單建掘開式地下人防工程消防給水設(shè)計(jì)解析

馬曉燕

（哈爾濱市公安消防支隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150040）

城市建設(shè)不斷發(fā)展的同時(shí)，對(duì)土地資源的需求量也日益加大。地下空間資源是我們的寶貴財(cái)富，作為一個(gè)現(xiàn)代化的城市更是離不開人防工作的支持。在對(duì)地下空間資源開發(fā)利用的過程中，也隨之帶來了一些安全問題，這就給人防工程的消防設(shè)計(jì)帶來了新的課題。人防工程的消防給水設(shè)計(jì)是整個(gè)消防設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，如何掌控消防給水量、給水方式等都是在實(shí)踐中亟待解決的問題，由點(diǎn)到面的解析，更能全面的、細(xì)致的將單建掘開式地下人防工程的消防給水設(shè)計(jì)達(dá)到合理化和科學(xué)化。下面以一工程實(shí)例，對(duì)單建掘開式地下人防工程的消防給水設(shè)計(jì)進(jìn)行解析。

1 單建掘開式地下人防工程

單建開掘式地下人防工程的上部無堅(jiān)固性地面建筑物，是指單獨(dú)建設(shè)的采用明挖法施工，且大部分結(jié)構(gòu)處于原地表以下的工程。具有便于平時(shí)使用、施工便捷的特點(diǎn)，是近些年來平戰(zhàn)結(jié)合人防工程建設(shè)的基本形式之一，多建在火車站、汽車站以及城市中心的廣場(chǎng)下，以過街通道或地下商業(yè)設(shè)施的形式存在，戰(zhàn)時(shí)轉(zhuǎn)化為人防工程。單建掘開式地下人防工程是哈爾濱市城市建筑的一大特色，東大直街地下人防工程是眾多特色中較為代表性的建筑之一。

東大直街地下人防工程建筑面積35321m2，建筑高度-11.76m，地下 2層，平時(shí)為地下商場(chǎng)，戰(zhàn)時(shí)為物資儲(chǔ)備庫和二等人員掩蔽部。

2 消防水源

2.1 水源種類

消防用水通常由市政給水管網(wǎng)、水源井、消防水池或天然水源幾部分組成。據(jù)資料報(bào)道,我國有近80%的城市由于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、人口增長,有不同程度的缺水問題。既要節(jié)約用水又要保證消防水源的可靠性，是新形勢(shì)下面臨的新問題，而保證人防工程消防水源的充足是至關(guān)重要的。

2.2 現(xiàn)有工程特點(diǎn)

依據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50098-2009第7.1.2條規(guī)定：采用市政給水管網(wǎng)直接供水，消防用水量達(dá)到最大時(shí)，其水壓應(yīng)滿足室內(nèi)最不利點(diǎn)滅火設(shè)備的要求。雖然采用市政水源能減少投資，但有時(shí)無法保證滅火時(shí)管網(wǎng)內(nèi)的水壓和水量完全滿足室內(nèi)滅火設(shè)備的需要，況且與市政管網(wǎng)連接的兩個(gè)進(jìn)水管通常都是設(shè)在一根市政管網(wǎng)上，其本質(zhì)還是來自于一根水管，當(dāng)管道需要檢修或更換時(shí)，無法保證不間斷供水。北方四季分明，每年存在幾個(gè)月的冰凍期，獨(dú)特的溫度條件決定使用天然水源必須充分考慮水源防凍措施，枯水期時(shí)還要保證最低水位能滿足最大消防用水要求，且應(yīng)設(shè)置可靠的取水設(shè)施，以東大直街地下人防工程為例，從現(xiàn)有的設(shè)計(jì)條件、技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件等因素綜合考慮，為了保證消防水源供水的可靠性，本工程設(shè)置了消防水池。

2 室內(nèi)消防給水系統(tǒng)

根據(jù)人防工程的火災(zāi)特點(diǎn)，在防火設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)立足于“自防自救”，科學(xué)合理的設(shè)置內(nèi)部消防設(shè)施。

2.1 消火栓滅火系統(tǒng)

依據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50098-2009第7.2.1條規(guī)定，東大直街地下人防工程設(shè)置了室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，并采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓所需的水量和水壓由設(shè)在地下消防水泵房內(nèi)的室內(nèi)消火栓泵供給，穩(wěn)壓設(shè)備由調(diào)節(jié)容積為300L氣壓水罐供給，并設(shè)置了獨(dú)立的環(huán)狀管網(wǎng)。

