蔡貴生

【摘 要】為了節(jié)約土地資源，現(xiàn)代城市建筑日趨向高空發(fā)展，高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多。高層建筑的出現(xiàn)，在一定程度上既說明了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，又標(biāo)志著城市的發(fā)展。然而，高層建筑的消防問題，卻是全世界面臨的共同難題。本文對(duì)高層建筑消防給水設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面進(jìn)行了探討，希望能為從事此方面工作的人員提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；消防給水；設(shè)計(jì)

一、前言

高層建筑消防是現(xiàn)代城市管理一個(gè)難點(diǎn)，高層建筑由于其高度、面積及功能等方面特征，施工中對(duì)其消防設(shè)計(jì)提出了很高的要求，特別是防火安全的設(shè)計(jì)。一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)，其危險(xiǎn)性特別大。由于火災(zāi)的隱患多，在高層建筑中引發(fā)的火災(zāi)火勢(shì)必然很猛，蔓延得也特別快，人員疏散也有一定的難度，2008年1月2日，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市發(fā)生了一起火災(zāi)，這是自新中國(guó)成立以來(lái)，經(jīng)濟(jì)損失最為嚴(yán)重的高層建筑火災(zāi)。發(fā)生火災(zāi)的是德匯國(guó)際廣場(chǎng)，此次火災(zāi)導(dǎo)致3名消防隊(duì)員和2名群眾死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失3億元人民幣?？梢姡邔咏ㄖ澜o水設(shè)計(jì)的重要性。目前開發(fā)商在消防給水方面投資不少，但是由于設(shè)計(jì)方面的欠缺，使得不少高層建筑在消防方面存在著諸多隱患，給在高層建筑里生產(chǎn)生活的人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅。因此，掌握好消防給水設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)方法至關(guān)重要，在設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注重以下幾個(gè)問題。

二、高層建筑消防給水設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

1、高層建筑消防給水的減壓泄壓方式

高層建筑采用減壓和泄壓設(shè)施來(lái)保證消防給水系統(tǒng)的正常工作，確保系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下能正常使用，將火災(zāi)帶來(lái)的損失降至最低。第一，采取有效措施避免超壓現(xiàn)象的產(chǎn)生。如，采取合適的水泵，根據(jù)水泵的流量———揚(yáng)程曲線，來(lái)確定每臺(tái)水泵工作時(shí)的最佳工作壓力，以及所能承受的最大壓力，最好選用恒壓變流量變頻調(diào)速水泵，以適應(yīng)更大范圍的流量變化。第二，提高整個(gè)消防給水系統(tǒng)的承壓能力，可以使消防給水系統(tǒng)在一定情況下不出現(xiàn)超壓，使整個(gè)滅火過程的壓力都在允許的范圍內(nèi)。這需要開發(fā)和使用新型低成本、高效能的管道材料，以及安全經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定可靠的給水系統(tǒng)壓力技術(shù)等。第三，采取相應(yīng)的泄壓和減壓措施。減壓、泄壓和穩(wěn)壓措施是指在工作壓力超壓后，能夠及時(shí)使消防系統(tǒng)的工作壓力降至允許工作壓力的范圍內(nèi)，包括泄壓閥、安全閥、穩(wěn)壓閥、氣管閥等的安裝。如，在減壓閥減壓給水方式就是利用減壓閥進(jìn)行減壓，這種供水方式是指多個(gè)分區(qū)采用一組屋頂水箱，通過減壓閥向各個(gè)分區(qū)供水，其中減壓閥是關(guān)鍵。這種給水方式不僅安全、可靠，能在很大程度上進(jìn)行減壓，而且設(shè)備管道簡(jiǎn)單，投資少，檢查維修方便。高層建筑消防給水系統(tǒng)的各種泄壓和減壓都能有效地減少超壓的產(chǎn)生，從而大大提高了消防系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2、消防栓的布置

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算來(lái)確定，每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為10～15l/s”。首先，當(dāng)室內(nèi)消防用水由室外管網(wǎng)提供時(shí)，應(yīng)由水泵接合器的數(shù)量來(lái)確定室外消火栓的數(shù)量，兩者一一對(duì)應(yīng)。如某高層建筑，消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)皆為一個(gè)分區(qū)，室內(nèi)外消防以及自噴用水量均為30l/s，如果按照常規(guī)計(jì)算，要設(shè)置2個(gè)室外消火栓。但是室內(nèi)消火栓以及噴淋的水泵接合器均為2個(gè)，共計(jì)4個(gè)水泵接合器，這樣就要求設(shè)置4個(gè)室外消火栓。其次，當(dāng)設(shè)計(jì)把室內(nèi)消防用水儲(chǔ)存在室內(nèi)消防水池時(shí)，室外消火栓由室外消防用水取水口取水，室外管網(wǎng)由室外消防用水量確定，一旦室外管網(wǎng)的供水量確定，無(wú)論設(shè)置多少室外消火栓，其所能取得的水量一定，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。對(duì)于消防栓的間距，根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》“消火栓的間距要能夠保證同層任何部位的兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱能夠同時(shí)到達(dá)”。并規(guī)定，“要通過計(jì)算確定消火栓的間距，高層建筑的消火栓間距≤30m，裙房≤50m”，但通常這種規(guī)定，并不能滿足實(shí)際需要，目前多數(shù)高層建筑裙房與主體聯(lián)通，而且其功能多為營(yíng)業(yè)用房，可燃物多，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性以及火災(zāi)荷載很大，這樣，其內(nèi)部消火栓間距為50m尚且顯小，小于50m就更不妥，在這種情況下，必須通過認(rèn)真計(jì)算確定消火栓的間距。

