導(dǎo)語：玩具廠消防設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過玩具廠消防給水設(shè)計實例，論述了如何依據(jù)國外規(guī)范進行工業(yè)建筑的自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計。介紹了在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中，有關(guān)設(shè)計水量的確定，報警閥、壓力開關(guān)的設(shè)置，管網(wǎng)及噴頭的布置等方面與國內(nèi)常規(guī)作法的不同之處。

關(guān)鍵詞：玩具廠消防給水設(shè)計流量報警閥壓力開關(guān)噴頭

OnDesignofFireSystemforToyManufactory

Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.

1情況概述

南海市美泰玩具廠(簡稱玩具廠)始建于80年代初期，是一間大型的中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品是塑料玩具，且全部外銷。全廠主要車間有：配料車間、注塑車間、噴漆車間、組裝車間、維修車間和模具車間等，此外還有寫字樓、高架倉庫等用房。

建筑高度超過24m的高層工業(yè)建筑A、B、C、D廠房4座。在消防設(shè)施方面，部分廠房有簡單的室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)和電力報警系統(tǒng)。

該廠向境外火災(zāi)保險公司購買了火災(zāi)保險，因此必須重新設(shè)置安裝消防給水系統(tǒng)。由于境外保險公司的參與，玩具廠消防給水系統(tǒng)的設(shè)計與我國國內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計有很大的不同。具體的說，具有以下幾個特點：一是要符合中華人民共和國的消防規(guī)范；二是要滿足火災(zāi)保險公司的要求；三是所采用的設(shè)備和材料要有FM/UL認(rèn)證。

筆者作為玩具廠消防給水工程的設(shè)計者，在此對其進行分析介紹，與大家共同探討。

2消防給水系統(tǒng)設(shè)計水量的確定

經(jīng)過與消防部門、保險公司協(xié)商，消防給水系統(tǒng)水量作如下規(guī)定。

2.1室內(nèi)消火栓用水量的確定

室內(nèi)消火栓用水量按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，由于廠房高度介于24m至50m之間，所以消火栓用水量選用25L/s。同時使用水槍5支，每支水槍最小流量5L/s，每根豎管最小流量15L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為2h。

2.2自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計水量的確定

自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計水量按照美國NFPA13和NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定。由于玩具廠各廠房、車間的生產(chǎn)性質(zhì)不同，火災(zāi)危險性等級也不相同，所以各車間自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強度和作用面積也不同，具體情況見表1。

表1玩具廠噴淋系統(tǒng)設(shè)置基本數(shù)據(jù)

噴淋系統(tǒng)

設(shè)置地點噴水強度

/L/(min.m2)

(GPM.ft2)作用面積

/m2(ft2)每只噴頭最

大保護面積

/m2(ft2)設(shè)計流量

/L/s(GPS)

組裝、維修、模

具車間，寫字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)

配料、注塑車間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)

噴漆車間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)

高架倉庫18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)

在表1的4組數(shù)據(jù)當(dāng)中，兩組是中危險級，兩組是嚴(yán)重危險級。與我國自動噴水滅火系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計相比有較大差別：一是分類較細(xì)，每一等級的噴水量不是固定值，而是根據(jù)不同的建筑劃分成一個范圍；二是噴水量較大；三是嚴(yán)重危險級的噴淋系統(tǒng)仍可采用濕式報警系統(tǒng)。其中，倉庫的噴水量是按照NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定的，其特點是：噴水強度大，作用面積小。

至于系統(tǒng)設(shè)計流量的確定，應(yīng)選擇最不利情況時所需的消防流量(即可能發(fā)生最大的消防流量)作為自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量。從表1中可以看出，噴漆車間所需的消防噴水量最大，可作為自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量。經(jīng)采用NFPA13規(guī)定的計算機方法計算，水量約為68L/s。該車間位于A、B座廠房4樓。火災(zāi)延續(xù)時間按照NFPA13標(biāo)準(zhǔn)為2h。

3消防給水系統(tǒng)的布置

3.1系統(tǒng)設(shè)置

玩具廠的消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)采用分開設(shè)置，消火栓給水系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置。

