淺談高層消防給水系統(tǒng)

張劍云

【摘 要】高層建筑消防是現(xiàn)代城市管理一個難點，與之相關(guān)的高層建筑消防給水是建筑給排水設(shè)計的重要組成部分，其對建筑消防本身及建筑給排水設(shè)計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，有著更高，更為特殊的技術(shù)要求，為此，結(jié)合高層建筑消防給水特征，從全面系統(tǒng)的角度，同時兼及新時期理念與技術(shù)應(yīng)用，對高層建筑的消防給水設(shè)計展開探討。

【關(guān)鍵詞】消防給水規(guī)范；消防用水量；高層消防給水方式；室內(nèi)消火栓；自動噴水滅火

一、高層消防給水的規(guī)范

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定，消防給水設(shè)置成臨時高壓給水系統(tǒng)時，必須設(shè)置消防水箱和消防水泵。據(jù)調(diào)查，我國有不少的建筑高度在60m 一70m ，這樣高度的建筑物加上地下室高度和屋頂水箱高度 ，其總高度往往大于消防水泵是高層建筑消防給水系統(tǒng)的心臟 ，必須保證在撲救火災(zāi)過程中某一水泵有故障時仍能堅持不間斷地供水 因而設(shè)置備用水泵為必要的措施之一。

《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定“消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用消防水泵，其工作能力不應(yīng)小于其中最大一臺消防工作泵?！贝送?，消防備用水泵啟動控制方式對于提高給水系統(tǒng)的可靠性 ，滿足消防用水要求 ，特別是滿足高層建筑大面積火災(zāi)時用水要求，及時、有效撲滅火災(zāi)，減少國家和人民的生命財產(chǎn)損失 ，也具有非常重要的意義

二、高層消防給水的用水量及設(shè)計

消防用水量及給水設(shè)計需要根據(jù)高層建筑的具體情況計算消防用水量。例如按照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范，對于一類建筑，室外消防栓系統(tǒng)消防用水量為30L/s （利用市政管網(wǎng)水壓）；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防用水量為40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間按3小時計；自動噴水滅火系統(tǒng)用水量為30L/s，火災(zāi)延續(xù)時間按1小時計 故室外消防滅火總用水量為324m?，室內(nèi)消防滅火總用水量為540m?，消防前10分鐘儲水量不小于18m?通過這種具體針對性計算可以得出消防用水量的具體范圍，在做給水設(shè)計時就需要考慮到這一問題 例如對于上面提到的此類高層建筑在做消防給水設(shè)計時，首先需要將公共生活 住宅及消防用水均分開設(shè)置，最好采用區(qū)域集中的室內(nèi)臨時高壓消防給水系統(tǒng)，消防泵房設(shè)于地下，消防貯水池容積為540m?，儲存3小時的室內(nèi)消火栓用水量和1小時的噴淋用水量97m必須在天面設(shè)置18m?的消防水箱一個，以保證消防初期的用水。

三、高層消防給水系統(tǒng)

（一）室內(nèi)消防栓給水系統(tǒng)

決定消防給水系統(tǒng)給水方式的因素：消火栓給水系統(tǒng)確定室內(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《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 》以下簡稱《高規(guī)》根據(jù)我國的實際情況中規(guī)定：“消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于0.80MPa當大于0.80MPa 時，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，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)《高規(guī)》提出此條筆者認為主要考慮 當消火栓所受靜水壓力大于0.80MPa時，一是消火栓系統(tǒng)（如管道、閥門、管件等）平時容易發(fā)生滲漏，失火時水壓增大容易發(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)致消防水泵揚程增大、壓水管增長，在消防時如果因高壓發(fā)生事故，不但影響滅火 ，而且將造成其它嚴重后果 。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)安全運行，使豎向分區(qū)經(jīng)濟合理 。

高層建筑室內(nèi)消防豎管的布置，應(yīng)保證相鄰兩個消火栓的水槍充實水柱同時達到被保護范圍內(nèi)的任何部位。 每根消防豎管，的直徑應(yīng)按通過的流量經(jīng)計算確定，但不應(yīng)小于100mm。 但是，十八層及十八層以下的單元式住宅和十八層及十八層以下、每層不超過8戶建筑面積不超過650m2的塔式住宅，當設(shè)兩根消防豎管有困難時，可設(shè)一根豎管，但必須采用雙閥雙出口型消火栓。

室內(nèi)消防給水管道應(yīng)采用閥門分成若干獨立段。閥門的布置，應(yīng)保證檢修時關(guān)閉停用的豎管不超過一根。當豎管超過 4 根時，可關(guān)閉不相鄰的兩根。消火栓水泵接合器的數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消火栓用水量經(jīng)計算確定，每個水泵接合器的流量應(yīng)按10～15L/s 計算。水泵接合器宜采用地上式，當采用地下式水泵接合器時，應(yīng)有明顯標志。水泵接合器應(yīng)設(shè)在室外便于消防車使用的地點，距室外消火栓或消防水池距離宜為15～40m。

