高層建筑消防給水方式的設(shè)計(jì)方法

[摘要]高層建筑有別于低層建筑，具有層數(shù)多、高度大、振動(dòng)源多、用水要求高、排水量大等特點(diǎn)，因此，對(duì)建筑給水排水工程的設(shè)計(jì)施工材料及管理方面都提出了新的技術(shù)要求。選擇合理的給水方式是高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到消防給水系統(tǒng)的有效使用和工程造價(jià)。正確的設(shè)計(jì)將確保建筑內(nèi)人們的生命及財(cái)產(chǎn)的安全。近幾年來，由于消防設(shè)計(jì)或施工或管理等各方面的原因，建筑內(nèi)火災(zāi)隱患多，消防設(shè)施滯后，加上使用者防火意識(shí)薄弱，造成火災(zāi)次數(shù)增多，群死群傷嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)損失巨大。因此，搞好建筑內(nèi)特別是高層建筑內(nèi)的消防給水設(shè)計(jì)就具有極其重要的作用。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；消防；給水方式

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)水平的不斷提高，高層建筑的高度和層數(shù)也在不斷地增加。進(jìn)入21世紀(jì)，高層建筑向著層數(shù)更多、設(shè)備更完善、功能更齊全、技術(shù)更先進(jìn)的方向發(fā)展。高層建筑已成為現(xiàn)代化大都市的一種標(biāo)志。高層建筑消防是現(xiàn)代城市管理一個(gè)難點(diǎn)，與之相關(guān)的高層建筑消防給水是建筑給排水設(shè)計(jì)的重要組成部分，其對(duì)建筑消防本身及建筑給排水設(shè)計(jì)有著不可或缺的意義。高層建筑住戶數(shù)密集，消防隱患更大，更復(fù)雜多樣，相較于一般建筑的消防給水設(shè)計(jì)，有著更高，更為特殊的技術(shù)要求。高層建筑的高度很高，而且層數(shù)多，一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)，其危險(xiǎn)性特別大。由于火災(zāi)的隱患多，在高層建筑中引發(fā)的火災(zāi)火勢(shì)必然很猛，蔓延得也特別快，人員疏散也有一定的難度，因此，在高層建筑上一定要設(shè)備充足，完善消防設(shè)施、設(shè)備，迅速地?fù)錅缁饎?shì)，這樣帶來的損失、傷亡才不會(huì)太大。在高層建筑消防給水系統(tǒng)的工程是十分巨大的，不僅要安裝消防措施的硬件設(shè)備，還要根據(jù)具體的情況，有選擇地安裝一些設(shè)備，如鋪設(shè)消防給水網(wǎng)管，修建水池等。

隨著《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）的更新及新《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《自噴規(guī)范》）的出臺(tái)，對(duì)高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)的要求也日趨嚴(yán)格。特別是近一、兩年來，全國(guó)各省、市都先后開始實(shí)施建筑工程圖審查制度，其審查的主要依據(jù)為2000年頒布的《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》，《強(qiáng)制性條文》所規(guī)定的各項(xiàng)條款是設(shè)計(jì)當(dāng)中必須遵循的硬性要求。因此，本文就筆者近年來所參與的高層消防給排水設(shè)計(jì)，以及在設(shè)計(jì)復(fù)核、審查中所遇到的一些問題進(jìn)行小結(jié)，希望能給同行提供一定的參考與借鑒。

二、決定消防給水系統(tǒng)給水方式的因素

（1）消火栓給水系統(tǒng)?！陡咭?guī)》規(guī)定“消火栓的水槍充實(shí)水柱應(yīng)通過水力計(jì)算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應(yīng)小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應(yīng)小于13m?！贝_定室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)給水方式有該建筑的高度、材料與設(shè)備的性能、維修與管理水平等因素，其中主要是建筑高度?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2001年版)以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況在第7.4.6.5條中規(guī)定：“消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于0.80MPa，當(dāng)大于0.80MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。消火栓栓口的出水壓力大于0.5MPa時(shí)，消火栓處應(yīng)設(shè)減壓裝置?！毕鹚ńo水系統(tǒng)的豎向分區(qū)應(yīng)以此為依據(jù)。筆者認(rèn)為這一條主要考慮當(dāng)消火栓所受靜水壓力大于0.80MPa時(shí)，一是消火栓系統(tǒng)（如管道、閥門、管件等）平時(shí)容易發(fā)生滲漏，失火時(shí)水壓增大容易發(fā)生爆裂等事故：二是因此消火栓豎向分區(qū)高度將加大，導(dǎo)致消防水泵揚(yáng)程增大、壓水管增長(zhǎng)，在消防時(shí)如果因高壓發(fā)生事故，不但影響滅火，而且將造成其它嚴(yán)重后果。規(guī)定最低消火栓栓口的靜水壓力不大于0.80MPa，將保證消火栓給水系統(tǒng)安全運(yùn)行，使豎向分區(qū)經(jīng)濟(jì)合理。（2）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的豎向分區(qū)最好與消火栓系統(tǒng)相同，以便于設(shè)計(jì)、施工并保證使用效果。每個(gè)報(bào)警閥供水的最高噴頭與最低噴頭之間的高差不大于50m。報(bào)警閥入口的水壓不應(yīng)大于1.2MPa。

