高層建筑投資規(guī)模大，建筑使用功能復(fù)雜，使得對(duì)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，特別是防火安全的設(shè)計(jì)。本文主要研究高層建筑消防給水設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題。

　　《建設(shè)工程理論與實(shí)踐》山東省建筑期刊，由浙江大學(xué)出版社正式出版與大家見(jiàn)面了，本書(shū)收集的篇論文來(lái)自全省各地市建設(shè)領(lǐng)域和公路鐵路交通水利等有關(guān)部門的作者。其中既有工程技術(shù)人員也有專業(yè)管理人員。內(nèi)容涵蓋獲獎(jiǎng)的優(yōu)秀科研成果優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)成果和先進(jìn)施工工藝，解決工程建設(shè)中技術(shù)疑難問(wèn)題的做法和經(jīng)驗(yàn)引進(jìn)應(yīng)用外國(guó)先進(jìn)技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)建設(shè)領(lǐng)域中的發(fā)明創(chuàng)造等等論文水平基本上。

　　一、室外消火栓數(shù)量的確定

　　《高規(guī)》第7.3.6規(guī)定：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按本規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為10-151/s”，但是《高規(guī)》的《條文說(shuō)明》是這樣解釋：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)保證供應(yīng)建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內(nèi)、室外兩部分”，筆者認(rèn)為的解釋超越了《高規(guī)》的規(guī)定。室外消火栓是室外消防用水取水口，理應(yīng)按室外管網(wǎng)來(lái)考慮。可以想象得到，室外管網(wǎng)供水流量一旦確定，即使設(shè)置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的總和也就是室外管供水總量。當(dāng)設(shè)計(jì)把室消防用水儲(chǔ)存在室內(nèi)消防水池時(shí)，室外管網(wǎng)一般就按室外消防用水量來(lái)確定，因此室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按室外消防用水量經(jīng)計(jì)算來(lái)確定，但是《高規(guī)》第7.4.5.3規(guī)定，水泵接合器應(yīng)設(shè)在室外便于消防車使用的地點(diǎn)，距室外消火栓或消防水池的距離宜為15m~40m”。從這個(gè)規(guī)定可以看出，水泵接合器的15m-40m范圍內(nèi)在一般情況下要設(shè)置室外消火栓。因此，在工程設(shè)計(jì)中，在布置水泵接合器時(shí)，要考慮其相對(duì)集中以利于與經(jīng)計(jì)算的室外消火栓數(shù)量對(duì)應(yīng)，一旦設(shè)計(jì)中有較多的室內(nèi)消防系統(tǒng)需要較多水尖接合器，且分散布置時(shí)則需要適當(dāng)增設(shè)“額外”的室外消火栓。

　　二、水磊接合器數(shù)量的確定

　　眾所周知，水泵接合器的主要用途是當(dāng)室內(nèi)消防水泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)消防用水不足時(shí)，供消防車從室外消火栓取水，通過(guò)水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，供滅火使用。

　　《高規(guī)》7.4.5—1規(guī)定：“消防水泵接合器的數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)水泵接合器的流量應(yīng)按10-151/s計(jì)算，”這里指明水泵接合器的數(shù)量是按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計(jì)算確定。筆者認(rèn)為這一點(diǎn)不好照搬，我們從水泵接合器用途不難知道，水泵接合器是消防車從室外消火栓取水來(lái)增補(bǔ)室內(nèi)消防用水不足的接口。如果室外消防用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于室內(nèi)消防用水量時(shí)，那水泵接合器設(shè)那么多是沒(méi)有意義的，筆者最近做了一個(gè)工程—廈門國(guó)際會(huì)展中心，按一類高層建筑設(shè)計(jì)，室外消防用水量為301/s。但其室內(nèi)大水滴噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量為1331/s，室內(nèi)水幕噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量為1671/s，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量為301/s，這些用水量按火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算均儲(chǔ)存在地下水池中。按規(guī)范7.4.5—1規(guī)定，水泵接合器的數(shù)量應(yīng)分別設(shè)10個(gè)，12個(gè)和2個(gè)。12個(gè)水泵接合器要12輛消防車從12個(gè)室外消火栓中取水供給，而室外的供水條件上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求的，即使考慮到由消防車遠(yuǎn)距離運(yùn)水，那也不可保證大水滴淋系統(tǒng)和水幕噴淋系統(tǒng)的正常工作。因這兩個(gè)系統(tǒng)要正常工作時(shí)的用水量很大，不可能在短時(shí)間內(nèi)有那么多消防車遠(yuǎn)距離運(yùn)水來(lái)達(dá)到同時(shí)供水，如時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那這兩個(gè)系統(tǒng)也失去了作用，最后時(shí)間一長(zhǎng)就靠消火栓來(lái)滅火，因此筆者認(rèn)為應(yīng)對(duì)一些滅火系統(tǒng)適當(dāng)減少水泵接合器的.數(shù)量，可以分別設(shè)3-5個(gè)就足夠了;而對(duì)消火栓系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)保證，故水泵接合器的數(shù)量按室內(nèi)消防用水量計(jì)算的同時(shí)應(yīng)考慮室外供水能力綜合確定，達(dá)到既節(jié)省投資的目的，同時(shí)又保證消防的安全可靠性。

