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原创:《建筑设计防火规范》若干问题探讨!储罐
内容摘要:
【[提 要] 结合设计实践将执行《建筑设计防火规范(GBJ16—87)》时遇到的问题提出并加以探讨,以利今后规范的修订和设计参考。 [关键词] 建规 问题 探讨 1 规范的编制应力求与其它规范统一 翻开每一本规范都不难发现,在规范】
正文:
[提 要] 结合设计实践将执行《建筑设计防火规范(GBJ16—87)》时遇到的问题提出并加以探讨,以利今后规范的修订和设计参考。 [关键词] 建规 问题 探讨 1 规范的编制应力求与其它规范统一 翻开每一本规范都不难发现,在规范的总则中总是有这样一句话“……防火设计,除执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求”,《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)(简称《建规》)也不例外,其第1.0.4条就是这样一句话[1],这似乎成了一句套语,试想,如果其他现行国家标准规范与此规范的规定不一致或矛盾时又如何执行呢?笔者在设计实践中曾多次遇到此类事情,举例说明: 例1,《建规》第从8.2.7条“总容积超过50m3的液化石油气储灌区或单罐容积超过20m3的储罐,应设置固定喷淋装置”,而《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—92)(简称《石化规》)第7.9.2条却规定“液化烃储罐容积大于100m3时,应设置固定式消防冷却水系统,当储罐容积小于或等于100m3或储罐设有隔热层时,可不设固定式消防冷却水系统”[2]。其不同之处,是《建规》以20m3为分界点决定是否设置固定式喷淋冷却,而《石化规》却指出了保温情况下可不设固定喷淋装置。还有,当储罐容积为400m3时,如果按《建规》第8.2.7条规定,移动冷却水量不应小于30L/S如果按《石化规》第7.9.5条规定,移动水量则不应小于45L/S等等,由于这些规范的不一致,会给设计者带来疑惑,以至感到无所适从。 例2,消防冷却水量的计算标准,《建规》和《石化规》、《石油库设计规范》(GBJ74—84)(简称《油库规》)、《原油和天然气工程设计防火规范》(GB50183—93)(简称《原油规》)的规定亦不一致,当储罐设置固定式水喷淋冷却时,由于其供给强度不同,计算出的消防水量亦不同。上述规范的固定式冷却水供给强度分别见表1和2。按表1和表2的规定分别进行比较,可得如下结论:对着火罐而言,当罐壁高度h<12m时,按表1计算的水量比按表2计算的水量大,反之,按表1计算的水量比按表2计算的水量小;对相邻罐而言,按表1计算的水量总是比按表2计算的水量大;通过计算还可得出总水量的比较,当罐壁高度h>17m,其储罐公称容积大于等于20000m3时,按表2计 算的总水量比按表1计算的总水量大。 表1 《建规》规定的供给范围和供给强度

