高層建筑中消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全性探析

陳淑芳

（陽泉市建筑設(shè)計(jì)院，山西 陽泉 045000）

0 引言

高層住宅在使用過程中有人員高度密集的特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，會出現(xiàn)人員疏散難度大、火災(zāi)蔓延速度快的問題，對于我們的人身安全造成嚴(yán)重的危害。針對這一問題，需要相關(guān)建筑企業(yè)能夠加強(qiáng)對消防給水系統(tǒng)的重視力度，在結(jié)合建筑特點(diǎn)及實(shí)際需求基礎(chǔ)上，進(jìn)行消防給水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，借此來保障消防系統(tǒng)的應(yīng)用效果，確保在火災(zāi)發(fā)生之后能夠及時(shí)應(yīng)對，從而促進(jìn)高層建筑的使用安全性得到顯著提升。

1 高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)介紹

1.1 消防水泵

消防水泵（fire pump）是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，滿足消防滅火用水的重要加壓裝置。高層建筑的消防水泵應(yīng)處于自動啟泵狀態(tài)，消防泵或報(bào)警閥上的壓力開關(guān)及消防水箱的流量開關(guān)這三者任意一個(gè)響應(yīng)就可以自動啟動消防水泵；也可將消防水泵調(diào)成手動狀態(tài)，由消防控制室控制屏或控制盤連接的專用線路手動啟動水泵，并向消防中心報(bào)警。消防水泵控制柜還應(yīng)具備機(jī)械應(yīng)急啟動功能，發(fā)生火災(zāi)時(shí)值班人員直接去泵房內(nèi)手動啟泵；消防中心也可以直接啟動消防水泵。消防水泵啟動滅火后應(yīng)由有管理權(quán)限的人員手動停泵。

1.2 消火栓系統(tǒng)供水方式

1.2.1 不分區(qū)供水

是指整個(gè)建筑的消火栓只設(shè)有一個(gè)供水區(qū)，采用不分區(qū)供水必須同時(shí)滿足建筑最低處的消火栓靜水壓不大于1.0MPa 和消防系統(tǒng)工作壓力低于2.4MPa 兩個(gè)條件，主要方式為由屋頂消防水箱、消防水池、水泵房聯(lián)合供水。該方式是高層建筑消防給水系統(tǒng)中最簡單、最基本、也是最常見的一種。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少，系統(tǒng)單一，施工簡便。

1.2.2 分區(qū)供水

當(dāng)建筑最低處的消火栓靜水壓超過1.0MPa 或者消防系統(tǒng)工作壓力超過2.4MPa，達(dá)到任一條件都應(yīng)采取分區(qū)供水的方式。如何確定分區(qū)范圍和具體選用哪種分區(qū)供水的方式，則要結(jié)合建筑特征、技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)條件、安全可靠、系統(tǒng)壓力等多重因素來綜合判斷。

（1）消防水泵并聯(lián)分區(qū)供水。這種供水方式適用于建筑最低處的消火栓靜水壓超過1.0MPa，但是消防系統(tǒng)工作壓力卻小于等于2.4MPa 時(shí)。當(dāng)消防系統(tǒng)工作壓力超過2.4MPa 時(shí)只能采用另外兩種分區(qū)供水方式。優(yōu)點(diǎn)為供水可靠、需要的維護(hù)水平不高、系統(tǒng)簡單易控制。缺點(diǎn)為各分區(qū)設(shè)置各自獨(dú)立的消防水泵、消防水箱、加壓泵，導(dǎo)致水泵數(shù)量多，所需泵房面積較大，而且占用主體建筑的面積，給開發(fā)商的設(shè)計(jì)、施工和后期的維修帶來很大的困難，用電負(fù)荷的加大，對開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)也是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。

