某洁净厂房消防水系统设计总结
某洁净厂房消防水系统设计总结
摘要:本文根据某洁净厂房的实际工程设计经验,对各种消防水系统设计原理及需要注意问题进行了总结。
关键词:洁净厂房;工业;消防水系统;设计
Abstract: in this paper, according to the actual engineering a clean workshop design experience, to all sorts of fire water system design principle and the need to pay attention to problems are summarized.
Keywords: clean workshop; Industry; Fire water system; design
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一、概述
该洁净厂房项目为制药公司的灌装车间,项目位于配套设施齐全的经济技术开发区。场地东西宽约224.9m,南北长约443m。厂区占地面积为88834.61㎡。
该场地周围区域已有较完善的市政设施,水源引入方便,排水去向明确。市政供水部门提供两路DN200mm的给水入口,分别位于南侧市政道路和北侧市政道路,供水压力不小于0.20Mpa。市政排水部门提供7个雨水出口,管径均为DN400mm;提供1个污水出口,管径DN300mm。
本项目包括各个子项和厂区的生产生活给水、消防给水、冷却循环水给水、生活污水和雨水排水等的设计。全厂设计日最大用水量约为:895.5m3/d(含冷却循环水系统补水:509.60 m3/d)。全厂室内外一次最大消防用水量为:1062 m3。
二、设计特点介绍
1. 设计了较为完备的消防供水系统。
消防供水系统包括室内消火栓临时高压系统、室外消火栓市政低压系统、湿式自动喷水系统、预作用自动喷水系统、防火分隔水幕系统、ESFR湿式自动喷水系统和高压细水雾系统。
1.1 室外消火栓给水系统
室外消火栓给水系统采用低压制,由城市自来水直接供给。室外消防水量为45L/S, 室外消火栓与生产生活给水共用1个DN200的室外环网,市政给水由2个DN200的给水接口引入。DN200室外环网采用钢丝网骨架HDPE管道,以便减少采用传统承插球墨铸铁管的施工费用,并且加快了施工进度。
1.2 室内消火栓给水系统
室内消火栓系统采用临时高压制,消防水源取自于厂区内的750m3地下式消防水池,消防水池分为相同体积的2个单元,单元之间由混凝土墙分开,每一单元可实现单独补水,单独溢流和单独清洗维护的目的,极大的降低了消防时的风险。各区域消火栓用水量和火灾延续需时间如下表所示:
区域名称 消火栓用水量 火灾延续时间
办公科研楼 15L/s 2h
灌装车间 10L/s 3h
包装和检验车间 10L/s 3h
高架仓库区 10L/s 3h
能源中心 10L/s 3h
由于各区域相对独立,而且各区域的层数及层高不同,造成全厂的消火栓立管多达70根,而且分布极为不规律,如果采用一个单环的室内消火栓管网,环网的布置将极为困难。故室内消防管网采用各区单独成环,同时通过各区间的联络管将各区环网连接成一个大环的布置方式。此种布置方式既满足了规范要求的室内消火栓管布置成环状的要求,同时也方便了今后管网维护是采用分区维护的方式。
1.3 自动喷水灭火给水系统
自动喷水灭火系统采用临时高压制,喷淋系统与室内消火栓系统共用1个消防水池。
生产车间内所有区域设置自动喷水灭火系统,高架仓库区及高架冷库区采用ESFR自动喷水灭火系统。各区域喷水强度、作用面积和持续喷水时间如下:
办公科研楼、包装和检验车间内的GMP重要文档室以及小型低温仓库设置预作用自动喷水灭火系统,系统设计参数与相应区域的湿式系统一致。在有吊顶房间采用干式下垂型喷头。
高架仓库区净高13.4m,货架6.4m,采用K360型ESFR喷头,由于K360型ESFR喷头只能下垂式安装,为保证喷头溅水盘到顶板的距离满足规范要求,喷头支管采用鹅颈弯方式安装。此区域喷淋管道采用格栅式管网,主干管DN250,格栅支管DN100。采用格栅式管网可以大大降低管道的水力损失,而且并不会
太多的增加造价。
高架冷库区净高9.0m,货架7.5m,冷库温度2~8℃,采用K240型上喷式ESFR喷头。此区域喷淋系统采用预作用系统,喷淋管道采用支状布置,主干管DN200。这个系统中有一个特别值得注意的问题,就是为预作用喷淋系统的管道系统补气的空压机必须带干燥器,以避免湿空气遇冷结露造成管道内积水的问题。本设计采用的压缩空气的露点温度为-40度。另一个值得注意的问题就是,喷头穿吊顶处的短管应采用保温措施,以避免吊顶上的短管在此处结露。
关于仓库喷淋,业主提供的项目建议书中采用的是普通顶板下喷淋+货架内喷淋组合方式,根据以往外资项目设计经验以及一些实践体会,认为在仓库喷淋设计中应优先选用ESFR喷淋系统:1)在库房的实际运行使用中,ESFR喷头设计布置更为灵活;2)ESFR喷淋系统为灭火型系统,喷头流量系数较大,普通顶板下喷淋+货架内喷淋为控制型喷头。3)ESFR喷头系统较普通喷头加货架内喷头的方式可以减少喷淋的消防用水量从而减小了消防水池的容积。为更好的实现早期、快速灭火的效果,在ESFR喷头系统设计时应注意以下问题:由于ESFR喷头布置时对喷头间距以及与障碍物距离方面要求较高,故在设计初期就应与建筑专业协调柱距设置问题,同时为减少障碍物对ESFR喷淋的影响在高架区内设置吊顶是很有必要的。
根据《建筑设计防火规范》要求:公共建筑内的厨房与其他部位的隔墙应采用耐火极限不低于2h的不燃烧体,由于业主要求厨房为开放式,为满足规范要求,在餐厅的厨房区与就餐区之间设置2小时的防火分隔水幕,防火分隔水幕采用双排开式喷头的布置方式,单独设置雨淋阀。由于厨房区与就餐区皆有吊顶,故开式喷头只能安装于吊顶高度,为防止火灾通过喷头上方的吊顶内空间相互蔓延,在水幕上方的吊顶内自顶板向下至吊顶板设置2小时防火隔墙。
自动喷水灭火系统共设置11个湿式报警阀、2个预作用报警阀以及1个雨淋阀(用于餐厅的分隔水幕)。报警阀的布置采用集中与分散相结合的布置方式,全厂共设置了3个报警阀室,每个报警阀室设置一定数量的报警阀,从而避免了集中布置时阀后管道太长,以及阀后14根干管集中布置的管排、公用管汇及吊挂的难题,同时避免了分散布置时每个报警阀逐个选位的难题。
1.4高压细水雾灭火系统
业主要求对负责全厂监控的服务器室设置自动灭火系统,设计采用了高压细水雾灭火系统。采用该系统的理由:1)服务器室位于于车间三层的设备层内,围护结构为轻质结构,不能满足气体灭火对维护结构的强度要求;2)服务器室处于有洁净要求的生产车间上方,不能采用气溶胶等对洁净场所有所污染的灭火系统。此系统目前尚无相关的国家消防规范可供参考,设计时结合NFPA和厂家的灭火试验及实际运行效果来确定设计参数,雾化喷头、气瓶组产品多为进口,是比较先进的自动灭火系统。
高压细水雾系统的灭火原理是把高压雾化后的细水珠喷洒于失火空间进