　　三、消防水池容積的確定

　　消防水池是儲(chǔ)存消防滅火用水的構(gòu)筑物，容積的確定關(guān)系著滅火的安全性。《高規(guī)》7.3.2規(guī)定：“市政給水管道和進(jìn)水管或天然水源不能滿足消防用水量，市政給水管道為枝狀或只有一條進(jìn)水(二類居住建筑除外)，只要符合上述條件之一時(shí)均應(yīng)設(shè)置消防水池。”《高規(guī)》7.3.3對(duì)水池的容積作了規(guī)定：“當(dāng)室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水量時(shí)，消防水池的有效容積應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求;當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水時(shí)，消防水池的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間以內(nèi)消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。一些地方針對(duì)這兩條規(guī)定，卻有不同的設(shè)計(jì)方法。

　　在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)，室內(nèi)及室外消防用水量均儲(chǔ)存了消防水池中，原因是市自來(lái)水公司無(wú)法保證市政供水的安全性，這顯然會(huì)增大消防水池的容積。如每一幢高層建筑均要把室內(nèi)及室外消防用水量?jī)?chǔ)存在消防水池，那將會(huì)造成很大的浪費(fèi)，筆者認(rèn)為是不可取的。

　　廣州地區(qū)是當(dāng)室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水時(shí)，消防水池只滿足室內(nèi)消防用水量。一般做法為：從市政引兩根進(jìn)水管構(gòu)成室外環(huán)狀供水，以保證室外供水的安全性，消防水池設(shè)在地下室，只考慮室內(nèi)消防用水量，但不允許考慮火災(zāi)時(shí)水池的補(bǔ)水量(規(guī)范沒(méi)有作明確規(guī)定)。故筆者認(rèn)為這種做法不妥，這樣導(dǎo)致一幢高層公共建筑地下室一般都儲(chǔ)存了四、五百噸的消防用水，一般占地均有二百多平方米。筆者認(rèn)為這種做法很不經(jīng)濟(jì)，僅工程造價(jià)就增上百萬(wàn)元，同時(shí)又增大管理的難度，如要清洗，定期換水等，又造成水資源的浪費(fèi)，如果消防用水和生活用水合建水池，那必然會(huì)造成生活二次供水的水質(zhì)污染。所以筆者認(rèn)為既要保證消防安全，又要降低工程造價(jià)及管理方便，首先要加強(qiáng)自來(lái)水公司的責(zé)任度，保證城市環(huán)狀供水的安全可靠性，然后適當(dāng)加大高層建的進(jìn)水管，使得進(jìn)水管在保證高層建筑的室外消防用水量的同時(shí)能夠在發(fā)生火災(zāi)時(shí)補(bǔ)充消防水池的水量。這樣經(jīng)計(jì)算可以適當(dāng)減少消防水池的容積，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。同時(shí)筆者建議鄰近高層建筑共用消防水池，對(duì)這一點(diǎn)希望有關(guān)市政部門能夠牽頭，對(duì)共用水池進(jìn)行合理地管理，這也需要有關(guān)部門進(jìn)行合理公正的規(guī)劃控制。

　　香港在這一點(diǎn)上值得我們學(xué)習(xí)，香港建的消防水池就很小，相當(dāng)于一個(gè)水泵吸水井，容量一般不超過(guò)50t，他們只保證初期火災(zāi)的用水量，中、后期火災(zāi)的用水量直接靠市政管道的供給，大廈本身只提供提升設(shè)備及市政管道的接口，在高層建筑林立的香港就可節(jié)約了很多的建筑面積供各種用途使用，我們應(yīng)向這一方面學(xué)習(xí)與借鑒。

　　四、消防給水系統(tǒng)的形式

　　對(duì)高層建筑消火栓給水系統(tǒng)形式的選擇，首先我們應(yīng)保證系統(tǒng)的安全可靠性，其次我們應(yīng)盡量選用經(jīng)濟(jì)合理的供水形式。

　　按服務(wù)范圍分：獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)和區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)筆者建議盡量采用區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)就如上述所講：鄰近高層建筑共用消防水池，但這往往得不到推廣。主要原因是各開(kāi)發(fā)商不能協(xié)調(diào)好，這就要求有關(guān)門能夠牽頭，共同解決管理及費(fèi)用的問(wèn)題，使幾方面都能夠接受。

　　按高度來(lái)分：分區(qū)給水和不分區(qū)給水。當(dāng)消火栓栓口的靜水壓力不大于0.80MPa時(shí)，采用不分區(qū)給水形式，當(dāng)消火栓栓口的靜水壓力大于0.80MPa時(shí)，采用分區(qū)給水形式。分區(qū)供水方式又包括：并聯(lián)分區(qū)供水方式;串聯(lián)分區(qū)供水方式;減壓閥分區(qū)供水方式。

