民用建筑消防给水的相关设计疑点探讨

摘要：建筑使用功能复杂，使得对设计的要求越来越高，特别是防火安全的设计，本文从室内消火栓、室外消防水泵接合器的设置等问题进行了进一步的探讨。

关键词：建筑；消防；设计

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A

引言

民用建筑的消防给水系统是民用消防工程项目的重要组成部分，设计民用建筑的防火系统，需要以“预防为主，防消结合”的工作方针为指导，消防给水的可靠性，直接关系到国家财产和公民人身的安全，因此具有举足轻重的作用。

1.住宅消防电梯前室的消火栓能否计入两股水柱

《高规》规定“高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”，那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢？《高规》的条文说明对此并没有具体说明，但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出“消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路，不能计入总消火栓数内”。如果单从规范规定来说，电梯前室消火栓不计入总消火栓内，这是无可争议。但笔者认为应该将这种情况区分为住宅和公建区考虑；住宅的话应计入两股水柱，因为一般住宅的电梯前室和走廊的公共区域面积是很小，消火栓均放置于此，两个消火栓的距离一般不超10米，且相距消防前室仅有几米距离。如还再设置一个专供消防前室使用的消火栓就造成狭小的空间内设置了三个消火栓，空间安装上比较困难。我们知道消防电梯前室消火栓是火灾时供消防队员开辟通路使用，住宅消火栓距离消防电梯前室仅几米距离完全可以兼做消防电梯前室消火栓开路功能，而且实际中消防电梯前室着火的可能性极低，消防队员完全可以不通过电梯前室消火栓开路就可使用其余消火栓进行救火。笔者做过多个住宅项目未单独设置消防电梯前室消火栓，施工图审查也未提及这条，消防报建及验收也通过。可见对于住宅消防前室不设置消火栓，同行专家及消防局也是基于住宅的特殊性而默认的。而公共建筑因其空间较大，其余消火栓设置的距离一般里消防前室较远，此种情况就需要消防电梯前室消火栓进行开辟通路进而使用其余消火栓进行火灾的扑救。因此笔者认为对于住宅消防电梯前室的消火栓可以不设置，而公共建筑则按规范要求设置。

2.室内消火栓环管的减压阀组的设置问题

高规对于静压超1.0Mpa的室内消火栓系统要求分区。而设置分区的话对于低区的消火栓系统经济的做法一般都是减压供水。而减压的方式一般都以减压阀的形式分别设置于接低区消火栓环管的两根消火栓泵出水管上。而建筑设计防火规范8.6.5规定，“消火栓泵接消火栓管网应有不少于2条出水管直接与消火栓管网连接。当其中一条关闭时，其余的出水管应仍能通过全部用水量”。由此可见不少于2条出水管实际就是备用了一条出水管。同理设置于2条出水管上的减压阀实际也相当于备用了一个。这样看来似乎没有什么问题，但是我们忽略了减压阀其实本身就要求并联设置两个，一用一备，不能用旁通管代替。在一组减压阀其实已经互有备用减压阀的情况下，实际设计的2条出水管上的2个减压阀实际就变成4个了。这就造成了减压阀的多余安装。为减少这种多余的设计，笔者建议设计师应注明减压阀的个数或者提供减压阀的安装大样以让施工人员明白减压阀的安装。

3.建筑的消防高位水箱设置高度探讨

“低规”8.4.4—1条规定:“重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位”,条文解释:“……,且要求能满足最不利点消火栓栓口静压的要求。”“高规”7.4.7.2条规定:“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。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。”“喷规”10.3.1条规定:“消防水箱的供水,应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。”由此可见,三本规范对高位消防水箱设置高度要求的原则是基本一致的,即应满足系统最不利点处消火栓(喷头)的静水(最低工作)压力。“高规”规定高位消防水箱的设置高度应保证高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa(建筑高度≤100m)和0.15MPa(建筑高度>100m)。由于火灾初期使用消火栓数量有限,管道通过的流量较小,此时管道水头损失可忽略不计,当消火栓栓口压力为0.07MPa时,对应消火栓充实水柱长度为3.76m,消火栓流量仅为2.72L/s;当消火栓栓口压力为0.15MPa时,对应充实水柱长度为9.11m,消火栓流量为4.38L/s。由此可见,“高规”的最不利点消火栓静水压力0.07MPa和0.15MPa均不能满足消火栓充实水柱长度≥10m(或13m),消火栓流量≥5L/s的要求。若同时满足消火栓充实水柱长度和最小流量要求,消火栓栓口最小压力为18.91×104Pa,对应消火栓充实水柱长度为11.41m,消火栓流量为5L/s。要满足消火栓充实水柱不小于13m的要求,对应消火栓流量为5.42L/s,消火栓栓口压力为21.88×104Pa。由此可见,高位消防水箱的设置高度要同时满足消火栓充实水柱长度和最小流量要求,最不利点消火栓静水压力不应低于0.19MPa。

