建筑消防給排水的設計與問題

張浩

摘要：《高層民用建筑設計防火規范》第7.4.5.3規定：“水泵接合器應設在室外便于消防車使用的地點，距室外消火栓或消防水池的距離宜為15~40m”[1]。因此，在工程設計中，在布置水泵接合器時，要考慮其相對集中，以利于與經計算的室外消火栓形成鄰近的對應關系。一旦設計中室內消防用水量較大，需要較多的水泵接合器，且不得已分散布置時，則需要適當增設“額外”的室外消火栓與之形成對應。

關鍵詞：建筑消防 給排水設計問題

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

一、高層建筑消防設計

1、在高層建筑內應控制使用雙閥雙出口消火栓代替兩組單閥消火栓。

《高規》規定“同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱達到被保護范圍內的任何部位?！痹谀承l形高層建筑中，其端部是否可以采用雙閥雙出口消火栓，從而省去1組單閥消火栓的設置呢？雖然在中國建筑工業出版社出版的《給水排水設計手冊》（第二版）中提出“在每層樓的端部可采用雙閥雙出口消火栓”，但是《高規》中明確規定“十八層及十八層以下，每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅，當設兩根消防豎管有困難時，可設一根豎管，但必須采用雙閥雙出口消火栓?！?，且以強制性條文的形式予以規定。因此，在設計中我們應該力求避免出現這種情況。

2、正確計算消火栓充實水柱長度，合理布置消火栓。

《高規》規定“消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m.”對于建筑高度不超過100m的高層建筑，設計中我們可以根據水槍最小流量5L/s，水槍噴嘴口徑19mm，查有關設計手冊得出水槍充實水柱長度為11.3m；對于建筑高度超過100m的高層建筑，我們可以調整水槍流量以達到滿足規范所需要水槍充實水柱長度。而在實際中，高層建筑標準樓層凈高考慮經濟因素一般控制在4.0m以下，如果根據公式Sk＝（H1-H2）/SINα計算水槍充實水柱，當層高取4m，水槍上傾角取45°時，計算Sk為4.24m，遠遠達不到規范要求，即層高限制了充實水柱的長度。但是，我們可以調整水槍上傾角來達到提高充實水柱長度的目的，因為規范及有關手冊提出水槍上傾角不應大于60°，并未規定其下限角度值。筆者通過計算，當層高仍舊取4m，充實水柱取11.3m時，水槍上傾角為14.87°。況且《高規》有關條文說明解釋道，口徑19mm水槍的充實水柱小于10m時，由于火場煙霧大，輻射熱高，撲救火災有一定困難，所以水槍的充實水柱長度首先應該計算，同時又要滿足《高規》規定各種高層建筑水槍的充實水柱下限值。按照水槍充實水柱長度，我們可以確定消火栓保護半徑，但是在設計中我們不能簡單的用保護半徑畫圓來布置消火栓。因為高層建筑平面中隔墻、內走道、門的布置會影響消火栓的使用，設計中應該用水龍帶長度、充實水柱的水平投影去校核消火栓保護半徑最遠點。

3、高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓。

《高規》規定“高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓”，那么設于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢？《高規》的條文說明對此并沒有具體說明，但是《建筑設計防火規范》中對“消防電梯前室應設室內消火栓”的條文說明中明確指出：消防電梯前室內消火栓是為便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數內。因此在設計中我們通常將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位。而目前如上海等部分地方消防設計規定，高層建筑的防煙樓梯間前室也需設消火栓。

4、正確設置消防水池及保證高層建筑兩路供水。

通常在高層建筑中，在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時，規范都要求設置消防水池。計算消防水池容積時，應將火災延續時間內室內各消防用水量之和減去市政進水管的補水量。補水時間可按最長的火災延續時間計。如果要考慮室外消防用水量或是設置生活、消防共用水池，則還需要補充相應的用水量。當設置生活、消防共用水池時，不能利用建筑物的本體結構做水池池壁以及池底，以防止生活水質污染。對此，《強制性條文》中已經明令禁止。同理，如果高層建筑屋頂設有生活、消防共用水箱，也應滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應該保證不少于2根，如果在接入泵房前就將引入管匯合為一，對消防水池而言，僅為單路供水，存在供水的安全隱患。同時，從消防水泵接入各消防管網的供水管也應保證兩路。

