城镇分区供水的市政消防给水设计流量探讨

作者:李海
单位:云南省设计院集团
摘要:城镇分区供水的市政消防给水设计流量在现行规范中未做详细规定, 结合云南某城镇供水设计实例, 对城镇分区时市政消防给水设计流量的确定提出探讨意见。对于划分成多个独立的供水分区、各分区供水相对独立、各区间无火灾蔓延危险的地区, 可根据人口数确定消防给水设计流量;如果各分区有火灾蔓延的可能, 则应按连片区总人口数确定消防给水设计流量, 并按各分区消防用水设计流量标准应与整个片区标准取值一致分别进行消防校核。
关键词:城镇分区供水 市政消防给水 设计流量

城镇分区供水的市政消防给水设计流量探讨

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李海

云南省设计院集团

    要:

   城镇分区供水的市政消防给水设计流量在现行规范中未做详细规定, 结合云南某城镇供水设计实例, 对城镇分区时市政消防给水设计流量的确定提出探讨意见。对于划分成多个独立的供水分区、各分区供水相对独立、各区间无火灾蔓延危险的地区, 可根据人口数确定消防给水设计流量;如果各分区有火灾蔓延的可能, 则应按连片区总人口数确定消防给水设计流量, 并按各分区消防用水设计流量标准应与整个片区标准取值一致分别进行消防校核。

    

   收稿日期:2018-03-27

Discussion on design flow of municipal fire water supply in urban districts

Li Hai

    

   Received: 2018-03-27

0前言

   消防给水是市政供水的重要组成部分, 现行规范要求市政管道除按最高日最高时进行水力计算外, 尚须对消防供水工况进行校核设计, 以保证消防工况时的供水安全。现行《消防给水及消火栓系统技术规范》 (GB 50974—2014) 3.2.2条规定[1]:“城镇市政消防给水设计流量, 应按同一时间内的火灾起数和1起火灾灭火设计流量经计算确定”。根据上述规定, 同一时间发生的火灾起数和1起火灾灭火设计流量是市政消防给水设计流量确定的依据, 而二者的确定是基于城镇的人数 (见表1) 。

   根据《城市给水工程规划规范》 (GB 50282—2016) 6.1.4条[2]:“地形起伏大或供水范围广的城市, 宜采用分区分压给水系统。”而对市政分区供水时市政消防给水设计流量的确定, 现行《消防给水及消火栓系统技术规范》没有明确的规定。本文结合云南某城镇分区供水时市政消防给水设计流量的确定提出探讨意见。

   表1 城镇同一时间内的火灾起数和一起火灾灭火设计流量    下载原表

表1 城镇同一时间内的火灾起数和一起火灾灭火设计流量

1 云南某城镇供水分区概况

   云南某城镇位于滇中地区, 总规划面积20km2, 总规划人口21万人, 整个规划区由2部分组成:西部的平坝区和东部的缓坡区 (以下简称为西区和东区) , 2个片区中间有自然山体组隔, 山体为永久保留公益林, 2个片区中间有道路连通。西区规划面积4km2, 规划人口4万人, 片区规划标高1 775~1 805m;东区规划面积约16km2, 规划人口17万人, 片区规划标高1 605~1 800m。东西两片区中间规划有1座水厂, 整个城镇规划由该水厂统一供水。水厂总规模6万m3/d, 清水池出水标高1 825m, 可向2个片区重力供水。根据规划, 2个片区由水厂分别重力供水, 形成2个自然的供水分区。东部缓坡区由于高差较大,

   最高点与最低点高差约205m, 为防止给水系统水压超过用水器具给水配件的最大工作压力, 同时考虑消防员使用市政消火栓时的安全, 参考《建筑给水排水设计规范》 (GB 50015—2003, 2009年版) 3.3.4条对水压的要求[3], 本次设计将东区分为4个供水分区。由上至下分别为东一区、东二区、东三区、东四区, 每个分区高差控制在50m左右, 在满足各用水点水压要求的同时尽量减少片区内的超压点。为提高供水保证率, 结合地形特点及片区路网规划, 水厂2根主供水主管呈“人”字形布于东西两侧的市政路上, 分级减压后向4个供水分区供水, 各片区间相对独立无连通管道。整个城镇的供水分区相关要素详见表2, 供水分区示意详见图1。

   表2 云南某城镇各供水分区相关数据    下载原表

表2 云南某城镇各供水分区相关数据
图1 云南某城镇供水分示意

   图1 云南某城镇供水分示意   下载原图

    

