中水作建筑消防水源技术探讨 [复制链接]

1　问题的提出 7K /quJ  
　　根据规范，一些建筑应设置消防水池，为解决水池的死水问题，通常情况下是将消防水池与生活水池合并。这样做使水池容积很大，而生活用水量相对于水池容积偏小，从而使水池内的水循环周期过长，水池水质变差，造成生活饮用水二次污染。同时，在缺水城市，一些建筑按规定应设置中水设施，为保障中水设施的正常运行及系统的水量平衡，还必须设有中水贮水池(以下简称“中水池”)。如考虑将中水池与消防水池合并，将中水作为建筑消防用水的水源，不但可节省一部分自来水，并可有效地避免生活饮用水由于停留时间过长而造成二次污染等情况的发生。 7K /quJ  
2　可行性分析 7K /quJ  
2.1　水质问题 akw,P$i  
　　从消防的实际意义上讲，凡是可用于扑救火灾的水体均可以作为消防水源。消防规范中规定：“消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给”。将《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)与《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)相对比，我们可以发现，中水与生活饮用水的主要水质区别是中水的BOD5和CODCr等有机物指标较高。但与大部分天然水源相比，中水水质还是要好得多，因此将中水直接用于消防，其水质没有问题。但正常情况下消防系统要求都要充满水，中水是否会对消防系统的管道和设备产生危害－在有关的研究项目中，曾对中水和自来水作过静置对比试验。试验结果表明，经长期静置后，中水和自来水的浊度、色度、氨氮、总大肠菌群数、细菌总数等各项指标的变化量没有大的差异，说明在无外界污染的情况下，中水水质不会迅速恶化。研究资料还表明，中水性质属于轻度腐蚀性，金属腐蚀试验结果：普通钢管(A3）平均腐蚀率为0.134mm／a，镀锌钢管平均腐蚀率为0.05mm／a。根据腐蚀判别标准，金属腐蚀速度＜0.13mm／a时接近于不腐蚀。因此，当消防系统的管道采用镀锌钢管时，中水对消防系统几乎不会产生危害。综上所述，从水质方面讲，中水作为建筑消防水源是可行的。 akw,P$i  
2.2　工程技术问题 akw,P$i  
　　中水作为建筑消防水源在技术上最大的问题是安全防护问题。在通常的设计中，消防以生活用水作为水源，生活用水和消防水可以通过水池、水箱或管道相连通。但当中水作为建筑消防水源时，为保障生活用水的安全，消防系统与生活供水系统之间不得直接连接。任何形式的连接，如设有止回阀、稳压泵等设施的管路连接，对生活供水系统都是不安全的。设计中可通过采取一些技术措施来实现消防系统的要求，如设计时考虑消防系统与中水系统相一致，将消防水箱与中水箱合并；当中水系统没有设置中水箱时，可考虑单独设置消防水箱的方法。总之通过采取一些技术手段，可以保证生活供水系统的安全并满足消防系统的要求，因此中水作为建筑消防水源在技术上是可行的。 akw,P$i  
3　技术措施 akw,P$i  
3.1　消防泵房的设置 akw,P$i  
　　在具体设计中，当建筑内的中水处理站耐火等级符合消防规范要求，且中水站出口直通安全出口时，可将消防水泵和中水处理设备合建在一起。但消防水泵及控制设备应与中水处理设备分开摆放，且应设在易于操作的部位。当建筑内中水处理站的各项条件不能满足消防要求时，消防水泵房应单独设置，并应设在中水池的另一侧，以保证消防水泵的吸水要求。 akw,P$i  
3.2　安全措施 akw,P$i  
　　中水处理站中水池的容积必须满足建筑设计防火规范的储水量要求。中水池补水管除满足中水系统的需要，还必须保障消防规范中规定的对消防系统的补水要求。向中水池补水的自来水补水管，须经过中间水箱或采取其他有效的隔断措施。 akw,P$i  

