淺談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)策略

程鵬

（黃山市建筑設(shè)計(jì)研究院 安徽黃山 245000）

淺談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)策略

程鵬

（黃山市建筑設(shè)計(jì)研究院 安徽黃山 245000）

自古以來(lái)，安全問(wèn)題就是一個(gè)大問(wèn)題，尤其在世界變化日新月異的今天，我們更加不能忽視，而提到安全，高層建筑消防就是我們無(wú)法避開(kāi)的一個(gè)環(huán)節(jié)，高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)更是備受關(guān)注，雖然經(jīng)濟(jì)技術(shù)在不斷地發(fā)展，但是目前的高層建筑消防給排水技術(shù)還并不完善，它仍然存在著一些問(wèn)題，因此我們必須提高高層建筑消防設(shè)計(jì)的合理性，以此來(lái)最大限度地控制在可能發(fā)生的火災(zāi)中的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，使我國(guó)建筑工程行業(yè)進(jìn)入一個(gè)健康而穩(wěn)定的成長(zhǎng)狀態(tài)。本文便是以此為目的而展開(kāi)的一些對(duì)高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題的思考以及一些改進(jìn)措施。

高層建筑；消防措施；給排水設(shè)計(jì)

1 高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

1.1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)走道噴頭布置不合理

在目前的高層建筑設(shè)計(jì)中，美觀常常是設(shè)計(jì)者主要考慮的問(wèn)題，而為了美觀往往設(shè)有吊頂，以此來(lái)隱藏結(jié)構(gòu)梁及各專業(yè)管道。而各種管道通常集中在走道，尤其是分層布置的給排水管道、電力管線，吊頂?shù)拇嬖谑沟米叩纼艨战档?，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?！倍覀?cè)谠O(shè)計(jì)中很容易忽視這一點(diǎn)，由于走道內(nèi)管道眾多，設(shè)計(jì)中往往會(huì)出現(xiàn)直接在自噴配水管上、下接噴頭的這種接法不符合配水支管允許設(shè)置噴頭數(shù)量不大于八個(gè)的規(guī)定。其次走道內(nèi)的自噴配水管缺少接小管徑噴頭的管件，管徑過(guò)大使得在噴頭安裝上也有弊病。

1.2 水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度不合規(guī)范

由于高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)的經(jīng)濟(jì)因素，高層建筑標(biāo)準(zhǔn)樓層凈高一般不會(huì)超過(guò) 4m，按照公式 Sk＝（H1-H2）/sinα，當(dāng)層高取 4m，α=45°時(shí)，計(jì)算所得水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度Sk為4.24m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到《高規(guī)》規(guī)定各種高層建筑水槍的充實(shí)水柱下限值，充實(shí)水柱的長(zhǎng)度被層高所限制。這也會(huì)影響消火栓的合理布置，二者疊加所帶來(lái)的則是消防的效果大大降低。

圖1 傾斜射流的Sk

1.3 消防給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，其中一大補(bǔ)救措施就是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，它可以在消防人員到來(lái)之前對(duì)火勢(shì)進(jìn)行有效的控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)發(fā)生損失的最大補(bǔ)救。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中最重要的一環(huán)便是消防給排水管網(wǎng)。然而目前自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題，其管網(wǎng)內(nèi)部的水壓并沒(méi)有得到有效控制，這都是設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有充分考慮和分析消防給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)所致，水壓過(guò)小會(huì)影響到自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的工作效率，無(wú)法有效地控制火勢(shì)，挽救災(zāi)情；過(guò)大則可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)破裂的情況，容易使系統(tǒng)受到損壞，整個(gè)消火栓系統(tǒng)也會(huì)由此癱瘓。諸如此類的問(wèn)題皆會(huì)導(dǎo)致災(zāi)情無(wú)法得到有效控制，極大地?fù)p害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.4 消防水池以及消防管道的設(shè)計(jì)問(wèn)題

除去上文中列舉的問(wèn)題，生活用水水池與消防水池并用也存在著極大的安全隱患，在目前整體用水緊張的情況下，市政供水量一般不能使消防用水得到充分滿足，而消防水池并沒(méi)有得到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)與實(shí)施，消防儲(chǔ)水量得不到保證，所謂巧婦難為無(wú)米之炊，火災(zāi)一旦發(fā)生，消防用水無(wú)法得到滿足，那么一切消防皆成為空談。建筑內(nèi)部供水系統(tǒng)的不完善使得水量不充足，火勢(shì)也就無(wú)法得到控制，消防水池與消防管道的設(shè)計(jì)問(wèn)題也由此而使人們的財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重的威脅，甚而最終導(dǎo)致人員傷亡。

1.5 消防水泵保護(hù)措施不足

由于消防水量并不能被很好的控制，一般情況下，水泵的消防流量達(dá)不到預(yù)計(jì)的選定流量值。這就會(huì)導(dǎo)致水泵揚(yáng)程遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，此時(shí)，在水泵保護(hù)措施不足的情況下，會(huì)導(dǎo)致消防管網(wǎng)壓力過(guò)大，事故也可能因此而生。

