論消防給排水設(shè)計(jì)在高層民用建筑中的應(yīng)用

唐芬芬

摘 要：本文根據(jù)近年來(lái)高層民用建筑的消防給排水設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析和總結(jié)，為同行提供一定的理論參考和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：消防給排水；給排水設(shè)計(jì)；高層民用建筑

前 言

我國(guó)高層民用建筑火災(zāi)事故不斷，給人們的生命財(cái)產(chǎn)都造成巨大的損失。消防給排水是保證消防工作是否能夠順利展開(kāi)的關(guān)鍵因素，是火災(zāi)施救的重要保障。隨著《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》完善和實(shí)施，我國(guó)消防給排水設(shè)計(jì)的地位和影響力顯著提高。在以后的高層民用建筑發(fā)展中將會(huì)把消防給排水系統(tǒng)作用發(fā)揮得淋漓盡致。

1 消防給排水設(shè)計(jì)在高層民用建筑中的應(yīng)用

1.1 消火栓設(shè)計(jì)

1.1.1 消火栓的數(shù)量

《高規(guī)》第7.3.6規(guī)定：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按本規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為10～15L/s”，但是《高規(guī)》的《條文說(shuō)明》是這樣解釋：室外消火栓的數(shù)量應(yīng)保證供應(yīng)建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內(nèi)、室外兩部分”。室內(nèi)消防用水量大于室外消防用水量就出現(xiàn)了室外消火栓數(shù)量少于水泵接合器的情況，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生室內(nèi)消防供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，水泵接合器完成從室外消防水池或者室外消火栓轉(zhuǎn)輸全部室內(nèi)消防用水量任務(wù)。所以室內(nèi)消防用水由室外管網(wǎng)提供時(shí)，室外消防栓的數(shù)量要考慮水泵接合器的數(shù)量。比如當(dāng)室外消防用水量為30L/s，室內(nèi)消防用水量為30L/s，自噴用水量為30L/s，考慮到水泵接合器的水量，最好設(shè)置4個(gè)室外消火栓。

1.1.2 消防栓水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度計(jì)算

消防栓水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度要根據(jù)水力計(jì)算確定。建筑高度<100m的高層建筑，設(shè)計(jì)中可以根據(jù)水槍最小流量5L/s，水槍噴嘴口徑19mm，得出水槍充實(shí)度水柱長(zhǎng)度為11.3m；建筑高度>100m的高層建筑，可以調(diào)整水槍流量達(dá)到規(guī)定所需水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度。

通常消火栓水槍的充實(shí)水柱及消火栓保護(hù)半徑計(jì)算公式多以水槍上傾角為45°來(lái)考慮，這種做法有一定的局限性，不能充分發(fā)揮消火栓充實(shí)水柱的作用。

水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度的確定：

Sk=（H1-H2））/sinα

式中：Sk——水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度（m）；

H1——室內(nèi)最高點(diǎn)離地面高度（m）；在這里取層高4.2m；

H2——水槍的上傾角。一般可采用45°，但是計(jì)算出來(lái)的Sk達(dá)不到規(guī)范要求。若有特殊困難時(shí)，可稍大些，考慮到消防隊(duì)員的安全和撲救效果，最大不應(yīng)大于60°。

當(dāng)層高4.2m，充實(shí)水柱取11.3m，水槍上傾角為14.87°。

1.1.3 電梯前室消火栓

《高規(guī)》在“高層建筑消防電梯前前室必須設(shè)置消火栓”中明確規(guī)定：消防電梯前室消火栓是為了便于消防隊(duì)員使用消火栓并開(kāi)辟通路，不能計(jì)入總消火栓數(shù)內(nèi)。作用在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通常將其視為消防電梯間前室專用，而不保護(hù)其余部位。

1.2 水泵接合器設(shè)計(jì)

水泵接合器主要是在室內(nèi)消防水泵發(fā)生故障或者遇大火室內(nèi)消防用水不足時(shí)，供消防車從室外消火栓取水，通過(guò)水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，供滅火使用?！陡邔咏ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》7.4.5-1規(guī)定：“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計(jì)算”。

水泵接合器的數(shù)量分別是6個(gè)、8個(gè)、2個(gè)。8個(gè)水泵接合器要8輛消防車從8個(gè)室外消火栓中取水供給。但是室外供水條件根本就達(dá)不到這個(gè)要求。針對(duì)這種情況，可以減少水泵接合器數(shù)量，設(shè)置3～5個(gè)，對(duì)消火栓系統(tǒng)重點(diǎn)保證，既節(jié)省投資，又保證了消防的安全性。

水泵接合器宜采用地上式，而且還應(yīng)有明顯標(biāo)志，同時(shí)應(yīng)該標(biāo)明分區(qū)和系統(tǒng)。水泵接合器是消防車從室外消火栓取水來(lái)增補(bǔ)室內(nèi)消防用水不足的接口，要設(shè)置在室外便于消防車使用的地點(diǎn)，距離室外消防栓或者消防水池15～40m為宜。

