對(duì)建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思考

王毅

摘要：在象征城市繁榮與發(fā)展的同時(shí)，保障高層建筑消防安全的建筑消防給水設(shè)計(jì)，也就成了給排水設(shè)計(jì)中的重要部分。本文對(duì)高層建筑給水系統(tǒng)的重要性、消防給水系統(tǒng)的構(gòu)成、消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及可靠性的方法措施分析進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防系統(tǒng)；消防給水；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

在建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的部分就是消防給水設(shè)計(jì)，是整個(gè)建筑消防系統(tǒng)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，對(duì)于整個(gè)消防系統(tǒng)功能的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，直接決定了建筑的消防系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

一、高層建筑給水系統(tǒng)的重要性

由于高層建筑層數(shù)多，建筑高度高，與低層和多層建筑相比，高層建筑發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性大，往往具有：火災(zāi)的隱患多，火種多；火勢(shì)猛、蔓延快；人員疏散困難；消防設(shè)備設(shè)施不夠完善，補(bǔ)救難度大；傷亡慘重，經(jīng)濟(jì)損失巨大。撲救高層建筑火災(zāi)，水是主要的滅火劑。所以做好高層建筑消防給水系統(tǒng)是異常重要的。

二、消防給水系統(tǒng)的構(gòu)成

一般而言，消防給水系統(tǒng)的構(gòu)成主要分為三大類，即室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、室外消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火給水系統(tǒng)。首先是室外消火栓給水系統(tǒng)，其主要包括室外消防供水管網(wǎng)以及室外消防水池兩大部分，在滅火時(shí)，只需要將消防水池水加壓或者對(duì)室外消火栓進(jìn)行加壓處理。其次是室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，對(duì)于該系統(tǒng)而言，其構(gòu)成內(nèi)容較多，包括消防供水管網(wǎng)、消防水池、增壓設(shè)施、穩(wěn)壓設(shè)施以及高位消防水箱。在需要滅火時(shí)，啟用消防卷盤(pán)和室內(nèi)消火栓進(jìn)行滅火即可。另外是自動(dòng)噴水滅火給水系統(tǒng)，其主要由消防穩(wěn)壓設(shè)施、消防水箱、消防增壓泵、消防水源、報(bào)警閥等組成，在滅火時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)其中的報(bào)警閥，結(jié)合給水設(shè)施進(jìn)行滅火。

三、高層建筑消防水源的設(shè)計(jì)

高層建筑設(shè)計(jì)消防水池的目的是儲(chǔ)存足夠的消防用水，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響滅火效果。《高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》做出明確規(guī)定:“市政給水、進(jìn)水管道或者天然用水不能滿足消防需求；市政給水管道呈現(xiàn)枝狀，或僅有一道進(jìn)水管，只要滿足任一上述條件，就必須布置消防水池。”用于消防的水源不僅要水量充足，水質(zhì)更要有所保障，即就是既不能在滅火時(shí)出現(xiàn)斷水，也不能出現(xiàn)水質(zhì)過(guò)差的情況，水質(zhì)過(guò)差雖然對(duì)消防工作影響不大，但卻給后續(xù)工作帶來(lái)難度。發(fā)展前期的消防水源多位于一層或多層建筑中，為了保障水質(zhì)達(dá)標(biāo)，往往將消防水源和生活水源合并使用，由于生活水源的更新速度較快，從而使消防水源長(zhǎng)期處于快速流動(dòng)的狀態(tài)，進(jìn)而使得水質(zhì)能夠符合要求。在《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015—2003(2009版)中對(duì)消防用水和生活用水合并條件做出了明確要求，兩者合并的前提是小區(qū)內(nèi)部的生活用水貯存量必須比消防用水貯存量大，兩者被合并后要將共同貯水池的的水流更新時(shí)間控制在48小時(shí)以下，若不能滿足上述兩個(gè)條件，則兩者必須分開(kāi)設(shè)置。因?yàn)楦邔咏ㄖ南烙盟问捷^為廣泛，因此消防用水貯存量的確定成為一個(gè)難題，貯存量過(guò)小不能滿足消防用水需求，減弱消防安全性，貯存量過(guò)大，在保障水質(zhì)上必然要加大投入，從而降低消防設(shè)施的效益?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045—95(2005版)對(duì)消防用水貯存量做了明確規(guī)定，“高層建筑室外給水管網(wǎng)能滿足室外滅火需求時(shí)，消防用水貯存量應(yīng)能滿足室內(nèi)滅火的需求。反之若室外給水管網(wǎng)不能滿足室外滅火的需求時(shí)，消防用水貯存量應(yīng)滿足室內(nèi)滅火用水和補(bǔ)足室外滅火用水?！睘榱藵M足上述兩條規(guī)定，我國(guó)當(dāng)前的消防用水貯存主要采取兩種設(shè)計(jì)方法，第一種是在消防水池中貯存滿足室內(nèi)外滅火需求的消防用水；第二種方法是，在消防水池中貯存的水量?jī)H滿足室內(nèi)滅火。上述方法各有長(zhǎng)短，若采用第一種，由于消防水池內(nèi)存水較多，其容積較大，既造成了水資源浪費(fèi)，又增大其他設(shè)備的投入成本，同時(shí)也提升了水質(zhì)管理難度。但這種方法在設(shè)計(jì)上能解決來(lái)自自來(lái)水公司的難題，適合被應(yīng)用在市政供水困難的區(qū)域；若采用第二種，在設(shè)計(jì)時(shí)如果不將火災(zāi)發(fā)生時(shí)，水池怎樣及時(shí)補(bǔ)水考慮進(jìn)去則不可取。但若確保室外給水管網(wǎng)能滿足室外滅火用水需求，則第二種方法能降低成本，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)只要注意增寬水池的進(jìn)水渠道，就能有效解決補(bǔ)水問(wèn)題，兩種方法在選用時(shí)，要注意因地制宜。