根據(jù)玩具廠的廠區(qū)分布特點，全廠設(shè)有兩座消防泵房和水池。消防水池儲量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統(tǒng)，各自獨立(見圖1)。分別供應(yīng)全廠南半?yún)^(qū)和北半?yún)^(qū)的消防用水。兩個泵房各設(shè)2臺消火栓泵和自動噴水泵，均為1用1備，穩(wěn)壓泵只設(shè)1臺。消火栓泵流量28L/s(445GPS)，揚程86m(280ft)，功率37kW。自動噴水泵流量70L/s(1100GPS)，揚程70m(235ft)，功率75kW。穩(wěn)壓泵流量1.6L/s(25GPS)，揚程86m(280ft)，功率4kW。上述所有設(shè)備均為國外成套產(chǎn)品，即主泵、穩(wěn)壓泵、啟動柜都是成組配套的。

圖1玩具廠總平面圖

3.2濕式報警閥的設(shè)置

按照我國常規(guī)作法，嚴(yán)重危險級的建筑物，自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而玩具廠的建筑物危險等級，既有中危險級，又有嚴(yán)重危險級。但自動噴水滅火系統(tǒng)全部采用的是濕式報警系統(tǒng)。

《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，濕式報警閥的控制范圍是采用控制噴頭數(shù)目來確定的。但玩具廠如果采用此規(guī)定，濕式報警閥的布置將比較困難。所以，在玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中，濕式報警閥的控制范圍是采用控制面積來確定的。每組濕式報警閥的控制面積不超過4833m2(52000ft2)。全廠共設(shè)置8組濕式報警閥，全都布置在廠區(qū)內(nèi)廠房外墻邊醒目的地方。

3.3壓力開關(guān)的設(shè)置

消防給水系統(tǒng)中，凡是采用穩(wěn)壓裝置的，自動啟泵都是靠壓力開關(guān)來控制。一般常規(guī)作法是設(shè)置兩個壓力開關(guān)，一個控制穩(wěn)壓泵的啟、停，一個控制消防主泵的啟動。而在玩具廠消防給水設(shè)計中，選擇的是另外一種方法。即玩具廠兩套系統(tǒng)各設(shè)置3個壓力開關(guān)，一個控制穩(wěn)壓泵啟、停，其余兩個分別控制兩臺自動噴水主泵啟動。具體作法是：當(dāng)壓力低于0.8MPa時，穩(wěn)壓泵啟動，當(dāng)壓力高于0.89MPa時，穩(wěn)壓泵停泵；當(dāng)壓力低于0.75MPa時，啟動第一臺自動噴水主泵；當(dāng)壓力低于0.7MPa時，啟動第二臺自動噴水主泵。在這里，第二臺自動噴水泵不只是作為備用泵，而是第一臺泵水量的補充。

4消防給水管網(wǎng)及噴頭的布置

4.1室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的布置

室內(nèi)消火栓管網(wǎng)呈立體環(huán)網(wǎng)布置。消防箱設(shè)有普通消火栓和消防軟管卷盤，布置間距30m，消防門為玻璃門，按鈕開啟。4座主廠房屋頂，除了設(shè)有試驗用的消火栓外還配有壓力表。報警警鈴及遠(yuǎn)程啟泵信號線全部用鍍鋅線管保護。

4.2自動噴水給水管網(wǎng)的布置

由于玩具廠目前正在生產(chǎn)，廠房內(nèi)風(fēng)槽、線槽、工業(yè)管道交叉縱橫。使自動噴水給水管道布置十分不便。設(shè)計時，多次到現(xiàn)場查看，測量管道的位置，確定管道的走向。施工時，基本上避免了自動噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。