室內(nèi)消火栓的合理設(shè)置關(guān)系到撲救火災(zāi)的效果。因此，高層建筑的各層包括和主體建筑相連的附屬建筑各層，均應(yīng)合理設(shè)置室內(nèi)消火栓。以保證建筑物任何部位著火時，都能及時控制和撲救。除無可燃物的設(shè)備層外，高層建筑的各層均應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓。消火栓應(yīng)設(shè)置在走道、 樓梯附近等明顯易于取用的地點，消火栓的間距應(yīng)保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。

火場事件說明，水槍的水壓太大，一人難以握緊使用同時水槍的流量超過 5L/s，水箱內(nèi)的消防用水可能在較短時間內(nèi)被用完，對撲救初期火災(zāi)極為不利。所以規(guī)定栓口的出水壓力不大于0.5MPa。當超過0.5MPa 時，要采取減壓措施。

（二）自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)的給水方式與選擇自動噴水滅火系統(tǒng)的給水方式與消火栓給水系統(tǒng)基本相同 ，這里不再贅述。兩個系統(tǒng)的豎向分區(qū)相同 ，可共用高位水箱 ，充分利用設(shè)備層 ，這樣管理方便 ，安全性更好。關(guān)于消火栓給水系統(tǒng)與 自動噴水滅火系統(tǒng)共用消防水泵的問題消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)共用一組水泵 ，減少了設(shè)備和設(shè)備的占地面積，節(jié)約了投資。但是由于只有一組水泵 ，如果水泵或管線發(fā)生事故 ，將對兩個系統(tǒng)的運行帶來影響。在火災(zāi)初期 ，可能出現(xiàn)至個噴頭噴水或 至個水槍滅火 ，勢必出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。為保證消防時的安全 ，高層建筑特另是超高層建筑 ，為增強自救能力 ，消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)的水泵分開設(shè)置為好。

自動噴水滅火系統(tǒng)分為兩個區(qū)。低區(qū)為地下1 層～16 層，由室外小區(qū)低區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水；高區(qū)為17 層～28 層，由室外小區(qū)高區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水。屋頂水箱設(shè)置高度只滿足最高層消火栓的7m 靜水壓力，并未滿足噴淋系統(tǒng)最不利點處噴淋頭的最低工作壓力和噴水強度，故高區(qū)供水系統(tǒng)仍需要設(shè)置增壓設(shè)施。首先，噴淋系統(tǒng)分區(qū)水壓的問題。《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《噴規(guī)》） 第8.0.1條規(guī)定，配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.20MPa。所謂配水管道，就是報警閥后的管道。如果按此規(guī)定，高區(qū)的報警閥就必須搬到住宅樓上，這樣就要增大某一樓層的管道井尺寸，那樣對于住宅樓來說是相當困難的。

筆者認為只要選擇工作壓力較高的報警閥就可忽略這個問題，本工程選用工作壓力為1.6MPa 的報警閥，并把高區(qū)的報警閥和低區(qū)的一起放在地下室便于管理。很多地方的審查專家也默認此做法，也希望即將要修訂《噴規(guī)》時也能考慮修訂此條文；其次，系統(tǒng)的放空閥的設(shè)置問題。筆者認為噴頭不多時，像電梯廳的噴淋，放水閥可與末端試水閥或試水裝置合用，而且也符合《噴規(guī)》條文說明第4.2.9條第3 點對泄水管管徑的規(guī)定；大面積的噴淋，應(yīng)在水流指示器后的干管上增設(shè)放空閥，檢修時可只關(guān)閉該防火分區(qū)；當一個報警閥只負擔一個防火分區(qū)時，可考慮共用報警閥處的放空閥。

消防給水系統(tǒng)是復(fù)雜的，不同的建筑區(qū)域，根據(jù)不同的現(xiàn)實情況可以使用不同的消防給水系統(tǒng) 同樣的消防系統(tǒng)的設(shè)備也是很多的，但由于經(jīng)濟條件的限制，使用的程度也各不相同 高層建筑消防情況相對而言更難，工程量更大，而消防給水系統(tǒng)的設(shè)置也是更為的復(fù)雜，如本文所述，室內(nèi)的消火栓給水系統(tǒng)；還有自動滅火系統(tǒng)等，須結(jié)合實際生產(chǎn)生活功用消防形勢和新理念，在新技術(shù)的情況下，獲得設(shè)計水準的升華