王雪斌

(吉安市公安消防支隊(duì)，江西 吉安 343000)

在我國多層、高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大部分采用的是臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。我國現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2006)》(以下簡稱《建規(guī)》)第8.4.4條規(guī)定：設(shè)置臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的建筑物應(yīng)設(shè)置消防水箱。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50045-95)》(2005版)(以下簡稱《高規(guī)》)中第7.4.7條規(guī)定：當(dāng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)高位消防水箱。因此，消防水箱成為確保消防給水系統(tǒng)及時(shí)有效控制初期火災(zāi)的重要組成部分。筆者在消防設(shè)計(jì)審核工作實(shí)際中，發(fā)現(xiàn)一些消防水箱設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，應(yīng)加以注意。

一、消防水箱容積計(jì)算

設(shè)置高位消防水箱的目的是在消防隊(duì)未趕到火場前，利用水箱向室內(nèi)消防系統(tǒng)供水以進(jìn)行火災(zāi)初期的自救。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定按10分鐘室內(nèi)消防用水量設(shè)計(jì)消防水箱的容積。

《建規(guī)》第8.4.1條規(guī)定：建筑物內(nèi)同時(shí)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)或固定消防炮滅火系統(tǒng)時(shí)，其室內(nèi)消防用水量應(yīng)按需要同時(shí)開啟上述系統(tǒng)用水量之和計(jì)算；《建規(guī)》8.4.4.2條規(guī)定：消防水箱應(yīng)儲(chǔ)存 10分鐘的消防用水量。當(dāng)室內(nèi)消防用水量小于等于25L/s，經(jīng)計(jì)算消防水箱所需消防儲(chǔ)水量大于12m3時(shí)，仍可采用12m3；當(dāng)室內(nèi)消防用水量大于25L/s，經(jīng)計(jì)算消防水箱所需消防儲(chǔ)水量大于18m3時(shí)，仍可采用18m3；《高規(guī)》7.4.7.1條規(guī)定：高位消防水箱的消防儲(chǔ)水量，一類公共建筑不應(yīng)小于18m3，二類公共建筑和一類居住建筑不應(yīng)小于12m3，二類居住建筑不應(yīng)小于6m3。也就是說多層建筑消防水箱的消防儲(chǔ)水量與消防用水量有關(guān)，高層建筑消防水箱的消防儲(chǔ)水量與建筑類別有關(guān)。在實(shí)際消防設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算出的10分鐘消防用水量大都會(huì)大于規(guī)范中關(guān)于水箱容積的上限，因此實(shí)際設(shè)計(jì)容量按上限取值即可。

二、消防水箱設(shè)置高度

高位消防水箱應(yīng)設(shè)置在建筑物的最高處，可以靠重力自流給室內(nèi)消防管網(wǎng)提供壓力水。其設(shè)置高度既能保證最頂層室內(nèi)消火栓靜水壓力,也能保證最不利點(diǎn)噴頭出水壓力。

《高規(guī)》第7.4.7.2條規(guī)定：高位消防水箱的設(shè)置高度應(yīng)保證最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力。當(dāng)建筑高度不超過100 m時(shí)，高層建筑最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.07 MPa；當(dāng)建筑高度超過100 m時(shí)，高層建筑最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.15 MPa。當(dāng)高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時(shí)，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施?！蹲詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》則規(guī)定了“消防水箱的供水，應(yīng)滿足系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴水的最低工作壓力和噴水強(qiáng)度”，而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05 MPa，即可認(rèn)為消防水箱的設(shè)置高度應(yīng)保證最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05 MPa。以建筑高度不超過100米高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，按規(guī)范要求最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.07 MPa，則水箱距最不利點(diǎn)消火栓栓口高度為：

H=Hxh+hw+hsk(mH2O)

Hxh：最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力，取7.0 mH2O；

Hw：最不利點(diǎn)消火栓至水箱間管路的水頭損失，約0.5 mH2O；

Hsk：消火栓栓口水頭損失，取2.0 mH2O；

H=7.0+0.5+2.0=9.5 mH2O

由此可知，要保證最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不低于0.07 MPa，水箱靜水壓應(yīng)大于9.5 mH2O。否則當(dāng)建筑物最不利點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該點(diǎn)根本無水可達(dá)，從而延誤了滅火第一時(shí)間。