工程設(shè)計(jì)中布置水泵接合器，要相對(duì)集中，有利于與經(jīng)計(jì)算的室外消火栓數(shù)量對(duì)應(yīng)。一旦設(shè)計(jì)中有較多的室內(nèi)消防系統(tǒng)則需要較多的水泵結(jié)合者。

高層民用建筑分區(qū)多、系統(tǒng)大，底層設(shè)置的水泵接合器數(shù)量也多。在設(shè)置水泵接合器的過(guò)程中藥對(duì)不同分區(qū)、不同系統(tǒng)的接合器進(jìn)行標(biāo)明，確保火災(zāi)時(shí)消防人員不會(huì)把消防用水加到其他非著火分區(qū)的消防給水管中。

水泵接合器在與室內(nèi)環(huán)網(wǎng)連接時(shí)，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離固定消防水泵出水管與室內(nèi)管網(wǎng)的接點(diǎn)，而且不能把幾個(gè)水泵接合器并聯(lián)地連接在消防給水管網(wǎng)的某一接點(diǎn)處。

消防系統(tǒng)豎向分區(qū)，可以把各個(gè)分區(qū)水泵接合器合并設(shè)置，不僅能夠滿足各個(gè)分區(qū)的消防需求，還節(jié)省資源、資金。

1.3 消防水池容積的確定

消防水池是用來(lái)儲(chǔ)存消防滅火用水水源的，容積的確定和滅火的安全性息息相關(guān)。在高層建筑中，市政供水不能滿足消防用水量要求或者市政為單路進(jìn)水時(shí)，需要設(shè)置消防水池。不管室外水管網(wǎng)能否保證消防用水量，消防水池容積都要保證水池有效容量保證室內(nèi)外消防水量的充足。

要想確定消防用水量，要將火災(zāi)延續(xù)時(shí)間室內(nèi)室外各消防用水之和減去市政進(jìn)水管的補(bǔ)水量，補(bǔ)水時(shí)間可以按最長(zhǎng)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算。設(shè)置生活、消防共用水池時(shí)，禁止采用建筑自身結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)消防水池的池壁，以免水質(zhì)惡化而造成污染。

有些地區(qū)自來(lái)水公司無(wú)法保證市政供水的安全性，消防池水儲(chǔ)量包括室內(nèi)外消防用水儲(chǔ)存總量，增大了消防水池的容易，造成資金資源浪費(fèi)；有些室外給水管能夠滿足室外消防用水，從而從市政引進(jìn)兩個(gè)進(jìn)水管構(gòu)成室外環(huán)狀供水。但是這種方式導(dǎo)致高層建筑地下室消防水儲(chǔ)存量太大、占地面積也大，不僅需要大量的資金投入用于工程建設(shè)，還需要大量的人力、物力進(jìn)行管理維護(hù)。如果要保證消防用水安全，又要降低工程造價(jià)、方便管理，可以適當(dāng)加大高層建筑的進(jìn)水管，進(jìn)水管在保證高層建筑室外消防使用的同時(shí)能夠在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候及時(shí)補(bǔ)充消防池中的水量。

1.4 消防給水系統(tǒng)的形式

高層建筑消火栓給水形式一定要保證系統(tǒng)安全性，還要有一定的經(jīng)濟(jì)性。超高層建筑室內(nèi)消火栓供水系統(tǒng)豎向分區(qū)方式較多，但結(jié)合大量工程實(shí)例和工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為并聯(lián)供水、串聯(lián)供水和重力供水這三種分區(qū)方式最為常見(jiàn)。分區(qū)水泵并聯(lián)、串聯(lián)方式要根據(jù)小區(qū)的供水壓力和消防系統(tǒng)綜合考慮。

減壓閥供水結(jié)合局部采用減壓設(shè)施并聯(lián)分區(qū)供水方式是150m以下高層建筑常用的給水方式。其有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)安全，管理便捷、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，采用可調(diào)式減壓閥，水泵、離合器、水箱、電控設(shè)備各一套不僅能夠保證給水系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行，還能降低造價(jià)，節(jié)約成本。

2 結(jié) 語(yǔ)

高層民用建筑在我國(guó)發(fā)展迅速，在控火和滅火安全性方面有很高的要求，所以消防給排水系統(tǒng)還是有一定的滯后性。本文針對(duì)消防給排水設(shè)計(jì)在高層民用建筑中的作用探討了一系列問(wèn)題。在實(shí)際工作中，高層建筑的消防設(shè)計(jì)條件不同，要具體問(wèn)題具體分析，選擇合理、經(jīng)濟(jì)、安全的消防供水系統(tǒng)。

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