醫(yī)院建筑消防設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討

周建昌+錢(qián)寧亞

【摘 要】通過(guò)對(duì)高層醫(yī)院建筑消防用水量、消防水箱、消防水池、區(qū)域消防系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)豎向分區(qū)等幾個(gè)問(wèn)題的探討，提出了醫(yī)院建筑消防設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，給出了具體的設(shè)計(jì)方法、方案，提高了消防設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院 建筑消防 設(shè)計(jì) 問(wèn)題 探討

【Abstract】By discussing several issues rise hospital building fire water， fire water tank， fire water， regional fire protection system， fire hydrant system vertical partitioning， the proposed hospital building fire protection design emphasis is given specific design methodology， program to improve the fire protection design is reasonable， economy.

【Key words】Discussion hospital building fire protection design

引 言

醫(yī)院建筑的消防系統(tǒng)主要包括室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)滅火器系統(tǒng)、室內(nèi)氣體滅火系統(tǒng)。有些醫(yī)院建筑還涉及到自動(dòng)掃描射水滅火系統(tǒng)等。

在醫(yī)院建筑消防設(shè)計(jì)中有幾個(gè)問(wèn)題需要重視，下面我們逐一進(jìn)行分析探討。

一、高層醫(yī)院建筑消防用水量

高層醫(yī)院建筑屬于一類公共建筑?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95-2005年版，以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）第7.2.4條規(guī)定了高層醫(yī)院建筑的消防用水量。

醫(yī)院建筑主要包括醫(yī)技建筑、門(mén)診建筑、病房建筑等。在我們?cè)O(shè)計(jì)的單體醫(yī)院建筑中，其功能往往不是單一的，而是將兩種或者三種功能綜合在一個(gè)單體中，如門(mén)診醫(yī)技樓、門(mén)診病房樓、醫(yī)技病房樓、門(mén)診醫(yī)技病房綜合樓等等。

有人認(rèn)為應(yīng)將具有兩種或者三種功能的醫(yī)院建筑劃為綜合樓來(lái)考慮，消防用水量應(yīng)按一類高層綜合建筑來(lái)選取，這樣的結(jié)果是同等高度的醫(yī)院建筑室內(nèi)、室外消防用水量均各增加了10L/s。筆者認(rèn)為，這種看法欠妥。因?yàn)椤陡咭?guī)》明確將醫(yī)院作為一類高層建筑的一個(gè)特殊類別單列出來(lái)，醫(yī)院的功能已經(jīng)包括了醫(yī)技、門(mén)診、病房、辦公等功能，以上功能都是醫(yī)院功能的一部分，雖然可能醫(yī)院建筑的名稱叫做“綜合樓”，但是沒(méi)有必要將其按綜合樓來(lái)看待、覺(jué)得增加室內(nèi)外消防用水量對(duì)于醫(yī)院建筑更保險(xiǎn)了。

二、消防水箱

（一）低層醫(yī)院建筑消防水箱

對(duì)于低層醫(yī)院建筑，有關(guān)消防水箱的規(guī)定見(jiàn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006，以下簡(jiǎn)稱《低規(guī)》）第8.6.3條。

在低層建筑中，對(duì)于設(shè)置常高壓給水系統(tǒng)的建筑物，如能保證最不利點(diǎn)消火栓和自動(dòng)噴水滅火設(shè)備等的水量和水壓，可不設(shè)消防水箱。

設(shè)置臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的建筑物，應(yīng)設(shè)消防水箱或氣壓水罐、水塔，并應(yīng)符合下列要求：

（1）應(yīng)在建筑物的最高部位設(shè)置重力自流的消防水箱；

（2）室內(nèi)消防水箱（包括氣壓水罐、水塔、分區(qū)給水系統(tǒng)的分區(qū)水箱），應(yīng)儲(chǔ)存10min的消防用水量。當(dāng)室內(nèi)消防用水量不超過(guò)25L/s，經(jīng)計(jì)算水箱消防儲(chǔ)水量超過(guò)12m3時(shí)，仍可采用12m3；當(dāng)室內(nèi)消防用水量超過(guò)25L/s，經(jīng)計(jì)算水箱消防儲(chǔ)水量超過(guò)18m3時(shí)，仍可采用18m3。

