工业厂房给排水及消防设计方法探讨_李莉.pdf

Public Utilities Design公用工程设计1引言工业厂房具有生产线的性质，一旦出现安全问题，会导致耗费大量资金、物力、人力建成的生产设备出现不同程度的问题，最终导致工厂利益受损。总体而言，工业厂房的给排水系统及消防系统的设计至关重要，一方面，工业厂房的正常生产用水必须得到保证，产生的工业废水和生活污水应该得到分别处理，按规定排放。另一方面，工业厂房的消防系统必须具备预警功能和立刻启动功能，尽量在刚刚出现烟雾、小火的瞬间便发出预警信息并迅速扑灭火源，从而达到及时止损的目的。总体来看，工业厂房的给排水及消防系统的设计至关重要，必须予以重视。本文对给排水、消防系统设计的侧重点展开分析，供参考。2工业厂房给排水设计的要点工业厂房给排水系统的常规设计内容主要集中在以下几个方面。【作者简介】李莉（1980），女，河北文安人，高级工程师，从事安全工程研究。工业厂房给排水及消防设计方法探讨Discussion on Design Method of Water Supply and Drainageand Fire Protection of Industrial Plant李莉（甘肃省兰州市消防救援支队，兰州 730000）LI Li(LanzhouFireRescueDetachmentofGansuProvince,Lanzhou730000,China)【摘要】针对工业厂房给排水系统及消防系统的设计要素进行梳理，明确工业厂房给排水及消防系统设计时常见的问题，确定行之有效的设计思路，提出进行工业厂房给排水设计时，设计人员应围绕日常生活给水、工业生产给水、生活污水及工业废水的排放进行全面思考，对日常生产中的衍生问题（如处理泄漏问题导致的厂房地面大量积水情况）的解决方式进行充分思考；进行消防系统设计时，需要重点考虑厂房外的消防供水管道设置、消火栓、阀门等要素。【A b s t r a c t】The design elements of water supply and drainage system and fire protection system of industrial plant are sorted out,identifythe common problems in the design of water supply and drainage system and fire fighting system of industrial plant,and determine theeffective design ideas,proposes that when designing the water supply and drainage of industrial plants,designers should fully think about thedischarge of daily life water supply,industrial production water supply,domestic sewage and industrial wastewater,and how to solve thederivative problems in daily production(such as dealing with the large amount of water accumulated on the ground of the plant caused byleakage).When designing the fire protection system,the setting of fire water supply pipes,fire hydrants,valves,etc.outside the plant are thekeyfactorsto be considered.【关键词】工业厂房；给排水系统；消防系统【K e y w o r d s】industrialplant;watersupplyanddrainagesystem;firefightingsystem【中图分类号】TU82；TU892【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）06-0031-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.21031Construction&DesignForProject工程建设与设计2.1日常生活给水系统针对生活用水的给水系统进行设计时，设计人员无须考虑过多因素，原因在于：工厂内生活用水与民居生活用水并无本质性的差异，只要达到符合居民使用的常规标准即可1。因此，若工业厂房恰好处于城市供水网络内，则可就近架设新的供水管线，直接为工厂供应生活用水（注：工厂的生活用水量相对有限，理论上不会与城市居民的正常用水产生冲突）。针对工厂的工业生产供水时，设计人员需要考虑的要点为：（1）部分工厂对生产用水品质的要求极高，某些成分的含量必须远低于生活用水标准，否则会导致工业生产过程出现不可控的事件，影响生产效率；（2）工业用水量一般较大，供水效率需得到保证。总体而言，针对工业厂房的供水系统进行设计时，在什么位置建设水塔、供水水泵的压力需要达到什么程度等均是设计人员必须重点考虑的问题。2.2工业厂房排水系统的设计应注意区分生活污水排水系统和工业废水排水系统。生活污水排水系统的标准可以适当参考民用建筑、商业建筑的污水排放系统。这部分污水的主要成分并不特殊，相关标准保持常规即可。工业污水排放系统必须重点设计。对设计人员来说，首先需要掌握工业厂房的生产原理，进而明确最终生产环节结束并完成初步处理的废水中含有哪些有害物质，每一种有害物质的具体成分是什么。