建筑消防给水体系的整合与运用探究

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本文作者：何英 单位：广西壮族自治区建筑科学研究设计院

高层建筑消防系统设计应严格执行国家现行的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》和地方相关法律法规，要求火灾时能自救。安全可靠的消防给水方式对于高层建筑消防灭火至关重要，因此在消防给水系统的设计上应注意以下几点：应明确消防系统为区域或独立设置。全面准确描述原有可利用的消防设施的位置、数量、容量、标高、压力等技术参数。避免设计缺项漏项。设计范围内的消防系统和设施，按《建筑工程设计文件编制深度规定》完善。

消防水池和泵房的位置。因消防水泵须采用自灌式吸水，通常消防水泵房与消防水池均设置于高层建筑的同层地下室内。当消防水泵房设在首层时，其出口宜直通室外。当设在地下室或其它楼层时，其出口应直通安全出口。供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井，其水深应保证消防车的消防水泵吸水高度不超过6.00m。取水口或取水井与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5.00m，并不宜大于100m。

采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当高位消防水箱不能满足静压要求时，应设增压设施。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa。当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。超高层建筑消防给水系统，多采取分区给水系统和设置转输消防水箱，其目的是为了保证所在服务区域内最不利点处的消火栓或喷头工作压力，减少设备能耗。在确定消防给水方式时，应根据工程的具体情况和当地消防部门的要求，进行技术经济分析和方案比对，综合考虑供水系统的安全可靠性、设备的先进性、操作维修的便利性、投资合理性、水池水箱使用面积、设备的减震降噪、充分利用市政供水能力等等因素，保证制定的消防给水方案最优化。

消防给水系统的功能

室外消防给水系统不仅承担室外消防任务，还可由室外消火栓通过水泵接合器向室内消防给水管网系统输水增压，确保室内消防加压设备因火灾无法正常工作时，各室内消防给水系统仍可发挥灭火作用。室外消火栓给水系统管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。室外消火栓应沿高层建筑均匀布置，消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m，并不宜大于40m；距路边的距离不宜大于2.00m。在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。

室内消火栓给水系统应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。

自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。因其良好的灭火效果，应积极推广采用，以保证高层建筑物的消防安全。自动喷水灭火系统的选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。自动喷水灭火系统根据不同场所和保护对象的不同，可设置为喷水、喷雾或雨淋灭火系统。

室外消防给水系统优化与设计

室外消防给水系统主要由给水管网、室外消火栓和消防水池等组成。为保证消防给水系统的安全可靠，室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。进水管管径D计算式为：式中：Q为建筑生活、生产及消防用水的总量；n为进水管数量；v为进水管的水流速度，通常≤2.5m/s。管网布置①室外消防给水环状管网，须采用阀门将其分为若干独立段，每段内设置消火栓数量≤5个。②建筑物室外消防给水管道应根据建筑的防火类别，经计算确定，并确保管径D≥100mm。③室外管道的埋深、与其它管线间距离，必须严格地按照《室外给水设计规范》的规定执行。

室外消火栓，主要承担着室外消防灭火的任务。设置的数量和保护范围，应根据建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度的要求确定。室外消火栓还可在室内消防加压设备因火灾无法正常工作时，由消防车加压泵从室外消火栓通过水泵接合器，向室内消防给水系统输水增压，确保各室内消防给水系统的消防灭火作用。此部分室外消火栓设置的数量，应与水泵接合器的数量匹配。且室外消火栓与水泵接合器的距离宜为15～40m。合理的室外消火栓的设置数量应为上述两项之和。但遗憾的是，不少工程设计室外消火栓实际的设置数量，仅依据室外消防用水量来确定。

消防水池的容量，应根据建筑的防火类别及火灾延续时间内的全部的消防用水量确定。设置位置应结合工程实际情况确定。位置的设置及优化设计一般高层建筑可利用地下箱式基础作为贮水池；有多层地下室的，可将消防水池设于地下二、三层，水泵、消防水池及水箱水位，以及电源和备用动力等是否处于正常状态的信号要求反馈消防控制室，并应能控制水泵、电磁阀、电动阀等的操作。一旦有部件失灵出现溢水，自控关闭总进水阀门，一方面可以有效节水，同时也可避免溢流对地下室变配电等设备的危害。消防水池的容积的设计消防水池的有效容积V计算如下所示：Q各种水消防灭火系统设计流量（若室外给水管网可满足室外消防用水的水量、水压要求，只需储存室内消防用水量）；t为火灾持续的时间；Q为火灾延续时间内可持续补充水流量；T补水时间（火灾持续的时间）。重要的高层建筑和超高层建筑，我们在实际工程设计时，均不考虑火灾延续时间内的市政补水。而是直接将火灾延续时间内，所需的全部消防用水，储存于消防水池内。

结语

随着现代社会的高速发展，城市化进程迅猛，高层和超高层建筑不断涌现。超高层建筑通常功能多元化，设备又十分复杂。其本身可能引起火灾的因素甚多，如电器设备多，维护、管理和使用不当；明火管理不善、吸烟；机械故障或施工操作不当等原因，火灾的潜伏性和可能性相当大。若就火灾的成因来分析，尽管一般的普通房屋潜伏的火灾危险性和成因也不外乎这几条，但对于高层建筑来说，一旦火灾形成，较一般建筑具有更大的危害性，本文限于版面在文中仅着重从室外消防给水系统进行了分析，冰山一角，不当之处还望各位同行斧正。