第（1）條明確了需要設(shè)置消防水箱的建筑物的消防水箱位置。消防水箱需要設(shè)在屋頂消防水箱間內(nèi)，要高于建筑功能層。對(duì)于醫(yī)院建筑來(lái)說(shuō)，要高于病房層、門(mén)診層或醫(yī)技層等功能層。一般來(lái)說(shuō)，消防水箱間位于最高功能層的上一層或屋頂，雖然水箱儲(chǔ)水容積滿足消防要求，但水箱壓力無(wú)法滿足消防要求，所以仍然要加消防增穩(wěn)壓裝置。

第（2）條明確了確定消防水箱儲(chǔ)水容積的原則和方法。

（二）高層醫(yī)院建筑消防水箱

1.高層醫(yī)院建筑設(shè)置消防水箱的條件

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，是否應(yīng)該設(shè)置消防水箱，《高規(guī)》第7.4.7條規(guī)定：采用高壓給水系統(tǒng)時(shí)，可不設(shè)高位消防水箱。當(dāng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)高位消防水箱。

很顯然，只有在常高壓給水系統(tǒng)中，才可不設(shè)高位消防水箱。而在實(shí)際醫(yī)院工程實(shí)例中，每個(gè)醫(yī)院院區(qū)，無(wú)論規(guī)模大小，其給水管網(wǎng)要么接自市政給水管網(wǎng)，要么接自自備井，幾乎不可能做成常高壓給水系統(tǒng)。所以，在醫(yī)院高層建筑消防設(shè)計(jì)中，給水系統(tǒng)通常均是臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，也就是說(shuō)，絕大多數(shù)情況下必須設(shè)置高位消防水箱。

我們?cè)卺t(yī)院工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，曾經(jīng)遇到過(guò)這樣一個(gè)實(shí)例。某醫(yī)院病房樓屋頂原來(lái)設(shè)有消防水箱，但業(yè)主考慮在消防水箱所在屋頂加房間作為休閑層用，想取消位于消防水箱間內(nèi)的消防水箱。他們認(rèn)為，在院區(qū)水泵房?jī)?nèi)設(shè)有消防給水泵組，再并聯(lián)上幾個(gè)壓力式氣壓罐，就是常高壓給水系統(tǒng)了，屋頂消防水箱可不設(shè)。業(yè)主征求我們意見(jiàn)時(shí)，我們給出了否定的答案：加上壓力式氣壓罐使系統(tǒng)里保持壓力并不等于整個(gè)給水系統(tǒng)就是常高壓了，并且氣壓罐的調(diào)節(jié)容積十分有限，完全滿足不了消防儲(chǔ)水量的容積要求。

2.高層醫(yī)院建筑消防水箱的位置

對(duì)于高位消防水箱的設(shè)置位置，既然是高位消防水箱，就應(yīng)放在該建筑的最高處，一般放置在屋頂機(jī)房層專用消防水箱間內(nèi)。消防水箱間不應(yīng)設(shè)置在病房、診室、辦公、手術(shù)等功能性房間的上方，一般設(shè)置在公共衛(wèi)生間、庫(kù)房、開(kāi)水間、污洗間等輔助房間的上方。

3.高層醫(yī)院建筑消防水箱容積

根據(jù)《高規(guī)》，高層醫(yī)院建筑均為一類高層建筑，其高位消防水箱有效儲(chǔ)水容積為18m3。有些觀點(diǎn)認(rèn)為消防水箱儲(chǔ)水容積中還應(yīng)包括自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的10min消防用水量，通過(guò)對(duì)規(guī)范規(guī)定的理解和對(duì)消火栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)兩種系統(tǒng)原理的分析，我們認(rèn)為這種觀點(diǎn)是不對(duì)的。

