探討民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)

鄧永剛

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東濰坊 262500）

1 民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)要求

1.1 消防給水設(shè)計(jì)要求

民用建筑消防給水設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合工程情況，明確具體設(shè)計(jì)要求，確保所制定設(shè)計(jì)方案行之有效。例如，針對(duì)高度50 m以上的民用建筑，考慮建筑高度超出消防車輛救援范圍，需要適當(dāng)增加建筑室內(nèi)區(qū)域消防設(shè)備的配置數(shù)量，保證消防水池的實(shí)際供水量完全滿足建筑全部區(qū)域的消防用水量，以室內(nèi)自救為主。采取多元化設(shè)計(jì)措施，保證消防給水穩(wěn)定性，確保室內(nèi)索取配置消防設(shè)備可以有效滅火，不會(huì)出現(xiàn)給水量不足或供水中斷等問題。

1.2 消防排水設(shè)計(jì)要求

在消防排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重點(diǎn)考慮出現(xiàn)建筑火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生消防用水的排出問題，確保消防用水有效排除，避免出現(xiàn)返溢現(xiàn)象。例如，當(dāng)前在多數(shù)民用建筑工程中，普遍選擇將消防排水系統(tǒng)與雨水管網(wǎng)進(jìn)行連接，通過雨水管網(wǎng)持續(xù)排出消防用水，并在系統(tǒng)中采取防返溢工藝，在局部區(qū)域增設(shè)專用排水管道。將部分消防用水輸送至衛(wèi)生間等具備排水功能的區(qū)域進(jìn)行排放，減輕排水系統(tǒng)運(yùn)行壓力，在客觀層面改善建筑排水性能。

2 民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 消防給水系統(tǒng)的選擇

（1）基于給水壓力選擇。

將建筑消防給水壓力作為系統(tǒng)選擇依據(jù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工程情況選擇給水系統(tǒng)。

①低壓給水系統(tǒng)。

將民用建筑消防給水管網(wǎng)壓力控制在0.1 MPa以內(nèi)，出現(xiàn)建筑火災(zāi)事故后，如果建筑消防給水管網(wǎng)的水流量與水壓值未達(dá)標(biāo)，可以啟動(dòng)消防水泵等外部設(shè)備，增加管網(wǎng)水壓，保證消防給水供應(yīng)質(zhì)量及穩(wěn)定性，主要被用于民用建筑室外區(qū)域消防。

②臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。

出現(xiàn)建筑火災(zāi)事故后，如果消防給水管網(wǎng)的流量與壓力值均達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)憑借氣壓穩(wěn)定向消防設(shè)備提供消防用水，并通過設(shè)置消防泵控制水壓及流量，使用氣壓水設(shè)備滿足消防栓壓力需求。在消防給水管網(wǎng)的流量與壓力未達(dá)標(biāo)時(shí)，需要額外設(shè)置消防泵設(shè)備，消除管網(wǎng)內(nèi)不利點(diǎn)，臨時(shí)提高管網(wǎng)壓力與流量。

③高壓消防給水系統(tǒng)。

與其他類型系統(tǒng)相比，出現(xiàn)建筑火災(zāi)事故后，系統(tǒng)可以在未啟動(dòng)消防泵的前提下，直接對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行施壓處理，保證系統(tǒng)流量及壓力達(dá)標(biāo)。采取高壓消防給水系統(tǒng)時(shí)，必須配置配套的消防水池。

（2）基于供水范圍選擇。

將供水范圍作為選擇依據(jù)時(shí)，可選擇的消防給水系統(tǒng)為區(qū)域集中高壓給水系統(tǒng)和獨(dú)立高壓給水系統(tǒng)。區(qū)域集中高壓給水系統(tǒng)的整體架構(gòu)較為緊密，便于集中使用與運(yùn)維管理，可以有效控制火勢(shì)蔓延與撲滅火勢(shì)，主要被用于建筑密集區(qū)域。獨(dú)立高壓給水系統(tǒng)本質(zhì)上屬于應(yīng)急給水系統(tǒng)，在建筑出現(xiàn)突發(fā)性火災(zāi)事故后，可以在短時(shí)間內(nèi)提供消防用水，以控制火勢(shì)蔓延區(qū)域，減小事故造成的損失。但與區(qū)域集中高壓系統(tǒng)相比，獨(dú)立高壓給水系統(tǒng)存在建設(shè)成本高昂與架構(gòu)分散的問題，主要被用于處于地震高烈度區(qū)域或分散建設(shè)的民用建筑工程。

