【摘要】建筑给排水和消防设计作为项目前期设计中重要组成部分，直接关系到企业的正常生产和人民生命、财产安全。论文以实际工程为例，探讨工业建筑给排水和消防设计。
【关键词】工业建筑；危险化学品；罐区；建筑给排水；消防设计
1引言
工业建筑物使用的原辅材料较为复杂，尤其当涉及易燃、易爆危险品生产装置、储罐时，其潜在的火灾危险性很大。本文以江苏某危险固废处置工程为例，讨论工业建筑给排水及消防系统设计。该项目主要建筑物有化验综合楼（长×宽×高=56m×24m×15m）、危废暂存库（长×宽×高=63m×51m×9m）、预处理车间（长×宽×高=51m×18m×9m）、综合仓库、废水处理车间、废液罐区、焚烧车间、消防泵房、初期雨水池/事故池等。其中，危废暂存库、预处理车间、废液罐区等单体的火灾危险性为丙类。
2给水系统
厂区引用一路DN100mm市政自来水供水管，供水压力0.30MPa，经防污隔断、计量后分别供给余热锅炉使用的软水补水、车间冲洗水、设备冷却水、废气处理设施用水、企业职工生活用水及消防补水【1，2】。
3排水系统
项目实行“清污分流，雨污分流”的排水体制，厂内一共设有2个总排水口，1个为雨水排放口，另1个为污水排放口。全厂排水主要包括软水制备再生废水、软水制备反冲洗排水、预冷洗涤废水、碱液喷淋装置定排水、贮存废气处理排水、车间冲洗水、车辆冲洗水、初期雨水、生活污水（以上统称为污水）、余热锅炉定排水（清下水）等【3】。厂区初期雨水通过阀门切换流至初期雨水收集池，经检测不合格废水通过动力转输至厂区污水处理站处理，后期清洁雨水通过阀门切换进入厂区雨水排放口；化验室容器清洗废水、暂存库渗滤液送本项目焚烧炉焚烧处理，其他污水排入污水处理站预处理后接管至市政污水处理厂进一步处理。
4消防系统
项目位于化工园区内，厂区占地面积约3.28hm2，附有居住区人数小于1.5万人，按照GB50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》有关规定，厂区同一时间内的火灾次数按一次考虑【4】。消防用水量按最不利车间危废暂存库计算：室内消火栓用水量378m3、室外消火栓用水量270m3、泡沫喷淋用水量546m3，合计为1194m3。消防系统采用临时高压供水方式【5】，初期消防用水由设置在化验综合楼屋面有效容积为18m3的水箱供给，后期消防用水由消防泵房供给。消防水泵房内设有3台（2用1备，流量Q=80L/s，扬程H=90m，功率N=160kW）泡沫消防泵及2台（1用1备，Q=60L/s，H=70m，N=90kW）水消防泵。2套压力式泡沫比例混合装置设置在危废暂存库泡沫站内。
4.1消火栓系统。4.1.1室内消火栓系统。本工程焚烧车间、危废暂存库、预处理车间等单体设置室内消火栓系统。室内消火栓管网布置成环状，消防给水管道的设计流速不宜大于2.5m/s，并在水力最不利处设置带有压力表的试验消火栓。栓口动压控制在0.35~0.50MPa，对栓口动压超过0.50MPa的室内消火栓采用减压稳压型消火栓。消火栓的布置保证同层相邻2个消火栓可以同时到达被保护范围的任何部位，充实水柱按13m计算，间距在30m内。室内消火栓系统竖向分为1个区，检修管道时关闭停用的竖管不超过1根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的2根，供水横干管与每根竖管相接处均设置阀门。消火栓箱采用带灭火器组合式铝合金消防柜，暗装时墙内预留孔洞尺寸1830mm×730mm，洞口底边距地面高度85mm。消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，配备25m长衬胶水龙带，消火栓安装高度为栓口距地面1.1m；其出水方向应便于消防水带的敷设，并宜与设置消火栓的墙面成90°角或向下。4.1.2室外消火栓系统。室外消防给水系统与室内消防给水系统合用，采用临时高压给水系统，由消防泵房、屋顶水箱及消防供水管网等组成。每个室外消火栓的出流量按照10~15L/s考虑，室外消火栓沿建筑周围均匀布置，建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不宜少于2个设置。室外管网采用DN200mm无缝钢管，成环状布置。消防管网上设SS100/65-1.0型地上式室外消火栓，安装在距路边小于或等于2m处，保护半径小于或等于150m，消火栓间距小于120m，对每段内室外消火栓数量超过5个的消防给水管道采用阀门分成若干独立段。