5、消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施。

《高規》規定“消防水泵的供水管上應設置DN65的放水閥門”，目的是便于水泵檢查試驗時排水。排水量小時，可直接排至泵房集水池；排水量大時，可排回消防水池。同時，消防水泵出口還需要考慮一定的穩壓回流措施。因為在實際使用中，會出現消防水量小于水泵選定流量值的情況，此時水泵揚程遠大于設計值，在無任何回流措施保護下，消防管網壓力過大，容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設安全穩壓閥，在管網超壓時，可以通過回流管泄壓，將回流水排至消防水池；在管網壓力不穩定時，亦可穩壓。

6、消防管網布置成環的問題。

高層建筑中一般要求消火栓系統布置成環狀管網，在某些大面積的建筑內，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此時我們可將底層與頂層的消防干管均連成水平環路，立面又形成以立管相連的豎直環路，這種立體管網對消防供水最為安全?？墒菍τ谀承l形建筑，設計中我們只要將管網豎向成環即可，不必刻意追求這種立體管網，如果強行將消防干管繞成環路，將人為的使系統復雜化，且無太大意義。

二、消防水池容積的確定問題

消防水池對消防的安全性有重大的影響。消防水池的出水量直接影響消防安全，滅火的安全性由其容積影響?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》7.3.2規定：“市政給水管道和進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水管（二類居住建筑除外），只要符合上述條件之一時均應設置消防水池”[1]。但是在實際工程中，市政給水管道的形狀和接口數量的差異，設計人員對此的把握程度不同，消防水池的設置以及容積的確定是不一定的?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規范》對水池的容積作了規定：“若室外給水管網能滿足室外消防用水量時，消防水池的有效容積應滿足消防用水量的要求；當室外給水管網不能滿足室外消防用水量時，消防水池的有效容量應滿足火災時間以內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求”。若自來水公司無法保證市政供水安全，則內外的消防用水均儲存在消防水池中。以福州地區為例，由于該市自來水公司無法保證市政供水的安全性，室內及室外消防用水量均儲存了消防水池中，這種做法增大消防水池的容積。但是每一幢高層建筑均要把室內及室外消防用水量儲存在消防水池，那也將會造成很大的浪費，值得商榷。

三、消火栓按鈕啟動消防泵問題

消防泵有三種控制啟動方式：在室內消火栓箱處直接啟動；在消防控制室處啟動；在水泵房消防泵附近啟動。目前，用消火栓處的手報在工程實際中比較普遍，工程中采用雙觸點按鈕，一觸點作手報用，將報警信號傳送到火災報警控制器，然后將其啟動；另一觸點作啟泵按鈕用，把啟泵信號送到控制室經雙切換盒啟泵。但值得注意的是，《建筑設計防火規范》第8.4.3（8）條[3]，以及《高層民用建筑設計防火規范》第7.4.6.7條規定：“每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕。而手報按鈕啟泵不是直接啟動消防水泵，而是將火災信號傳遞到報警聯動控制器然后又控制器傳遞到消防水泵。根據火災撲救的就近原則，消火栓按鈕啟動的方式應為最高優先級?！?/p>

四、結束語

消防是保障人身財產安全的百年大計，不得半點疏忽。在設計與施工中，都應本著預防為主的方針，嚴格把好每一關。在保證系統安全的同時達到經濟合理，盡量節省投資，使得維修管理方便，這需要設計與施工以及相關部分的密切配合，認真對待每一個環節，確保萬無一失，這才是我們從事此行業的職責所在。