某大型纸业集团二期工程消防设计

　　摘要：某纸业集团的二期工程，拟建纸制品车间、仓库及附属用房，建筑面积大，火灾危险性高，以此为实例介绍消防系统的设计。现结合一期工程消防管网现状，介绍了二期消防设计的过程及本实例中消防设计的注意点。

　　关键词：纸制品车间仓库   消火栓系统   自动喷水灭火系统

　　1、工程概况

　　本工程为某大型纸业集团的二期工程，新建有车间、成品库、材料库及三个附属用房，车间、成品库及材料库均为三层的框架结构，建筑面积分别为16720m2 ，25272 m2 ，13991 m2 ，高度均为18.3m，成品库屋顶设有消防水箱间；三个附属用房为建筑面积约500m2的单层建筑，其中附属用房三设有地下消防泵房。所有单体建筑危险性均为丙类，建筑耐火等级均为二级。因纸制品属易燃品，且本工程建筑面积大，火灾危险性大，消防安全要求高，现结合一期工程管网现状，依据二期的工程要求，充分做好消防系统的设计。

　　2、室外消防用水

　　依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.2.2条规定，本工程为耐火等级二级的丙类车间仓库，三个附属用房的体量约2500 m3，车间、成品库、材料库体量大于50000 m3，故车间的室外消防用水量为40L/S，成品库、材料库的室外消防用水量为45L/S，附属用房的室外消防用水量为15L/S。厂区一期设有临时高压消防系统，原有消防水池容量260m3，设有两根DN150的市政补水管，火灾延续时间3h，可补水量260m3，泵房内设有两台消火栓加压泵，流量50L/S，杨程45m，从泵房引两根DN200的管道在室外布成环状，二期利用一期预留的两根DN200的消防管道在厂区内布成环状，环网上设室外消防栓，满足二期室外消火栓用水量。

　　3、室内消火栓设计

　　3.1消防用水量

　　依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.1条规定，车间为建筑高度小于24m，体量大于10000 m3的厂房，室内消火栓用水量为10L/S；成品库、材料库为建筑高度小于24m，体量大于5000 m3的仓库，室内消火栓用水量为10L/S；三个附属用房为建筑高度小于24m，体量大于5000 m3的仓库，室内消火栓用水量为10L/S。

　　3.2系统组成

　　车间、成品库、材料库的室内消火栓管道在竖向不分区，从室外加压环网引两根DN100的管道在室内布成立体环状网，各层均设置室内消火栓，消火栓保护半径28m，保证同时有两股水柱同时到达任一灭火点，充实水柱不小于15.6m；三个附属用房仅设置两个消火栓，，消火栓保护半径28m，保证同时有两股水柱同时到达任一灭火点，充实水柱不小于10m故从室外加压环网引一根DN80的管道布成支装管网。

　　所有单体建筑无冬季采暖，故室内消火栓系统采用干式系统，消火栓管道入户管后设置快开式蝶阀，环网顶端最高处设置自动排气阀。

　　4、自动喷水灭火系统

　　4.1设计范围

　　《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.1条规定，每座占地面积大于1000 m2的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品的仓库为宜设置自动喷水灭火系统的场所，本工程中材料库、成品库为储存纸制品的大型仓库，纸制品易燃性高，火灾危险性大，经与消防部门沟通协商，材料库、成品库设置自动喷水灭火系统。

　　4.2设计参数

　　《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）附录A规定纸制品的仓库危险等级为Ⅱ级，据甲方提供资料表明材料库及成品库的货物储存型式为堆垛储物，仓库每层净空高度为6.0m，储物高度为4.0m，材料库及成品库的设计喷水强度为12（L/min·m2），作用面积200 m2，持续喷水时间2h，喷洒头工作压力0.1Mpa，系统设计用水量52L/S。

　　4.3 系统组成

　　A．系统选择：因本工程无采暖，且纸制品仓库禁水，故选用预作用系统，本工程自动喷水灭火系统在竖向不分区，由消防泵房引两根DN200给水管供给本工程喷淋用水。

　　B．报警阀设置：成品库喷淋系统共设四组预作用报警阀，材料库喷淋系统共设三组预作用报警阀，均位于首层报警阀室内，报警阀前管道成环状，每个报警阀担负的喷洒头数均不超过800个。

　　C．喷头选用：根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）第6.1.6条规定，仓储用房宜选用快速反应式喷头，喷头感温等级68°C，K=80。

　　D．水流指示器和信号阀：成品库每层分为四个防火分区，材料库每层分为两个防火分区，每个防火分区均设信号阀和水流指示器。

　　E．末端试水装置：为了保证系统安全可靠，每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，其它防火分区和各楼层的最不利喷头处，均设DN25的试水阀，试水排水为间接排水。

　　4.4 系统控制

　　A．火灾发生区或楼层的探测器动作，向控制箱输入信号，控制箱向消防控制中心发出报警信号，同时打开预作用报警阀处的电磁阀，开启管网系统末端快速放气阀前的电磁阀，向管网供水，和排出管网空气，保证系统灭火。

　　B．无火灾发生时，管网内充有0.05MPa的压缩空气。预作用报警阀配套一台小型空气压缩机和自动控制装置。如管网气体压力小于0.03MPa时，则预作用报警阀的低气压检测开关向消防控制中心发出故障报警，提示管理人员对系统进行维修检测。

　　5、二期消防泵房设计

　　消防用水量标准及一次灭火用水量

 

序号	消防系统名称	消防用水量标准	火灾延续时间	一次灭火用水量	备注
1	室内消火栓系统	10L/S	3h	108 m3	由二期消防水池供
2	自动喷水灭火用水量	52L/S	2h	375 m3	由二期消防水池供
3	室外消火栓系统	45L/S	3h	483 m3	由一期室外消防加压管网供
	合      计			969 m3

　　二期在附属用房（三）内新建地下消防水池（水池容积485m3，满足二期自动喷水灭火系统用水和室内消火栓用水量483 m3的要求。）及消防加压泵房，泵房内设两台消火栓加压泵（一用一备），流量10L/S，扬程50m；三台喷淋加压泵（两用一备），流量30L/S，杨程60m，在成品库屋顶水箱间内设水箱一座（有效容积18m3），供给厂区10分钟的初期消防用水量；从泵房引两根DN200的消火栓加压管道在室外布成环状，供给厂区二期室内消火栓系统用水；从泵房引两根DN200的喷淋加压管道在室外布成环状，供给厂区自动喷水灭火系统用水。

　　6．消防原理示意图如下：

　　6．小结

　　纸制品的仓库火灾危险性大，做好消防设计至关重要，尤其是仓库的喷淋设计，以成品库为例，面积约25000 m2，最大跨度120m，干管管线布置较长，预作用自动喷水灭火系统的充气时间较长，为此喷淋干管末端设置电磁阀和快速排气阀，喷淋立管的顶端也设置自动排气阀。

　　另外需结合管网现状，分析好待建工程的要求，对消防系统的选择和相互之间的组合进行优化设计，已达到安全、经济的目的。