4.2泡沫-水雨淋灭火系统。本工程焚烧车间、危废暂存库、预处理车间等单体根据要求设置泡沫喷淋系统。系统主要由管道、泡沫消防泵、雨淋阀组、过滤器、泡沫储罐、比例混合器和喷头等组成，水源由消防泵房提供，报警阀组同时具备自动控制、远程控制和现场手动应急操作3种开启方式【6】。焚烧车间料坑采用泡沫-水雨淋系统，选用抗溶性泡沫液，供给强度8L/（min·m2），最大作用面积180m2，泡沫混合液供给时间10min，持续喷水时间60min，由消防泵房及泡沫站供给，喷头采用ZPTX-90吸气型泡沫-水喷头，流量系数45，压力p=0.40MPa；危废暂存库采用泡沫-水雨淋系统，选用抗溶性泡沫液，供给强度8L/（min·m2），最大作用面积945m2，泡沫混合液供给时间10min，持续喷水时间60min，由消防泵房及泡沫站供给，喷头采用ZPTX-15吸气型泡沫-水喷头，流量系数41,压力p=0.35MPa；预处理车间采用泡沫-水雨淋系统，选用成抗溶性泡沫液，供给强度8L/（min·m2），最大作用面积918m2，泡沫混合液供给时间10min，持续喷水时间60min，由消防泵房及泡沫站供给，喷头采用ZPTX-15吸气型泡沫-水喷头，流量系数41，压力p=0.35MPa。
4.3低倍数泡沫灭火系统。废液罐区储存柴油及待焚烧废液，罐区共有8个储罐，分别为6个准3.6m×5.0m储存待焚烧废液的固定顶立式储罐，2个准3.0m×7.0m储存柴油的固定顶立式储罐。其中，最不利储罐为废液罐，距着火固定罐罐壁1.5倍着火罐直径范围内的临近罐为2个准3.6m×5.0m固定顶立式废液储罐和1个准3.0m×7.0m固定顶立式柴油储罐。储罐采用固定式泡沫灭火系统，选用浓度为6%抗溶性泡沫液【7】。罐区泡沫混合液供给强度为6L/（min·m2），着火罐面积为10.17m2，混合液连续供给时间按30min设计，固定式泡沫混合液流量约为1.01L/s，每个储罐上均设置1个空气泡沫产生器，型号为PCL4，则实际泡沫混合液用量为7.2m3；设置固定式泡沫灭火系统的罐区要保证1支辅助泡沫枪，每支泡沫枪的泡沫混合液的连续供给时间为20min，泡沫混合液流量大于或等于240L/min，泡沫混合液用量4.8m3。综上，泡沫混合液用量一共为12m3，其中，泡沫液量为0.72m3，用水量为11.28m3。
4.4固定消防冷却水系统。罐区内储罐采用固定式消防冷却水系统，冷却用水由室外消防管网提供。着火罐消防冷却水供水强度为2.5L/（min·m2），着火罐壁表面积54.26m2，冷却用水流量为2.26L/s，采用8个SMTBD-22-120°喷头（工作压力0.35MPa），经计算实际冷却水流量为2.9L/s；相邻罐冷却水量按3个罐（罐壁表面积的1/2）的用水量计算，供水强度为2.5L/（min·m2），冷却用水流量为3.39L/s。PublicUtilitiesDesign公用工程设计储罐固定式冷却水系统实际用水流量为6.29L/s，室外消火栓用水流量为15L/s，罐区冷却水用水总流量为21.29L/s，冷却水连续供水时间4h，罐区冷却用水量为306.58m3。
4.5灭火器装置。各建（构）筑单体设置MF/ABC型手提式磷酸盐干粉灭火器、MFT/ABC型推车式磷酸盐干粉灭火器。手提式灭火器每个配置点不少于2具，且不多于5具，灭火器底部距地面大于或等于0.15m，顶部距地面小于或等于1.5m【8】。本项目罐区除配有手提式磷酸铵盐干粉灭火器、推车式磷酸铵盐干粉灭火器外，同时设置了一定数量的消防干沙和灭火毯。
4.6事故池/初期雨水池。本项目设有初期雨水池和事故池，分别用于收集厂区内受污染的初期雨水和事故状态时物料的泄漏量、消防水量、必须进入该池的最大生产废水量及可能进入该系统的降雨量等【9】。初期雨水、后期洁净雨水、事故水等通过阀门切换导流，初期雨水池闸门正常处于开启状态，当初期雨水池水位达到一定液位时自动关闭初期雨水收集池的进水闸门；事故池闸门正常处于关闭状态，发生火灾时手动开启，水位达到一定液位时关闭事故池进水闸门。初期雨水池和事故池内均配有2台提升泵，将经检测不合格废水送至污水站处理【10，11】。
作者:葛鹏 单位:南京大学环境规划设计研究院股份公司