（3）基于滅火方式選擇。

以滅火方式為選擇依據(jù)時(shí)，將消防給水系統(tǒng)分為自動(dòng)噴水滅火與消防栓給水系統(tǒng)兩種。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化程度以及豐富的使用功能，可以持續(xù)感知所處環(huán)境是否出現(xiàn)火情。監(jiān)測(cè)到建筑火情后，將自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，向自噴水泵等裝置下達(dá)控制指令，以發(fā)揮控火與滅火功能，具有快速滅火、自動(dòng)預(yù)警等優(yōu)勢(shì)，滅火效果較佳。采取自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，禁止在系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)放置與水產(chǎn)生劇烈反應(yīng)的物體，避免物體遇水后釋放有毒有害物質(zhì)或引發(fā)爆炸事故。

消防栓給水系統(tǒng)是在建筑室內(nèi)區(qū)域設(shè)置若干數(shù)量消防栓，通過消防栓向建筑各區(qū)域提供消防用水。設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合分析建筑物高度、室內(nèi)外消防管道壓力機(jī)流量、建筑耐火等級(jí)與結(jié)構(gòu)體積等因素，準(zhǔn)確計(jì)算消防用水量，將單個(gè)消防栓用水量保持在800 L/min以上。還可將系統(tǒng)細(xì)分為豎向分區(qū)給水、加壓泵給水、水箱消防栓給水等系統(tǒng)。

2.2 消防水池設(shè)計(jì)

在多數(shù)民用建筑工程中，考慮生活用水量較大，如果僅依靠接入市政給水管網(wǎng)，難以提供充足的消防用水。在市政給水管網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，將無法有效發(fā)揮建筑消防系統(tǒng)功能與快速撲滅火勢(shì)。因此，為保證民用建筑使用安全，在建筑室內(nèi)外消防用水總量超過25 L/s或市政給水管網(wǎng)無法切實(shí)滿足民用建筑消防用水需求時(shí)，必須在工程中設(shè)置消防水池。

可選擇配置共用的單個(gè)消防水池，但必須確保消防水池總?cè)萘繚M足民用建筑室內(nèi)外區(qū)域在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)的整體消防用水量需求。在條件允許前提下，為避免影響建筑美觀性與使用功能的發(fā)揮，可以在地下室區(qū)域或建筑最底層設(shè)置消防水池。出現(xiàn)建筑火災(zāi)事故后，如果室外消防管網(wǎng)可以持續(xù)提供一定的消防用水，可以適當(dāng)縮減消防水池容量，確保消防水池容量高于實(shí)際需水量即可。設(shè)計(jì)人員需要反復(fù)核算火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)的實(shí)際補(bǔ)水量，以此作為調(diào)整消防水池容量的設(shè)計(jì)依據(jù)，將消防水池半徑控制在150 m及以內(nèi)。在合并使用生活用水與消防用水的前提下，結(jié)合工程情況準(zhǔn)確計(jì)算其他途徑用水的最低水位。在民用建筑所處區(qū)域氣候較為寒冷時(shí)，考慮水池內(nèi)所貯存消防用水在冬季易出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，需要對(duì)其采取防凍措施。

2.3 消防水泵設(shè)計(jì)

在民用建筑中設(shè)置獨(dú)立消防水泵房，將水泵房耐火等級(jí)保持在二級(jí)及以上。將消防水泵房設(shè)置于建筑第一層時(shí)，確保泵房疏通門與室外區(qū)域的直通狀態(tài)。在建筑上層或是地下室區(qū)域設(shè)置消防水泵房時(shí)，將泵房門與相鄰安全出口的間距控制在合理范圍內(nèi)，使用甲級(jí)防火門作為房門，在泵房?jī)?nèi)連接兩條及以上的出水管道。在消防水泵房?jī)?nèi)額外設(shè)置消防水泵，將其保持為備用狀態(tài)。

在建筑火災(zāi)延續(xù)期間，如果常用水泵出現(xiàn)運(yùn)行故障或停止運(yùn)行時(shí)，應(yīng)及時(shí)切換備用水泵，避免對(duì)建筑消防給水系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。民用建筑工程建設(shè)規(guī)模較大或在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)多棟建筑物時(shí)，應(yīng)在工程中心地段中設(shè)置消防水泵房，在泵房?jī)?nèi)連接分散總水管，以此維持消防管網(wǎng)壓力平衡。