根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，玩具廠自動噴水管網(wǎng)布置成枝狀管，屬于一種不等壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上，由于玩具廠采用NFPA標(biāo)準(zhǔn)，與《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)不同，各個廠房、車間的噴水強度也不統(tǒng)一。所以，只能按照NFPA規(guī)定的方法，對各車間、分區(qū)的自動噴水管網(wǎng)逐段計算。配管時，一要滿足噴頭的工作壓力，二要考慮作用面積內(nèi)的平均噴水強度。從驗算結(jié)果看，兩條要求都得到滿足。

玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)的分布是很廣的，各個建筑都布置了自動噴水系統(tǒng)。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網(wǎng)壓力過高，流量過大的問題，在低層各分區(qū)水流指示器前，設(shè)置了減壓閥。

4.3放空管的布置

自動噴水給水管網(wǎng)的沖洗和放空措施是非常必要的。對玩具廠來說，自動噴水滅火系統(tǒng)分布廣，如何考慮系統(tǒng)放空，這是消防給水設(shè)計中面臨的一個具體問題。一般的自動噴水設(shè)計，是將每層樓自動噴水管網(wǎng)的末端設(shè)置一個檢驗放空閥，然后管網(wǎng)坡向放空閥以利整個系統(tǒng)放空。但是，玩具廠現(xiàn)場情況復(fù)雜多變，各種風(fēng)槽、工藝管道早已安裝就位，而且縱橫交錯。為了避免系統(tǒng)放水不完全，在玩具廠設(shè)計中采用了多處放空的方法。除了末端設(shè)置檢驗放空閥外，還在每層噴淋管網(wǎng)配水管的末端設(shè)置了放空閥、放空管(見圖2)。放空管管徑DN100且層層連通，到底層排入雨水井，同時解決了系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗放空的問題。

圖2噴淋系統(tǒng)放空管示意圖

此外，為了使噴淋系統(tǒng)更加安全、保險。除了按規(guī)定設(shè)置的水泵結(jié)合器外，在放空管的底部也設(shè)置了水泵結(jié)合器。

4.4泵房管道的布置

噴淋系統(tǒng)設(shè)計流量的校核，是每個設(shè)計者都關(guān)心的問題。用末端試水裝置檢驗，只能檢驗出系統(tǒng)正常與否。因水量太小，不能確定系統(tǒng)設(shè)計流量是否符合設(shè)計要求。燒爆幾只噴頭檢驗也是如此，又不可能讓整個作用面積內(nèi)的噴頭一齊噴水來檢驗。在玩具廠設(shè)計中，采用了如下方法來檢驗。在泵房自動噴水系統(tǒng)總出水管處，設(shè)回流試水管至消防水池。在回流試水管上設(shè)置了流量計和泄壓閥(見圖3)。泄壓閥是用來防止管道超壓，泄壓用的。而流量計則是用來檢驗系統(tǒng)流量大小的。用控制系統(tǒng)壓力的方法，檢驗系統(tǒng)流量是否符合設(shè)計要求。流量計帶液晶顯示和遠(yuǎn)傳功能，不僅現(xiàn)場能看得到，消防中心也能觀察到。同時，在泵房內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)和自動噴水系統(tǒng)管網(wǎng)之間，設(shè)一連通管。平時用閥門關(guān)閉，必要時可打開閥門，互為補充。這也是一種出于安全保險的考慮。

圖3消防泵房示意圖

4.5噴頭的布置

由于玩具廠各廠房、車間的噴水量各不相同。要根據(jù)其特點選擇不同種類的噴頭應(yīng)用于不同的場合，做到各類噴頭各盡所能、各盡其責(zé)。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭，噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個別地方，如調(diào)色間、調(diào)漆間，上空布滿抽風(fēng)口，則選擇了13.5mm口徑的側(cè)向噴頭。根據(jù)玩具廠生產(chǎn)現(xiàn)場腐蝕性較大、生產(chǎn)操作容易發(fā)生碰撞的特點，選擇了快速反應(yīng)、易熔合金噴頭，動作溫度74℃。具體情況見表2。