依據(jù)規(guī)范，本工程體量大于25000m3，同時(shí)使用水槍的數(shù)量不應(yīng)少于4個(gè)，每支消火栓最小流量不應(yīng)小于5L/S，因此室內(nèi)消火栓用水量不應(yīng)小于20L/S，即室內(nèi)消火栓水量按20L/S設(shè)計(jì)。選用消火栓口徑為65mm，水槍口徑19mm，當(dāng)充實(shí)水柱長H=12m時(shí)，水槍噴嘴處壓力Hq=10-2αSK=16.9MPa，水槍噴嘴流量Q=(102βHq)1/2=5.2L/S，水帶的水頭損失 Hd=SQ2=0.43×25×5.2×5.2=2.9 米水柱，消火栓栓口處所需的壓力Hxh=Hq+Hd+Hk=21.8米水柱。

在消防栓給水管上應(yīng)保證同時(shí)有兩股水流作用，故其流量為20L/S。消火栓水泵選擇型號(hào)為XBD4.2/20-100-235（一用一備），q=20L/S、N=30KW、H=0.72Mpa。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

依據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50098-2009第7.2.2條規(guī)定，東大直街地下人防工程設(shè)置了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)所需的水量和水壓由設(shè)在地下消防水泵房內(nèi)的噴淋泵供給，穩(wěn)壓設(shè)備由調(diào)節(jié)容積為150L的氣壓水罐供給。本工程火災(zāi)危險(xiǎn)系數(shù)為中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為8L/min.m2，設(shè)計(jì)作用面積為 160m2，噴淋系統(tǒng)噴頭工作壓力為0.1Mpa，選擇標(biāo)準(zhǔn)噴頭，流量系數(shù)K=80，噴淋的設(shè)計(jì)流量q=30L/S，根據(jù)最不利點(diǎn)所需總水頭壓力，噴淋泵選擇型號(hào)為 XBD6/30-125-220（一用一備），q=30L/S，H=0.60Mpa，N=37KW

3 消防水池

東大直街地下人防工程是典型的單建掘開式建筑，特點(diǎn)是地面上沒有建筑物，基本沒有室外建筑的滅火任務(wù)，消防水池有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水總量的要求即可。其室內(nèi)設(shè)置了消火栓滅火系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)、無管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)和滅火器，總建筑面積大于3000m3，所以室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間應(yīng)按2.0小時(shí)計(jì)算，用水量按20L/S計(jì)算，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按1.0小時(shí)計(jì)算，用水量按30L/S計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，消防水池總的有效容積不應(yīng)小于252m3，最后本工程根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置了432m3的消防水池。

4 水泵接合器和室外消火栓

東大直街地下人防工程按規(guī)范要求應(yīng)設(shè)置水泵接合器和室外消火栓，但如何設(shè)置才既符合要求又科學(xué)合理？需要我們從源頭進(jìn)行分析。水泵接合器的作用是：當(dāng)室內(nèi)水泵因故障無法工作或電源故障水泵失去動(dòng)力；或是室內(nèi)消防用水量不足，需要消防車通過水泵接合器給室內(nèi)補(bǔ)充水量；或是室內(nèi)消防用水壓力不足，需要消防車通過水泵接合器給室內(nèi)增壓或。本工程設(shè)置了消火栓滅火系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，按水量要求設(shè)置了四個(gè)水泵接合器，兩個(gè)與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)連接，兩個(gè)與室外消火栓連接。因?yàn)橐粋€(gè)室外消火栓對(duì)應(yīng)一臺(tái)消防車，一臺(tái)消防車對(duì)應(yīng)一個(gè)水泵接合器，共設(shè)置了4個(gè)室外消火栓，兩個(gè)與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)連接，兩個(gè)與室外消火栓連接。為了便于消防車取水和不妨礙人員的出入疏散，室外消火栓與水泵接合器之間的距離不大于40m，距離人防出入口不小于5m，水泵接合器和室外消火栓都設(shè)有明顯標(biāo)志。

5 消防排水

本工程為單建掘開式人防工程，不能自流排水，為了防止二次災(zāi)害，設(shè)置了機(jī)械排水設(shè)施。人防工程的廢水會(huì)排至污水池，通過污水泵抽升排至市政排水干線。單建掘開式人防工程充分利用了城市空間，在設(shè)計(jì)中既要考慮平時(shí)功能，又要注重戰(zhàn)時(shí)需求，安全、適用、經(jīng)濟(jì)、合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)是我們最終目標(biāo)。人防工程的消防給水設(shè)計(jì)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，在不斷發(fā)現(xiàn)新問題的同時(shí)找出更科學(xué)的更合理的解決方案，為減少災(zāi)害的發(fā)生提供前提保障。人防工程在我國的發(fā)展還將不斷推進(jìn)，而人防消防設(shè)計(jì)的安全性是每一位消防工作者為之奮斗的目標(biāo)。

[1]陳子浩.推行消防工程監(jiān)理制度提高消防[J].工程質(zhì)量管理，1997-04-10.

[2]韓婧.建筑工程中消防工程造價(jià)審核的重點(diǎn)探析，2010-02-15.