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摘要：環境溫度低于4℃的場所，宜采用干式系統，濕式系統常規保溫只起到減小管道散熱的速度，沒有額外的熱量供給，無法避免管道凍結，保溫只起到減小管道散熱的速度，采用電伴熱又會增加日常的運行費用，實際應用效果難以保證。干式系統無疑是一種安全、可靠、節能的選擇，但是其在設計中與濕式系統相比，存在諸多不同，文章擬對南京江北新區某敞開式停車樓為例，對干式系統的設計進行分析總結，為同行在類似工程設計中提供參考。
關鍵詞：敞開停車樓；干式消火栓系統；預作用系統；充水時間
隨著國民經濟發展及建筑行業的快速發展，敞開式停車樓無須大面積開挖及容積率的考慮，逐漸被建設方所接受。然而近年來接連出現極端惡劣的雨雪天氣，給排水管道凍裂爆管現象時有發生，給人民群眾日常生活帶來了諸多不便，非常年溫度在0℃以上地區的管道防凍工作理應引起建筑給水排水專業設計人員的重視。本文以南京江北新區某敞開式停車樓為例，著重介紹該項目的消防給水系統的設計思路，總結了各系統的設計要點，并提出個人看法，供同行參考。
1工程概況
本工程位于南京市浦口區橋林街道，為敞開式停車樓，地上5層，建筑面積2.1萬m2，建筑高度21.85m，其中1層為附屬設備機房，2層~5層為敞開式停車庫。南京地區最冷月平均氣溫-1.8℃，極端最低溫度為-12.2℃。
2敞開式汽車庫的設計依據
文獻[1]第2.0.9條：“任一層車庫外墻敞開面積大于該層四周外墻體總面積的25%，敞開區域均勻布置在外墻上且其長度不小于車庫周長的50%的汽車庫”；文獻[2]第7.1.3條：“室內環境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式消火栓系統”。環境溫度低于4℃的消火栓系統，由于沒有額外的熱量供給，管道有結冰的危險，導致管道供水能力減弱，影響系統安全，本工程采用干式消火栓系統；由于本項目疏散距離不滿足文獻[1]第6.0.6條的要求，需要增加自動滅火系統。文獻[3]第4.2.3條：“室內環境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式系統”，文獻[3]第4.2.4條：具備下列要求之一的場所，應采用預作用系統第3款：“用于替代干式系統的場所”，本工程采用預作用自動噴水滅火系統。
3干式消火栓系統
3.1干式消火栓系統的規范要求。文獻[2]第2.1.10條：“平時配水管網內不充水，火災時向管網充水的消火栓系統”；第7.1.6條：干式消火栓系統的充水時間不應大于5min，并應符合下列規定：①在供水干管上宜設干式報警閥、雨淋閥或電磁閥、電動閥等快速啟閉裝置；采用電動閥時開啟時間不應超過30s；②當采用雨淋閥、電磁閥及電動閥時，在消火栓處應設置直接開啟等快速啟閉裝置的手動按鈕。由此可見，充水時間是系統設計的主要控制目標，同時干式系統除管道為空管外，還有快速啟閉裝置及快速排氣閥等組件。
3.2干式消火栓系統的系統設計。3.2.1充水時間的控制。管道充水時間和快速啟閉裝置后管道規模有關，具體指標就是管道的容積，t=v/q，其中v為管道容積，q為系統設計流量，針對本項目，設計流量為10L/s，管道體積最大為3.6m3；3.2.2快速啟閉裝置。①采用干式報警閥時，系統類似干式自動噴水系統，準工作狀態時由空氣壓縮機維持系統充氣壓力，火災時消防栓開啟，有壓氣體從栓口排出，系統壓力降低，干式報警閥自動打開，室外水進入系統，壓力開關自動啟動消防泵，報警閥后閥門應采用信號閥，由于管道先排氣，后排水，對于本項目未必適合，而且系統相對復雜，維護困難。