项目

供水范围

供水强度/Ls.m

着火罐

邻近罐

罐周长

罐周长的一半

0.5

0.5

表2 《石化规》等规范规定的供给范围和供给强度

项目

供水范围

供水强度/Ls.m

着火罐

邻近罐

罐壁表面积

罐壁表面积的1/2

2.5

1.0

例3,《建规》第8.2.5条注(4)规定“地上储罐的高度超过15m时,宜采用固定式冷却”,而《石化规》第7.3.8条注(2)规定“罐壁高度高于17m的储罐,不宜采用移动式冷却”,笔者认为,两者有着很大的差异,并且前者“地上储罐的高度”不明确,因其没有说明是指罐壁高度还是指包含罐基础和罐顶的高度,应以罐壁高度为准进行规定。 例4,《建规》第8.2.5条注(5)规定“相邻储罐超过4个时,冷却水量可按4个计算”,而《石化规》第7.3.8条规定“相邻储罐超过3个时,冷却水量可按3个罐的用水量计算”,类似上述的不同之处有很多,这就给设计人员执行规范带来许多困难,感到无所适从。笔者在设计审查会中曾与消防审查机关的有关人员就此作过多次探讨,说法不一,有人说应以《建规》为准,因其是“母规”,有人说“哪个严执行哪个”云云,建议编者在修订时要兼顾各规范,力求使各规范对同一内容的规定尽量统一,或者在总则中规定,当《建规》与其它规范不一致时,应首先遵循哪一规范及遵循规范的原则。 2 固定灭火装置的内容应充实和明确 《建规》第八章第七节为固定灭火装置,随着时间的推移,其内容亦应充实,该节仅规定了闭式喷水、水幕、雨淋喷水灭火系统和水喷雾、二氧化碳、蒸汽等灭火系统,而对低倍数泡沫、高倍数泡沫、干粉、烟雾等灭火系统的应用场所没有作出规定,虽然在《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(简称《低倍规》和《中倍数、高倍数泡沫灭火系统设计规范》)(简称《高倍规》)中规定了系统的适合范围,即规定了X X X系统适合于X X X场所,但并不等于X X X场所应(或宜)设X X X系统,建议修订时在该节中对上述内容作出明确规定。 该节第8.7.6条之(四)“有条件并适合蒸汽灭火系统设置的场所”中“有条件”一词不明确,在执行时尺度较难把握,应在条文说明中指明什么情况才算“有条件”,笔者理解,所谓“有条件”,应是有压力为0.5Mpa—1.0Mpa的蒸汽并蒸汽量足够的场所,如果该场所内没有蒸汽,或有蒸汽但蒸汽量不够或压力不满足0.5Mpa—1.0Mpa的要求,此种情况下,应视为没有条件,可不设蒸汽灭火系统。此外,在该条中应加入一项“使用蒸汽的甲、乙、丙类可燃液体泵房”,因甲、乙、丙类可燃液体泵房用蒸汽灭火系统更合适,既经济又有效。 3 消防冷却用水量及固定式冷却装置的设置 《建规》第8.2.5条及表8.2.5给出了甲、乙、丙类可燃液体储灌区消防冷却用水量计算原则及供水强度,并且表8.2.5分别给出了移动式水枪和固定式设备的供水强度和供水范围,但没有明确总用水量应如何计算,仅规定了“储罐区的总冷却用水量应按一次灭火最大需水量计算,距着火罐罐壁1.5倍直径范围内的相邻储罐应进行冷却”,笔者认为,储罐区消防冷却总用水量应按储罐区固定式消防冷却用水量和移动式消防冷却用水量之和计算,若不设固定式消防冷却水系统,移动式消防冷却水系统供水量应能满足冷却总用水量的要求[2]。 关于固定式冷却水设备的设置,该条注(4)规定:“地上储罐高度超过15m时,宜采用固定式冷却水设备”,规定不够明确,易使设计者感到疑惑,首先是其“高度超过15m”的问题与《石化规》不一致而且不明确(前面已述及),其次是“宜采用”用词问题,笔者认为此处应该为“应采用”为宜,根据条文说明,当油罐高度超过15m时,口径19mm水枪的充实水柱达到17m—21m时的反作用于力可达19kg—37kg,一人难以操作,故建议将“宜”改为“应”。此外,本条并没有明确储罐高度为15m以下时是否采用固定式冷却水设备。理解本条,可以推知:“15m以上宜采用”,那么15m以下时就“可不采用”或“不宜采用”,其实不然,根据,《钢制立式圆筒形固定顶储罐系列》(HG21502.1—92)可知,储罐容积为20000m3时储罐壁高度为17m[5],如果对10000m3,的储罐(直径为31m)用水枪进行冷却,是极不利的,极易受到相邻罐的威胁和阻挡,难以使水均匀冷却整个罐壁,若水枪的使用者不熟练操作,将会贻误时机,使火势扩大。笔者建议,当储罐罐壁高度超过10m(含10m)时,宜设固定式冷却水设备,当诸罐罐壁高度超过15m(含15m)时,应设置固定式冷却水设备。 