3、合理設(shè)計(jì)和使用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)

自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)跟蹤火勢(shì)、迅速投入滅火等多方面的優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是靠噴灑頭噴水滅火的，因此，在自動(dòng)噴水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中首先要有足夠的噴頭數(shù)量，這樣才能使自動(dòng)噴淋系統(tǒng)在可燃物量大、火勢(shì)大、蔓延速度快時(shí)開啟足夠的噴頭進(jìn)行滅火。其次，要對(duì)重點(diǎn)薄弱部位單獨(dú)重點(diǎn)設(shè)計(jì)，以充分考慮其特殊性，要在充分考慮其人員聚集程度以及電氣線路的基礎(chǔ)上，設(shè)置新型高科技的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，以將更多的人力、物力從危險(xiǎn)中解救出來(lái)。最后，要充分考慮材料受腐蝕的程度，防止噴頭受腐蝕而被堵塞。另外，還要考慮材料抗低溫能力，防止管道和噴頭在低溫天氣時(shí)出現(xiàn)凍裂，避免在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能正常使用。如某消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，充分考慮了各種因素，根據(jù)最有可能發(fā)生火災(zāi)時(shí)最不利的情況所需要的消防流量作為建筑的自動(dòng)噴水設(shè)計(jì)流量，再通過不同噴頭和管網(wǎng)的作用和材質(zhì)進(jìn)行合理設(shè)置，建立了安全完善的大面積、大空間的高層建筑的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，從而將火災(zāi)危害降到最低。

4、消防水池設(shè)計(jì)

高層民用建筑消防給水系統(tǒng)采用直接供水方式，民用建筑內(nèi)所有的消防給水系統(tǒng)可以公用一個(gè)消防水池。民用建筑的消防水池一般情況被設(shè)計(jì)在建筑物的最低層，而且在不考慮為其續(xù)水的情況下，其有效容量應(yīng)該要供應(yīng)在火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)所有的消防給水設(shè)備，如：室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)等。在有續(xù)水的狀況下，在設(shè)計(jì)其容量時(shí)，可以考慮減去火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充的水量。補(bǔ)水系統(tǒng)應(yīng)該采用全自動(dòng)的工作方式，同時(shí)應(yīng)該確保補(bǔ)水系統(tǒng)補(bǔ)充的水量，對(duì)于設(shè)置有多個(gè)消防水池的，還需分別設(shè)置其補(bǔ)水口。如此便可確保消防水池的儲(chǔ)水量。消防水池的設(shè)置在原則上應(yīng)該獨(dú)立，如果消防用水和其它用水同時(shí)使用消防水池時(shí)，其它用水設(shè)備的吸水口原則上必須將其設(shè)置在消防儲(chǔ)水量的水平線以上。因?yàn)楦邔用裼媒ㄖǔＪ覂?nèi)的消防用水量較大，如果消防水池的總的儲(chǔ)水量大于 600 m3時(shí)，為了保證用水的安全性，應(yīng)將其分成兩個(gè)能獨(dú)立分開使用的消防水池，兩個(gè)消防水池的底部一般采用專用的管道連接起來(lái)，并且必須在管道上安裝控制閥門，這樣，通過控制閥門便可以隨意調(diào)節(jié)兩個(gè)消防水池的儲(chǔ)水量。

5、消防給水系統(tǒng)形式的確定

合理的給水方式是高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接影響消防給水系統(tǒng)的有效性和工程造價(jià)。給水形式的選擇首要條件是保證系統(tǒng)的安全可靠性，其次才是經(jīng)濟(jì)性。消防給水系統(tǒng)按服務(wù)范圍可以分為獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)和區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)兩大類，采用區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)比較合理。通常來(lái)說臨近的高層建筑都建有消防水池，在設(shè)計(jì)時(shí)能夠共用消防水池能大大節(jié)約社會(huì)資源，但是由于各部門和單位之間協(xié)調(diào)困難，導(dǎo)致共用方案得不到推廣應(yīng)用。高層建筑消防給水系統(tǒng)按建筑高度可以分為分區(qū)供水和不分區(qū)供水。當(dāng)消火栓栓口的靜水壓力小于0.8MPa時(shí)，采用不分區(qū)給水形式，當(dāng)消火栓口的靜水壓力大于0.8MPa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。并聯(lián)分區(qū)供水方式的優(yōu)點(diǎn)是各個(gè)分區(qū)獨(dú)成體系，并且系統(tǒng)的可靠性高，但造價(jià)較高，維護(hù)也相對(duì)困難。串聯(lián)分區(qū)供水方式的各區(qū)水泵壓力相近，不需高壓泵和高壓管，其弱點(diǎn)是水泵分散導(dǎo)致管理困難，而且造價(jià)較高。減壓閥供水方式的系統(tǒng)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，便于管理，是較為合理的供水方式，此種方式不僅經(jīng)濟(jì)而且安全可靠，維護(hù)也簡(jiǎn)單，但對(duì)減壓閥的要求較高，應(yīng)采用可調(diào)式減壓閥，設(shè)定減壓后的壓力并保持恒定。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑越來(lái)越成為城市建筑發(fā)展的主要方向。但高層建筑由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能設(shè)備繁多，一旦發(fā)生火災(zāi)，疏散以及撲救都比較困難。因此，高層建筑的消防設(shè)計(jì)就顯得相當(dāng)重要，高層建筑消防給水設(shè)計(jì)需要符合高層建筑的設(shè)計(jì)理念，在保證安全的前提下，要進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行詳細(xì)周密的分析和精確的計(jì)算，選取最優(yōu)方案。

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