(一)消防水箱
消防水箱是指設置在地面標高以上的儲存或傳輸消防水量的水箱。
它包括高位消防水箱和中間消防水箱。
高位消防水箱設在建筑物最高部位,儲存全部或部分消防水量,即常高壓消防給水系統1個水源和臨時高壓消防給水系統0.2個水源,消防用水靠重力自流至消防給水管網。
中間消防水箱是因消防給水系統垂直分區的需要而設置的并聯、串連、消防轉輸的水箱。
臨時高壓消防給水系統0.2個水源消防水箱設置的目的,一是提供系統啟動初期的用水量和水壓,在消防泵出現故障的緊急情況下應急供水,確保自動噴水滅火系統的噴頭開放后立即噴水,及時控制初期火災,并為外援滅火爭取時間;
二是利用高位差為系統提供準工作狀態下所需的水壓,以達到管道內充水并保持一定壓力的目的。
消防水箱的主要功能是儲水功能、自動供水功能。
常高壓消防給水系統的高位消防水箱滿足系統所需的壓力和流量的要求,以及火災延續時間內的用水量的儲備。
1.消防水箱的設置范圍
(1)高位消防水箱的設置
在采用臨時高壓消防給水系統時,或自動噴水滅火系統采用穩高壓消防給水系統或臨時高壓消防給水系統時,或采用高位消防水箱供水的常高壓給水系統時,應設高位水箱。
設置常高壓給水系統并能保證最不利點消火栓和自動噴水滅火系統等的水量和水壓的建筑物,或設置干式消防豎管(干式系統或預作用系統)的建筑物,可不設置高位消防水箱。
(2)中間消防水箱的設置
中間消防水箱的設置根據消防給水系統的給水方式不同而設置。
2.消防水箱的設置要求
由消防水箱的功能決定了消防水箱的水量,自動供水功能決定了消防水箱的設置高度。
(1)消防水箱的消防儲水量:
①高位消防水箱的消防儲水量如表所示。
②中間消防水箱的消防儲水量應根據所選系統給水方式來確定,如表所示。
(2)消防水箱的設置高度
自動噴水滅火系統對高位消防水箱設置高度的原則是:滿足系統最不利點處噴頭的最低工作壓力。
規范規定:系統最不利點處噴頭的工作壓力不應低于0.05MPa。
消火栓給水系統對高位消防水箱的設置高度要求見表所示。
中間消防水箱的設置高度是根據其所起的作用決定的。
當它具有高位消防水箱的功能時,應滿足高位消防水箱設置的要求,分區給水方式的中間消防水箱也應保證消防給水分區消火栓和噴頭的水壓要求。
當消防水箱的設置高度不能滿足設置原則時,應采取相應的技術保障措施,如消防穩壓設施。
3.消防水箱的構造
(1)消防水箱的構造如圖所示,其上通常設置進水管、出水管、溢流管、通氣管、水位信號裝置、人孔等。
(2)高位消防水箱向消火栓給水系統和自動噴水系統供水的管徑應根據系統設計流量確定,并不小于DN100。
(3)水箱材料的選擇。消防水箱可以選擇采取鋼筋混凝土、不銹鋼、搪瓷鋼板、熱鍍鋅鋼板等材質。
采用鋼筋混凝土時,消防水箱的內部應帖白瓷磚或噴涂瓷釉涂料。
采用其他材料時,消防水箱宜設置支墩,支墩的高度不宜小于600mm,以便于管道、附件的安裝和檢修。
在選擇材料時,要考慮強度、造價、材料的自重、不易產生藻類等,還應考慮消防水箱的耐腐蝕性(耐久性)。
(4)消防水箱的規格
不銹鋼、鋼板水箱宜采用組裝式,以便于施工、安裝。組裝水箱的模數通常是1000×10Q0、1000×500、500×500。水箱的容積可根據模數組合安裝。
(二)消防增壓穩壓設備
對于采用臨時高壓消防給水系統的高層或多層建筑物,當所設置消防水箱的設置高度滿足不了系統最不利點滅火設備所需的水壓要求時,應在建筑消防給水系統中設置增壓穩壓設備。
1.消防增壓穩壓設備的組成與工作原理
消防增壓穩壓設備一般由隔膜式氣壓罐、穩壓泵(兩臺,一用一備)、管道附件及控制裝置等組成,如圖所示。
在氣壓罐內有四個壓力控制點,分別與四個壓力繼電器相連接,用以控制穩壓泵和消防泵。其工作原理如圖所示。
在氣壓罐內設定的P_1、P_2、P_s1、P_s2四個壓力控制點中,P_1為氣壓罐設計最小工作壓力,P_2為消防水泵啟動壓力,P_s1為穩壓泵啟動壓力,P_s2為穩壓泵停泵壓力。當罐內壓力為P_s2時,消防給水管網處于較高壓力狀態,穩壓泵和消防水泵均處于停止狀態,隨著管網滲漏或其他原因造成泄壓,罐內壓力從P_s2降至P_s1時,便自動啟動穩壓泵,向氣壓罐補水,直到罐內壓力達到P_s2時,穩壓泵則停止運轉,從而保證了氣壓罐內消防儲水的常備儲存。若建筑物發生火災,隨著滅火設備的開啟用水,使氣壓罐內的水量減少,壓力不斷下降,當P_s2降至P_s1時,穩壓泵啟動,但由于穩壓泵流量較小,其供水全部提供給滅火設備使用,而氣壓罐內得不到補水,罐內壓力繼續下降,降至P_2時,在發出警報聲響的同時,輸出信號到消防控制中心,自動啟動消防水泵向消防給水管網供水,當消防水泵啟動后,穩壓泵便自動停止運轉,消防增壓穩壓功能完成。滅火后手動恢復,使設備處于正常控制狀態。
2.消防增壓穩壓設備的類型
增壓設備應滿足火災初期10min消防系統最不利點水量、水壓要求。
運用穩壓設備的目的是為了避免因消防管網漏水而造成增壓泵頻繁啟動。
增壓泵出水量,對消防栓系統不應大于5L/s;
對自動噴淋系統不應大于1L/s。
根據消防增壓穩壓設備在系統中的設置位置分類,具有以下兩種類型:
(1)上置式消防增壓穩壓設備
如圖所示,將消防增壓穩壓設備設置在高位水箱間,稱為上置式消防增壓穩壓設備。采用上置式消防增壓穩壓設備的優點是配用的穩壓泵揚程低,氣壓水罐底充氣壓力小,但對隔振要求高。
(2)下置式消防增壓穩壓設備
如圖所示,將消防增壓穩壓設備設置在底層消防水泵房,稱為下置式消防增壓穩壓設備。
由于氣壓罐內的供水壓力是借罐內的壓縮空氣來維持,因此,其不僅能保證滅火設備處所需的水壓,而且罐體的安裝高度還不受限制,可設置在建筑物的任何部位。
當高位消防水箱間的面積有限時,可采用這種下置式消防增壓穩壓設備。
3.消防增壓穩壓設備電控性能
(1)消防增壓穩壓設備電控系統具有自動、手動功能,并與消防控制中心或消防泵房聯接。
(2)兩臺穩壓水泵一用一備,輪流工作,自動切換,交替運行。
4.消防增壓穩壓設備的維護管理
(1)進出口閥門應常開。
(2)啟動運行應正常;啟泵與停泵壓力應符合原設定值;壓力顯示應正常。