gòu)筑物)。

2)室內(nèi)消火栓消防水量。依據(jù)不同規(guī)范設(shè)計(jì)，工作塔室內(nèi)消火栓消防水量是不同的。GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《消規(guī)》)3.5.2條，工作塔室內(nèi)消火栓消防用水量為25 L/s～30 L/s(視工作塔高度取值，2450時(shí)，取30 L/s)；《筒規(guī)》9.0.2條“封閉工作塔各層應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓，消防給水宜采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，室內(nèi)消防用水量可按10 L/s計(jì)”。

工作塔室內(nèi)消火栓消防水量應(yīng)依據(jù)工作塔面積及單層布置消火栓數(shù)量選取。根據(jù)《建規(guī)》3.7.2條第2款，工作塔(屬乙類(lèi)廠(chǎng)房)建筑面積大于150 m2時(shí)，應(yīng)設(shè)置2個(gè)安全出口即工作塔設(shè)置2部樓梯，樓梯間一般設(shè)置于工作塔的兩端。第一種情況：工作塔單層建筑面積不大于300 m2，單層布置室內(nèi)消火栓數(shù)量不超過(guò)2個(gè)。按照工作塔20 m×15 m計(jì)，每個(gè)樓梯間設(shè)置一個(gè)室內(nèi)消火栓，每個(gè)室內(nèi)消火栓內(nèi)消防水帶長(zhǎng)度25 m(《消規(guī)》7.4.2條規(guī)定室內(nèi)消火栓消防水帶“長(zhǎng)度不宜超過(guò)25 m”)，消防水帶的折減系數(shù)取0.8，則室內(nèi)消火栓保護(hù)的最遠(yuǎn)距離為20 m，見(jiàn)圖1，剛好可以滿(mǎn)足《消規(guī)》7.4.6條“同一平面有2支消防水槍的2股充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)任何部位的要求”，此時(shí)室內(nèi)消火栓消防水量宜按照10 L/s設(shè)計(jì)。其原因有兩個(gè)：第一，工作塔建筑面積相對(duì)較小，工藝相對(duì)較簡(jiǎn)單，可燃物相對(duì)較少，即使著火，火災(zāi)發(fā)展蔓延較慢，過(guò)火體量較小，撲救較為容易，不易造成較大面積的火災(zāi)；第二，工作塔建筑面積較小，工藝設(shè)備及其他管線(xiàn)(電氣管線(xiàn)、暖通管線(xiàn)、自動(dòng)噴水管線(xiàn))占據(jù)較大面積，無(wú)法布置較多的室內(nèi)消火栓消防管，即便借用相鄰層(上面一層或下面一層)室內(nèi)消火栓仍不能滿(mǎn)足室內(nèi)25 L/s～30 L/s 的消防水量要求。第二種情況：工作塔單層建筑面積大于300 m2，單層布置室內(nèi)消火栓數(shù)量不少于4個(gè)，此時(shí)室內(nèi)消火栓消防水量宜按照25 L/s～30 L/s設(shè)計(jì)。其原因與第一種情況相反。

3)穩(wěn)壓泵啟停壓力及消防主泵揚(yáng)程。工作塔高位消防水箱有效容積應(yīng)按照《消規(guī)》5.2.1條設(shè)置，一般設(shè)置于建筑物最高層，不滿(mǎn)足《消規(guī)》5.2.2條第3款“工業(yè)建筑不應(yīng)低于0.10 MPa，當(dāng)建筑體積小于20 000 m3時(shí)，不宜低于0.07 MPa”靜水壓力的要求，所以應(yīng)設(shè)置穩(wěn)壓泵。穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)壓力按照《消規(guī)》“5.3.3穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)符合下列要求：a.穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)和管網(wǎng)充滿(mǎn)水的要求；b.穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)保持系統(tǒng)自動(dòng)啟泵壓力設(shè)置點(diǎn)處的壓力在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)大于系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)啟泵壓力值，且增加值宜為0.07 MPa～0.10 MPa；c.穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)保持系統(tǒng)最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)的靜水壓力應(yīng)大于0.15 MPa”設(shè)置。分兩種情況：第一種情況：穩(wěn)壓泵設(shè)置于高位消防水箱間內(nèi)，見(jiàn)圖2，由《消規(guī)》5.3.3條第2，3款知穩(wěn)壓泵啟泵壓力P1≥0.15-0.01H1+(0.07～0.10)，穩(wěn)壓泵停泵壓力P2=P1+0.05，消防主泵啟泵壓力P=0.15+0.01H；第二種情況：穩(wěn)壓泵設(shè)置于消防泵房?jī)?nèi)，見(jiàn)圖3，由《消規(guī)》5.3.3條第2，3款知穩(wěn)壓泵啟泵壓力P1≥0.15+0.01H+(0.07～0.10)，穩(wěn)壓泵停泵壓力P2=P1+0.05，消防主泵啟泵壓力P=0.15+0.01H。