四、高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)

不分區(qū)的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的供水方式，可以由室外消防環(huán)網(wǎng)直接供水，或是利用消防水池及消防水箱中的消防貯水，通過(guò)消防主泵供水，也可以由消防車通過(guò)水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水進(jìn)行滅火。如果消防水箱由于樓層高度不夠而造成最不利點(diǎn)消火栓靜壓不足，需要設(shè)置穩(wěn)壓泵或是穩(wěn)壓罐來(lái)維持平時(shí)的消防壓力。多層及100米以下的高層建筑多采用不分區(qū)的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)的給水管網(wǎng)通過(guò)消防水泵或串聯(lián)消防泵分級(jí)向上供水，串聯(lián)消防水泵設(shè)置在設(shè)備層（避難層）內(nèi)，高度在100m以上的建筑可以采用這種供水系統(tǒng)。串聯(lián)消防分區(qū)又可分為轉(zhuǎn)輸串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)和直接串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)兩種。并聯(lián)分區(qū)的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)各區(qū)有各自的專用消防水泵，集中布置，便于維護(hù)管理。缺點(diǎn)是高區(qū)消防泵需要使用耐高壓管材與管件，在消防高區(qū)，如果消防車供水壓力不夠時(shí)，水泵接合器將失去作用。這種供水系統(tǒng)一般適用于分區(qū)數(shù)較少的建筑。

2、水泵接合器設(shè)計(jì)

水泵接合器是當(dāng)室內(nèi)消防水泵發(fā)生故障或室內(nèi)消防用水不足時(shí)，連接消防車從室外消火栓或消防取水口取水將水送到室內(nèi)消防管網(wǎng)滅火的設(shè)施。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，消防水泵接合器的數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)水泵接合器的流量應(yīng)按10～15L/s來(lái)計(jì)算確定。水泵結(jié)合器的數(shù)量不宜少于2個(gè)，且宜分散布置。當(dāng)消防車的供水能力不能滿足建筑物消防給水系統(tǒng)的壓力要求時(shí)，還應(yīng)設(shè)置消防車接力供水泵。消防水泵結(jié)合器宜采用地上時(shí)，方便使用。

3、消防水池設(shè)計(jì)

對(duì)于生活用水與消防用水合用水池，由于水池容積較大，就更加應(yīng)該保障水質(zhì)的安全衛(wèi)生。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該盡量把生活用水和消防用水的水池分開(kāi)建設(shè)。另外也可以采用各建筑、小區(qū)的生活用水水池各自建設(shè),生活用水水池的儲(chǔ)蓄量也不會(huì)太大,這樣水在水池中的停留時(shí)間也就不會(huì)太長(zhǎng),可以有效的保證其水質(zhì),也避免造成水質(zhì)的二次污染。而消防用水水池則可以采取若干小區(qū)或者建筑在統(tǒng)一區(qū)域內(nèi)合建的方式，而集中進(jìn)行消防供水。對(duì)于消防用水的質(zhì)量問(wèn)題,目前來(lái)說(shuō)比較經(jīng)濟(jì)合理的方法如下:?消防水池設(shè)置消防車取水裝置，這樣在附近的其他區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防車就可以在此水池中取水滅火。這樣不但可以增加消防車取水水源,又加快了消防水池內(nèi)儲(chǔ)水的循環(huán)；可以建設(shè)一套進(jìn)行綠化、清洗道路等的雜用水水泵,以此來(lái)加快雜用水的利用；如果有條件的話,可以在確保消防用水的條件下,利用消防儲(chǔ)水來(lái)對(duì)環(huán)境用水進(jìn)行補(bǔ)充，以及加快水循環(huán)利用。