三、區(qū)域消防系統(tǒng)

對(duì)于一所醫(yī)院尤其是較大型綜合醫(yī)院來(lái)說(shuō)，院區(qū)內(nèi)可能有幾棟甚至十幾棟醫(yī)用建筑，包括病房樓、門(mén)診樓、醫(yī)技樓、辦公樓等。這些建筑高度不一、規(guī)模不等、功能差別較大，就每個(gè)建筑單體而言，可能每棟建筑都需要設(shè)置消防水箱和消防增穩(wěn)壓裝置。但實(shí)際上，每個(gè)院區(qū)一般都很集中，院區(qū)內(nèi)建筑也相距不遠(yuǎn)，我們可以把整個(gè)院區(qū)看作一個(gè)區(qū)域系統(tǒng)，院區(qū)的消防系統(tǒng)可以是一個(gè)“區(qū)域消防系統(tǒng)”。

既然是一個(gè)“區(qū)域消防系統(tǒng)”，那么既可以在院區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)消防水泵房、一個(gè)消防水池，也可以僅在最不利建筑的頂部設(shè)置一個(gè)消防水箱和一套消防增穩(wěn)壓裝置（包括消火栓增穩(wěn)壓裝置或自動(dòng)噴淋增穩(wěn)壓裝置，或者二者兼有）。

如何選取最不利點(diǎn)，或者說(shuō)最不利建筑呢？一般來(lái)說(shuō)，最不利建筑是院區(qū)內(nèi)最高的建筑。如果院區(qū)內(nèi)有兩座建筑的建筑高度相當(dāng)，一般可根據(jù)其與院區(qū)水泵房之間的距離來(lái)判斷，距離院區(qū)水泵房較遠(yuǎn)的建筑為最不利建筑。

以上所說(shuō)設(shè)置一個(gè)“區(qū)域消防水箱”的前提是整個(gè)院區(qū)的消防系統(tǒng)（包括消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)）是一套大系統(tǒng)，即滿足：整個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)消防水泵房、一座消防水池、一套消防給水泵組（包括一套消火栓給水泵組、一套自動(dòng)噴淋給水泵組等），室外消防給水管網(wǎng)是環(huán)狀管網(wǎng)。在選取最不利建筑后，下一步是確定“區(qū)域消防水箱”的設(shè)計(jì)參數(shù)。

首先應(yīng)統(tǒng)計(jì)確定院區(qū)內(nèi)每個(gè)單體建筑的消防用水量，從中選擇一個(gè)最大的消防用水量值作為區(qū)域消防用水量，以此來(lái)確定“區(qū)域消防水箱”的儲(chǔ)水容積。

如果是一個(gè)新建院區(qū)，院區(qū)內(nèi)建筑比較集中，構(gòu)建一個(gè)“區(qū)域消防系統(tǒng)”在技術(shù)上是最合理的，在經(jīng)濟(jì)上是最劃算的，在操作上是最容易實(shí)現(xiàn)的。如果是老院區(qū)，多數(shù)建筑已經(jīng)存在，只是為了醫(yī)院發(fā)展，新建了一兩座病房樓或門(mén)診樓等，則要具體情況具體分析，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上分析“區(qū)域消防系統(tǒng)”構(gòu)建的可行性和合理性。

四、消火栓系統(tǒng)

（一）消火栓系統(tǒng)分區(qū)的依據(jù)

關(guān)于高層建筑消火栓系統(tǒng)豎向分區(qū)問(wèn)題，《高規(guī)》第7.4.6.5條規(guī)定：消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于1.00MPa，當(dāng)大于1.00MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。

