建筑设计防火规范条文说明 11
第8.5.2条 建筑物内的消防用水量与建筑物的高度、建筑的体积,建筑物内可燃物的数量、建筑物的耐火等级和建筑物的用途有关。
建筑物的高度:消防车使用室外水源(市政管网、水池或天然水源)能够扑救火灾,而室内设置的消防给水系统,仅用于扑灭初期火灾的,称为低层建筑室内消防给水系统。建筑高度超过消防车的常规供水能力,需以室内消防给水系统扑救火灾的,称为高层建筑室内消防给水系统。因此高层建筑消防给水系统和低层建筑消防给水系统的划分,主要取决于消防车供水能力。计算和试验说明,一般消防车(例如解放牌消防车)按常规供水的高度约24m。同时国产一般云梯车的高度亦接近24m,因此高层建筑室内消防给水系统和低层建筑室内消防给水系统的划分高度采用24m。若一般消防车采用双干线并联的供水方法,能够达到的高度(应指出需较长时间,一般情况下,从报警至出水需20多分钟)约为50m,国外进口的云梯车也达50m,在50m高度内,一般消防车还能协助高层建筑灭火工作,但不能作为主要灭火力量了。
建筑物的体积:建筑物的体积越大,即建筑物的空间越大,火灾蔓延快,需要较多的灭火力量,同时需用较大口径的水枪和较大的充实水柱长度,因此需要较大的消防用水量。
建筑物内可燃物数量:建筑物内可燃物越多(例如库房),消防用水量也越大。例如室内火灾荷载为15kg/m2作为基数,其消防用水量为1,则火灾荷载为50kg/m2时消防用水量为1.5,火灾荷载为100kg/m2时,消防用水量为3。
建筑物用途:建筑物用途不同,消防用水量也各异。消防用水量的递增顺序为民用建筑、工厂、仓库。工业建筑按消防用水递增顺序为戊类、丁类、甲乙类、丙类。
综合上述因素,确定建筑物内的消火栓用水量。如规范表8.5.2第三项。室内消火栓用水量为同时使用水枪数量和每支水枪的用水量的乘积。
一、低层建筑室内消火栓给水系统的消防用水量。
低层建筑室内消火栓给水系统的消防用水量是扑救初期火灾的用水量,根据扑救初期火灾使用水枪数量与灭火效果统计,在火场出一支水枪灭火控制率为40%,同时出两支水枪的火灾控制率可达65%,可见扑救初期火灾,使用的水枪数是不应少于两支。
考虑到库房内一般平时无人,着火后人员进入库房使用室内消火栓的可能性亦不很大,因此,对高度不大(例如小于24m)、体积较小(例如小于5000m3)的一般库房,可在库房的门口处设置室内消火栓,故采用一支水枪的消防用水量。为发挥该支水枪的灭火效能,规定水枪的用水量不小于5L/s。而其他的库房和厂房的消防用水量应不小于两支水枪的用水量。
二、高层工业建筑室内消火栓给水系统的消防用水量。
高层工业建筑的室内消火栓给水系统,应具有较大的灭火能力,应能扑救较大的火灾。因为高层工业建筑不能依靠移动式灭火设备,而应立足于自救。
根据灭火用水量统计,有成效扑救较大火灾的平均用水量为39.15L/s,扑救较大公共建筑物大火的平均用水量为38.7L/s,扑救大火的平均用水量达90L/s。根据室内可燃物的多少、建筑物的高度、体积,并考虑到发生火灾后的经济损失、人员伤亡、政治影响,以及经济投资等因素,高层厂房室内消火栓用水量为25~30L/s,高层库房室内消火栓用水量采用30~40L/s。
注:①高层工业建筑物内若可燃物较少,且火灾不易迅速蔓延时,消防用水量可适当减少。因此提出丁、戊类高层厂房、高层库房(如可燃包装材料较多时除外)的消火栓用水量可减少10L/S,即同时使用水枪的数量可减少两支,这样区分后,既可节约投资,又能保证消防基本安全的要求。