了解这些信息后方可选择排水管道的材质和型号，确保工业废水能够以正常速度排放，尽量降低堵塞、腐蚀管道的概率。除此之外，工业废水管道应连接到什么位置同样是重点设计的内容，工业废水既不能排放到自然环境中，也不能直接接入市政排水管道，否则会对市政排水系统造成严重侵蚀，甚至影响污水厂的正常运转。总体而言，工业厂房的排水系统必须具备多重功能，应充分考虑生活污水排放和工业废水排放问题。图1为某制革厂工业厂房排水系统的设计流程。2.3消火栓给水系统工业厂房的消火栓与民居建筑、商业建筑不同，原因在于：工业厂房中含有大量化学物质。受起火原理不同的影响，灭火方式同样需要调整。针对化学因素引起的火灾进行预防时，除了设置对应的灭火器之外，设计人员还需确保工业厂房的消防水源在任何情况下都有充足的水量，以便在发生火灾的第一时间便能够进行灭火作业。图 1某制革厂工业厂房排水系统设计流程图3工业厂房消防设计要素分析3.1工业厂房消防系统必备要素梳理针对工业厂房的消防系统进行设计时，设计人员首先需要确定消防系统必须具备哪些内容，具体见表1，其中很多设备在日常生活中均较为常见。笔者重点强调的内容是：针对一些大型工厂，火灾自动报警系统应分为3个级别，以对应不同的区域和保护对象。具体而言：（1）区域报警系统，适用于GB 501162013火灾自动报警系统设计规范中明确指出的“二级”保护对象；（2）集中报警系统，适用于一级和二级保护对象；（3）控制中心报警系统，适用于特级、一级保护对象。不同生产线、不同设备分属于不同的保护对象，配套的火灾自动报警系统应该体现出差异性。表 1工业厂房消防系统包含的主要设备设施消防设备名称设备功能火灾报警设备火灾探测器、手动报警按钮、报警控制器等应急通信设备对讲电话、消防电话广播设备火灾事故广播、火灾警报装置灭火设备自动灭火系统、室内消火栓系统、气体灭火系统消防联动设备防火卷帘（门）、防排烟设施、空调通风设施紧急制动系统紧急避难/提醒设施应急照明、疏散指示标志3.2厂房外部区域的消防系统设计针对工业厂房外部区域进行消防系统设计时，要素如下。1）应将消防给水管网设计成环状。如果厂房规模较小，对消防给水压力需求并不大时（消火栓每秒供水量不超过20 L），32Public Utilities Design公用工程设计则可将给水管网设置成枝状。2）如果将给水管网设置成枝状，必须保证输水干管以及用于向环状消防管网供水的输水管数量分别达到两条以上。这样设计的主要目的是，在其中一条管网受到影响而无法及时供应消防用水时，另一条管道可迅速发挥相应作用，保证消防用水满足供应。3）针对环状消防给水管网的阀门进行设计时，应确保多个阀门将供水管道分隔成多个相对独立的供水段，且每个供水段对应的消火栓数量须得到明确控制，不宜过多。4）为避免出现供水不足，消防供水管道的内径至少需达到100 cm。3.3厂房室内消火栓系统的设计针对厂房内的消火栓进行设计时，应遵循的原则如下。1）每个消火栓必须配备至少两支消防水枪，要求喷出的充实水柱满足规范要求并能够实现室内“全覆盖”。2）如果工业厂房不止一层，则需要在每一层都设置消火栓。3）室内多个消火栓之间的距离应经计算后确定，一般取值为：高层工业厂房、高架库房内部的消火栓间距不能超过30 m。4）同一个厂房内，所有消火栓、水枪、水带的规格、型号应该保持一致。5）部分工业厂房存储大量危险化学品。这些物质大多不可用水扑救。因此，需根据厂房内生产设备、物品的类型，设置干粉、泡沫、气体等专门的消防系统。如果工业厂房占地面积较大，内部储存的可燃物质及危险化学品较多，则应按照下列方式进行设计。1）雨淋系统的设计。对工业厂房来说，危险化学品从出现明火开始，短则几秒，长则几分钟，火势便有可能迅速扩大。一旦产生连锁反应，则有可能出现“蘑菇云”，最终造成恶性后果。因此，安装雨淋系统，在出现烟雾或明火的一瞬间便将灭火用水或二氧化碳喷向明火。2）固定消防炮系统。这种系统的优点是：喷射流量大、射程远、具备自动智能化灭火功能。应注重水炮的空间定位，确保每一个水炮都有针对性的灭火点位，设置的水炮数量能够对厂房进行全覆盖，在净高超过8 m的工业厂房内较多使用。3.4工业厂房防火分区的设计现代工业厂房的规模正在逐渐加大，更多地以联合厂房的方式出现。针对这类厂房设计消防系统时，必须做好防火分区，否则会导致厂房正常生产受到影响。由于大部分厂房是大空间建筑，很难使用防火墙或防火卷帘作防火分隔设施。一种较为可行的方法为，在工业厂房内设计防护水幕作为防火分隔。在工业厂房内设置防护水幕的要求为：保证水幕的宽度不小于6 m；若采用水幕喷头时，喷头不应少于3排，若采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。防火水幕的控制方式一般分为手动和自动两种模式，应根据厂房现场的实际条件决定。如果设置成自动开启模式，有3种机制可供选择：带有易熔锁封的钢索绳装置，带有闭式喷头的传动管装置，带有火灾探测器的电动控制装置。这种防护水幕自动开启模式的优点在于：能够对厂房的火情进行自动监控，在出现明火、烟气时立刻启动。缺点在于：对厂房环境的要求极高，一旦存在影响自动元件敏感性的条件，将会导致性能下降，无法在出现明火时立刻启动。此外，自动启动装置的建设及运维成本均较高，故推广程度偏低。总体来看，采用手动启动模式具有较强的性价比。4结语综上所述，工业厂房的给排水系统及消防系统具有一定的特殊性，进行设计时，设计人员必须充分考虑未来应用过程中可能遇到的问题，并给出解决方案，提升设计的质量和合理性。【参考文献】1赵东升.超大型电子工业洁净厂房给排水及消防系统设计J.中国给水排水,2021,37(14):99-104.2崔秀川.浅谈石油仓库的给排水消防设计J.居舍,2019(32):91,169.3王庆德.工业厂房给排水设计中的常见问题和解决措施研究J.山西冶金,2019,42(3):195-197.【收稿日期】2022-12-0633