（2）消防水泵串聯(lián)分區(qū)供水。分區(qū)供水是采用每一級水泵將水從供水管中抽吸到高一級，因?yàn)椴辉O(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱，節(jié)約建筑面積，但是減壓型倒流防止器的安裝也很必要。整個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)安裝過程中，要注意消防水泵是先從低層開啟，再逐漸上升至高層依次開啟，且消防水泵先啟動后轉(zhuǎn)輸水泵才能啟動。這種方法占用面積較小，較為經(jīng)濟(jì)合理。

（3）減壓閥減壓分區(qū)供水。高層建筑一般豎向分3 個(gè)區(qū)減壓供水，最上面的一個(gè)區(qū)不需要減壓，下面兩個(gè)區(qū)每個(gè)區(qū)在單向流供水管都要設(shè)置兩組減壓閥組，且要設(shè)置備用減壓閥，這樣就不需要安裝轉(zhuǎn)輸水箱，節(jié)約建筑用面積，減少水泵數(shù)量，降低建筑消防施工安裝的費(fèi)用。

（4）水箱串聯(lián)分區(qū)供水。轉(zhuǎn)輸水箱可作為屋頂高位消防水箱用，水通過每級水泵之間的轉(zhuǎn)輸水箱從下一級吸到上一級，要求轉(zhuǎn)輸水箱容積需大于60m3，水泵壓力逐級疊加就會導(dǎo)致超壓現(xiàn)象，因此泄壓閥的安裝尤為重要。

高層建筑在進(jìn)行消防系統(tǒng)的施工安裝時(shí)，要注意合理設(shè)置室內(nèi)消火栓以便于消防人員進(jìn)入火場后及時(shí)找到并使用到消火栓。

2 高層建消防設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 消火栓問題

消火栓的問題在于以下三個(gè)方面：①消火栓在操作起來比較麻煩，步驟較多，在突發(fā)情況發(fā)生的時(shí)候普通民眾往往不會使用消火栓；②由于高層建筑建設(shè)的特殊性，比傳統(tǒng)建筑高出很多，因此在消火栓配置上還是存在不足，其中集中表現(xiàn)在水壓上，如若消火栓系統(tǒng)水壓不足，就會出現(xiàn)完全沒有辦法把消防用水輸送到需求地；③消火栓系統(tǒng)減壓閥設(shè)計(jì)尚不完善。實(shí)際設(shè)計(jì)中，因?yàn)槌鲇诤啽阈钥紤]，設(shè)計(jì)人員在選擇消防給水系統(tǒng)分區(qū)供水的過程中通常所選取的消火栓主要有兩種：a.減壓型消火栓；b.穩(wěn)壓型消火栓。正是如此，消火栓并不是按照壓力具體情況來選取適宜的孔板孔徑，這就造成消火栓出口水壓在滅火的時(shí)候完全沒有辦法實(shí)現(xiàn)有效滅火需求，所以還存在滅火的安全隱患。

2.2 消防水泵存在的問題

消防水泵是保障消防給水體系正常工作的關(guān)鍵設(shè)備，但在實(shí)際建設(shè)過程中，由于養(yǎng)護(hù)工作不到位或設(shè)置不合理等問題影響水泵正常使用。如水泵吸水管的坡度不到位，會加大氣體沉積最終形成氣囊，使其過水能力受到影響；此外，水泵壓力管不準(zhǔn)確，使壓力管的作用力全部輸送到水泵中，影響設(shè)備使用功能，使水泵在使用的過程中會產(chǎn)生一定的噪聲；最后，水泵由于養(yǎng)護(hù)工作不到位進(jìn)而使內(nèi)部出現(xiàn)銹蝕，氣候潮濕也是導(dǎo)致水泵銹蝕的重要因素，需要做好平時(shí)養(yǎng)護(hù)工作。

3 高層建筑消防設(shè)計(jì)方法優(yōu)化

3.1 消火栓設(shè)置技術(shù)

