高层建筑消防系统设计相关问题探讨

摘要：在高层建筑的消防设计中，所需要考虑的因素相较于多层建筑要更多、更全面，高层建筑因层数多、人员密度大等特点，在火灾发生时，往往难以开展高效灭火处理且人员疏散困难。因此，合理设计高层建筑的消防系统，对于保障人员生命财产安全来说是至关重要的。本文通过分析高层建筑消防系统设计的常见相关问题进行了探讨，并对高层建筑消防系统设计提了一些个人建议。

关键词：高层建筑；消防系统设计；相关问题；

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

高层建筑是一座城市的重要商业建筑或地标性建筑，多功能的综合大厦具有用火用电量大，内部装修可燃物多，人员较多且比较复杂，用途功能广，潜在的火险隐患多等特点，导致了其在人员疏散和火灾扑救上的困难，给防火设计工作带来了一些问题和矛盾。高层建筑是人类智慧的结晶，然而，高层建筑的消防安全问题，是现在全世界消防领域面临的共同难题。下面就高层建筑消防系统设计的常见相关问题进行探讨分析。

1、消防水池的设置问题

由于《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）对不设消防水池的条件规定得比较严格，基本上所有高层建筑均设有消防水池，以至于各地均布有大大小小的消防水池，这样做既占用了大量的建筑面积（平均每座水池占用100多平方米的面积），增加了投资，也因长期不用，造成水污染。针对高层建筑防火措施较完备和火灾不易蔓延，以及建筑同时发生火灾的概率低等特点，采用以下几种解决方法：一是增强整体规划意识，临近的需要建设消防水池的建筑，共同建造一个共用的消防水池，其余几家共同出资，由水池所在的建筑统一管理；二是修建水池的条件确实不允许时，可论证考虑在建筑物的合理位置均匀布置室外消火栓及水泵接合器，适当加大屋顶水箱的贮水量，发生火灾时大功率消防车从消火栓取水，利用水泵接合器加压供水；是在建筑中心位置设消防加压泵房，从市政管网直接取水（适用于市政管网允许消防水泵直接从管网抽水）；四是综合设计利用建筑小区设计的喷泉、游泳池等室外蓄水池，通过一定的过滤措施，在发生火灾时用作消防用水。

2、双阀双出口消火栓的设置问题

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）规定“消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中第7．4．2条明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”《高规》此条规定，本人体会是对象住宅这种火灾危险性较小的场所给予适当放宽处理。可现有的设计，不管设竖管有无困难，不管是否是每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，均采用双阀双出口消火栓。甚至有的二十多层的高层综合楼也全部采用双阀双出口消火栓布置，这是不合理的。实际上双阀双出口消火栓无法满足《高规》第7．4．2条的要求“消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位”。若火灾发生在双阀双出口消火栓处，则两支水枪均失去作用，该双阀双出口消火栓设计所保护的场所则无一股水柱可到达，造成了一定火灾隐患。故应慎用双阀双出口消火栓，特别在火灾危险性较大的场所不可使用双阀双出口消火栓。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。有的设计，消火栓间距已满足同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达，却全部采用双阀双出口消火栓。本人认为这样做也无必要，造成一定浪费。

3、水流指示器设置问题

根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年）第6.3.1条规定：“除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。”但对于高层建筑中的一些特殊部位如：设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区、或者是一些高层建筑的裙房分割成互不相通的销售、使用单位预算，但每个单位内上下层相连通，一般为2到3层、以及一些高层公建的地下室、一、二层层高较高，甲方为了充分利用空间局部会设一些夹层等。根据以上规范的规定自动扶梯区域、连通商户的每一层及局部设的夹层均应设单独的水流指示器。但有时这些区域的面积会很小，就要单独设一个水流指示器及信号阀，相应的就要单独设置干管、试水阀或末端水装置、排水设施和火灾自动报警系统中接受其信号的模块等，就会相应增加投资。其实根据上述《规范》6.3.1的条文说明：“流指示器的设置只是为了告知消防中心，火灾发生的部位，”报警系统早已完成了这些作用。我认为相关规范对水流指示器的设置按防火分区和楼层来确定是可以的，但对以上所例举的的特殊部位应加以考虑，可以从一个水流指示器所监控的最小面积或者从一个水流指示器后设置的喷淋头的数量再来补充约定。

