基于高层建筑的室内消火栓系统可靠性

[摘 要]高层建筑的高度一般超过了室外消防车的灭火高度,所以高层建筑发生火灾时,必须利用其室内消火栓系统来扑救火灾,因此高层建筑的室内消火栓系统的可靠性在高层建筑消防灭火中尤为重要.

[关 键 词]高层建筑；室内消火栓系统；可靠性；

中图分类号：TU976.5文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0189-01

1.引言

高层建筑是指十层或者十层以上的,建筑高度超过二十四米的民用和工业建筑.高层建筑容积率高、能够节约土地资源,而且中上层的视野开阔,采光和通风良好,所以,在城市的建设过程中,高层建筑越来越多.但是,高层建筑存在着防火要求高、火灾扑灭困难的问题.高层建筑的高度已经超过了室外消防车的有效的灭火高度,无法直接利用消防车扑救高层建筑中上层的火灾,所以高层建筑中必须设置室内消火栓系统,在发生火灾时,室内消火栓系统应该具备扑救火灾的能力,实现“自救”.高层建筑室内消火栓系统是扑救高层建筑室内火灾的主要灭火设备之一.

2.高层建筑室内消火栓系统的要求

高层建筑室内消火栓系统是由消防给水管网；设有消火栓、水带、水的消火栓箱柜；消防水池；消防水箱；消防水泵等组成的固定式灭火系统[3].高层建筑室内消防系统的要求主要有以下几点：

1）确保消防水源.消防水源是保证高层建筑室内消火栓系统能够正常可靠工作的重要保证,能否保证消防水源直接影响着火灾的扑救,其重要性显而易见.消防水源主要来自市政给水管网的天然水源和消防水池,必须确保在规定的火灾延续时间内的消防用水量.消防用水虽然对水质的要求不高,但是消防水源必须满足消火栓系统用水的水质,消火栓系统中有很多设备存在着一些精密的部件,这些部件容易被污物堵塞,这些部件对水质还是有比较高的要求的,因此,消防水池的消防用水要定期的排空清洗再冲洗补充水源.

2）高层建筑的室内消火栓系统应该保证至少有两支水的水柱可以达到同一层内的任何位置；为确保能够及时救火,每个室内消火栓需要设置能够直接启动消火栓水泵的按钮或者消防报警信号装置；室内消火栓应设在使用方便的位置,适宜设置在疏散方便的通道口处；在建筑的顶层需要设置一个消火栓,以便于消防人员定期检查消防给水系统能否正常的运行,同时,还能保护本建筑免受相邻建筑火灾的波及.

3）消防水池的有效容量,应在消防技术规范规定的火灾延续时间内,满足室内室外消防用水总量的要求；供消防车取水的消防水池应设水泵接合器,不少于2个,每个容量10-15升/秒；消防水池应采取自动补水措施；消防水箱应有补水措施,当发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入消防水箱；消防卷盘的间距应保证有一股水流能到达室内地面任何部位,消防卷盘的安装高度应便于取用.

3.高层建筑室内消火栓系统可靠性分析

3.1高层建筑室内消火栓系统可靠性研究

通常使用可靠度来表示高层建筑室内消火栓系统的可靠性.可靠度是指高层建筑室内消火栓系统在规定的时间内和规定的条件下,完成规定的功能的概率,是表示随机事件发生的可能性的一个量.

1）可靠性框图.为了研究室内消火栓系统的可靠度,首先要弄清室内消火栓系统的功能和失效模式,精确的绘制出可靠性框图.通过建立室内消火栓系统模型,研究室内消火栓系统可靠度和组件（单元）可靠度之间的函数关系.组件（单元）的可靠度一般通过大量的试验确定,因此可以确定由多个组件（单元）组合而成的系统的可靠度.

系统可以分为储备系统、非储备系统、复杂系统三类,其中,储备系统可以分为非工作储备系统和工作储备系统.工作储备系统可以分为并联系统、表决系统和混联系统.非储备系统本质上就是一种串联系统.室内消火栓系统经常采用储备系统和复杂系统两种形式.同样的一个结构,完成不同的功能的可靠性也不同.

2）可靠性度量计算.室内消火栓系统的可靠性由各单元（阀门、管道等部件）的功能或者设备（水泵和水池等）的功能之间的关系决定,所以室内消火栓系统的可靠度也是由各单元（阀门、管道等部件）或者设备（水泵和水池等）的可靠度组合而成的.

可靠度是以时间为变量的概率函数,用R（t）表示0――t时间内系统正常工作的概率R（t）等于e-λt其中,失效率λ是指检测设某时刻系统工作正常,则在该时刻后的任意时刻,系统单位时间内发生失效的概率.

检测设n个部件的可靠度分别为R1、R2、等、Rn,则组成的串联系统可靠度为：R（t）等于∏Ri（t）.n个部件组成的并联系统可靠度为：R（t）等于1-∏[1-Ri（t）]

3.2高层建筑室内消火栓系统可靠性分析

1）消防给水系统的可靠性

消防给水系统是高层建筑室内消火栓系统的一个非常重要的环节,决定着室内消火栓系统的成功与失败.消防给水系统的可靠性是指消防给水系统在规定的时间内,在规定的条件下,完成规定的功能.消防给水系统的可靠性对高层建筑的消防有着重要的影响.

消防给水主要有以下几种方式：不区分给水、并联分区给水、串联分区给水、减压阀分区给水等.如果检测定消防给水系统中各单元的可靠度相同,那么根据计算可以分析：可靠性最高的是不分区给水的方式,可靠性较高的是并联分区给水的方式,可靠性较低的是串联分区给水和减压阀分区给水这两种方式.如果系统各单元可靠度不同,则得到的可靠性结论也不同.但是,总的来说,如果系统的组成单元越多,则影响其可靠性的因素就越多,也不容易保证系统的可靠性,要根据建筑的具体情况和与之相关的各项因素综合评价可靠性.

2）消火栓水泵的可靠性

消火栓水泵是高层建筑室内消火栓系统的心脏,是为现场灭火用水提供升压的重要设备,在火灾发生的时候消火栓水泵能否正确可靠的启动使用至关重要.消火栓水泵的可靠性不仅与消火栓水泵的控制系统有关,还与消火栓系统和火灾报警系统有关.消火栓水泵的可靠性是指在建筑物发生火灾的情况下,消火栓水泵能够可靠运行的能力.消火栓水泵的可靠性也是根据消火栓水泵的各组成单元之间的可靠度来计算分析.

4.结论

高层建筑室内消火栓系统的可靠性受多种因素的影响,要使室内消火栓系统在长期的使用过程中能够正常工作,这就要求整个系统以及系统的各个组成单元都具有一定的可靠度.