表2玩具廠噴頭種類一覽

噴頭設(shè)置地點出水口徑

/mm螺紋口徑

/mm動作溫度

/℃K值

組裝、維修、模具

車間，寫字樓12.7(1/2”)15(1/2”)7480

配料，注塑車間12.7(1/2”)15(1/2”)7480

噴漆車間13.5(17/32”)20(3/4”)74115

高架倉庫13.5(17/32”)20(3/4”)74115

在噴頭的布置上，根據(jù)場合不同，選擇不同的噴頭布置方式。對所有建筑(廠房)均采用建筑噴淋的方式來布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護方式布置，噴頭間距為3.0m×3.0m和2.5m×2.2m，這當(dāng)中考慮了建筑的開間布局和橫梁的位置因素。在設(shè)備比較高大和密集的車間，以及高架倉庫除了采用常規(guī)建筑噴淋外，還采用了加密建筑噴淋和設(shè)備噴淋雙重保護的方法來布置噴頭。設(shè)備噴淋采用分層布置。在中、下層噴淋，為防止碰撞，造成噴頭誤噴，噴頭上都加了保護罩，個別地方則采用邊墻型噴頭。

5完善的消防管理措施

要確保玩具廠消防萬無一失，完善的消防硬件設(shè)施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用，隨時發(fā)揮作用，消防的軟件設(shè)施就顯得十分重要了。在這方面外資廠的一些作法值得我們借鑒，筆者在這里簡單介紹一下。

5.1施工材料的保證

為保證消防設(shè)施的安全、可靠，玩具廠所有設(shè)備、材料都必須有FM/UL認(rèn)證。所以，所有噴頭、水流指示器、濕式報警閥、閥門、水泵等設(shè)備、材料均為國外產(chǎn)品。消火栓、管道采用國內(nèi)產(chǎn)品。小于等于DN100的管道采用國標(biāo)加厚鍍鋅管，大于DN100的管道采用鍍鋅無縫鋼管。

5.2管理制度的保證

玩具廠的防火制度是非常嚴(yán)格的，除了平時的防火宣傳、防火教育外，生產(chǎn)過程中的日常操作都有嚴(yán)格的規(guī)定。同時規(guī)定了廠房內(nèi)嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁動用電氣焊。廠房內(nèi)這一類的警告牌隨處可見，而且防火巡視員經(jīng)常巡視檢查。在消防工程施工中，也不允許在廠房內(nèi)動用電氣焊，鍍鋅無縫鋼管的連接都是在廠外焊好法蘭，現(xiàn)場裝配。施工中，配帶手提滅火器的防火巡視員現(xiàn)場監(jiān)視。

關(guān)于消防設(shè)施的保養(yǎng)，在消防工程的招標(biāo)文件中，就明確提出了施工單位要負(fù)責(zé)以后的日常維護保養(yǎng)工作。而且要有詳細(xì)的維修保養(yǎng)計劃。要求一個季度檢查維護一次，一年對設(shè)備檢查維修一次。施工計劃中，要有防火制度，否則算廢標(biāo)。

至于消防設(shè)施的管理，玩具廠明確規(guī)定：保安部負(fù)責(zé)消防設(shè)施的管理和巡視。保安值班室掛有消防系統(tǒng)圖和巡視路線圖。為防止無關(guān)人員隨便操作消防設(shè)施上的閥門，各處閥門平常都上鎖，鑰匙就掛在消防系統(tǒng)圖上閥門的位置上，以免搞錯。需要操作時，必須經(jīng)過保安值班人員。

6有關(guān)問題的思考

6.1自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量的商榷

自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量關(guān)系到對建筑物火災(zāi)的控制程度，也關(guān)系到滅火的效果。針對火災(zāi)危險性等級不同的建筑物制定出不同的設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)十分重要。

我國《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》將建筑物和構(gòu)筑物的火災(zāi)危險性等級分為三個等級，即嚴(yán)重危險級、中危險級和輕危險級。但規(guī)范并沒有一個明確標(biāo)準(zhǔn)來劃分這三個等級。因此，在設(shè)計時只能將所設(shè)計的建筑物與規(guī)范附錄二中所列舉的各種建筑進行比較來確定其危險性等級。而且，對各危險性等級的建筑物，設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)只有一個固定值。尤其是工業(yè)建筑，生產(chǎn)類別各不相同，應(yīng)該針對不同的生產(chǎn)類別，制定出一個比較詳細(xì)的設(shè)計流量分類標(biāo)準(zhǔn)。