②小水枪(消防水喉)设备用于扑救初起火灾,且其消防用水量较少。在设有室内消火栓的建筑物内,若设有小水枪时,服务人员或旅客一般首先使用小水枪进行灭火,因为小水枪使用方便,易于操作。若小水枪控制不了火势,动用室内消火栓进行灭火,则小水枪灭火设备已失去控制火势的能力,可以关闭不用。应该指出,此时仍可能使用或忽视关闭,仍在继续出水,可能对消火栓用水有所影响。为了节约投资,推广此种小水枪灭火设备。因此,在设计时不计算小水枪的用水量。
第8.5.4条 舞台发生火灾,有可能在下部,亦可能在上部,很难预测。因此,高级舞台上除设消火栓、水幕等,还设有雨淋灭火设备和闭式自动喷水灭火设备。一般舞台地板上的火灾使用雨淋灭火设备效果较好,在火灾较大时,舞台上部的自动喷水灭火设备一经使用,可不再使用雨淋灭火设备。考虑到高级舞台上设置的消防设备型式较多,若设计时均按同时开启计算消防用水量,势必消防流量很大,需要很强大的消防给水设备。为了节约投资和保证舞台的消防安全,可考虑自动喷水灭火设备与雨淋灭火设备不按同时开启计算,即选两者中较大消防用水量计算。因此,当舞台上设有消火栓、水幕、雨淋、闭式自动喷水灭火设备时,可按消火栓、水幕和雨淋消防用水量之和设计,或按消火栓、水幕和闭式自动喷水灭火设备用水量之和设计。但应选用消防用水量之和较大者,作为设计流量。
自动喷水灭火设备、水幕设备、雨淋喷水灭火设备,已开始广泛使用。因此,我国已制定了《自动喷水灭火系统设计规范》,消防用水量可按该规范的规定执行。
第六节 室内消防给水管道、室内消火栓和室内消防水箱
第8.6.1条 室内消防给水管道是室内消防给水系统的主要组成部分,为有效地供应消防用水,应采取必要的设施:
一、环状管网供水安全,在某段损坏时,仍能供应必要的消防用水,因此室内消防管道应采用环状管道(或环状管网)。
环状管道应有可靠的水源保证,因此规定室内环状管道至少应有两条进水管分别与室外环状管道的不同管段连结。如图8.6.1-1。
1-室内管网;2-室外环状管道;3-消防泵站;A、B-进水管与室外环状管网的连结点
图8.6.1-1进水管连结方法
为保证供水安全,进水管应有充分的供水能力,即任一进水管损坏时,其余进水管应仍能供应全部用水量。即生产、生活和消防合并的给水管道的进水管,应保证生产、生活用水量达到最大时,仍能满足消防用水量;若为消防专用的迸水管,应仍能保证100%的消防用水量。
七层至九层的单元式住宅的室内消防管道成环状在实际工作中困难较多,且单元式住宅单元每间有分隔墙分隔开,火灾不易蔓延,因此作了放宽处理,允许成枝状布置。既然管道成枝状,故允许采用一条进水管。
在实际工作中存在这样的问题,即进水管考虑了消防用水,而水表仅考虑生产、生活用水。当消防用水是较大的单位,一旦着火,就难以保证消防流量和消防水压,因此提出进水管上的计量设备(即水表结点)不应降低进水管的进水能力。为解决这个问题,可采用下列方法:
1.进水管的水表应考虑消防流量,因为生产、生活用水量较大而消防流量相对地说较少时,完全可以做到。不会影响水表计量的准确性。要求在选用水表时,应计人消防流量在内。
2.当生产、生活用水量较小而相对地说消防用水量较大时,应采用独立的消防管网,与生产、生活管网分开。独立的消防给水管网的进水管上可不设水表。若要设置水表时,应按消防流量进行选表。
3.七至九层单元式住宅的枝状管网上,仅设一条进水管时,可在水表的结点处设置旁通管,旁通管上设阀门,平日阀门关闭,消防水泵启动后,应能自动开启该阀门。在有人员值班的消防泵房,也可由值班人员开启。但此水表结点设在值班人员易于接近和便于开启的地方,且水表结点处应有明显的消防标志。