图1　中水处理站与消防泵房合建平面图 akw,P$i  
3.3　水质保障措施 akw,P$i  
　　当需要储存的消防水量与中水日用水量相比过大时，也就是说当中水池内水的循环周期过长时，应考虑在中水池的出水口处加设消毒设备，以保障中水的水质。 akw,P$i  
4　平面布置示例 akw,P$i  
　　中水处理站与消防泵房合二为一时，平面布置要点如下： akw,P$i  
　　(1) 中水处理设施及设备相对集中，且应符合建筑中水设计规范的有关要求； akw,P$i  
　　(2) 中水处理设备与消防设备相对分开，并可采用轻质隔墙隔开； akw,P$i  
　　(3) 消防水泵应靠近中水池，以满足消防水泵的接管要求； akw,P$i  
　　(4) 消防水泵控制设备相对靠近消防水泵，并应设在易于操作的地方。 akw,P$i  
　　中水处理站与消防泵房分开布置时，应分别符合其设计规范的要求。 akw,P$i  
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图2　中水处理站与消防泵房分建平面图 akw,P$i  
　　图1、图2分别为中水处理站与消防泵房合建及分开布置时的平面布置示例，仅供参考。 akw,P$i  
5　结语 akw,P$i  
　　(1) 中水作为建筑消防水源，其水质可以满足消防要求，消防系统的管道采用镀锌钢管时，中水对消防系统几乎不会产生危害。 akw,P$i  
　　(2) 中水作为建筑消防水源，在工程设计中需要采取必要的技术措施。 akw,P$i  
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中水系统—城市消防供水的新水源 akw,P$i  
内容简介 akw,P$i  
    用城市污水处理系统的产物—中水，来满足城市消防供水的需要，解决目前城市消防供水水压偏低，无法保证火场需要的问题。用消防水鹤来补充城市消火栓的不足，使城市消防供水的新途径，既环保又适用而且节约宝贵的水资源。是未来城市消防供水的发展方向。 akw,P$i  
    关键词：中水系统 消防供水 消防水鹤 akw,P$i  
    问题的提出 akw,P$i  
    随着社会文明的进步和城市环境保护的需要，各大中小城市污水处理系统雨后春笋般地出现，改变着城市的脏乱差的面貌，提升着城市的现代化水平，改变着人们的生活质量。 akw,P$i  
    中水是城市污水系统处理后的产品，其水质经过处理后达到了国家要求的排放标准。虽然不能饮用，但目前在生产生活中的应用领域越来越宽广，例如成为工业用水的水源，可以作为绿化、建筑、降温、混凝土养生、生产原料浸泡、冲洗等方面的用水，也可以作为生活中冲洗厕所、洗车、冲洗卫生洁具用水等。使水的利用率得到大幅度提升，节约了大量的水处理费用，也节约了大量的淡水资源，这在水资源缺乏的地区的意义是非常重大的，符合可持续发展的原则，符合科学发展观，对环境保护更是意义重大。 akw,P$i  
    现在，不少城市都投巨资构建了城市中水管网，使中水利用率大幅度提高。节约了大量的淡水资源，这是件利国利民的大好事。 akw,P$i  
    消防用水对水的质量并无特殊要求，中水的水质完全能够满足消防火场用水的要求。我们这里提出利用城市中水系统来满足城市消防供水的需要，是中水系统利用的又一重要途径。 akw,P$i  
    适用的理由 akw,P$i  
    《建筑设计防火规范》中对城市消防供水作了如下规定： akw,P$i  
    第8．1．1条在进行城镇、居住区、企事业单位规划和建筑设计时，必须同时设计消防给水系统。消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给。 akw,P$i  
    第8．1．2条消防给水宜与生产生活给水管道系统合并，如合并不经济或技术上不可能，可采用独立的消防给水管道系统。 akw,P$i  
    第8．1．3条室外消防给水可采用高压或临时高压给水系统或低压给水系统。 akw,P$i  
    根据《建筑设计防火规范》的规定，从城市消防规划到具体设计方案，要实事求是面对现实，要从适用、经济、资源、管理等多角度去综合考虑。适用对保证消防供水是第一位的。 akw,P$i  
    城市中水系统作为消防供水系统，完全能满足《建筑设计防火规范》所提出的各项要求。 akw,P$i  
    我国城市供水系统都是三合一模式的供水系统，即生产、生活和消防共同使用同一供水系