2 建筑消防給排水設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決對(duì)策

2.1 合理設(shè)計(jì)走道噴頭

高層建筑設(shè)計(jì)美觀必不可少，但是同時(shí)也應(yīng)全面考慮消防問(wèn)題，當(dāng)悶頂和技術(shù)夾層凈空大于800mm且含有可燃物時(shí)，應(yīng)在其中設(shè)置噴頭，走道噴頭的設(shè)置可使建筑的安全性大大提高。另外，走道噴頭設(shè)置還應(yīng)合理，嚴(yán)格避免直接在自噴配水管上、下接噴頭的做法，走道內(nèi)的噴頭應(yīng)該從配水支管上接出為宜，還需嚴(yán)格控制配水支管上噴頭設(shè)置的數(shù)量；還可以在自噴配水管上設(shè)置一些可接小管徑噴頭的管件，以便于安裝，走道噴頭設(shè)計(jì)的改善可使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)更順利的運(yùn)行。

2.2 正確計(jì)算消火栓充實(shí)水柱長(zhǎng)度，合理布置消火栓

我們可以先通過(guò)水力計(jì)算確定消火栓的水槍充實(shí)水柱，按照水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算出消火栓保護(hù)半徑，同時(shí)又由于高層建筑平面中各種環(huán)境因素的影響，消火栓的使用也會(huì)受限，因此在設(shè)計(jì)中我們可以用水龍帶長(zhǎng)度、充實(shí)水柱的水平投影去校核消火栓保護(hù)半徑最遠(yuǎn)點(diǎn)來(lái)代替簡(jiǎn)單的用保護(hù)半徑畫圓來(lái)布置消火栓，以此使設(shè)計(jì)及其使用更合理。另外，雖然層高限制了充實(shí)水柱的長(zhǎng)度，但規(guī)范及有關(guān)手冊(cè)并未規(guī)定水槍上傾角下限角度值，因此我們還可以通過(guò)調(diào)整水槍上傾角來(lái)達(dá)到提高充實(shí)水柱長(zhǎng)度的目的，通過(guò)計(jì)算，當(dāng)層高仍舊取4m，Sk=11.3m時(shí)，水槍上傾角α=14.87°。當(dāng)火場(chǎng)煙霧大，輻射熱高時(shí)，充實(shí)水柱長(zhǎng)度不足或者達(dá)不到《高規(guī)》規(guī)定各種高層建筑水槍的充實(shí)水柱下限值都會(huì)使撲救火災(zāi)受到一定的阻礙，這也是水槍的充實(shí)水柱長(zhǎng)度首先應(yīng)該計(jì)算的另一原因。

圖2 合理設(shè)置消防栓保證消防水量

2.3 水壓檢測(cè)設(shè)備的安裝和使用

從消防給排水管道的設(shè)計(jì)問(wèn)題，我們可以知道其主要問(wèn)題在于其內(nèi)部的水壓沒(méi)有得到有效控制，水壓過(guò)大或者過(guò)小而導(dǎo)致的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)失靈的情況會(huì)產(chǎn)生巨大的安全隱患，為此，可以在管道網(wǎng)中添加一套類似并行電路控壓裝置，其主要包含監(jiān)控和調(diào)整兩個(gè)功能，在監(jiān)控裝置中設(shè)置一個(gè)有效壓力范圍，若水壓在此范圍內(nèi)，則監(jiān)控裝置保持連通并正常運(yùn)行，此時(shí)調(diào)整裝置斷開(kāi)；當(dāng)水壓不在此正常范圍內(nèi)，則監(jiān)控裝置斷開(kāi)，其運(yùn)行指示燈因斷路熄滅，調(diào)整裝置連通并開(kāi)始工作，調(diào)整水壓直至其達(dá)到正常范圍，之后便自行斷開(kāi)，監(jiān)控裝置連通，如此便可有效解決水壓控制問(wèn)題，從而使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)一直處于正常地運(yùn)行狀態(tài)。

2.4 合理設(shè)計(jì)防水水箱

由于并不能保證市政供水充足，因此必須在有效地設(shè)計(jì)消防水池，同時(shí)將消防水池與生活用水水池嚴(yán)格分離，以此來(lái)保證高層建筑整體的消防能力。建筑內(nèi)部供水系統(tǒng)得以完善之后，給排水管道的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，從消防水池到水泵，從消防水泵到消防管道網(wǎng)，每個(gè)環(huán)節(jié)供水管道必須保證兩路，兩路供水能更好地保證高層建筑整體的消防水平和消防能力。

2.5 消防水泵出口處的放水閥和穩(wěn)壓回流措施

由于實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的消防水量小于水泵選定流量值的情況，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以在消防水泵的供水管上設(shè)置DN65的放水閥門，以便于水泵檢查試驗(yàn)時(shí)排水。防水閥門可直接將水排至泵房集水池或排回消防水池以防止消防水量過(guò)小或過(guò)大導(dǎo)致消防管網(wǎng)壓力過(guò)大而出現(xiàn)事故。同時(shí)，消防水泵出口還需要考慮一定的穩(wěn)壓回流措施。簡(jiǎn)單的做法是在供水管上裝設(shè)安全穩(wěn)壓閥，在管網(wǎng)超壓時(shí)，可以通過(guò)回流管泄壓，將回流水排至消防水池；在管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定時(shí)，亦可穩(wěn)壓。

3 結(jié)束語(yǔ)

高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)對(duì)于保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著非同尋常的意義，本文對(duì)高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題思考，總結(jié)了目前建筑消防系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題及其解決方法，希望以此來(lái)警醒建筑設(shè)計(jì)人士，從而保證消防內(nèi)容和消防結(jié)構(gòu)的完整性，提高建筑的消防能力，降低可能發(fā)生的火災(zāi)給人們帶來(lái)的損失，同時(shí)也要求設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí)嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定，從而最大限度地保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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TU976.5

A

1004-7344（2016）14-0299-02

?層建筑火災(zāi)隱患及預(yù)防[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2011（08）.

2016-4-29