消防系统永临结合绿色施工技术应用与分析

消防系统永临结合绿色施工技术应用与分析

李龙飞

上海市安装工程集团有限公司  上海  200080

摘要：临时消防系统是建筑工程，尤其是超高层建筑工程实施中的重点，怎样在满足临时消防规范要求的情况下经济地布置临时消防系统，对项目的成本管理和绿色施工十分重要。本文结合实际工程案例分析消防系统永临结合的绿色施工的应用，推动了材料和能源的节约。

关键词：消防系统  永临结合  超高层

1 引言

在建筑施工过程中，施工现场存在易燃材料多、防火标准低、动火作业频繁等特点，且项目各方对施工现场消防安全重视不够，消防设施设置不够完善，使得施工现场火灾危险性较大。临时消防给水系统是保障施工现场消防安全最重要的措施，可有效扑救施工现场初期火灾和保障施工人员、财产安全。

2临时消防给水系统设置要求

临时消防给水系统是建筑施工消防最重要的消防措施，《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720—2011对施工现场临时消防给水系统做出了明确规定，其要点如下：

1) 临时用房建筑面积之和＞1000m2或在建工程单体体积＞10000m3时，应设置临时室外消防给水系统。当施工现场处于市政消火栓150m保护范围内，且市政消火栓的数量满足室外消防用水要求时，可不设置临时室外消防给水系统。

2) 施工现场临时室外消防给水系统的给水管网宜布置成环状；给水干管的管径应依据施工现场临时消防用水量和干管内水流计算速度进行计算确定，且不应小于DN100；消火栓的间距不应大于120m；消火栓的最大保护半径不应大于150m。

3) 建筑高度＞24m或单体体积超过30000m3的在建工程，应设置临时室内消防给水系统。室内临时消防竖管设置位置应便于消防人员操作，其数量不应少于2根，当结构封顶时，应将消防竖管设置成环状；消防竖管的管径应根据在建工程临时消防用水量、竖管内水流计算速度进行计算确定，且不应小于DN100；各结构层均应设置室内消火栓接口及消防软管接口，其间距在高层建筑中≤30m；高度超过100m的在建工程应在适当楼层增设临时中转水池及加压水泵。中转水池的有效容积不应少于10m3，上下两个中转水池的高差不宜超过100m。

4) 临时消防给水系统的压力应满足消防水枪充实水柱长度≥10m的要求；给水压力不能满足规定时，应设置消火栓泵，其数量不应少于2台，且互为备用；消火栓泵宜设置自动启动装置。

5) 消火栓泵应采用专用消防配电线路。

3 工程概况

本项目总建筑面积60万平方米，其中裙房商业7层（局部8层）21万平方米，地下室5层27万平方米，超塔57层，270米，12万平方米，5A甲级写字楼。

正式消防管道设计情况：本项目正式消防系统设置中间中转水箱，在30层设置2个100m³的中间传输水箱，在屋面设置2个100m³的消防高位水箱消防系统分为高区和地区，低区为1~28层，高区为29~57层；室内消火栓系统：室内消火栓用水量为40L/s，消火栓系统设置水泵接合器，其中高区通过接力泵提升后供水。室内消防主管采用DN150内外壁热镀锌无缝钢管，焊接法兰连接，管道工作压力不小于2.5MPa，消火栓采用DN100镀锌无缝钢管。