二、超过六层的塔式或通廊式住宅、超过五层或体积超过10000m3的其他民用建筑、超过四层的厂房和库房等多层建筑,如室内消防竖管为两条或超过两条时,应至少每两条竖管相连组成环状管道。七层至九层的单元式住宅的消防竖管,可成枝状。
多层建筑消防竖管的直径,应按灭火时最不利处消火栓出水(最不利处一般是离水泵最远、标高最高的消火栓,但不包括屋顶消火栓)进行计算确定。每根竖管最小流量不小于5L/s时,按最上一层进行计算;每根竖管最小流量不小于10L/s时,按最上两层消火栓出水计算;每根竖管最小流量不小于15L/s时,应按最上三层消火栓出水计算。
三、高层厂房、高层库房的室内消防竖管的直径,应按灭火时最不利处消火栓出水进行计算确定。高层厂房、高层库房的消防竖管上的流量分配,应符合下表的要求。
表8.6.1 消防竖管流量的分配
当计算出来的竖管直径小于100mm时,仍应采用100mm。
四、消防队员登高扑救,铺设水带需要较长时间,往往丧失有利战机。为消防队员到达火场后能及时出水扑救火灾创造条件,以减少火灾损失。因此,超过四层的厂房和库房、高层工业建筑应设有消防水泵接合器。
消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定。若室内设有消火栓、自动喷水等灭火设备时,应按室内消防总用水量(即室内最大消防秒流量)计算。消防水泵接合器的型式可根据消防车在火场的使用以不妨碍交通,且易于寻找等原则选用。一般宜设在使用方便的地方。每个消防水泵接合器一般供一辆消防车向室内管网送水。
一般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为10~15L/s。因此,每个水泵接合器的流量亦为10~15L/s。为充分发挥消防水泵接合器向室内管网输水的能力,则水泵接合器与室内管网的连结点(如图8.6.1-2内的A、B两点),应尽量远离固定消防泵输水管与室内管网的连结点(如图8.6.1-2内的C、D两点)。
A、B-水泵接合器与室内管网连结点
C、D-水泵送水管与室内管网的连结点
图8.6.1-2水泵接合器的布置要求
消防水泵接合器应与室内环状管网连结。当采用分区给水时,每个分区均应按规定的数量设置消防水泵接合器。
消防水泵接合器的阀门,应能在建筑物的室外进行操作,此阀门应有保护设施,且应有明显的标志。
五、消防管道上应设有消防阀门。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。即单层的厂房、库房的室内消防管网上的两个阀门之间的消防栓数量不应超过5个。多层、高层厂房、库房和多层民用建筑室内消防给水管网上阀门的布置,应保证其中一条竖管检修时,其余的竖管仍能供应消防用水。
六、消防用水与其他用水合并的室内管道,当其他用水达到最大秒流量时,仍应保证消防用水量。
发生火灾时,考虑到有洗澡人员处于惊慌恐惑状态,部分喷淋头未关闭就离开澡堂,这些喷淋头仍继续喷水,因此淋浴用水量按15%计算计入总用水量。
七、当市政给水管道供水能力很大,在生产、生活用水达到最大小时流量时,且市政给水管道仍能供应建筑物的室内外消防用水量,则建筑物内设置的室内消防用水泵的进水管,宜直接连接。这样做既可节约国家投资,对消防用水也无影啊。否则,凡设有室内消火栓给水系统的住宅,均应设消防水池。
我国有些城市(例如上海市、沈阳市等)允许室内消防水泵直接从室外管道取水(不设调节水池)。
