高位消防水箱处于最低供水水位时的最低供水压力,应满足在同时启用限定数量的消火栓或喷头时,所有水枪的充实水柱长度或所有喷头的工作压力均符合设定值。也就是说,只要启用的消火栓或喷头的数量不超过限定值,所有水枪的充实水柱长度或所有喷头的工作压力,均不应低于按应用场所确定的设定值。
原《建规》对高位消防水箱供水压力的规定:高位消防水箱应设置在建筑物的最高部位。
原《高规》对高位消防水箱最低供水压力的规定:高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100 m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07 MPa;当建筑高度超过100 m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15 MPa。当高位消防水箱不能满足上述静水压力要求时,应设增压设施。
《建筑灭火设计手册》(1997年版)提出了与原《高规》相呼应的高位消防水箱的设置方法:①顶层室内消火栓的栓口至顶板的距离为2.0 m;②顶层上方的电梯机房层高3.0~3.5 m;③消防水箱再架空1.5~2.0 m。该方法可使高位消防水箱底面与最不利点消火栓栓口形成7 m的高程差,可使高位消防水箱对最不利点DN65消火栓的最低供水压力达到0.07 MPa。
《消防给水及消火栓规范》对高位消防水箱供水压力的规定:高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应按下列规定确定:
(1)一类高层公共建筑,不应低于0.10 MPa。但当建筑高度超过100 m时,不应低于0.15 MPa。
(2)高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑,不应低于0.07 MPa,多层住宅不宜低于0.07 MPa。
(3)工业建筑不应低于0.10 MPa。当建筑体积小于20 000 m3时,不宜低于0.07 MPa。
(4)自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火所需压力确定,但不应小于0.10 MPa。
(5)当高位消防水箱不能满足(1)~(4)的静水压力要求时,应设稳压泵。
按《消防给水及消火栓规范》规定归纳的室内消火栓配套高位消防水箱的最低供水压力如表9所列。
表9 现行规范对室内栓配套高位消防水箱最低供水压力的规定
注:H为建筑高度;V为建筑体积。
该规范将高位消防水箱最低有效水位对最不利点室内消火栓的静水压力,分别按固定值规定为不应低于0.07 MPa,0.10 MPa,0.15 MPa,将湿式系统最不利点喷头的静水压力,按固定值规定为不应低于0.10 MPa。(www.xing528.com)
上述“高位消防水箱最低供水压力”和“高位消防水箱处于最低有效水位时的最不利点消火栓静水压力”,均是指高位消防水箱处于最低有效水位、系统处于零流量时的稳压状态下,最不利点消火栓栓口处的静水压力。由于零流量状态不存在水头损失,所以此时最不利点消火栓栓口处压力表显示的静水压力就是高位消防水箱的重力供水压力。最低值为水箱最低供水水位与最不利点消火栓栓口之间的高程差,最高值为水箱最高水位与最不利点消火栓栓口之间的高程差。消火栓启用之后,系统流量不再为零,消火栓栓口处压力表显示的压力(《消防给水及消火栓规范》将其称为“动水压力”,其他称谓有“消火栓栓口出水压力”“消火栓工作压力”或“剩余压力”等)等于零流量下消火栓栓口静水压力与输送供水流量的水头损失之差,其数值不应低于水枪充实水柱长度的规定值所对应的消火栓栓口出水压力(表10)。
表10 19 mm喷嘴水枪充实水柱与DN65消火栓栓口出水压力
注:DN65消火栓与19 mm喷嘴水枪之间采用25 m长衬里水带连接。
由表10可知,DN65消火栓栓口静水压力为0.07 MPa,0.10 MPa时,启用后不能使配套连接的19 mm喷嘴水枪充实水柱长度达到7 m。因此,设置高度为7 m或最不利消火栓栓口静水压力为0.07 MPa的高位消防水箱,其最低供水压力无法使建筑物顶层甚至次顶层DN65室内消火栓连接的19 mm喷嘴水枪的充实水柱长度达到7 m。
《上海规程》中关于高位消防水箱供水压力的规定:高位消防水箱应保证自喷系统最不利点处喷头的最低静水压力和喷水强度,并应保证室内消火栓给水管网能充满水,对超高层建筑应保证最不利点室内消火栓静水压力不小于0.15 MPa。当高位消防水箱不能满足上述要求时,消防给水系统应设局部稳压设施(该规程将增压设备称为局部稳压设施)。
条文说明强调:需注意的是,除了最不利点处外的位置均应满足喷头工作压力的要求。
《自动喷水灭火系统设计规范》(2001年版)关于高位消防水箱供水压力的规定:采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统,应设高位消防水箱,其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度要求。
相应的条文说明解释了设置高位消防水箱的目的:
(1)利用位差为系统提供准工作状态下需要的水压,使管道内的充水保持一定压力。
(2)提供系统启动初期的用水量和水压,在供水泵出现故障的紧急情况下应急供水。
(3)确保喷头开启后立即喷水,控制初期火灾和为外援灭火争取时间。
消防水箱的供水应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度要求,是指消防水箱在向最不利区域输送设定供水流量时,应使最不利点喷头及其附近同时启用的喷头的工作压力均能达到按设置场所确定的应用压力。
供水压力是高位消防水箱的重要参数,根据上述要求,当高位消防水箱处于最低供水水位时,最不利点出水组件处的静水压力,应按最不利点出水组件的应用压力与高位消防水箱向最不利点及其附近同时启用的出水组件输送设定供水流量时的水头损失之和确定。符合上述条件的高位消防水箱,为灭火系统保持的稳压压力可确保按限定数量同时启用的出水组件的工作压力均能达到应用压力。因此,最不利点出水组件的应用压力、按最不利区域内限定数量出水组件同时启用为条件设定的供水流量以及向同时启用出水组件输送设定供水流量时的水头损失,是确定高位消防水箱供水压力必不可少的条件。
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