4、大空间智能型主动喷水灭火系统管网设置问题

《大​空​间​智​能​型​主​动​喷​水​灭​火​系​统​技​术​规​程》CECS263：2009（以下简称《规程》）中第4.2.6条规定：“大空间智能型主动喷水灭火系统的管网宜单独设置”；第4.2.7条规定：“当与湿式自动喷水灭火系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：1 系统设计水量、水压和一次灭火用水量应满足两个系统中最大的一个设计水量、水压及一次灭火用水量的要求；2 应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。”第4.2.8条规定：“当与消火栓系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：1 系统设计水量、水压和一次灭火用水量应同时满足两个系统总的设计水量、最高水压及一次灭火用水量的要求；2应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。”根据上述规定，我们在做大空间智能型主动喷水灭火系统时，当设置场地及造价等条件允许的情况下，我们尽量把大空间智能型主动喷水灭火系统的管网单独设置，这样有利于系统管网的布置、设备的选型以及系统的操作及检修。但如受到设置场地及造价的限制等因素，则可以把系统管网与自动喷水灭火系统或消火栓系统管网合并设置。现在设计中的多数做法是把大空间智能型主动喷水灭火系统与自动喷水灭火系统合并设置，管道在报警阀前分开，则两系统可以独立运行，互不影响。根据上述《规程》要求，此时消防水泵及管网的选择，应按满足两个系统中最大的一个设计水量、水压的要求选择；一次灭火用水量满足两个系统中最大的一个设计。但是现在个别设计在与自动喷淋合用管网时，系统的设计水量及一次灭火用水量仍按同时满足两个系统总的设计水量、最高水压及一次灭火用水量的要求选择，这样消防泵的选型及合用管网就要加大，消防水池的容积也得加大，使得造价就要增加。本人认为，完全没有必要这样做，而增加成本投资。

5、地下室及消防电梯排水问题

高层建筑中的消防泵房、变配电站、柴油发电机房常常设于地下室，如果地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起？所以地下室排水与消防电梯井底之排水某种意义上说同等重要。事实上如何及时排出造成地下室水患之水往往不为设计者重视。消防电梯井底排水设施设计中仍旧存在很多问题：首先，电梯下到地下室，又在电梯基坑下设集水坑，这是不行的，结构上不好处理，施工也困难，更主要的是潜水泵及压力排水管从哪里进入集水坑？除非加大集水坑面积，使之大于电梯井，但带来不必要的结构困难、施工困难、投资大等。建议电梯不要下到最下一层，至多下到半层。其次，集水坑容积不够、排水量不满足规范要求。最后，多数设计没考虑备用泵，个别设计考虑了备用泵，然而排水泵之电源却是普通电源，一旦发生火灾，普通电源都是要切断的，无论有无备用泵，排水将成为一句空话，此条应务必引起重视。我们建议，消防电梯井底排水及地下室其他部位（至少有一处）的排水集水坑及排水泵，应满足GB50045-95（2005年版），6.3.3.11之要求，另外必须设备用泵，宜为一用一备，自动切换，集水坑高、低水位自动控制水泵之启、闭。必须是消防电源，建议采用QW型无堵塞潜水排污泵，一用一备时压力排水管宜为两条独立的排水管。

结束语

高层建筑的消防问题，一直很受国家的关注。由于高层建筑的特殊因素，万一发生火灾，其灭火是比较困难的。在我国目前的一些高层消防设计中还存在着一些设计不足，本文对高层建筑消防设计系统中的消防水池的设置问题、双阀双出口消火栓的设置问题、水流指示器设置问题、大空间智能型主动喷水灭火系统管网设置问题、地下室及消防电梯排水问题，提出了一些个人的建议和意见。其实为了更好的说明问题，我将这些问题的讨论缩小到高层建筑，其实这些问题的讨论完全实用在其他建筑的类似场所。这些问题是本人在近几年的工作中经常遇到的一些问题，与大家的看法或许有不一致之处，仅供参考和探讨。

参考文献

[1] GB 50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》

[2]何江涛,程华成.浅析高层建筑消防系统设计.[J].中国房地产业.2011(12).

[3]曲明伟.高层建筑消防系统研究与设计.[J].2012,25(7).