八、防止消火栓用水影响自动喷水灭火设备用水,或者消火栓平日漏水引起自动喷水灭火设备的误报警,因此,自动喷水灭火设备的管网与消火栓给水管网宜分别单独设置。当分开设置有困难时,为保证不产生相互影响,在自动报警阀后的管道必须与消火栓给水系统管道分开,即在报警阀后的管道上严禁设置消火栓。但可共用消防水泵。
单元住宅同短通廊住宅供水条件相近,火灾危险性相近,可同样要求。严寒地区非采暖的工业建筑,冬季极易结冰,故规定可采用干式系统,同时,为了保证火灾时消火栓能及时出水,规定在进水管上设快速启闭阀和排气阀。
第8.6.2条 室内消火栓是我国目前室内的主要灭火设备。消火栓设置合理与否,直接影响灭火效果。
一、凡设有室内消火栓的建筑物,其每层(包括有可燃物的设备层)均应设室内消火栓。
二、消火栓是室内主要灭火设备,考虑在任何情况下,均可使用室内消火栓进行灭火。因此,当相邻一个消火栓受到火灾威胁不能使用时,另一个消火栓仍能保护任何部位,故每个消火栓应按出一支水枪计算,不应使用双出口消火栓(建筑物最上一层除外)。为保证建筑物的安全,要求消火栓在布置时,保证相邻消火栓的水枪(不是双出口消火栓)充实水柱同时到达室内任何部位,如图8.6.2-a。
A、D、C、D、E 、F、G、H、I --消火栓
图8.6.2-a
消火栓的间距可按下式计算:
同时使用水枪的数量为1支时,应保证有一支水枪的充实水柱到达室内任何部位,其消火栓的布置如图8.6.2-b。
图8.6.2-b
消火栓的间距可按下式计算:
水枪的充实水柱长度可按下式计算:
式中 SK--水枪的充实水柱长度(m);
H层高--保护建筑物的层高(m);
sinα--α 为水枪的上倾角。一般可采用45° ,若有特殊困难时,亦可稍大些,考虑到消防队员的安全和扑救效果,水枪的最大上倾角不应大于60° 。
例1:有一厂房内设有室内消火栓,该厂房的层高为10m,试求水枪充实水柱的长度。
解:采用水枪上倾角为45°,如图8.6.2-c。
图8.6.2-c
该厂房为单层丙类厂房。则需要的水枪充实水柱长度为:
根据规范要求,丙类单层厂房的水枪充实水柱长度不应小于7米,经过计算需要采用14.1m,因此采用14.1m(大于7m。符合规范要求)。
若采用水枪的上倾角为60°,则水枪的充实水柱长度为:
该厂房若采用水枪充实水柱长度14.1m有困难时,亦可采用11.5m。
例2:有一高层工业建筑;其层高为5m,试求水枪的充实水柱, 长度。
解:采用水枪的上倾角为45°。
则水枪的充实水柱长度为:
计算结果,水枪的充实水柱长仅需7.07m,但规范规定高层工业建筑的水枪充实水柱长度不应小于13m。因此,该高层工业建筑的水枪充实水柱长度应采用13m,而不应采用7.07m,以保证火场消防火员的安全和有效地扑救建筑物内的火灾。
三、室内消火栓处静水压力过大,再加上扑救火灾过程中,水枪的开闭产生水锤的作用,给水系统中的设备易遭破坏,因此消火栓处的静水压力超过80m水柱时,应采用分区给水系统。
消火栓处的水压力超过50m水柱时,由于水枪的反作用力作用,难于1人操作,为便于有效地使用室内消火栓上的水枪扑救火灾,消火栓处的水压力超过50m水柱时,应采取减压设施,但为确保水枪有必要的有效射程,减压后消火栓处的压力不应小于25m水柱。减压措施一般为减压阀或减压孔板。
四、消防电梯前室是消防人员进入室内扑救火灾的进攻桥头堡。为使消防火员向火场发起进攻或开辟通路,在消防电梯前室应设有室内消火栓,保证火场灭火的需要。消防电梯内的室内消火栓与室内其他的消火栓一样,无特殊的要求,但不能计入总消火栓数内。