4、水噴霧滅火系統(tǒng)給水泵和穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)

對(duì)一般民用建筑而言，常用的設(shè)置水噴霧的場(chǎng)所有柴油發(fā)電機(jī)房和燃油燃?xì)忮仩t房。按民用建筑設(shè)計(jì)只考慮一次火災(zāi)的原則，水噴霧系統(tǒng)與自動(dòng)噴水系統(tǒng)不會(huì)同時(shí)使用，可以合用一組給水泵。一般而言，自動(dòng)噴水泵的流量和壓力是滿足水噴霧設(shè)計(jì)參數(shù)的，有時(shí)壓力偏高（如大于0.6Mpa）時(shí)應(yīng)設(shè)減壓閥減壓。如果分別設(shè)置給水泵組，水噴霧系統(tǒng)是否應(yīng)設(shè)穩(wěn)壓泵（消防檢測(cè)機(jī)構(gòu)要求設(shè)，有何依據(jù)）是否應(yīng)與高位水箱相聯(lián)？從設(shè)計(jì)原理來(lái)講，可以與自動(dòng)噴水系統(tǒng)相連，合用高位水箱和穩(wěn)壓泵組，技術(shù)上合理，并且節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用。

5、自動(dòng)掃描滅火系統(tǒng)

商住樓的大廳，設(shè)計(jì)采用自動(dòng)掃描滅火系統(tǒng)，與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)報(bào)警閥前合用，當(dāng)探測(cè)器監(jiān)測(cè)到火災(zāi)發(fā)生，自動(dòng)掃描滅火裝置可進(jìn)行掃描并鎖定火源點(diǎn)后，開(kāi)啟噴灑泵及相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行滅火同時(shí)前端的水流指示器反饋信號(hào)到聯(lián)動(dòng)控制柜。系統(tǒng)用水量設(shè)為10m3，供水壓力為0.6MPa。

五、消防給水系統(tǒng)可靠性的方法措施分析

在對(duì)高層建筑消防給水可靠性的方法措施分析時(shí)，我們要對(duì)高層建筑消防給水系統(tǒng)的各個(gè)部分如消防管網(wǎng)、消防水箱、泵房、消防水池等進(jìn)行可靠的整合，使之形式一個(gè)合理有效整體，這時(shí)我們就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行選擇，我們應(yīng)首先保證系統(tǒng)的安全可靠性，然后盡量選用經(jīng)濟(jì)合理的供水形式。消防系統(tǒng)按服務(wù)范圍分為：獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)和區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)。筆者建議同一時(shí)間內(nèi)只考慮一次火災(zāi)的居住區(qū)、建筑組團(tuán)可采用區(qū)域消防給水系統(tǒng)：鄰近高層建筑共用消防水池，水箱及供水加壓設(shè)備。區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)消防水池、高位消防水箱的容量應(yīng)按消防用水量最大的一幢高層建筑計(jì)算，消防水箱應(yīng)設(shè)置在區(qū)域內(nèi)最高一幢建筑的頂部，消防水泵的供水能力應(yīng)滿足消防設(shè)施用水量最大一幢建筑的消防用水量和。

結(jié)束語(yǔ)

高層消防給水設(shè)計(jì)時(shí)不僅要滿足規(guī)范要求，而且還要將系統(tǒng)設(shè)置的技術(shù)的可靠性，實(shí)際的可操作性，經(jīng)濟(jì)的合理性綜合考慮，只有技術(shù)可靠、實(shí)際操作方便，才能確保在突發(fā)火災(zāi)事故的處置中取得最大的成效。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫高穹.高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].安全技術(shù),2010(9).

[2] 章福仁, 試論建筑小區(qū)消防給水設(shè)計(jì)[J].科技與生活,2010.11

[3]韓秀玲，高層建筑消防給水系統(tǒng)探討[J]煤，2010.03

[4]陳麗.傳統(tǒng)消防給水設(shè)備備用泵啟動(dòng)控制方式存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2010（1）.