建筑消防給水體系的整合與運用探究

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本文作者：何英 單位：廣西壯族自治區建筑科學研究設計院

高層建筑消防系統設計應嚴格執行國家現行的《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑設計防火規范》、《自動噴水滅火系統設計規范》和地方相關法律法規，要求火災時能自救。安全可靠的消防給水方式對于高層建筑消防滅火至關重要，因此在消防給水系統的設計上應注意以下幾點：應明確消防系統為區域或獨立設置。全面準確描述原有可利用的消防設施的位置、數量、容量、標高、壓力等技術參數。避免設計缺項漏項。設計范圍內的消防系統和設施，按《建筑工程設計文件編制深度規定》完善。

消防水池和泵房的位置。因消防水泵須采用自灌式吸水，通常消防水泵房與消防水池均設置于高層建筑的同層地下室內。當消防水泵房設在首層時，其出口宜直通室外。當設在地下室或其它樓層時，其出口應直通安全出口。供消防車取水的消防水池應設取水口或取水井，其水深應保證消防車的消防水泵吸水高度不超過6.00m。取水口或取水井與被保護高層建筑的外墻距離不宜小于5.00m，并不宜大于100m。

采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防水箱。高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消火栓靜水壓力。當高位消防水箱不能滿足靜壓要求時，應設增壓設施。當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa。當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa。超高層建筑消防給水系統，多采取分區給水系統和設置轉輸消防水箱，其目的是為了保證所在服務區域內最不利點處的消火栓或噴頭工作壓力，減少設備能耗。在確定消防給水方式時，應根據工程的具體情況和當地消防部門的要求，進行技術經濟分析和方案比對，綜合考慮供水系統的安全可靠性、設備的先進性、操作維修的便利性、投資合理性、水池水箱使用面積、設備的減震降噪、充分利用市政供水能力等等因素，保證制定的消防給水方案最優化。

消防給水系統的功能

室外消防給水系統不僅承擔室外消防任務，還可由室外消火栓通過水泵接合器向室內消防給水管網系統輸水增壓，確保室內消防加壓設備因火災無法正常工作時，各室內消防給水系統仍可發揮滅火作用。室外消火栓給水系統管道應布置成環狀，其進水管不宜少于兩條，并宜從兩條市政給水管道引入，當其中一條進水管發生故障時，其余進水管應仍能保證全部用水量。室外消火栓應沿高層建筑均勻布置，消火栓距高層建筑外墻的距離不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路邊的距離不宜大于2.00m。在該范圍內的市政消火栓可計入室外消火栓的數量。

室內消火栓給水系統應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。室內消火栓給水系統應與自動噴水滅火系統分開設置，有困難時，可合用消防泵，但在自動噴水滅火系統的報警閥前（沿水流方向）必須分開設置。室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統應設水泵接合器，每個水泵接合器的流量應按10～15L/s計算。

自動噴水滅火系統應在人員密集、不易疏散、外部增援滅火與救生較困難的性質重要或火災危險性較大的場所中設置。因其良好的滅火效果，應積極推廣采用，以保證高層建筑物的消防安全。自動噴水滅火系統的選型，應根據設置場所的火災特點或環境條件確定，露天場所不宜采用閉式系統。自動噴水滅火系統根據不同場所和保護對象的不同，可設置為噴水、噴霧或雨淋滅火系統。

室外消防給水系統優化與設計

室外消防給水系統主要由給水管網、室外消火栓和消防水池等組成。為保證消防給水系統的安全可靠，室外消防給水管道應布置成環狀，其進水管不宜少于兩條，并宜從兩條市政給水管道引入，當其中一條進水管發生故障時，其余進水管應仍能保證全部用水量。進水管管徑D計算式為：式中：Q為建筑生活、生產及消防用水的總量；n為進水管數量；v為進水管的水流速度，通常≤2.5m/s。管網布置①室外消防給水環狀管網，須采用閥門將其分為若干獨立段，每段內設置消火栓數量≤5個。②建筑物室外消防給水管道應根據建筑的防火類別，經計算確定，并確保管徑D≥100mm。③室外管道的埋深、與其它管線間距離，必須嚴格地按照《室外給水設計規范》的規定執行。

室外消火栓，主要承擔著室外消防滅火的任務。設置的數量和保護范圍，應根據建筑的使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度的要求確定。室外消火栓還可在室內消防加壓設備因火災無法正常工作時，由消防車加壓泵從室外消火栓通過水泵接合器，向室內消防給水系統輸水增壓，確保各室內消防給水系統的消防滅火作用。此部分室外消火栓設置的數量，應與水泵接合器的數量匹配。且室外消火栓與水泵接合器的距離宜為15～40m。合理的室外消火栓的設置數量應為上述兩項之和。但遺憾的是，不少工程設計室外消火栓實際的設置數量，僅依據室外消防用水量來確定。

消防水池的容量，應根據建筑的防火類別及火災延續時間內的全部的消防用水量確定。設置位置應結合工程實際情況確定。位置的設置及優化設計一般高層建筑可利用地下箱式基礎作為貯水池；有多層地下室的，可將消防水池設于地下二、三層，水泵、消防水池及水箱水位，以及電源和備用動力等是否處于正常狀態的信號要求反饋消防控制室，并應能控制水泵、電磁閥、電動閥等的操作。一旦有部件失靈出現溢水，自控關閉總進水閥門，一方面可以有效節水，同時也可避免溢流對地下室變配電等設備的危害。消防水池的容積的設計消防水池的有效容積V計算如下所示：Q各種水消防滅火系統設計流量（若室外給水管網可滿足室外消防用水的水量、水壓要求，只需儲存室內消防用水量）；t為火災持續的時間；Q為火災延續時間內可持續補充水流量；T補水時間（火災持續的時間）。重要的高層建筑和超高層建筑，我們在實際工程設計時，均不考慮火災延續時間內的市政補水。而是直接將火災延續時間內，所需的全部消防用水，儲存于消防水池內。

結語

隨著現代社會的高速發展，城市化進程迅猛，高層和超高層建筑不斷涌現。超高層建筑通常功能多元化，設備又十分復雜。其本身可能引起火災的因素甚多，如電器設備多，維護、管理和使用不當；明火管理不善、吸煙；機械故障或施工操作不當等原因，火災的潛伏性和可能性相當大。若就火災的成因來分析，盡管一般的普通房屋潛伏的火災危險性和成因也不外乎這幾條，但對于高層建筑來說，一旦火災形成，較一般建筑具有更大的危害性，本文限于版面在文中僅著重從室外消防給水系統進行了分析，冰山一角，不當之處還望各位同行斧正。