五、消火栓应设在建筑物内明显而便于灭火时取用的地方。
为了使在场人员能及时发现和使用消火栓,因此消火栓应有明显的标志。消火栓应涂红色,且不应伪装成其他东西。
为减小局部水压损失,在条件允许时,消火栓的出口宜向下或与设置消火栓的墙面成90°角。
六、冷库内的室内消火栓为防止冻结损坏,一般应设在常温的穿堂和楼梯间内。冷库进入闷顶的入口处,应设有消火栓,便于扑救顶部保温层的火灾。
七、消火栓的间距应由计算确定。为了防止布置上的不合理,保证灭火使用的可靠性,规定了消火栓的最大间距要求。高层工业建筑、高架库房,甲、乙类厂房,设有空气调节系统的旅馆等火灾危险性大,发生火灾后损失大的建筑物室内消火栓间距不应超过30m。其他单层和多层建筑室内消火栓的间距不应大于50m。同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水带和水枪,便于管理和使用。每条消防水带的长度不应超过25m,因为水带长度过长,在火场上使用不便,我国消防队使用的水带长度一般为20m,但为了节约投资,减少竖管数量,有的地区将室内消防水带长度放宽到25m。
每个消火栓处应设消防水带箱,箱内放置消火栓、水带和水枪。消防水带箱宜采用玻璃门,不应采用封闭的铁皮门。以便在万一情况下敲碎玻璃使用消火栓。
八、平屋顶上设置的屋顶消火栓,用以检查消防水泵运转状况以及消防火员检查该建筑物内消防供水设施的性能时使用。也可以使用屋顶消火栓扑救邻近建筑火灾,保护本建筑不受邻近火灾的威胁。屋顶消火栓的数量一般可采用一个。寒冷地区可设在顶层楼梯出口小间附近。
九、高层工业建筑内,每个消火栓处应设启动消防水泵的按钮,以便及时启动消防水泵,供应火场用水。其他建筑内当消防水箱不能满足最不利点消火栓的水压时,亦应在每个消火栓处,设置远距离启动消防水泵的按钮。
按钮应设有保护设施,例如放在消防水带箱内,或放在有玻璃保护的小壁龛内,防止小孩或其他人误启动消防水泵。
常高压消防给水系统能经常保持室内给水系统的压力和流量,故不设室内远距离启动消防水泵的按钮。
采用小泵(稳压泵)经常运转,当室内消防管网压力降低时能及时启动消防水泵的设备者,可不设远距离启动消防水泵的按钮。
为及时扑灭初起火灾,减少水渍损失,设有空调系统的旅馆(即设有大空调管道系统的旅馆)、办公楼、以及超过1500个座位的大型剧院、礼堂,发生火灾后,火灾易从通风管道迅速蔓延扩大,若不能及时地扑灭初起火灾,往往造成较大的火灾损失。因而要求此种旅馆、办公楼内及该剧院、会堂闷顶内安装面灯部位的马道处,建议增设消防水喉(即用橡胶软管及胶管头上接有小水枪的设备),供旅馆内的服务员、旅客和工作人员扑救初起火灾使用。
旅馆、办公楼内消防水喉设在走道内,并保证有一股射流到达室内任何部位。
剧院、会堂吊顶内消防水喉应设在马道入口处,以利工作人员使用。
第8.6.3条 设置常高压给水系统(即设有高位水池或区域高压给水系统)的建筑物,可不设消防水箱。
设置临时高压给水系统,应设消防水箱,并应符合下列要求:
一、应在建筑物的顶部(最高部位),设置重力自流的水箱,因为重力自流的水箱供水安全可靠。
二、室内消防水箱、气压水罐、水塔以及各分区的消防水箱(或气压水罐),是储存扑救初期火灾用水量的储水设备,一般均应储存10min的消防用水量(即扑救初期火灾的用水量)。为节约投资,当水箱的容量很大时,可适当减少,因此规定消防流量不超过25L/s,可采用12m3;超过25L/s,可采用18m3。