统。由于城市发展速度快，供水量增长迅速，原来的供水系统难以满足社会对供水的压力要求，平时供水管网低压运行，在用水高峰时段加压运行。这样的供水方式对生活用水供应还勉强可以，但是这样就满足不了消防供水对水压的需要。 akw,P$i  
    一般城市市区发生火灾，自来水管网压力不足是经常现象，为了保证火场供水水压需要，往往采取关闭其他地区管网以保证火场水压需要，采取措施后，因为管网系统过于庞大，往往半小时后才发生作用，往往已经错过了火场的最需要的供水时机。 akw,P$i  
    我省营口市的中水工业管网，是非常典型的例证，接入管网的消火栓和消防水鹤压力充足，随时好用。中水管网用于消防供水在保证水压方面的优势，是城市自来水供水系统所无法比拟的。 akw,P$i  
    在今后的城市的消防供水设施建设中，应尽量考虑对中水系统的开发利用，一举数得，社会效益显著。 akw,P$i  
    在新开发的城区建设消防给水系统要尽量考虑非市政给水消防水源，消防用水是不能回收再用的，消防水源可以用中水，也可以用天然水源，甚至可以用海水。既保证消防供水需要，又节约资源。 akw,P$i  
    城市新建区和旧城改造区如有可能，应尽量考虑设置中水消防供水系统，并设置消防泵房，平时由稳压泵维持低压运行，需要时启动加压泵形成临时高压系统，由于管网简约，加压迅速，能及时保证消防供水需要和火场加压需要。而且在方便管理、节约水资源等诸多方面都有很大

优势。 akw,P$i  
    高差大、地形复杂的城市市区，单独设置的中水消防管网，也应设置二级加压泵站或高位水池、水塔等设施，以保证消防水系统的供水压力。 akw,P$i  
    将城市中水供水系统连接高层建筑的消防水池（与生活用水系统分开设置），作为高层建筑的消防水源，市政管网的出水口可作为备用水源。高层建筑的消防水泵接合器附近，一定要设置市政地下消火栓，作为消防车向高层建筑消防供水的备用水源，设置位置和数量应该作为这座高层建筑的设计内容。 akw,P$i  
    下决心改造城市的消防供水系统，建立中水消防供水系统，是具有前瞻性的城市市政建设举措。长痛不如短痛。一次性投资可能大一些 ，但与长期在水处理费用、管网漏水损失等方面的隐性损失积累比较起来，还是非常经济的。尤其是节约了大量的水资源，既保证了城市的消防供水，又满足了城市其他用水需要，其意义和价值就难以计算了。 akw,P$i  
    与中水系统配套的消防水鹤 akw,P$i  
    与中水消防供水系统相配套的设施是消防水鹤，它是专为消防车加水的设备。普通的城市市政消火栓直径为65毫米，在保证压力的前提下，加水能力为10升/秒，载水量3吨的解放143型消防车加满水需5分钟；载水10吨的大型消防车加满水需16分40秒。如果用直径为150毫米的水鹤给10吨车加满水，只用45秒即可。其效率之高，不言自明。缩短加水时间保证火场用水，对火场扑救的意义是非常重大的，它将极大的提高火场扑救能力，缩短火场扑救时间，

减少火灾危害。 akw,P$i  
    城市消防供水系统设置适量的水鹤,将能充分满足消防车加水速度的要求。节约大量加水时间。 akw,P$i  
    消防水鹤的设置布置，可以根据需要在中水系统的主管道（通常与交通干线平行）每隔2000米设置一个，这样每个消防水鹤理论上的供水覆盖面积可以达到4平方公里；而城市消火栓是在主干道上每隔120米设置一个，理论计算每平方公里至少要设置40个左右。使用消防水鹤的投资要比使用消火栓有着明显的经济优势。在维修、管理、冬季保温、漏水损失等多个方面，消防水鹤也有着相当的方便优势。 akw,P$i  
    城市新区市政建设应设置独立的中水消防供水系统，并保证消防管道的管径，保证供水压力，布置大口径的水鹤，保证消防给水的需要。消火水鹤要有明显标志，以方便检查维护管理。 akw,P$i  
    对城市老区来说，一般中水系统难以达到，所以消火栓的配置维修，要立足于改造，拆迁区因为大部分要改建成多层和高层建筑，设置合理的水鹤消防供水点非常必要，未改造的旧城区因为平房和低矮建筑较多，市政地下消火栓覆盖有一定困难，用城市市政供水系统设置消防水鹤更有必要。 akw,P$i  
    我国幅员辽阔，南北纬度跨度很大，气象温度差异也很大，北方冬季消防水鹤的防冻问题应予以充分注意。高纬度地区在冬季时，地下消火栓一般很少能起到直接供水的作用。因为低温冰冻限制了使用功能，为保证冬季消防需要，应考虑适当增加自泄式消防水鹤的数量，并采取切实有效的防冻措施保证冬季消防灭火实战需要。 akw,P$i