　　關(guān)聯(lián)分區(qū)供水方式：各個(gè)分區(qū)互不干擾，自成體系，對(duì)系統(tǒng)更加安全可靠，但造價(jià)高，維護(hù)管理較困難。

　　串聯(lián)分共供水方式：各區(qū)水泵壓力相近或相同，不需高壓泵，高壓管;但水泵分散，管理困難，同樣造價(jià)高。

　　減壓閥供水方式：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，管理方便，筆者建議盡量采用此種供水方式。此種方式可以保證經(jīng)濟(jì)、安全的要求，維護(hù)管理方便，但對(duì)減壓閥的要求較高，應(yīng)采用可調(diào)式減壓閥，設(shè)定閥后壓力并保持恒定。只要一套水泵，一套水泵接合器，一座水箱，一套電控設(shè)備，造價(jià)大大降低。

　　對(duì)上述幾點(diǎn)的分析我們可以知道：安全可靠是最重要的，但要在保證安全的同時(shí)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，盡量節(jié)省投資，使得維修管理方便，我們還要在設(shè)計(jì)當(dāng)中認(rèn)真考慮，細(xì)心比較，這樣才能把工程做得更完善。

　　五、消防水箱設(shè)置問(wèn)題

　　1、對(duì)于不太高的高層，還是不做消防水箱好

　　按照我國(guó)現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中關(guān)于高層的劃分，是以24米為界限，24米以上則應(yīng)執(zhí)行《高層建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》，按高規(guī)要求，均應(yīng)設(shè)置高位水箱。設(shè)高位水箱，往往有兩大問(wèn)題：1建筑立面受影響，建筑專業(yè)不愿意做;2即使做了水箱，往往最上面兩層水箱高度不能滿足防火規(guī)范要求的消防所需水頭，還需要另加消防增壓泵。在這種情況下，筆者認(rèn)為還是不做高位水箱，而在消防泵房?jī)?nèi)一并做小流量的穩(wěn)壓水泵。這樣水泵的設(shè)置可任意選位置。既可以在樓內(nèi)，也可以在樓外。這種方案比較適合40米以下的高層。

　　2、對(duì)于高層住宅小區(qū)，宜設(shè)集中式式消防加壓設(shè)施

　　現(xiàn)在，高層住宅小區(qū)已是星羅棋布，遍布城郊，對(duì)于一棟單獨(dú)的高層，無(wú)疑屋頂水箱及消防水泵必有，就是為這棟高層建筑服務(wù)的。但對(duì)于由幾棟或十幾棟高層所組成的高層住宅小區(qū)，筆者認(rèn)為還是設(shè)集中的消防加壓泵站較好。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)小區(qū)，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為一次，即使發(fā)生火災(zāi)，也僅就一座建筑物，兩、三棟樓同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的可能性幾乎是零。那么只要將消防水泵出水管同時(shí)接到各棟樓的消火栓給水管網(wǎng)上，就等于每棟樓都有了消防水泵。只不過(guò)距離遠(yuǎn)近不同，但并不影響消防加壓效果。當(dāng)然，消防管網(wǎng)應(yīng)組成環(huán)狀管網(wǎng)，以確保消防供水安全。

　　3、關(guān)于屋頂水箱及增壓?jiǎn)栴}

　　《高規(guī)》要求，高層建筑應(yīng)設(shè)高位水箱，貯存十分鐘的消防用水量。雖然現(xiàn)在已較多地應(yīng)用了穩(wěn)壓水泵技術(shù)來(lái)維持管網(wǎng)的流量和壓力，替代了高位水箱，但是在住宅工程中，筆者認(rèn)為還是設(shè)高位水箱較好。其理由是：

　　(1)可減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)，有利于住戶。

　　消防系統(tǒng)的穩(wěn)壓裝置，雖然其電機(jī)功率比起消防加壓泵來(lái)說(shuō)是小得多了，但是需要長(zhǎng)年累月不間斷地保持管網(wǎng)壓力，一天下來(lái)，用電量也是幾十千瓦，一個(gè)月，一年下來(lái)，都是不少的一筆運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。如今住宅小區(qū)，都采用物業(yè)管理方式，這筆費(fèi)用將轉(zhuǎn)嫁到住戶身上，無(wú)形中為用戶增加了負(fù)擔(dān)。因此從住戶的利益著想，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，還是設(shè)高位水箱好。

　　(2)水箱的安全性能好

　　眾所周知，采用高位水箱維持消防管網(wǎng)平時(shí)的壓力，比起穩(wěn)壓泵來(lái)，不用電，節(jié)省電，而當(dāng)萬(wàn)一斷電時(shí)，仍然發(fā)揮作用。雖然現(xiàn)在基本上做到了有兩路電源，但仍不排除電路系統(tǒng)發(fā)生故障等原因。一旦斷了電，水泵就將癱瘓，喪失功能。采用高位水箱后，雖然最上面兩層往往也需要有水泵增壓，但是如果發(fā)生斷電事故，它所影響的僅是最上面兩層，相對(duì)其它二十多層說(shuō)來(lái)，范圍就小多了。因此說(shuō)高位水箱是比較安全的措施。

　　參考文獻(xiàn)：

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