通過(guò)工程實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高層醫(yī)院建筑的功能設(shè)計(jì)通常是以下情況：（1）高層醫(yī)療綜合樓：包含病房、門(mén)診、醫(yī)技等全部醫(yī)療功能或者是其中的兩種，通常病房部分設(shè)置在建筑物的頂部，門(mén)診、醫(yī)技部分設(shè)置在建筑物的底部。一般來(lái)說(shuō)，門(mén)診部分在建筑物中的配置位置是高層部分的一層至六層（一般不超過(guò)六層），再加上裙房部分，通常是按高層與裙房一致的原則來(lái)布置各科室門(mén)診。（2）高層門(mén)診樓：?jiǎn)我坏母邔娱T(mén)診樓并不多見(jiàn)。（3）高層病房樓：?jiǎn)我坏母邔硬》繕禽^常見(jiàn)。

在進(jìn)行高層醫(yī)院建筑消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該根據(jù)高層醫(yī)院建筑的建筑高度并結(jié)合其功能布置來(lái)做。《高規(guī)》中規(guī)定消火栓栓口的靜水壓力大于1.00MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。如果將其理解為建筑高度不超過(guò)100m，消火栓系統(tǒng)就不必分區(qū)的話，這是不對(duì)的。高層醫(yī)院建筑消火栓系統(tǒng)還包括屋頂消防水箱間內(nèi)消火栓增穩(wěn)壓裝置，消火栓增穩(wěn)壓裝置會(huì)產(chǎn)生20m～30m左右的壓力h2（這部分壓力應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定），用于保證消火栓系統(tǒng)最不利點(diǎn)的壓力要求。所以在計(jì)算消火栓栓口的靜水壓力時(shí)，應(yīng)該考慮加上消火栓增穩(wěn)壓裝置的壓力h2。把某個(gè)消火栓栓口與屋頂消火栓增穩(wěn)壓裝置之間的高差記作h1，我們計(jì)算h=（h1+ h2）值。如果計(jì)算到某一層的h值超過(guò)1.00MPa了，則這一層及其以下的樓層的消火栓系統(tǒng)和這一層以上樓層的消火栓系統(tǒng)就應(yīng)該分區(qū)了。

通常的高層醫(yī)院建筑消火栓系統(tǒng)如果需要豎向分區(qū)，分成高區(qū)、低區(qū)二個(gè)區(qū)即可。從我們的工程實(shí)踐來(lái)看，比較普遍的做法是：高層醫(yī)院建筑（帶有裙房）的主樓高層超過(guò)裙樓高度或樓層的這部分樓層的消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)為高區(qū)，主樓高層不超過(guò)裙樓高度的這部分樓層和裙樓部分消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)為低區(qū)。

結(jié)合上述有關(guān)高層醫(yī)院建筑的功能位置分析，一般高層病房部分消火栓系統(tǒng)為高區(qū)，門(mén)診、醫(yī)技部分消火栓系統(tǒng)為低區(qū)。當(dāng)然，這只是經(jīng)驗(yàn)，一切都應(yīng)該經(jīng)過(guò)計(jì)算，根據(jù)h值來(lái)確定消火栓系統(tǒng)的分區(qū)。

（二）消火栓給水泵組的設(shè)置

消火栓系統(tǒng)分區(qū)后，消火栓給水泵組應(yīng)當(dāng)如何設(shè)置呢？下面介紹兩種方案：

（1）高區(qū)、低區(qū)消火栓給水泵組分別配置一套。兩個(gè)區(qū)的消火栓泵組單獨(dú)從消防水池吸水，單獨(dú)向本區(qū)消火栓給水管網(wǎng)供水。在選擇消火栓給水泵組時(shí)，高區(qū)、低區(qū)消火栓泵的流量相同，揚(yáng)程不同。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是高區(qū)、低區(qū)完全獨(dú)立，可靠性高；缺點(diǎn)是造價(jià)較高，占空間較大。

（2）高區(qū)、低區(qū)消火栓給水泵組共同配置一套。消火栓泵組從消防水池吸水，向高區(qū)、低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)供水。在選擇消火栓給水泵組時(shí)，消火栓泵的揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)高區(qū)確定。當(dāng)然應(yīng)在接往低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)的二條消火栓泵出水管各加減壓閥一個(gè)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省空間，可靠性較高。