筆者在玩具廠消防給水設(shè)計過程中，接觸了一些國外規(guī)范，像英國的FOC標(biāo)準(zhǔn)。其中，對于工業(yè)建筑，也是根據(jù)不同的生產(chǎn)類別，制定出不同的設(shè)計流量分類標(biāo)準(zhǔn)。

我國應(yīng)根據(jù)國內(nèi)長期實踐的經(jīng)驗，同時參照國外的先進經(jīng)驗，盡快制定出既安全又經(jīng)濟合理的設(shè)計流量數(shù)據(jù)。

在玩具廠消防工程設(shè)計過程中，有一點感受就是規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要定期修訂。事物是在飛速發(fā)展的，新技術(shù)、新方法、新概念不斷出現(xiàn)。一種標(biāo)準(zhǔn)長期不進行修訂，就跟不上事物的發(fā)展，就是落后的標(biāo)準(zhǔn)。

6.2報警閥的控制范圍

濕式報警閥是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要部件?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中將濕式報警閥的控制范圍確定為不超過800個噴頭。這是從系統(tǒng)檢修停用的角度來考慮的，是非常對的。不能允許噴淋系統(tǒng)停用的范圍過大，影響到建筑物安全，控制范圍應(yīng)有所限制。但是，這樣規(guī)定在設(shè)計過程中實行起來問題較多。實際上控制噴頭數(shù)目也就是確定濕式系統(tǒng)的控制面積。由于噴頭布置的疏密不同，同樣多的噴頭，保護面積是不相同的。相反，同樣的面積，噴頭數(shù)目也是不相同的。例如：1萬m2的面積，噴頭按3.6m×3.6m布置，噴頭數(shù)目就少于800個，用1個濕式報警閥就行了。而按3.0m×3.6m布置，噴頭數(shù)目就超過了800個，要用2個濕式報警閥。尤其是需要布置上、下噴頭的地方，上、下噴頭按1個噴頭計算，還是按2個噴頭計算，就有不同的意見。所以，濕式報警閥的控制范圍用面積來控制較為合適。像玩具廠這樣大范圍布置自動噴水滅火系統(tǒng)的地方，采用控制面積的方式布置濕式報警閥，基本上做到了報警閥分布均勻，報警時不僅告訴人們有火災(zāi)發(fā)生，同時知道發(fā)生在何處。

6.3消防器材的問題

玩具廠消防給水工程上的主要設(shè)備、材料，基本上都是國外產(chǎn)品。設(shè)計時，曾提出采用國內(nèi)產(chǎn)品，對方表示同意，但是提出必須要有FM/UL認(rèn)證。我們在市場上調(diào)查了一下國內(nèi)產(chǎn)品，幾乎沒有FM/UL認(rèn)證的，因此只好放棄。所以，希望中國的消防設(shè)備生產(chǎn)廠家，能夠盡快填補這塊空白。

6.4消防標(biāo)準(zhǔn)的銜接

目前，越來越多的外資企業(yè)到中國辦廠，他們的到來必然也帶來了國外的消防標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)如何與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)銜接呢?目前，沒有明確規(guī)定。像玩具廠這種作法就是設(shè)計者、火災(zāi)保險公司、消防部門3家協(xié)商的結(jié)果。

有協(xié)商就有不同意見。最初，保險公司提出室內(nèi)消火栓系統(tǒng)也采用國外標(biāo)準(zhǔn)，但是對于消火栓栓口壓力大于0.5MPa的要求，消防部門有不同意見，結(jié)果只好采用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。所以，應(yīng)對國內(nèi)外消防標(biāo)準(zhǔn)的銜接問題有一個明確的規(guī)定。

以上是筆者在南海市美泰玩具廠消防給水設(shè)計中的體會，不妥之處請指教。