高层建筑消防给水系统设计探讨

　　摘要：本文根据高层建筑消防规范和工程实践经验．对高层建筑消防系统设计的若干问题进行探讨。
　　关键词：高层建筑，消防系统，消火栓
　　1前言
　　随着社会和国民经济的不断发展，我国的高层建筑也越来越多地矗立于城市之中。在象征城市繁荣与发展的同时，保障高层建筑消防安全的建筑消防给水设计，也就成了给排水设计中的重要部分。结合本人的实践经验，现就高层建筑的消防给水设计谈几点个人想法。
　　2室外消火栓数量的确定
　　室外消火栓是室外消防用水取水口，理应按室外管网来考虑。可以想象得到，室外管网供水流量一旦确定，即使设置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时，室外管网一般就按室外消防用水量来确定，因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定。但是《高规》第7．4．5．3规定，水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15m-40m。从这个规定可以看出，水泵接合器的15m-40m范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此，在工程设计中，在布置水泵接合器时，要考虑其相对集中以利于与经计算的室外消火栓数量对应，一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器，且分散布置时则需要适当增设“额外”的室外消火栓。
　　3水泵接合器数量的确定
　　水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。按一类高层建筑设计。室外消防用水量为301／s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为1331／s，室内水幕喷淋系统设计用水量为l671／s，室内消火栓系统设计用水量为301／s，这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7．4．5一l规定，水泵接合器的数量应分别设lO个，l2个和2个。l2个水泵接合器要l2辆消防车从l2个室外消火栓中取水供给，而室外的供水条件上远远达不到这个要求的，即使考虑到由消防车远距离运水。那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大，不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水，如时间过长，那这两个系统也失去了作用，最后时间一长就靠消火栓来灭火，因此应对一些灭火系统适当减少水泵接合器的数量，可以分别设3．5个就足够了：而对消火栓系统应重点保证，故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。
　　4关于高层建筑消防水箱的设置
　　根据GB50045～95要求，凡建筑高度超过24m、而又未采用高压给水系统的高层建筑，均应设置高位水箱，以保证消防用水。GB50045—95同时规定，高位消防水箱的消防贮水量，一类公共建筑不应小于18m。，二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m。，二类居住建筑不应小于6m。；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，当不能满足时，应设增压设施。GB50045—95在技术层面上解决了高层建筑消防初期水量、水压的问题，但在实际执行中，设置建筑高位水箱常遇到2大问题：①建筑立面受影响，建筑专业不愿意做；②设置了高位水箱后，往往仍需要另设消防增压泵以满足建筑物最上面两层的消防所需水头，增添了设备费用和管理难度。针对这种情况，很多高层建筑，特别是50m以下的二类高层建筑，消防设计中采用了在消防泵房内增添一组小流量的稳压水泵，代替高位水箱为消防系统提供一常备压力，在保障建筑的整体消防用水的同时省去了设置高位水箱带来的麻烦。但是，设置稳压水泵代替高位水箱维持管网的水量和水压的做法，在实际应用中存在一定的弊端。为了稳定管网水压，稳压水泵必须长期运转，运行费用不菲；其次，稳压水泵的运行需要电力方面的保障，一旦出现故障，整栋建筑的消防供水将出现严重事故，而设置高位水箱时，即使消防增压泵出现故障，最多只是顶部两层消防供水水压受到影响，安全性上要高很多。综合以上因素，笔者以为，对于高层建筑，消防设计时应以安全性和经济性为首要原则，在建筑的顶部设置高位水箱，高层住宅顶部均应设置高位水箱；对于顶部设置水箱有困难，或对建筑立面有很高要求的高层建筑，方可采用设置稳压水泵代替高位水箱维持管网的水量和水压的做法，但是一定要采取稳妥的安全措施，保证稳压水泵的正常运行。
　　5消防水池容积的确定
　　消防水池是储存消防灭火用水的构筑物，容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7-3-3对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。一些地方针对这两条规定，却有不同的设计方法。
　　既要保证消防安全，又要降低工程造价及管理方便，首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在发生火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积，达到经济合理。同时建议邻近高层建筑共用消防水池，对这一点希望有关市政部门能够牵头，对共用水池进行合理地管理．这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。
　　6消防给水系统的形式
　　对高层建筑消火栓给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲：邻近高层建筑共用消防水池，但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好，这就要求有关门能够牵头，共同解决管理及费用的问题，使几方面都能够接受。
　　按高度来分：分区给水和不分区给水。当消火栓栓口的静水压力不大于o．80MPa时，采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于0．80MPa时，采用分区给水形式。分区供水方式又包括：并联分区供水方式；串联分区供水方式：减压阀分区供水方式。
　　关联分区供水方式：各个分区互不干扰，自成体系，对系统更加安全可靠，但造价高．维护管理较困难。
　　串联分共供水方式：各区水泵压力相近或相同，不需高压泵，高压管：但水泵分散，管理困难，同样造价高。
　　减压阀供水方式：系统简单，造价低，管理方便，笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济、安全的要求，维护管理方便，但对减压阀的要求较高。应采用可调式减压阀，设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵，一套水泵接合器，一座水箱，一套电控设备，造价大大降低。
　　7结束语
　　建筑消防给水系统的设计应在符合规范的前提下，遵循技术先进性、安全可靠性和经济合理性的原则。而安全可靠性和经济合理性在实践中往往是矛盾的，只强调安全可靠而忽视经济性会导致不必要的浪费；同样，只强调经济性而忽视安全可靠性也是不可取的。所以为了提高建筑物消防给水系统的安全可靠性，尽量节省工程投资，在对高层建筑消防给水系统进行设计时，必须进行详细周密的分析和精确的计算，选取最优方案。

《高层建筑消防给水系统设计探讨》

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