三、高層建筑消防給排水工程的特點(diǎn)和存在的問題

（1）高層建筑消防給排水工程的特點(diǎn)。一是高層建筑的消防給排水系統(tǒng)靜水壓力大，所以只采用單個(gè)供水區(qū)，不僅會(huì)影響使用，更容易損毀管道及配件。因此，供水區(qū)域合理的進(jìn)行豎向分區(qū)，能有效降低靜水壓力，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。二是高層建筑中可能引發(fā)火災(zāi)的因素多，并且火勢(shì)蔓延迅速，而且滅火困難。因此，高層建筑中的消防系統(tǒng)對(duì)安全可靠性的要求要高于低層建筑。鑒于目前消防設(shè)備情況，撲救高層建筑中突發(fā)火災(zāi)能力差，因此高層建筑要立足于消防自救。三是高層建筑中排水流量大，管道長(zhǎng)。為了加強(qiáng)排水系統(tǒng)能力，維持管道的壓力，避免水封破壞，高層建筑中的排水設(shè)施要采用新型單立管系統(tǒng)或設(shè)置通氣管。四是高層建筑的建筑要求高，給水排水設(shè)施使用人數(shù)多，流量大，如果發(fā)生排水管道堵塞或停水事故，須采用及時(shí)有效的處理措施，確保供水安全可靠以及排水通暢。（2）高層建筑消防給排水工程存在的問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，高層建筑給排水設(shè)計(jì)技術(shù)日益成熟，但也存在一些需要解決的問題：節(jié)水節(jié)能的給排水設(shè)施和附件的開發(fā)與使用；新型穩(wěn)壓、減壓設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用；安全實(shí)用的運(yùn)行管理手段和供水技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用；消防給排水中自動(dòng)控制技術(shù)的使用；提高排水系統(tǒng)排水能力，維持排水系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；環(huán)保節(jié)能的新型管道材料研究與應(yīng)用。

四、高層建筑消防排水設(shè)計(jì)

（1）合理設(shè)置消防水池并保證高層建筑兩路排水。在高層建筑中，如果市政管網(wǎng)無法滿足消防的排水量，或者出現(xiàn)單路排水的情況時(shí)，就要求設(shè)置合理的消防排水緩沖水池。此外，在計(jì)算消防排水緩沖水池容積的時(shí)候，需要把火災(zāi)延續(xù)的時(shí)間以及室內(nèi)各種消防設(shè)施排水量之和減去排水管的排水量，并且排水的時(shí)間應(yīng)該按照火災(zāi)持續(xù)的最長(zhǎng)時(shí)間來計(jì)算。所以當(dāng)需要設(shè)置室外的消防排水緩沖量，以應(yīng)對(duì)突發(fā)的排水量的激增，和壓力的巨大變化。當(dāng)設(shè)置生活用水或消防排水緩沖水池的時(shí)候，不能夠采用建筑自身的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成水池的池壁，從而可以有效的避免對(duì)供水設(shè)施的污染，當(dāng)然當(dāng)高層建筑的屋頂安置了生活和消防的共用水箱，也同樣需要滿足上述的條件。除此之外，消防排水緩沖水池的引入管，要不少于兩根，這樣才可以確保消防排水緩沖水池能及時(shí)的將水引入到池中，否則當(dāng)排水量過大時(shí)依舊無法最大限度的發(fā)揮作用。（2）消防水泵排出口處的放水閥與穩(wěn)壓回流設(shè)計(jì)。作為消防水泵中的主要供水管，需要設(shè)置合理的泄水閥（放水閥），這樣才能夠有利于水泵的試驗(yàn)和檢查，安全有效的排水。當(dāng)發(fā)現(xiàn)出口排水量過小的時(shí)候，需要直接排至泵房中的集水池，而當(dāng)排水流量較大的情況時(shí)，應(yīng)該排回到消防排水緩沖水池內(nèi)。此外，對(duì)于消防水泵的出水口，還需要充分考慮采用一定的穩(wěn)壓回流方法，因?yàn)樵趯?shí)際的使用時(shí)，常常會(huì)發(fā)生水量較小，甚至低于水泵的額定流量值的情況時(shí)，如果沒有采取任何的回流手段，就必然會(huì)引起消防管網(wǎng)中的壓力激增，從而發(fā)生事故。想要切實(shí)有效的解決這類的問題，最常用的方法在供水管的上面安置安全的穩(wěn)壓閥或泄壓閥，當(dāng)管網(wǎng)中發(fā)生超壓的情況時(shí)，就能夠通過回流管路來泄壓，并將回流水排回到消防排水緩沖水池里。（3）調(diào)整自噴末端試水設(shè)施，解決末端試水設(shè)施的排水問題。在高層建筑的消防給排水設(shè)計(jì)之中，人們通常會(huì)調(diào)整末端試水設(shè)施中壓力表、試水閥的設(shè)置，但是常常忽視試水接頭的調(diào)整，特別是針對(duì)試水接頭的出水口徑?jīng)]有注重。其實(shí)目前市場(chǎng)上許多的消防設(shè)施生產(chǎn)廠商，可以成套生產(chǎn)的末端試水設(shè)施，只需要依據(jù)設(shè)計(jì)需要，依據(jù)試水接頭主要出水口的流量系數(shù)確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品即可。

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