三、增壓穩(wěn)壓設(shè)施設(shè)計(jì)

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，由于造價(jià)和受建筑造型的限制，高位消防水箱的設(shè)置高度常常不能滿足規(guī)范規(guī)定的靜壓要求，這時(shí)就應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施。

現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)中，屋頂高位消防水箱常用的增壓設(shè)施一般采用在消防水箱的出水管上設(shè)置成套的增壓穩(wěn)壓裝置，包括隔膜式氣壓罐、增壓穩(wěn)壓泵、遠(yuǎn)傳壓力表、電控柜等，它能確保消防給水管道最不利點(diǎn)消火栓滿足消防所需的壓力要求。另一種方式是在消防水箱出水管上只設(shè)增壓穩(wěn)壓泵，不設(shè)氣壓罐，這種做法多用于多層建筑。在水箱出水管上設(shè)壓力傳感器，隨著消防管道壓力逐漸降低，通過壓力傳感器與增壓泵聯(lián)動(dòng)控制增壓穩(wěn)壓泵啟停，以此滿足最不利點(diǎn)消火栓的水壓要求。此外還需注意的一點(diǎn)是，有些設(shè)計(jì)人員將增壓水泵出水管作為消防水箱的出水管，這是非常錯(cuò)誤的做法。這是因?yàn)樵O(shè)置增壓水泵的主要目的是在剛發(fā)生火災(zāi)消防水泵啟動(dòng)前，滿足消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水壓要求，其出水量對(duì)消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5L/s，對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)不應(yīng)大于1L/s，小于規(guī)范要求的室內(nèi)消防用水量，不能滿足撲救初期火災(zāi)水量的要求。所以，在屋頂設(shè)置的增壓水泵，應(yīng)在增壓水泵出水管一側(cè)設(shè)旁通管，出水流量不應(yīng)小于撲救初期火災(zāi)需要的用水量。

四、其它應(yīng)注意問題

一是消防水箱出水管接入位置問題。有些設(shè)計(jì)人員將消防水箱的出水管直接接入自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的頂層給水管道(報(bào)警閥后)，看似符合壓力、流量要求而且節(jié)約管材，其實(shí)這是錯(cuò)誤的做法。這是因?yàn)橄浪涞某鏊軓膱?bào)警閥后管道接入，水箱中的水將不通過報(bào)警閥而直接進(jìn)人系統(tǒng)管網(wǎng)，使得噴頭動(dòng)作后，報(bào)警閥后的管道水壓長時(shí)間保持很高，延緩了壓力開關(guān)動(dòng)作，水力警鈴不能及時(shí)報(bào)警，水泵遲遲得不到啟動(dòng)，故《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確要求，消防水箱出水管應(yīng)從報(bào)警閥入口前管道連接。二是消防水箱供水設(shè)計(jì)問題。有些設(shè)計(jì)消防水箱采用消防管道供水或消防水泵供水經(jīng)過消防水箱再流入消防管網(wǎng)。這些做法減小了消防管網(wǎng)的壓力，不能保證充分發(fā)揮消防設(shè)備的作用，所以應(yīng)采用生活管道向消防水箱供水，并在消防水箱的出水管上設(shè)單向閥，以阻止消防水泵的供水進(jìn)入消防水箱。三是消防水箱設(shè)計(jì)位置問題。有些局部為鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)拇罂臻g建筑物，如影劇院的舞臺(tái)、體育場館等，設(shè)計(jì)人員將消防水箱設(shè)置在建筑物承重能力相對(duì)較好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的中間層，但低于最不利點(diǎn)的高度，采取提高增壓水泵揚(yáng)程的方式，以滿足工作壓力要求。設(shè)計(jì)人員的想法是，規(guī)范說明消防水箱可設(shè)增壓水泵來滿足最不利點(diǎn)消火栓和噴頭的壓力，其實(shí)這是對(duì)消防水箱涵義的錯(cuò)誤理解，使消防水箱成了中間水池，不能依靠重力向消防系統(tǒng)管道供水，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不可取的。