三、消防用水与其他用水合并,可以防止水质腐败,并能及时检修。一般要求消防水箱与其他用水水箱合并。合并使用的消防水箱内的消防专用水,不应被生产、生活用水所占用,因此要求在共用的水箱内采取措施,例如将生产、生活出水管置于消防水面以上,或在消防水面处的生产、生活用水的出水管上打孔,保证消防用水安全。
消防用水的出水管应设在水箱的底部,保证供应消防用水。
四、固定消防水泵启动后,消防管路内的水不应进入水箱,以利维持管网内的消防水压。
消防水箱的补水应由生产或生活给水管道供应。严禁消防水箱采用消防水泵补水,以防火灾时消防用水进入水箱。
第七节 灭火设备
自动喷水灭火设备、水幕设备、水喷雾灭火设备、卤代烷灭火设备、二氧化碳灭火设备、蒸汽火人设备等固定灭火装置,在厂房、库房、公共建筑内,已开始使用。为了保证消防基本安全和节约国家投资,本规范仅对重点部位作了设置固定灭火装置的规定。
第8.7.1条 闭式自动喷水灭火设备:
自动喷水灭火设备在国外已广泛采用,根据我国国民经济水平,仅对火灾危险性大、经济损失大、政治影响大,发生火灾后人员伤亡大的重点部位,作了设置要求。自动喷水灭火设备火灾控制率如下表8.7.1。
表8.7.1 自动喷水头开放数和火灾控制率(%)
一般情况下,为了保证自动喷水灭火设备的灭火效果,其火灾控制率不宜小于95%。考虑到目前国民经济水平,我们规定了一些火灾危险性大、发生火灾后损失大的重点部位应设自动喷水灭火设备。
设有空气调节系统,即设有大空调系统的高级旅馆、综合办公楼(多功能的建筑物),火源控制较复杂,一般可燃物较多,特别是建筑装修材料和家具往往可燃,且火灾容易延着空调管道蔓延和扩大,故应在其走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务台的客房,应设自动喷水灭火设备。在条件许可时,各楼层虽设有服务台,亦宜设置自动喷水灭火设备。有人担心在客房内设自动喷水头,若发生误开启会造成水渍损失,特别担心管道内锈水污染高级物品。实践证明,这种担心是多余的,不必要的。第一是喷头是由易熔金属或玻璃球控制的,这些喷头生产,在技术上已过关,除非用人工撞击它,或到达火灾温度后才能开启,因此,平日不会发生误喷。我国30年代建成的数十座设有闭式自动喷水灭火设备的经验,就证明不会发生误喷或误动作的。第二是喷出的水是锈水,会污染室内高级物品的担心,也是不必要的。因为在闭式自动喷水管道内的水,由于报警阀的分隔,管内水含氧量极微,因而管内腐蚀极少,不致形成黄色的锈水。闭式自动喷水使用经验说明,闭式自动喷水管网内的水是比较清洁的,即使由于特殊原因而漏些水,也不会严重地污染物品。在国外有许多家庭住宅内设有闭式自动喷水灭火设备,由于我国的国民经济水平,只规定这些建筑物内的重要部位设置闭式自动喷水灭火设备。
高层卷烟成品库房发生火灾事故,即使用水扑灭了,但保护下来的卷烟成品也已成为废品,其水渍损失等效于火灾损失。另外,国内至今尚未发生过高层卷烟成品库房火灾,为区别对待,降低基建投资,把高层卷烟成品库房除外。信函和包裹分拣间也是同类情况。
第8.7.1A条、第8.7.1B条 这两条是对原规范第8.7.1条的补充。
自动喷水灭火系统控制和扑灭建筑初期火灾成功率较高,早已在国外广泛使用,近20年来在我国也得到普遍应用。由于地下商店和歌舞娱乐放映游艺场所具有火灾危险性,因此,对建筑面积大于500m2的地下商店和几种情况下的歌舞娱乐放映游艺场所,做出了设置自动喷水灭火系统的规定。