淺談高層建筑消防給水的問題

沈躍鵬

摘要：當(dāng)前城市建筑日益向著大型化、多功能化、高層化、地下化發(fā)展，由于這些建筑存在人員密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、疏散困難、可燃物裝修多等共性，一旦發(fā)生火災(zāi)，將給國家財(cái)產(chǎn)人民生命帶來巨大損失。為了確保建筑消防設(shè)施能有效的控制和撲滅火災(zāi)，作為建設(shè)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該及時(shí)學(xué)習(xí)新規(guī)范，及時(shí)了解給水排水新動(dòng)態(tài)，共同提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑;消防給水;問題

前 ?言

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國已經(jīng)建立了以自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為主的消防結(jié)構(gòu)體系，自噴系統(tǒng)在火災(zāi)初期，從探測(cè)到噴頭動(dòng)作儲(chǔ)水滅火，有著發(fā)現(xiàn)早、速度快、自動(dòng)化程度高的優(yōu)勢(shì)，但在火災(zāi)后期，特別在火災(zāi)1 h后，未能撲滅火災(zāi)的情況下，由于建筑內(nèi)部受到破壞，自噴系統(tǒng)將自行失去滅火功能，該方法被關(guān)閉，要保證消火栓系統(tǒng)繼續(xù)工作。消火栓系統(tǒng)仍是不可取代的主要消防手段，我國相關(guān)制度也規(guī)定高層建筑必須設(shè)室內(nèi)、室外消火栓給水系統(tǒng)。其中建筑內(nèi)部消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的是滿足室內(nèi)消火栓消防用水量和水壓，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。我國《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定室內(nèi)消防給水應(yīng)采用高壓或臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。本文在此具體探討了當(dāng)前普遍應(yīng)用的消火栓系統(tǒng)給水方式。

一、高層建筑火災(zāi)的誘發(fā)因素

2010年11月15日，某市靜安區(qū)膠州路728號(hào)的1幢28層教師公寓發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)。這一震驚全國的火災(zāi)事件，引起人們對(duì)高層建筑消防設(shè)施的高度重視。從我國建筑行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，導(dǎo)致高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素是多方面的。這里重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在的消防隱患。

1.消防設(shè)施

民用高層建筑是居民的聚集地，為了保證居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)施。但建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，沒有將消防給水部分作為重點(diǎn)考慮，導(dǎo)致缺少必要的給水裝置。某市靜安區(qū)教師公寓火災(zāi)就是因?yàn)橄涝O(shè)施不足導(dǎo)致了災(zāi)情蔓延，給居民造成了重大的損失。

2.設(shè)計(jì)方案

很多建筑工程單位考慮到自身的經(jīng)濟(jì)利益，沒有對(duì)建筑工程進(jìn)行綜合的分析與設(shè)計(jì)。有的建筑單位設(shè)計(jì)方案尚未完成就開始施工，遇到問題時(shí)隨意改動(dòng)建筑消防方案，有的甚至沒有把建筑防火結(jié)構(gòu)系統(tǒng)考慮在內(nèi)。這些設(shè)計(jì)觀念上的欠缺，將會(huì)造成很大的安全隱患。

3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)者繪制工程圖紙時(shí)沒有考慮到建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理分布，尤其是在防火區(qū)域的劃分上出現(xiàn)失誤，造成了火災(zāi)發(fā)生后火勢(shì)向水平和垂直方向不斷蔓延。此外，建筑材料布置的錯(cuò)誤，常會(huì)給火災(zāi)埋下重大隱患。如果建筑支撐結(jié)構(gòu)能用鐵制材料代替木材支撐，則火災(zāi)發(fā)生的幾率將會(huì)顯著降低。

二、高層建筑消火栓系統(tǒng)的給水方式

高層建筑是指6層塔式或通廊式住宅、超過5層的民用建筑、超過4層的廠房和庫房等多層建筑等。這種建筑的單元式住宅單元每間有分隔墻分隔開，火災(zāi)不易蔓延，允許成枝狀管網(wǎng)布置，同時(shí)允許采用一條進(jìn)水管。生產(chǎn)、生活和消防合并的給水管道的進(jìn)水管，應(yīng)保證生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大時(shí)，仍能滿足消防用水量;若為消防專用的進(jìn)水管，應(yīng)仍能保證100%的消防用水量。其給水方式可以分為以下幾類。

1.無水箱的給水方式

一般用在建筑物不高、室外給水管網(wǎng)的壓力和流量完全能滿足室內(nèi)最不利點(diǎn)消火栓的設(shè)計(jì)水壓和流量時(shí)。該方法簡(jiǎn)單，工程投資省，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，充分利用室外給水管網(wǎng)水壓，節(jié)省能源。

2.有水箱的給水方式

有水箱的給水方式常用在市政管網(wǎng)水壓變化較大的居住區(qū)，當(dāng)生活、生產(chǎn)用水量較少時(shí)，室外管網(wǎng)壓力較大，能夠向高位水箱補(bǔ)充水量;而當(dāng)生產(chǎn)、生活用水較大時(shí)，室外管網(wǎng)壓力不能保證最不利點(diǎn)消火栓的壓力和流量。該方法充分利用室外管網(wǎng)壓力，節(jié)省能源，但是需要設(shè)高位水箱，增加結(jié)構(gòu)荷載，占用建筑面積，換來系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

