屋顶消防水箱的设计要点

2016-12-15 作者:蓝天碧水

  【设计依据】

一、消防水箱的有效容积确定
  根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.1条规定
  5.2.1 临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量的要求,并应符合下列规定:
    1 一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3,当建筑高度大于150m时,不应小于100m3
    2 多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅,不应小于18m3,当一类高层住宅建筑高度超过100m时,不应小于36m3
    3 二类高层住宅,不应小于12m3
    4 建筑高度大于21m的多层住宅,不应小于6m3
    5 工业建筑室内消防给水设计流量当小于或等于25L/s时,不应小于12m3,大于25L/s时,不应小于18m3
    6总建筑面积大于10000m2且小于30000m2的商店建筑,不应小于36m3,总建筑面积大于30000m2的商店,不应小于50m3,当与本条第1款规定不一致时应取其较大值。


二、屋顶消防水箱的设置要求
  根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.4条及5.2.5条规定,“严寒、寒冷等冬季冰冻地区的消防水箱应设置在消防水箱间内,其他地区宜设置在室内,当必须在屋顶露天设置时,应采取防冻隔热等安全措施”(5.2.4条); 根据规范要求,严寒、寒冷等地区应设置在消防水箱间,其他地区宜设置消防水箱间。当高位消防水箱在屋顶露天设置时,水箱的人孔以及进出水管的阀门等应采取锁具或阀门箱等保护措施(5.2.4条,强制性条文)。
   “高位消防水箱间应通风良好,不应结冰,当必须设置在严寒、寒冷等冬季结冰地区的非采暖房间时,应采取防冻措施,环境温度或水温不应低于5℃”(5.2.5条,强制性条文)。一般做法是,屋顶水箱间设置外窗、通风设施,水箱间内设置电采暖、空调、暖气片等采暖设备。


三、水箱间的水箱布置要求
  根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.6条规定,“高位消防水箱外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁之间的净距,应满足施工或装配的需要,无管道的侧面,净距不宜小于0.7m;安装有管道的侧面,净距不宜小于1.0m,且管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度不宜小于0.6m,设有人孔的水箱顶,其顶面与其上面的建筑物本体板底的净空不应小于0.8m”。
  对于水箱的基础高度,《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014并没有提出具体的规定要求,可以根据《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》(2009年版)第2.8.8条要求进行设计。“箱底与水箱地面的净距,当有管道敷设时不宜小于0.8m”,以及“最低水位至水管止回阀的距离不宜小于0.8m”,两条要求综合考虑。水箱基础可以采用C20混凝土或其他材质,并要求水箱与基础进行牢固连接。


四、消防水箱进水阀的确定
  根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第3.2.4C条规定,“从生活饮用水管向消防水箱补水时,其进水管口最低点应高于溢流边缘的空气间隙不应小于150mm”。图集《常用小型仪表及特种阀门选用安装》01SS105-38,浮球阀进水管中心距关闭水位高度一般不足100mm,不满足规范要求,因此不应选用浮球阀作为水箱进水控制阀,只能选用液压水位控制阀。


五、消防水箱最低有效水位与最高有效水位的确定
  根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.6条规定,“高位水箱最低消防水位的确定,…当采用旋流防止器时应根据产品确定,且不应小于150mm的保护高度”(强制性条文)。根据厂家样本,旋流防止器高度一般在100左右,按照不小于150mm的保护高度,并考虑一定误差,消防水箱最低水位按照高于水箱底300及以上较为合适,最小不应小于250。根据消防水箱的有效容积与水箱的平面尺寸即可计算出水箱的有效水深,消防水箱最高有效水位标高=最低有效水位标高+有效水深。


六、消防水箱应设置就地液位显示装置,同时应有最高、最低报警水位
  根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.6(强制性条文)及4.3.9(强制性条文)条规定,“消防水池应设置就地液位显示装置,并应在消防控制室或值班室设置显示消防水池液位的装置,同时应有最高最低报警液位”(第4.3.9条);“高位消防水箱的有效容积、出水、排水和水位等,应符合本规范第4.3.8条和第4.3.9条的规定”。一般来说,水箱就地液位显示装置可以是设置于水箱上的玻璃管液位计或电磁液位计等。水箱报警水位做法一般是这样:最高报警水位比最高有效水位高50mm,溢流水位比最高有效水位高100mm;水箱最低报警水位做法不是很统一,有些地方要求是比最高有效水位低100mm左右,有些地方要求是比最低有效水位高100mm左右。


七、消防水箱的配管
  《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.6条对消防水箱的进水、溢流管、出水管的管径进行了规定。
  进水管:“进水管的管径应满足消防水箱8h充满水的要求,但管径不应小于DN32”,根据计算,有效18立方米及以下的水箱可以DN32的进水管;有效50立方米及以下的水箱可以DN50的进水管;有效100立方米及以下的水箱可以DN80的进水管;同时要求进水管最低点高于溢流水位不小于150mm,《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)第3.2.4C条(强制性条文)要求。
  溢流管:“溢流管的直径不应小于进水管直径的2倍,且不应小于DN100”。“高位消防水箱出水管管径应满足消防给水设计流量的出水要求,且不应小于DN100”。
  出水管:“高位消防水箱出水管管径应满足消防给水设计流量的出水要求,且不应小于DN100”;同时根据规范第11.0.4条要求,“消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关,或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵”,出水管应设置流量开关。
对于水箱的泄水管和通气管规范上没有规定,可以根据《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》(2009年版)上的相应要求进行设计。上要求。
  泄水管:技术措施第2.8.12条,“高位水箱的泄水管,当无特殊要求时,其管径可比进水管管径缩小1~2级,但不得小于50mm”;
  通气管:技术措施第2.8.13条,“水箱的通气管由最大进水或出水量求得最大通气量,按通气量确定通气管道的直径和数量,通气管内空气流速可采用5m/s;一般不少于两根;水箱通气管管径一般以为100~150mm”。