②采用雨淋閥時，不同于自動噴水雨淋系統，由火災自動報警系統或傳動管聯動開啟雨淋閥和消防泵，而是由消防栓處的手動按鈕開啟，為半自動系統，雨淋閥僅起接通與關斷供水管道的作用；維護相對復雜。③采用電磁閥或電動閥時，類似雨淋閥，為半自動系統，雨淋閥僅起接通與關斷供水管道的作用；兩者中優先選電磁閥，維護相對簡單。3.2.3快速排氣閥的選擇。當采用干式報警閥時，排氣閥的排氣流量不應小于系統的設計流量與管道體積流量的最大值，否則充水時間會延緩，常規微量排氣閥無法滿足要求，采用電磁閥等時，可能由于某種情況導致管道也充滿空氣，為了系統安全可靠，排氣閥的排氣流量選擇干式報警閥。3.2.4泄水閥及管道的設置。對于干式消火系統，快速啟閉裝置上游通常是濕式系統，下游是干式系統，但是在春、夏、秋季可以是濕式系統，同比濕式系統更加可靠，冬天來臨前，由物業人員將管道內水排空，轉換成干式系統。泄水閥通常設于立管或引入管閥門井中。為了便于系統排空，就要求消防栓支管應向上接，室內橫干管有坡度，坡度為0.002，坡向泄水閥處。
3.3干式消火栓系統的小結。除上述差異外，干式消火栓系統與濕式系統的消防水箱、流量開關及低壓壓力開關的設置等參照濕式系統設計即可。本工程干式消火栓系統參見圖1所示。
4預作用系統
4.1預作用系統的規范要求。預作用系統是在準工作狀態時，配水管道不充水，火災時由火災自動報警系統（單連鎖）或者由火災自動報警系統及充氣管道上的低壓壓力開關（雙連鎖），直接聯動預作用報警閥，使報警閥后管道充水，同時直接啟動消防泵。文獻[4]第5頁表明，準工作狀態嚴禁誤噴的場所采用單連鎖系統，嚴禁充水的場所采用雙連鎖系統，替代干式系統的場所采用單雙連鎖都可以采用，這與文獻[3]第11.0.5條內容有出入，作者理解圖集的解讀是對規范的修正，更符合實際，結合本工程誤充水不是問題的關鍵，采用單連鎖的預作用系統符合要求。文獻[3]第5.0.11條對單連鎖系統的作用面積有明確的規定，第8.0.11條明確要求充水時間不宜大于2min。
4.2預作用系統的設計。4.2.1充水時間的控制。原理參照干式消火栓系統，本工程配水管道容積不應大于3.6m3。4.2.2預作用報警閥的選擇。對于閥后為空管的預作用系統可以直接選取雨淋閥作為預作用報警閥，設充氣的預作用系統報警閥由濕式報警閥、雨淋閥等構成。4.2.3空壓機的配置空壓機的供氣規模應在30min內使管道內的氣壓達到設計要求，對于預作用系統，文獻[5]第232頁要求空壓機啟泵壓力為0.033MPa，停泵壓力為0.047MPa；系統壓力低于0.03MPa時，空壓機自帶的壓力開關報警。
4.3快速排氣閥的選擇。快速排氣閥的體積流量干式消火栓系統，有壓充氣管道的快速排氣閥前，應設常閉電動閥，在啟動消防水泵的同時開啟。
4.4預作用系統的小結。預作用系統在系統組件，聯動控制等方面與濕式系統不同，消防水箱、流量開關及低壓壓力開關的設置等與濕式系統相同。本工程預作用系統參見圖2所示。預作用報警閥間要求建筑專業全部保溫處理，平面布置參見圖3所示。
5結語
在管道水可能冰凍的敞開式停車庫，消防給水系統應優先選擇采用干式消火栓及預作用系統（需要設計自動滅火系統時），充分理解規范內涵情況下，系統可以做到安全可靠，符合“綠色建筑”的時代潮流。
參考文獻
[1]GB50067-2014,汽車庫、停車場、停車場設計防火規范[S].
[2]GB50974-2014,消防給水及消火栓系統設計規范[S].[3]GB50084-2017,自動噴水滅火系統設計規范[S].
[4]19S910,自動噴水滅火系統設計[S].
[5]2009JSCS-3,全國民用建筑工程設計技
作者:唐國鋒 單位:中哲國際工程設計有限公司