4 消防永临结合方案设计

（1）施工工程用水量

式中：K1-未预见的施工用水系数，取1.05；-年度工程量，取值见表1。

表1 用水工程量统计表

N1-手工用水定额，取700L/m³；

K2-用水不均衡系数，取1.5；

T1-年度有效作业日，取360d；

b-每天工作班数，取2班。

经过计算得到q1=1.73L/s。

（2）施工现场生活用水量

式中：P1-施工现场高峰人数，取800人；

N2-施工现场生活用水定额，取20L/人；

K3-不均衡系数，取1.50；

b-每天工作班数，2班；

经过计算得到q2=0.42L/s。

（3）施工现场消防用水量

消防用水量q3可根据消防范围及发生次数取用（见表2）。

表2 消防用水量统计表 单位：L/s

由表2可知项目超塔建筑面积12万平方米，在25hm2以内，施工现场火灾同时发生次数按两次计，故用水量q3取15L/s。

经上述计算可得总用水量Q=15+2.15/2=16.075≈16L/s，还应该增加10%，以补偿不可避免的水管漏水损失。故算上损耗最终可得Q≈18L/s。

（4）管径选择

管径计算：

式中：d-配水管直径，mm；

Q-耗水量，L/s；

v-消防时的水流速度（取v=2.5m/s）。经过计算得到=0.0957m

≈100mm小于DN150，因此现场主干管选用正式系统的DN150的热镀锌钢管。

（5）消防水池容量

消防水池容量计算：

式中：Vf-消防用水量，m3；

Qf-室内外消防用水量，L/s；

Q1-水池连续补充水量，L/s；

Tx-火灾延续时间（是指消防水泵开始从水池抽水到火灾基本被扑灭为止的一段时间），h。

经过计算得到Vf=3.6×（18L/s-2.5m/s×0.052×3.14）×2≈129m3。

现场需设置一座容量至少为129m3的消防水池来满足现场施工及消防持续用水需求。正式消防水池有效容积2*100m3=200m3＞129m3，正式消防水池完全满足现场消防给水需求。

（6）泵组选型

在临时与正式消防泵组之间做选择时，需考虑以下

两点要素：

（1）安装工艺。临时消防泵组现场可搭建槽钢基础，安装快捷简单，便于后期拆卸周转，场地约束性较小。

（2）水泵的扬程计算。地上部分设置一个泵站。具体计算如下：

H＝H1＋H2＋H3＋H4

式中：H-水泵扬程，m；

H1-水泵吸入口到最不利点的高差，m。本项目超塔的水泵传输最大高度为132m，故H1取132m。

H2-管道的水路损失，m，按H1的10%考虑为13.2m；

H3-泵房内水头损失，m，估算取2m；

H4-最不利点出水水压，m，按设计规范规定为25m；

故H＝H1＋H2＋H3＋H4＝132+13.2+2+25=172.2m，

所以消防水泵扬程确定为173m。

水泵的选型：根据以上情况分析，选用消防用水加压泵的流量为64.8m3/h、扬程为175m、功率为30kW的多级离心泵，设置两台，一备一用。

5 临时消防给水实施情况简介

从市政给水管引入2条DN200进水管，室外消防给水系统无须设置消火栓泵，直接与市政给水管网相接，采用DN150不锈钢管将市政给水引至水箱。地下室负1层消防水泵房内布置2套增压系统（一用一备），每套增压系统配备1台增压水泵及1台稳压泵，并在该层设置水平环管，从该层水平环管分至各消火栓立管，利用正式消火栓立管作为临时消防给水管。根据单个消火栓箱覆盖范围计算，地下室设置7路立管（裙楼5路立管、核心筒2路立管），其中在30层设置中转水箱。

临时消防水立管的安装位置需要满足整个超塔的覆盖范围要求，并结合现场施工条件及正式消火栓立管的分布情况来确定。所有的主管、支管及立管均按照正式消防工程进行施工。分部区域安装完成后保证正常通水并做好成品保护，待正式消防工程施工时，所有管道无须拆除，可显著降低人工及材料损耗，既能给项目施工带来便利，又能节约项目成本。

由于现场条件和工序限制，正式消防泵组控制柜不具备进场施工条件，采用临时消防泵组变频控制柜，其安装工艺快捷简单，现场可搭建槽钢基础，便于后期拆卸，场地约束性较小。

电气系统选择变频自动给水控制柜进行自动控制，在门卫报警处设置报警开关远距离操作，开关与消防泵接触器相连，实现远程启停以预防紧急突发情况。

泵房内排水按照设计院蓝图施工，采用正式消防水池蓄水搭配正式潜污泵进行压力排水。泵房集水井内设排水泵2台，排水容量不小于10L/s，水泵由潜水泵控制箱启停，集水井与消防水池排水沟连通，当集水井内水位升到预定高度，潜水泵开启运行，通过压力管道外接临时管道排至附近沉降井。

6 效益分析

临时消防系统与永临结合系统施工方案对比分析经济效益见表3

7 结论

本项目采用永临结合消防系统绿色施工技术，避免了在正式消防系统投入之后拆除临时消防系统。从实际效果看，达到了节约人工费、材料费，实现了降本增效，同时也切实体现了绿色施工的理念。

参考文献

[1]建设工程施工现场消防安全技术规范：GB50720-2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[2]消防给水及消火栓系统技术规范：GB50974-2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[3]王文忠.永临结合在超高层建筑的应用与经济效果分析[J].山东工业技术，2017（12）：107-110.