4.室外消防水泵接合器的设置问题

4.1消防水泵结合器的布置要求

根据规范、相关的参考资料及笔者所参与过的项目，把消防水泵结合器的布置要求归纳为以下几点：（1）消防水泵结合器应布置在室外；（2）尽可能采用地上式，并应有明显的标示标志；（3）消防水泵接合器应设在消防车使用的地点，并不妨碍交通；（4）接合器与建筑的外墙应有一定的距离，一般不宜小于5m；（5）按消防规范要求，水泵接合器与室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m,离水源不宜太远；（6）水泵接合器宜分散布置，当设置数量不大于2个时，可适当集中布置，但多个并联设置时应有适当的间距，不影响灭火时的使用。

4.2水泵接合器在消防分区上的设置方式及连接的相关问题

《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95（2005版))第7.4.5.2条的规定“消防给水为竖向分区供水时,在消防车供水压力范围内的分区,应分别设置水泵接合器”。以前认为建筑物高度超过50m的部分无法得到消防车的帮助，可以考虑不设置水泵接合器，但随着消防技术装备的更新发展，很多城市已配备了大功率的消防车，消防供水已远远超过了50m，不应再以50m作为是否设置水泵接合器的界限。按“高规”的规定，在消防车供水压力范围内的每个分区均需分别设置水泵接合器。但《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—2001（2005版))第10.4.2条“当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用的流量和压力要求时,应采取增压措施”。明显在这问题上《喷规》相对《高规》更严格。消防给水增压设施有两种：（1）采用合理的消防给水方式，如串联泵消防给水方式；（2）设置接力给水设施，其分(a)接力水箱的方式；(b)接力消防泵的方式。

高层民用建筑内部给水一般采用竖向分区给水方式，分区时各分区消防给水管网各自独立，因此在消防车供水压力范围内的每个分区均需分别设置水泵接合器。只有采用串联泵给水方式、上区用水从下区水箱抽水供给，可仅在下区设水泵接合器，供全楼使用。水泵接合器应与室内环网连接，连接应尽量远离固定消防水泵出水管与室内管网的接点。串联泵给水方式适用于建筑高度较高，且城市消防车的给水高度较高的情形。接力给水方式有：接力水箱给水和接力消防泵两种方式。但接力给水方式的缺点是常开和常闭阀门需由消防员在灭火时转换。阀门需明显、可靠。而采用电动阀控制，往往在灭火时不能得到保证。它适用于城市消防车的给水高度有限，且建筑高度超过水泵接合器的给水高度。两种接力给水各有特点，在有条件的情况下，采用串联泵消防给水方式更能满足建筑物综合灭火的需求，而且可以节省建筑空间。

4.3水泵接合器与室外消火栓数量的关系

按《建筑设计防火规范》8.4.2.5“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定，每个水泵接合器的流量也按10～15L/s计算。”《建筑设计防火规范》8.2.6.5“室外消火栓数量按室外消防用水量确定，每个室外消火栓用水量应按10～15L/s计算”；当室内消防用水量大于室外消防用水量时，就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况，而当失火期间室内消防供水系统出现故障时，水泵接合器需完成从室外消防水池或室外消火栓转输全部室内消防用水量的任务，所以室外消火栓的数量应按水泵接合器的数量来确定，室外消火栓与水泵接合器应是一一对应的关系。另外消防水池取水口数量最好不少于两个，这样就可以减少室外消火栓的数量。

总之在进行消防设计时，在满足消防供水要求的前提下，合理设置水泵接合器，尽量减少其设置数量，以达到合理、经济、实用的目的。

5.高层消防用水量的确定

在《高层民用建筑设计防火规范》条例中规定了高层建筑消防系统设计中消火栓的用水量的大小。之所以要规定用水量是因为高层建筑在发生火灾的时候主要靠建筑物内部的消火栓来进行救援的，如果用水量设计得不符合标准，就会影响到及时的救援工作。但要注意的是，在《高层民用建筑设计防火规范》中所规定的数值是理论上的用水量，在实际应用中还要根据建筑物的具体情况来考虑和分析，所以这里所说的设计消防流量指的就是水柱的实际出流量，这是经过对相关的数据进行搜集整理时候按照科学的算法计算出来的。

6.商住楼的住宅前室及公共走道喷淋的设置

商住楼是公共建筑，已经不属于居住建筑的范围了，那么不应该依据建筑中的住宅功能就将其住宅部分列为普通住宅。不能因为功能的分区将其区别对待。即不能在公共建筑的基础上割裂其中的功能来作为设计参数选择的依据，建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。

7.结语

伴随着高层建筑数量、规模的不断增大，由于其高度高、可燃物多、人员密集、功能复杂等特性，一旦发生火灾，火势蔓延迅速，人员疏散和扑救难度极大，极易造成群死群伤和重大财产损失，与地下建筑、石油化工火灾扑救并称为目前世界上消防界公认的三大难题。对于立足于自救的高层民用建筑来说，建筑消防给水就显得尤为重要，所以我们应该给以足够的重视。

参考文献:

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[2]朱红卫;超大型城市商业综合体消防给水设计分析 [J];中国住宅设施;2011年09期

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