浅析工业厂房干-湿转换消火栓给水系统

浅析工业厂房干 -湿转换消火栓给水系统

魏效红

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司，天津 300300

摘要：随着我国工业企业的不断增多，要想避免工业厂房出现火灾安全隐患，就要对工业厂房防火情况进行有效的监督和检查。只有做好监督和检查工作，才能将火灾隐患扼杀在萌芽当中，而消火栓系统是工厂消防设计的重要组成部分。研究工业厂房干-湿转换消火栓给水系统具有重要意义。本文就此情况展开论述，着重介绍干-湿转换消火栓给水系统，提供更安全可靠、更合理的消防灭火系统。

关键词：消火栓；给水管网；系统；

1 工业厂房干-湿转换消火栓给水系统概述

1.1 消防给水管网

根据我国相关的标准，室内消火栓系统应布置成环状。向室内环状消防给水管网供水的输水干管不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的输水干管应仍能满足消防给水设计流量。但是从一些施工现场反馈情况来看：1、一些改造项目，为了减少开挖、节省成本，就近从室外同一根干管相邻部位向室内引进两条输水干管，虽然满足了规范要求，但是当室外这根管道出现故障检修时，室内需要灭火时，室内整个管网处于没水状态，存在安全隐患；2、设计前期暖通专业设置了采暖系统，水专业布置了湿式消火栓系统，施工阶段，施工单位为节约成本，人员停留时间短的房间取消了采暖设施，未通知到水专业设计，施工验收时，天气暖和，整个管网水量水压均满足，冬季天气寒冷时，消防管网内水结冰，有冻裂管道的风险，同时也存在着安全隐患；3、未采暖房间管道采用电伴热保护，后期施工现场划包不明确，漏掉电伴热这一项，冬季依然存在安全隐患。

1.2 消火栓

目前厂房室内消火栓通常明装，在施工阶段，施工单位为了施工方便，并没有严格按照设计图纸位置，后期厂房设备搬进后，有些消火栓会被设备阻挡，着火时，不能被取用灭火；一些办公区的内嵌消火栓开口方向错误等等，这些都存着安全隐患，从而有可能导致火情的进一步扩大。因此可以看出，严格按照施工图纸施工，当现场需要移动位置时需要与设计人员沟通，需要设计核实后方可移动。

2 工程概况

某冶金工业厂房，长 272 m，宽 71 m，地上一层，建筑高度 6.26 m，总建筑面积 15605m2，钢筋混凝土框架结构，耐火等级二级。该工业厂房的生产火灾危险性类别为丙类厂房。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）8.2.1条规定，建筑占地面积大于300m2的厂房和仓库应设置室内消火栓系统。此丙类厂房应设计室内消火栓系统。室内消防用水量20 L/s，消防给水压力0.35 MPa。本厂房位于寒冷地区，为防止冬季管道冻结影响消防系统安全，本工程采用了干-湿转换消火栓系统。

3 干－湿转换消火栓系统设计

所谓干－湿式转换消火栓系统就是结合我国北方地区四季气候变化特点，冬季为防止未采暖房间消防给水管道冻结，采用干式消火栓系统，其他季节采用湿式消火栓系统的消防给水系统。在该消火栓系统的室外进水干管阀门井内设置快速启动电动阀，冬季电动阀后为干式消防管网，当火灾发生时，开启电动阀，使管道内充水，并进行灭火；试验或灭火结束后，关闭电动阀并通过室外进水干管阀门井内的放空阀及各消火栓处的泄水阀放空管道内的水以防管道冻结。在管道最高点设置快速排气阀，尽量缩短管网布置，以保证充水时间。

3.1 消防水源

室内外均采用临时高压消防给水系统，消防泵房内消防增压泵不应少于两台，且一用一备，消防增压泵流量及扬程应满足本工程所需设计流量及压力要求。

3.2 干式系统类型

选择消火栓干式系统主要有以下3种：（1）全自动干式系统：在供水干管上设置干式报警阀，平时系统管道内充满压缩空气，当干式报警阀开启后，快速排气阀开始排空管道空气，消防水进入管网，打开消火栓进行灭火。此系统需要设置管道压缩空气设备，增加了设备成本。（2）半自动干式系统：干式消防管道系统上设有可远程控制的快速启动电动阀，每一个消火栓处均设有消火栓按钮，控制按钮动作时，电动阀开启，快速排气阀工作，消防水进入管网，打开消火栓进行灭火。（3）手动干式系统：消防管道系统为干式，系统不设置永久性给水设施，消防用水来自消防车内的消防泵，通过消防水泵接合器向系统供水。通过 3 种干式系统的对比可以得出，半自动干式系统管道内是空管，相对于全自动干式系统来说不需要额外设置管道气体增加设备；半自动干式系统具有完整的消防给水系统，相对于手动干式系统来说消防给水系统的充水反应速度快。综合以上对比，本项目设计中采用了设备管理简单且投资少的半自动干式系统，可利用消火栓按钮启动电动阀，管道自动快速排气阀排空管道内空气，使管道充满水。

3.3 充水时间

《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014 第 7.1.6 条规定：“干式消火栓系统的充水时间不应大于 5 min。”这就要求管网布置时管道长度不能过长。第 8.1.8 条规定：“消防给水管道的设计流速不宜大于 2.5 m/s。”消防给水管道的设计流速按照2.0 m/s考虑，进户管快速启闭阀至最不利消火栓的距离最大为：2.5 m/s×(5×60) s = 750 m本工程中进户管快速启闭阀至最不利消火栓的距离最大为310 m，充水时间为2.1 min。即充水时间小于5 min，符合充水时间要求。

3.4 快速启闭电动阀

在消火栓系统的进水干管室外阀门井内设置快速启闭电动阀，每年春天时，打开快速启闭电动阀，使管道内充满水；当冬季来临时，关闭快速启闭电动阀。每个快速启闭电动阀与消火栓按钮联锁，电动阀门的开启时间不超过30 s。火灾发生时，可通过以下3种方式打开阀门:（1）消火栓处按钮启动，室内消火栓均采用SN65型消火栓，每个消火栓箱处均设置直接开启电动阀的启动按钮一个。（2）现场手动应急开启。（3）消防控制室手动/自动控制电动阀启闭。这样可以确保快速启闭电动阀，在任何情况下都能实现快速开启并进行管网充水灭火。

3.5 自动快速排气阀

在室内消火栓管网的最高点设置自动快速排气阀，以便快速排出系统内空气，并保证系统充水时间不超过 5 min。因本工程为一层建筑，室内消防管道敷设时设置一定坡度，在距离入户管最远处达到最高点，并在此点设置自动快速排气阀。

3.6 排水阀

消防进户管阀门井内设 DN25 放空阀，各消火栓处设置泄水阀，冬季打开放空阀及泄水阀泄掉室内消火栓管道内的水，平时放空阀及泄水阀为关闭状态，其他季节室内消火栓管道内充满水。

3.7 管道防腐

如果按照干-湿式交替运行，消防管道容易腐蚀，应对消防管网采用加强防腐措施，可以采用内壁衬胶的钢管或水泥砂浆衬里的金属管道以防止管道腐蚀造成管道泄漏。

结束语

综上所述，对于北方无采暖的工业厂房，根据季节变化选择干-湿转换消防系统，可以尽可能地减少管道为干式的时间，另外通过干-湿交替运行进行管道维护，可以确保消防系统的正常功能。既满足了火灾时快速灭火的要求，又在节约工程造价的基础上解决了管道冻结问题。

参考文献：

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