（三）高層醫(yī)院建筑消火栓給水管網(wǎng)的敷設(shè)

無(wú)論是高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)還是低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)，各區(qū)均應(yīng)在橫向、豎向上連成環(huán)狀，以保證消防供水的可靠性。高區(qū)、低區(qū)消火栓橫干管應(yīng)分別在本區(qū)最高層和最底層頂板下敷設(shè)。

（四）高層醫(yī)院建筑消火栓水泵接合器的設(shè)置

水泵接合器的作用是發(fā)生火災(zāi)時(shí)供消防車通過(guò)它將消防用水輸入室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)?；诖?，高區(qū)、低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)均應(yīng)有各自區(qū)的水泵接合器。目前國(guó)內(nèi)常用消火栓水泵接合器的流量為10～15L/s，所以一般每個(gè)區(qū)配置兩臺(tái)水泵接合器。消火栓水泵接合器進(jìn)入室內(nèi)后，直接和相應(yīng)分區(qū)的消火栓給水環(huán)狀管網(wǎng)連接。對(duì)于水泵接合器在室外的設(shè)置位置，《高規(guī)》上有明確規(guī)定。

五、消防水池

（一）設(shè)置消防水池的條件

消防水池在醫(yī)院建筑消防系統(tǒng)中占有很重要的地位。形象地說(shuō)，消防水池就是醫(yī)院建筑消防系統(tǒng)的“彈藥庫(kù)”，沒(méi)有消防水池的儲(chǔ)水，建筑消防系統(tǒng)就完全失效了。

對(duì)于什么情況下設(shè)置消防水池，《高規(guī)》第9.4.1條做了以下規(guī)定：

（1）當(dāng)生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大時(shí)，市政給水管道、進(jìn)水管或天然水源不能滿足室內(nèi)外消防用水量；

（2）市政給水管道為枝狀或只有1條進(jìn)水管，且室內(nèi)外消防用水量之和大于25L/s。

只要建筑符合上述規(guī)定的任一條，就必須設(shè)置消防水池。

通過(guò)我們對(duì)醫(yī)院工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，醫(yī)院建筑均需設(shè)置消防水池。

（二）消防水池有效儲(chǔ)水容積

《高規(guī)》第9.4.2條對(duì)于消防水池儲(chǔ)水容積的確定做了以下規(guī)定：

（1）當(dāng)室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水量時(shí)，消防水池的有效容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求；當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時(shí)，消防水池的有效容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量與室外消防用水量不足部分之和的要求；當(dāng)室外給水管網(wǎng)供水充足且在火災(zāi)情況下能保證連續(xù)補(bǔ)水時(shí)，消防水池的容量可減去火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充的水量。

（2）補(bǔ)水量應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，且補(bǔ)水管的設(shè)計(jì)流速不宜大于2.5m/s。

（3）消防用水與生產(chǎn)、生活用水合并的水池，應(yīng)采取確保消防用水不作他用的技術(shù)措施。

在醫(yī)院建筑工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，為了保證消防安全，通常消防水池有效儲(chǔ)水容積按滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量與室外消防用水量之和的要求來(lái)確定。如果消防水池的設(shè)置在空間上有限制，可適當(dāng)考慮減去火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)可穩(wěn)定補(bǔ)充的水量。

通過(guò)前述“區(qū)域消防系統(tǒng)”概念的闡述，醫(yī)院建筑群可共用消防水池和消防泵房。消防水池的容量應(yīng)按消防用水量最大的一幢建筑計(jì)算。

結(jié) 語(yǔ)

消防安全關(guān)乎民生，尤其是醫(yī)院建筑的消防安全至關(guān)重要。在醫(yī)院建筑消防設(shè)計(jì)中應(yīng)精心設(shè)計(jì)，確保建筑物及人員的生命財(cái)產(chǎn)萬(wàn)無(wú)一失。