2 各供水分用消防用水量探讨

   对城镇分区供水时消防用水量的确定, 在进行该城镇供水规划设计消防用水量讨论时, 有以下3种观点。

   观点一, 根据该城镇规划分区, 西区按西区规划人口确定消防用水量, 东区按东区规划人口确定整个片区消防用水量, 每个供水分区设1起火灾进行消防校核。即西区同一时间内的火灾起数为2起, 1起火灾灭火设计流量为30L/s;东区同一时间内的火灾起数为2起, 1起火灾灭火设计流量为45L/s, 东区每个供水分区设1起火灾进行消防校核。

   观点二, 根据该城镇各个供水分区人口 (详见表2) , 分别按表1取各个供水分区消防用水量。即根据各分区规划人口, 该城镇东西两区5个供水分区同一时间内的火灾起数均为2起, 1起火灾灭火设计流量均为30L/s。

   观点三, 根据该城镇全部规划人口 (21万人) , 按表1取各个供水分消防用水量。即东西两区5个供水分区的同一时间内的火灾起数均为2起, 1起火灾灭火设计流量为60L/s。

   上述3种观点消防用水量取值不同, 对管网的消防校核影响很大。究其原因, 主要是对消防用水量确定的主要依据人口数据的界定范围有分歧, 同时未对消防给水管网的设计运行情况未作深入分析, 现探讨如下。

   (1) 观点一表面看是执行了规范要求, 但其设置方式忽略了2起火灾可能发生在同一供水分区的最不利情况, 如东区某一分区同时发生2起火灾, 只能保证其中1起火灾灭火用水量。这显然降低了消防校核要求。

   (2) 观点二虽然考虑了2起火灾同时发生在同一供水分区的可能性, 但东区供水分区是由地形特点和供水条件人为划定的, 各分区之间并无天然阻隔, 根据《消防给水及消火栓系统技术规范》3.2.2的条文说明[1], 该条文对1起灭火用水量的规定是参考英美等国消防规范并结合我国火灾统计数据分析得出的。采用供水分区人口分别计算消防设计给水量显然降低城市建筑密度和规模, 相应降低了城镇火灾发生起数及单起灭火用水量标准。

   (3) 观点三是一种简单武断的做法, 未对城镇建筑的组成和市政给水管网情况进行深入研究, 仅根据城镇规划人口就将各供水分区的消防用水量划定, 表面上是严格执行了规范, 其实未深刻了解规范的内涵。

   《消防给水及消火栓系统技术规范》3.2.1条规定[1]:“市政消防给水设计流量, 应根据当地火灾统计资料、火灾扑救用水量统计资料、灭火用水量保证率、建筑的组成和市政给水管网运行合理性等因素综合分析计算确定”。该城镇由相对独立的东西两片区组成, 供水由规划水厂统一分片供给, 东西两片区间无火灾蔓延的危险, 市政消防给水设计流量应按2个片区人数分别确定。整个东区连成一片, 有火灾蔓延的可能, 不管区内管线是否连通, 其消防给水设计流量应按整个东区人数确定。

   综上, 笔者认为根据该城镇地形特点、规划布局及供水规划, 消防给水设计流量应按东西2个片区的人口规模分别确定:西区按规划人口4万人确定, 东区按规划人口17万人确定, 东区内各供水分区消防给水设计流量应取东区消防给水设计流量而不能再拆减, 整个规划区消防给水设计流量应根据规模较大的东区来确定。具体来说, 该城镇西区规划人口4万人, 消防校核时同一时间内的火灾起数应为2起, 1起火灾灭火设计流量为30L/s;东区规划人口17万人, 消防校核时东区各个分区应分别进行校防校核, 每个分区同一时间内的火灾起数均为2起, 1起火灾灭火设计流量为45L/s。而水厂能提供的消防给水流量应按规模较大的东区取值, 即不小于90L/s, 持续时间不少于2h。

3 小结

   综上所述, 城镇如果划分成多个独立的供水分区、各分区供水相对独立、各区间无火灾蔓延的危险, 可根据各分区相应的人口数分别确定各分区的消防给水设计流量。如果各分区有火灾蔓延的可能, 则应按连片区总人口数确定各分区消防给水设计流量, 各分区应分别进行消防校核, 各分区消防用水设计流量标准应与整个片区标准取值一致。

   市政消防给水是关系城镇公共安全的重要基础设施, 消防给水设计量的确定是市政消防设计重要的参数, 其取值应结合城镇总体规划、地形特点、市政给水管网等综合分析确定, 不能简单照搬规范数据, 这样才能保证工程在运行上安全可靠、技术上先进合理、经济上节约可行。

  

    

参考文献[1] GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范

[2] GB 50282—2016城市给水工程规划规范

[3] GB 50015—2003 (2009年版) 建筑给水排水设计规范
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