此外,在规定固定式冷却水设备时,应将丙类液体加以区分为丙A、丙B等,目前,各规范都笼统地规定“甲、乙、丙类液体……”,对丙类液体不加区分是不合理的,规范规定闪点大于600C的液体为丙类液体,但没有规定上限,那么当闪点为2000C时,常温下已很稳定甚至呈现固态,火灾危险很小,储存时需加热储存,若再对其设置固定式冷却设备未免太浪费,采用移动式水枪冷却即可,因此,笔者建议应将丙类液体加以区分为丙A、丙B,乃丙C等不同类别,以便设置消防设施时区别对待,对于闪点较高(超过1200C的),当操作温度接近或超过其闪点且罐壁高度超过10m时,应设置固定式冷却设备。 4 气体灭火系统的设置 由于卤代烷灭火系统对大气臭氧层有破坏作用,国际环保组织已禁止生产,建议修订时将卤代烷灭火系统取消,同时增加卤代烷替代品,如FM200、CF3I等。并对《建规》第8.7.5 及第3.2.2条虽已对“贵重设备”作出明确界定,但有些内容宜作适当修改。如其中将“单台设备和连同其配套设备的价值之和超过100万元,可认为是贵重设备”[1],笔者认为,此价格范围应重新确定,由于规范制定时是1987年,物价低廉,而10年后的现在物价成倍增长,如果仍以100万元为界定范围决定是否设置固定式二氧化碳灭火系统,那么设置固定式二氧化碳灭火系统的场所将会大大增加,势必会增加投资甚至造成浪费。就此问题笔者曾与消防审查机关人士商讨时,一致认为200万元较为适宜。 5 管网压力的确定及高位消防水箱的设置 在工程的消防给水设计中,管网压力的保持一直是长期以来存在意见分歧的“老大难”问题,尽管《建规》第8.1.3条规定“室外消防给水可采用高压或临时高压或低压给水系统…”,但执行起来并非易事。根据该条文说明,高压给水系统是系统管网内经常保持足够的压力和流量,满足全部消防设备的投入使用要求,这种常高压系统从满足安全角度出发是无可厚非的,但要高压给水系统在任何地点、任何瞬间保证消防水量、水压的要求是很难实施或根本做不到的,同时也是极不经济的。又由于临时高压给水系统平时水压不高,接到火警时,紧急开启高压消防水泵使管网内的压力达到消防给水的压力要求,故《建规》第8.6.3规定“设有临时高压给水系统的建筑物应设消防水箱……”,可是,多年的工程设计和运行维护实践表明,加设高位水箱既增加建筑物立面处理的难度,又增加投资,且不利于抗震,火灾事故时作用并不大。所以,笔者建议采用稳高压消防系统代替高压和临时高压给水系统,并不必再设置屋面高位水箱或高位水塔。所谓稳高压消防给水系统是以稳高压泵的日常稳高压来保持和满足消防给水系统内任何一处消防设施的最不利点工作压力。火灾时,通过稳压给水联动消防主泵供水,满足全部消防设备系统投入使用所需的工作压力及流量的消防给水系统,一般由一台高扬程、小流量的稳压泵(一开一备)或稳压泵与气压罐组合而成稳压给水设备,两台高扬程、大流量的消防主泵(基中一台为柴油泵或由柴油发电机供电的电动泵)以及联动控制设备、供水管网和灭火设备等组成,目前,这种稳高压供水系统已被应用于实际工程且效果良好。 6 结语 综上所述,在执行《建规》进行设计时所遇到的问题,这些问题均会使设计者在执行规范时感到无所适从,同时由于规范用词的两可性,使设计单位和建审部门对规范的理解不致,导致产生诸多分歧意见,以至影响设计进度和设计质量,为此,笔者加以提出并探讨,以利《建规》今后的修订。 参考文献: 1.公安部编.建筑设计防火规范(GBJ16—87)北京:中国计划出版社,1997:1—42 2.中国石油化工总公司编.石油化工企业设计防火规范(GB50106—92).北京:中国计划出版社,1992;42—43 3.中国石油化工总公司编.石油库设计规范(GB74—84).北京:中国计划出版社,1995;188—189 4.中国石油天然气总公司编.原油和天然气工程设计防火规范(GB50183—93). 北京:中国计划出版社,1994,52—53 5.化工部第六设计院编.钢制立式圆筒形固定顶储罐系列(HG21502.1—92).北京:化工部工程建设标准编制中心,1992:2—5 6.吉化扩建30万吨乙烯及配套工程消防建审意见汇编(内部资料)1997:2—10 作者通讯处:132021吉林化工工程公司 电话:(0432)3976071 收稿日期:1999—8—9

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Tags:若干问题 建筑设计 责任编辑:admin
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