消火栓的設(shè)計(jì)在全部建筑設(shè)計(jì)中都占據(jù)非常重要的地位，在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，一方面要把消防規(guī)范所規(guī)定的消火栓數(shù)量考慮在其中，另一方面還要結(jié)合建筑具體情況來展開分析，消火栓設(shè)計(jì)工作是非常復(fù)雜的項(xiàng)目，其流程較為麻煩，必須要綜合考慮問題。在設(shè)置建筑消火栓的時(shí)候，必須要考慮到室外水管網(wǎng)的供水能力，并且還要保證室內(nèi)的設(shè)備和設(shè)施能夠與室外一一對應(yīng)，確保室外消火栓和水泵接合器數(shù)量與消防用水量相匹配，避免發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候沒有足夠的室外消火栓和水泵接合器來提供水源。如果室內(nèi)設(shè)有消火栓的時(shí)候，還要按照室外用水情況來明確室外消火栓設(shè)置，室內(nèi)消火栓缺乏足夠的水壓，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候可以利用高壓給水系統(tǒng)來進(jìn)行二次加壓，直到超壓以后，再設(shè)置穩(wěn)定減壓消火栓。而針對消防電梯而言，消火栓在設(shè)置過程中，要按照消火栓充實(shí)水柱具體情況來合理布置消火栓距離以及消火栓位置，此外還要充分考慮到建筑門窗等各項(xiàng)因素，一定要保證設(shè)計(jì)的科學(xué)和合理。

3.2 消防水泵房和消防水池設(shè)計(jì)

合理設(shè)計(jì)消防水泵房有利于提高高層建筑消防給水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少安全隱患。對于高層建筑的消防水泵房設(shè)計(jì)需要滿足以下條件：①要選擇安全可靠的設(shè)備，保證消防水泵的參數(shù)達(dá)到行業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，具備良好的性能，能夠滿足高層建筑消防給水設(shè)計(jì)的需求，同時(shí)節(jié)約資源降低損耗；②要加強(qiáng)消防水泵房的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)電氣系統(tǒng)設(shè)備的大小和形態(tài)進(jìn)行合理配置，保證電氣系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行、滿足消防水泵房的需要；③合理有效地運(yùn)用信息化技術(shù)手段把控水泵的運(yùn)行，減少水泵的故障，拓寬水泵房的適用范圍。消防水池的儲水量有效容積大于500m3時(shí)，需要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的消防水池，每個(gè)水池的出水管要與水泵相連，位置要滿足水箱最低有效水位，管徑要滿足消防給水設(shè)計(jì)流量，且要在消防控制中心設(shè)置最低水位報(bào)警裝置，這樣使水池的有效容積始終處于消防用水充足的狀態(tài)。還要設(shè)有最高水位報(bào)警裝置和溢流排水設(shè)施，當(dāng)水位達(dá)到最高水位，報(bào)警裝置和溢流開關(guān)同時(shí)啟動，消防水池開始排水。

3.3 消防水箱設(shè)計(jì)

在高層建筑中，消防水箱應(yīng)根據(jù)高層建筑建設(shè)情況、火災(zāi)用水量等因素綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)，消防水箱供水的連續(xù)性與用水量決定著火災(zāi)控制、消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，應(yīng)該設(shè)計(jì)超過火災(zāi)用水量的消防水箱，在此環(huán)節(jié)通過并聯(lián)或者串聯(lián)的方式，保證給系統(tǒng)的水壓穩(wěn)定性。針對水壓穩(wěn)定性不夠的區(qū)域，應(yīng)該選擇沒有水箱的并聯(lián)分區(qū)設(shè)計(jì)方式，以此更好地滿足給水要求。其次，選擇消防給水系統(tǒng)材料時(shí)候，要盡可能選擇無毒無害、抗熱性較強(qiáng)的材料，以免發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)破壞整個(gè)供水系統(tǒng)，唯有從多個(gè)方面出發(fā)對消防給水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)，才能有效滿足消防給水要求，大大降低火災(zāi)對高層建筑、使用者帶來的不好影響。

4 結(jié)語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出更高的要求。針對當(dāng)前高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該引起足夠的重視，仔細(xì)研究工程方案，然后采取針對性的設(shè)計(jì)，充分保證設(shè)計(jì)效果，避免在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)失誤。