寒冷地区干式消火栓系统改造工程的研究与实践

寒冷地区干式消火栓系统改造工程的研究与实践

王雨亭  朱家喃

  沈阳深国际综合物流港置业有限公司   110000

摘要：本文旨在探讨北方寒冷气候条件下干式消火栓消防系统改造工程的设计、实施及性能评估。通过对现有消防系统的分析，结合北方冬季严寒的特点，提出针对性的改造方案，并通过实地应用验证其有效性和可靠性。本文旨在为寒冷地区的消防系统改造提供理论支持和实践指导。

关键词：北方寒冷天气；干式消火栓；消防系统改造；性能评估

一、引言

北方地区由于冬季气候严寒，对消防系统的正常运行和维护提出了更高要求。干式消火栓系统作为一种新型的消防系统，具有快速响应、高效灭火等优点，在寒冷地区具有广阔的应用前景。本文将结合笔者项目改造的案例，对干式消火栓系统改造工程在北方寒冷天气下的实施进行深入研究，以期为其他寒冷地区公共建筑消防管理提供理论支持和实践指导。

二、干式消火栓系统的特点

《建筑设计防火规范》第8.4.2条第九款提出：“严寒和寒冷地区非采暖厂房、库房及其他建筑的室内消火栓系统可采用于式消火栓系统，进水管应设快速启闭装置，管道最高处应设自动排气阀。”此条款提出了干式系统使用的可行性。

2.1适用场所

干式消火栓系统是以手、电动快开阀为界，阀入口侧接水源，管道内充满水；阀出口侧接管网，快开阀平时处于关闭状态，该管网平时为空管。火灾发生时，可通过以下几种方式打开阀门：消火栓处按钮启动；通过火灾探测器报警自动启动；现场手动应急开启。这样可以保证该阀门在任何情况下都能开启供水灭火。其应用条件是室内环境温度低于4℃，或高于 70℃且无法采用湿式消水栓系统的场所，宜采用干式消火栓系统，且只能应用在室内，不可在室外消火栓系统和市政消火栓系统中采用。

1.2主要特征

干式消火栓系统主要应用在无水干燥的环境下，其具有以下几点显著优势：一是管道内部处于无水状态，不会受到较低气温影响导致冰冻问题产生；二是管道处于无水状态，所以不需要另外对消火栓系统进行保温或者电伴热防护，节约能源，减少电气火灾；三是在管道中没有水源，许多管道的接口缝隙不会导致漏水问题产生。

当然也存在一些弊端，一是管道日常处于无水状态，阀门启动后，需要一段时间充水，延缓了火灾扑救时间；二是如果干式消火栓系统没有进行定期检查，很容易出现管道破裂情况，一旦发生火灾需要用水，可能造成其他非火灾区域水淹，火灾区域水量不足的情况；三是如果采用远程控制的方式来快速启动、封闭阀门，这种控制方式可靠性不足，很容易造成排气阀堵塞，在管道中存在大量的空气，延迟充水和扑救时间。

三、干式消火栓系统的组成

干式消火栓系统采用空气压力维持管道内干燥，避免了管道冻结的问题。在火灾发生时，系统迅速启动，将压力水充入管道，实现快速灭火。系统主要包含了消防水源、消防水泵、消防管网、管网附件以及自动控制装置等组成部分。

3.1消防水源

《建筑设计防火规范》中明确规定，消防水源主要通过城市给水系统或自然水源来提供，而且干式消火栓主要应用在寒冷的工业厂区，所以主要通过消防水池、高位消防水箱来提供水源，然后利用重力以及消防水泵，起到抽水加压的作用。

2.2消防水泵

在火灾事故发生后，火灾初期需要应用高位消防水箱通过重力加压提供水源，因高位消防水箱容量有限，火灾发生时，喷淋系统、消火栓系统同时启动用水量较大，需进一步采用加压设备灭火，一般投入高压消防水泵数量不少于2台，消防泵必须保持稳定的性能，同时还需设置应急备用电源，确保在电源切断的请下仍然能够启动。

2.3消防管网以及消火栓及管网附件

在埋设布置消防管网的过程中，需要把管网设置成环状，保证在应急状态下保障管网供水能力。为方便检修，庞大的环状管道中需要利用阀门来进行分割，把管道分别设置成几个独立段，对于消防给水管道的直径和流速也要结合实际情况进行合理设计。干式消火栓系统，需要在管网连接中安装附件，其中包括接头、阀门、排气阀以及固定装置，，通常压力不超过0.5Mpa，当超过0.7Mpa时要设置减压阀。一般而言，消防管道中使用的材料主要为热浸镀锌钢管，在连接钢管时需要采用合适的连接方式。在消防管网系统中安装排气阀，能够快速把消防管道中残余的气体排出，快速补充水源，起到良好的灭火作用。

2.4自动控制系统

为了在确保火灾事故发生后达到快速灭火的目的，必须在干式消火栓系统中设置自动控制系统，主要包括电磁阀（或电动阀）、自动排气装置和反馈装置。控制系统与火灾自动报警系统结合，当烟感、消火栓手动报警按钮等报警信号发出后，报警系统通过逻辑运算，通过模块对阀门（电磁阀或电动阀）和自动排气装置发出指令，在启动管网端气体排气的同时，启动电压（220V或24V）使阀门动作上水，火灾发生部位的安保人员可在消火栓连接水带，打开栓头出水灭火。

四、改造工程实施

改造工程包括对现有消防系统的拆除、干式消火栓系统系统的安装与调试等步骤，在改造工程时，需要遵循相关的国家或地方标准和规范，确保安全和合规性。同时还需要注意环保和节能等问题，尽可能减少对环境的影响，提高能源利用效率。主要包括以下几个步骤：

3.1确定改造方案：首先需要确定改造的具体方案，包括改造的范围、目标、实施方式等。这需要根据建筑的特点、使用情况、现有设施等因素进行综合考虑。

3.2设备选型：在确定了改造方案后，需要根据方案要求选择合适的设备，包括干式消火栓、管道、阀门等。选型时需要考虑设备的性能、质量、价格等因素，以确保改造后的设施能够满足安全要求。

3.3施工准备：在开始施工前，需要进行一系列准备工作，包括现场清理、设备运输、人员组织等。同时还需要制定详细的安全措施，开展安全技术交底，建设、施工和监理单位各负其责，确保施工过程中不会发生意外事故。

3.4安装与调试：在准备工作完成后，可以开始进行设备的安装与调试工作。安装时需要注意管道的布置、连接方式、固定方式等问题，以确保设施的安全可靠。调试时需要对设备进行测试，检查其性能是否符合要求。

3.5验收与投入使用：在安装调试完成后，需要进行验收工作，确认设施符合相关标准和要求后方可投入使用。同时还需要对使用人员进行培训，确保能够正确使用和维护。

五、结论与展望

本文总结了北方寒冷天气下干式消火栓系统组成结构、工作原理和改造工程的设计和实施，研究结果表明，干式消火栓系统系统在北方寒冷地区具有显著的优势和应用前景。未来，干式消火栓系统系统将逐步成为寒冷地区消防系统设计施工的主要方式，随着使用范围的不断扩大和施工过程优化，将会为北方地区的消防安全提供更加可靠的保障。

[1] GB 50016-2014，建筑设计防火规范[S].

[2] GB 50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[3]15S909，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[4]王艳敏，对干式消火栓系统设置要求的探讨，《低温建筑技术》，2017(039)006，8-10.

[5]姚学军，干式消火栓系统设置要求分析，《山西建筑》，2017（043）029，256-257.