2.4 消火栓設(shè)計(jì)

在不影響建筑使用功能的前提下，將消火栓設(shè)置在內(nèi)部通道等人流量較大區(qū)域中，禁止在消火栓箱外采取加門等裝飾，并在箱體表面進(jìn)行標(biāo)記。在多層民用建筑與公共建筑共同防火分區(qū)的施工條件下，禁止采取雙消火栓布置形式，禁止消火栓跨防火分區(qū)借用。在建筑房間內(nèi)設(shè)置消火栓時(shí)，禁止將這類消火栓作為其他區(qū)域消火栓。結(jié)合工程情況合理設(shè)置消火栓位置，確保消火栓保護(hù)半徑達(dá)標(biāo)，消除同樓層消防盲區(qū)。針對(duì)倉庫區(qū)域，需要將消火栓布置在倉庫主通道或出入口門外側(cè)區(qū)域，將相鄰消火栓最大間距控制在允許的范圍內(nèi)，確保同樓層與同一防火分區(qū)內(nèi)的任意地點(diǎn)均可到達(dá)兩股水柱。

此外，在消火栓布置于特殊區(qū)域時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合工程情況，樹立正確的設(shè)計(jì)思路。例如，將消火栓布置在民用建筑消防電梯前室內(nèi)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)消火栓的實(shí)際應(yīng)用狀況，選擇是否將這類消火栓數(shù)量計(jì)入總體布置數(shù)量中，并在前室區(qū)域采取防煙措施。例如在這類消防栓用于其他部位火災(zāi)撲救時(shí)，需要將這類消火栓納入同樓層總量中。在消防電梯前室采取自然排煙方式或消火栓僅用于前室區(qū)域火災(zāi)撲救時(shí)，無須將這類消火栓計(jì)入同樓層消火栓總量。

2.5 區(qū)域消防系統(tǒng)高位水箱設(shè)計(jì)

為提高消防給水效率，滿足火災(zāi)早期延續(xù)時(shí)間段的消防供水需求，可選擇在民用建筑工程中設(shè)置高位豎向，采取重力自流的供水方式，在建筑物中設(shè)置若干數(shù)量與適當(dāng)容量的高位水箱。一旦內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)火情，能夠及時(shí)提供相應(yīng)的消防用水，以控制火勢(shì)蔓延，及早撲滅火情。在區(qū)域消防系統(tǒng)高位水箱設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，將建筑室外環(huán)形消防管網(wǎng)與消防總出水干管進(jìn)行連接，并在消防水泵房區(qū)域中并聯(lián)安裝2臺(tái)及以上的加壓泵。檢測(cè)到建筑火情后，加壓泵自動(dòng)切換至運(yùn)行狀態(tài)，以提高消防水壓，保證實(shí)際的消防用水量。

2.6 消防排水設(shè)計(jì)

在消防排水設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為避免出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，在條件允許前提下，應(yīng)采取分層隔離排水方式，并在局部區(qū)域額外設(shè)置消防專用排水管道或?qū)⑴潘芫W(wǎng)與雨水管道進(jìn)行連接。在火災(zāi)延續(xù)期間產(chǎn)生較大排水量時(shí)，不易出現(xiàn)返溢現(xiàn)象。

確保民用建筑各區(qū)域消防排水流向一致，遵循特定規(guī)律進(jìn)行排水，避免出現(xiàn)排水紊亂現(xiàn)象。制定地下室區(qū)域排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案時(shí)，禁止在電梯基坑下方區(qū)域設(shè)置集水坑，可選擇在消防電梯外部設(shè)置集水坑，將集水坑容水量保持在2 m3以上，且排水量不低于10 L/s。禁止在消防電梯底坑設(shè)置潛污泵，如果在該區(qū)域設(shè)置潛污泵，開展設(shè)備檢修維護(hù)工作時(shí)會(huì)影響消防電梯使用甚至停用，影響火災(zāi)撲救和用戶逃生，增加危險(xiǎn)。

3 結(jié)語

綜上所述，為切實(shí)滿足現(xiàn)代民用建筑工程的設(shè)計(jì)需求，有效控制建筑火災(zāi)蔓延，及時(shí)撲滅火勢(shì)，必須提高對(duì)民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)的重視度，全面掌握消防給排水設(shè)計(jì)要求，結(jié)合工程情況樹立正確的設(shè)計(jì)思路，嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，為民用建筑的消防安全提供有力保障。