依據(jù)《消規(guī)》7.4.12條第2款，工作塔室內(nèi)消火栓栓口動(dòng)壓不應(yīng)小于0.35 MPa(此時(shí)消火栓充實(shí)水柱大于13 m)，則消防主泵揚(yáng)程Hb=0.35+0.01H+hy+hj(其中，hy為沿程水頭損失，MPa；hj為局部水頭損失，MPa)。為使穩(wěn)壓泵滿(mǎn)足其設(shè)定功能，又不致系統(tǒng)壓力過(guò)大帶來(lái)造價(jià)提高，建議按照P2≤Hb設(shè)定穩(wěn)壓泵的啟停壓力。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

1)是否設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。依據(jù)《建規(guī)》8.3.1條第5款“高層乙、丙類(lèi)廠(chǎng)房”應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并宜采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；《筒規(guī)》9.0.2條“封閉工作塔各層應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓，消防給水宜采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，室內(nèi)消防用水量可按10 L/s計(jì)”，未要求設(shè)置室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

工作塔應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。其原因有四個(gè)：第一，《建規(guī)》8.3.1條第5款為強(qiáng)制性條文，必須執(zhí)行，而《筒規(guī)》并未排斥設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，且《筒規(guī)》9.0.5條“糧食鋼板筒倉(cāng)的消防除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定”；第二，工作塔內(nèi)工藝設(shè)備、電氣及控制設(shè)備較多，發(fā)生火災(zāi)幾率相對(duì)較大，發(fā)生火災(zāi)后損失較大；第三，工作塔高度較高，撲救火災(zāi)有一定困難，設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)符合高層立足自救的消防要求；第四，糧庫(kù)一般建于城市郊區(qū)，距離城市消防站較遠(yuǎn)，消防車(chē)到達(dá)時(shí)間較長(zhǎng)?；谝陨显?，工作塔應(yīng)設(shè)置主動(dòng)消防的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

2)系統(tǒng)的選擇。工作塔應(yīng)采用預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。其主要原因是谷物筒倉(cāng)工作塔用于糧食輸送、計(jì)量、清理，與糧食息息相關(guān)，而糧食怕水，在系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)，嚴(yán)禁管道漏水、誤噴，依據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《噴規(guī)》)4.2.3條，應(yīng)采用預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；其次，工作塔一般不設(shè)置采暖系統(tǒng)(控制室、值班室除外)，我國(guó)北方地區(qū)冬季寒冷，采用預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可以有效解決防凍問(wèn)題。

3)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。依據(jù)《噴規(guī)》附錄A及5.0.1條，工作塔屬中危險(xiǎn)等級(jí)Ⅱ級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為8 L/(min·m2)，作用面積為160 m2。對(duì)于單層建筑面積較大的工作塔，按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)即可；對(duì)于單層面積不足160 m2的工作塔，應(yīng)按照噴頭實(shí)際保護(hù)面積進(jìn)行計(jì)算。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)穩(wěn)壓泵啟停參照室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

1)谷物筒倉(cāng)工作塔是糧食倉(cāng)儲(chǔ)工藝中較復(fù)雜的建(構(gòu))筑物，火災(zāi)危險(xiǎn)程度較大，在室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各規(guī)范。

2)針對(duì)谷物筒倉(cāng)工作塔室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行分析、討論，并給出設(shè)計(jì)方案，供同行參考。

[1] GB 50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50322—2011,糧食鋼板筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB 50084—2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Internal firefighting design matters of grain silo tower

Li Jiangao

(GuoMaoEngineeringDesignInstitute,Beijing100037,China)

In light of grain silo tower characteristics including small floor space, high tower height and so on, combining with firefighting regulations, the paper discusses firefighting system setting, firefighting water quantity selection and other problems occurring in firefighting design, and puts forward corresponding selection basis, which has provided some guidance for internal firefighting design of grain silo tower.

grain silo tower, firefighting design, fire hydrant, steady pressure pump

1009-6825(2016)18-0114-02

2016-04-16

李建高(1979- )，男，工程師

TU998.1

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