高層公共建筑水消防系統(tǒng)的設(shè)計討論

張海洋

（唐山市規(guī)劃建筑設(shè)計研究院，河北 唐山 063000）

隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)步，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，呈現(xiàn)出明顯的高層化和大型化發(fā)展趨勢，高層公共建筑數(shù)量越來越多。當(dāng)前人們在建筑方面不僅關(guān)注建筑的功能性和美觀性，對建筑的安全性同樣有著嚴(yán)格要求。相比于單層建筑和多層建筑，高層公共建筑火災(zāi)危險性大，一旦有火災(zāi)出現(xiàn)，非常容易在短時間內(nèi)造成重大損失和傷亡事故。水消防系統(tǒng)屬于一項重要滅火設(shè)施，在建筑項目中有著廣泛應(yīng)用，水消防系統(tǒng)設(shè)計合理與否直接關(guān)系到建筑物和人員安全以及滅火成敗，本文就此展開了研究分析。

1 高層公共建筑火災(zāi)特點

第一，火災(zāi)有較多蔓延途徑，一旦出現(xiàn)會造成極大危害。高層公共建筑中存在電梯井、管道井、排風(fēng)道等設(shè)施，如果未做好這方面的防火設(shè)置，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時，這些井道會發(fā)生煙囪效應(yīng)，成為火災(zāi)蔓延主要途徑。另外，建筑中橫向位置設(shè)置有排風(fēng)管道、送風(fēng)管道等，如果未做好防火閥門設(shè)置，將為火災(zāi)在水平方向的蔓延提供可能。

第二，火災(zāi)出現(xiàn)后疏散難度大，容易出現(xiàn)重大傷亡事故。高層公共建筑層高高，人員需要較長時間才能夠安全輸送到地面或其他場所，如果未做好疏散通道處理，火災(zāi)過程中疏散人員與消防人員相向而行，極易出現(xiàn)擁擠和混亂，增大人員疏散難度。

第三，消防設(shè)施尚未完善，增大撲救難度。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高層公共建筑中，消防設(shè)施符合規(guī)范的建筑僅占30%，40%高層公共建筑基本滿足消防要求，仍存在一定的問題，其余30%不合格。為了在節(jié)約投資的同時達(dá)到滅火需要，高層公共建筑水消防系統(tǒng)流量按照撲救初期和中期用水量確定，如果火勢過大，消防用水量會呈現(xiàn)出明顯不足的情況，很難確保火災(zāi)得到及時有效撲救。

第四，功能復(fù)雜，存在較多起火因素。高層公共建筑結(jié)構(gòu)功能存在較大的復(fù)雜性，包含多個使用單位和部門，如果管理制度未得到落實，將容易出現(xiàn)火災(zāi)漏洞，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

2 高層公共建筑水消防系統(tǒng)設(shè)計

2.1 室外消火栓系統(tǒng)設(shè)置

結(jié)合建筑實際情況，選擇低壓制室外消火栓系統(tǒng)，從市政給水管網(wǎng)引入兩條進(jìn)水管，在建筑外形成環(huán)狀供水管網(wǎng)，選擇管網(wǎng)合適位置布置消火栓，確保建筑生活用水的基礎(chǔ)上提供足夠的室外消防用水。在室外消火栓布置方面，需要確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置

高層公共建筑建設(shè)初期很難確定準(zhǔn)確的建筑使用功能、出入口、室內(nèi)分隔等，在建設(shè)后期和使用中還存在不斷改變等情況。在室內(nèi)消火栓布置方面，必須要在確保消火栓布置合理性的同時避免由于建筑平面更改對室內(nèi)消火栓布置的影響?？紤]到高層公共建筑實際情況，室內(nèi)消火栓的布置需要堅持以下幾個原則：第一，適當(dāng)減少消火栓布置距離，確保消火栓有足夠布置密度；第二，確保各個防火區(qū)有兩支水槍可以到達(dá)區(qū)域任何部位，同時還需要確保每層有兩支水槍所噴出的水柱進(jìn)入任何房間；第三，盡量將消火栓的立管設(shè)置在通道、柱邊、樓梯口等位置，方便之后根據(jù)裝修需要對其進(jìn)行調(diào)整。

2.3 大空間智能滅火裝置

大空間智能滅火裝置主要是利用微處理器和嵌入式技術(shù)實現(xiàn)智能自動噴水滅火設(shè)備，系統(tǒng)日常運行處于監(jiān)視狀態(tài)，能夠主動監(jiān)測火點，當(dāng)有火焰出現(xiàn)時可準(zhǔn)確噴水滅火。大空間智能滅火裝置利用紫外線、紅外線等復(fù)合傳感器裝置，紫外器探測器能夠發(fā)現(xiàn)火點后自動水平掃描，紅外線探測器在發(fā)現(xiàn)火點信號后將噴嘴旋轉(zhuǎn)至改點，紫外線探測器復(fù)核火點信號，之后垂直掃描，紅外線探測器對火點準(zhǔn)確定位，滅火系統(tǒng)出發(fā)控制信號，系統(tǒng)自動啟泵、開閥，將火點或撲滅?；馂?zāi)停止后，系統(tǒng)回歸運行狀態(tài)自動尋找著火點，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有火點時重復(fù)這一過程，實現(xiàn)對火災(zāi)的有效撲滅。