3.有水泵的給水方式

在室外管網(wǎng)壓力不能滿足消防水壓，又難以設(shè)置或不允許設(shè)置高位水箱的情況下，可以單設(shè)水泵從消防水池吸水加壓。如果允許在室外管網(wǎng)抽水，則可以根據(jù)外網(wǎng)壓力減小泵的揚(yáng)程，節(jié)省設(shè)備投資。

4.有水泵和水箱的室內(nèi)消火栓給水方式

用在室外管網(wǎng)壓力不能滿足室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的水量和水壓要求。此系統(tǒng)相比前兩種形式設(shè)備復(fù)雜，投資較多。該方法有兩種形式。泵直接從室外管網(wǎng)吸水，充分利用外網(wǎng)壓力，節(jié)省投資;水泵從消防水池吸水，水池、水箱均儲(chǔ)存一定量的消防用水，供水壓力穩(wěn)定，但能耗大，占用建筑面積大。

5.有氣壓的給水方式

室外給水管網(wǎng)壓力經(jīng)常不足，不宜設(shè)高位水箱的建筑，水泵從室外給水管網(wǎng)或水池吸水加壓，利用氣壓水罐儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)流量以及控制水泵運(yùn)行。該方法供水可靠，水質(zhì)較好，不需設(shè)高位水箱，但水壓波動(dòng)較大，水泵平均效率低，啟動(dòng)頻繁，能源消耗量大。

三、高層建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.走道噴頭的布置

在高層建筑中，為了美觀往往設(shè)有吊頂，隱藏結(jié)構(gòu)梁及各專業(yè)管道。而走道通常是各種管道最為集中的地方，特別是設(shè)置集中空調(diào)的高層建筑，結(jié)構(gòu)梁、空調(diào)風(fēng)管以及分層布置的給排水、電力管線等使設(shè)有吊頂?shù)淖叩纼艨战档?，若其吊頂形式為悶頂，則其悶頂?shù)膬艨崭叨葮O有可能大于800mm，而《自噴規(guī)范》規(guī)定：“凈空高度大于800mm的悶頂和技術(shù)夾層內(nèi)有可燃物時(shí)，應(yīng)設(shè)置噴頭。”這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中容易忽視的地方。

2.高層建筑部分層自噴配水管入口應(yīng)按要求減壓

《自噴規(guī)范》規(guī)定“：管道直徑應(yīng)經(jīng)水力計(jì)算確定。配水管道的布置，應(yīng)使配水管入口的壓力均衡。輕危險(xiǎn)級(jí)、中危險(xiǎn)級(jí)場(chǎng)所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa?！倍稀蹲試娨?guī)范》對(duì)此并無具體要求。高層民用建筑火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)一般為中危險(xiǎn)級(jí)，自噴水泵是根據(jù)最高層最不利噴頭工作壓力經(jīng)過計(jì)算而選擇。筆者在近幾次設(shè)計(jì)中計(jì)算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3MPa（最不利噴頭工作壓力按0.05MPa計(jì)），由于自噴水泵的揚(yáng)程還需考慮建筑高度、水力損失等因素。

3.正確設(shè)置自噴末端試水裝置

《自噴規(guī)范》要求“每個(gè)報(bào)警閥組控制的最不利點(diǎn)噴頭處，應(yīng)設(shè)置末端試水裝置，末端試水裝置的出水，應(yīng)采取孔口出流的方式排入排水管道?！痹谠O(shè)計(jì)中，我們通常不會(huì)忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設(shè)置，但是往往忽視試水接頭的設(shè)置，特別是試水接頭出水口的口徑?jīng)]有交代。其實(shí)目前市場(chǎng)許多消防設(shè)備生產(chǎn)廠家，如某金盾消防安全設(shè)備有限公司，可以生產(chǎn)成套的末端試水裝置（ZSPP末端試水裝置，含試水閥、壓力表、試水接頭），我們只需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照試水接頭出水口的流量系數(shù)選擇定型產(chǎn)品即可。

4.報(bào)警閥的進(jìn)出口均應(yīng)設(shè)置信號(hào)閥

《自噴規(guī)范》要求“連接報(bào)警閥進(jìn)出口的控制閥，宜采用信號(hào)閥?！币话阍谒髦甘酒骷皥?bào)警閥進(jìn)口設(shè)置信號(hào)閥已經(jīng)是常規(guī)設(shè)計(jì)，很少遺漏。但規(guī)范要求在報(bào)警閥出口也要設(shè)信號(hào)閥或帶鎖具的閥門，目的是防止誤操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范.[S].GB50261-96.

[2]喬瑛娜.高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探[J].城市建設(shè)，2010.

[3]劉然，賈進(jìn)章，耿繼原.高層建筑消防設(shè)計(jì)措施探究[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007.