大空間智能滅火裝置在實際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)對大空間著火點的實時圖像采集，通過現(xiàn)場視頻分析，及時發(fā)現(xiàn)火焰并給予報警，迅速消滅著火點，同時具備現(xiàn)場監(jiān)控和錄像等功能。這一產(chǎn)品的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)消防行業(yè)的本質(zhì)性變更，由以往的被動式消防發(fā)展為主動式消防。大空間智能滅火裝置是新的火災(zāi)預(yù)防和處理產(chǎn)品，不會受到空間高度、溫度、有毒、易爆等因素限制，能夠解決傳統(tǒng)滅火的滅火滯后、成本高、受環(huán)境影響等弊端，火災(zāi)報警準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度有明顯提升，同時還能夠減少各類環(huán)境等因素的影響，利用監(jiān)控總結(jié)各類火災(zāi)出現(xiàn)的因素，實現(xiàn)對火災(zāi)的有效預(yù)防和管理。

2.4 自動噴水系統(tǒng)設(shè)置

第一，自動噴水系統(tǒng)形式選擇。高層公共建筑，除變配電房外，其余場所均要設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)，采暖區(qū)域，可選擇濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，地下車庫等其他非采暖區(qū)域，可使用預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水系統(tǒng)在豎向不設(shè)置明顯分區(qū)，可與消火栓系統(tǒng)共同使用消防水池、高位水箱等，同時確保最遠(yuǎn)點工作壓力在0.05 MPa以上。濕式和預(yù)作用系統(tǒng)一個報警閥控制噴頭數(shù)不超過800個，每個防火分區(qū)還需要設(shè)計水流指示器和信號閥。在每個報警閥控制的最不利點還需要設(shè)置末端試水裝置，在其余水流指示器末端設(shè)置試水裝置。

第二，噴頭的選擇。地下車庫等不吊頂區(qū)域選擇直立噴頭，在走道、房間等吊頂區(qū)域選擇吊頂型噴頭。地下停車庫、非采暖區(qū)域可選擇易熔合金噴頭，其余位置可選擇玻璃球噴頭，除廚房等一些高溫作業(yè)區(qū)域?qū)⒉Ａ驀婎^溫級選擇93 ℃外，其余位置玻璃球噴頭溫級選擇68 ℃。

第三，噴頭布置。中危險Ⅰ級，可將噴頭間距布置在1.8～3.6 m，同時確保噴頭與端墻距離不超過1.8 m。中危險Ⅱ級，控制噴頭間距在1.8～3.4 m，同時確保噴頭與端墻距離不超過1.7 m。

第四，自動噴水滅火預(yù)作用系統(tǒng)控制。正常情況下報警閥管網(wǎng)壓縮空氣氣壓0.05 MPa，當(dāng)管網(wǎng)出現(xiàn)滲漏時，氣壓降低至0.03 Mpa時，供氣管道上壓力開關(guān)會自動啟動空壓機，管網(wǎng)壓力持續(xù)增加，壓力恢復(fù)后空壓機停止工作。當(dāng)有火災(zāi)出現(xiàn)時，火災(zāi)探測器發(fā)出信號，利用電氣控制電磁閥放水，關(guān)閉空壓機，開啟管網(wǎng)快速排氣閥電動閥，放氣后充水，著火位置破裂，自動噴水滅火系統(tǒng)自動啟動，向系統(tǒng)供水滅火。消防控制中心和人員現(xiàn)場均可打開雨淋閥位置的手動放水閥以及電磁放水閥，同時還可控制自動噴水滅火系統(tǒng)加壓泵。

3 結(jié)語

高層公共建筑火災(zāi)危險性高，火災(zāi)隱患多，一旦有火災(zāi)出現(xiàn)，將非常容易出現(xiàn)嚴(yán)重傷亡和事故。高層公共建筑中必須要對消防系統(tǒng)設(shè)計有足夠重視度，更好地保障建筑安全。當(dāng)前很多高層公共建筑消防系統(tǒng)設(shè)計還存在一定的問題和不足，合格率低。高層公共建筑水消防系統(tǒng)的設(shè)計需要結(jié)合實際情況，做好室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)設(shè)計，優(yōu)化自動噴淋系統(tǒng)設(shè)計，科學(xué)確定室內(nèi)消防用水量，滿足高層公共建筑消防需要，保障高層公共建筑使用安全，促進(jìn)我國建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)步。