浅谈高层消防给水系统

【摘 要】高层建筑消防是现代城市管理一个难点，与之相关的高层建筑消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分，其对建筑消防本身及建筑给排水设计有着不可或缺的意义 高层建筑住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高，更为特殊的技术要求，为此，结合高层建筑消防给水特征，从全面系统的角度，同时兼及新时期理念与技术应用，对高层建筑的消防给水设计展开探讨。

【关键词】消防给水规范；消防用水量；高层消防给水方式；室内消火栓；自动喷水灭火

一、高层消防给水的规范

根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中规定，消防给水设置成临时高压给水系统时，必须设置消防水箱和消防水泵。据调查，我国有不少的建筑高度在60m 一70m ，这样高度的建筑物加上地下室高度和屋顶水箱高度 ，其总高度往往大于消防水泵是高层建筑消防给水系统的心脏 ，必须保证在扑救火灾过程中某一水泵有故障时仍能坚持不间断地供水 因而设置备用水泵为必要的措施之一。

《高层民用建筑设计防火规范》的规定“消防给水系统应设置备用消防水泵，其工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。”此外 ，消防备用水泵启动控制方式对于提高给水系统的可靠性 ，满足消防用水要求 ，特别是满足高层建筑大面积火灾时用水要求，及时、有效扑灭火灾，减少国家和人民的生命财产损失 ，也具有非常重要的意义

二、高层消防给水的用水量及设计

消防用水量及给水设计需要根据高层建筑的具体情况计算消防用水量。例如按照高层民用建筑设计防火规范，对于一类建筑，室外消防栓系统消防用水量为30L/s （利用市政管网水压）；室内消火栓系统消防用水量为40L/s，火灾延续时间按3小时计；自动喷水灭火系统用水量为30L/s，火灾延续时间按1小时计 故室外消防灭火总用水量为324m?，室内消防灭火总用水量为540m?，消防前10分钟储水量不小于18m?通过这种具体针对性计算可以得出消防用水量的具体范围，在做给水设计时就需要考虑到这一问题 例如对于上面提到的此类高层建筑在做消防给水设计时，首先需要将公共生活 住宅及消防用水均分开设置，最好采用区域集中的室内临时高压消防给水系统，消防泵房设于地下，消防贮水池容积为540m?，储存3小时的室内消火栓用水量和1小时的喷淋用水量97m必须在天面设置18m?的消防水箱一个，以保证消防初期的用水。

三、高层消防给水系统

（一）室内消防栓给水系统

决定消防给水系统给水方式的因素：消火栓给水系统确定室内消火栓给水系统给水方式有该建筑的高度、材料与设备的性能 、维修与管理水平等因素，其中主要是建筑高度《高层民用建筑设计防火规范 》以下简称《高规》根据我国的实际情况中规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa当大于0.80MPa 时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。”消火栓给水系统的竖向分区应以此为依据《高规》提出此条笔者认为主要考虑 当消火栓所受静水压力大于0.80MPa时，一是消火栓系统（如管道、阀门、管件等）平时容易发生渗漏，失火时水压增大容易发生爆裂等事故；二是因此消火栓竖向分区高度将加大，导致消防水泵扬程增大、压水管增长，在消防时如果因高压发生事故，不但影响灭火 ，而且将造成其它严重后果 。规定最低消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa将保证消火栓给水系统安全运行，使竖向分区经济合理 。

高层建筑室内消防竖管的布置，应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。 每根消防竖管，的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。 但是，十八层及十八层以下的单元式住宅和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型消火栓。

室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过 4 根时，可关闭不相邻的两根。消火栓水泵接合器的数量应按室内消火栓用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10～15L/s 计算。水泵接合器宜采用地上式，当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。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距离宜为15～40m。

室内消火栓的合理设置关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑各层，均应合理设置室内消火栓。以保证建筑物任何部位着火时，都能及时控制和扑救。除无可燃物的设备层外，高层建筑的各层均应设置室内消火栓。消火栓应设置在走道、 楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。

火场事件说明，水枪的水压太大，一人难以握紧使用同时水枪的流量超过 5L/s，水箱内的消防用水可能在较短时间内被用完，对扑救初期火灾极为不利。所以规定栓口的出水压力不大于0.5MPa。当超过0.5MPa 时，要采取减压措施。

（二）自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统的给水方式与选择自动喷水灭火系统的给水方式与消火栓给水系统基本相同 ，这里不再赘述。两个系统的竖向分区相同 ，可共用高位水箱 ，充分利用设备层 ，这样管理方便 ，安全性更好。关于消火栓给水系统与 自动喷水灭火系统共用消防水泵的问题消火栓给水系统与自动喷水灭火系统共用一组水泵 ，减少了设备和设备的占地面积，节约了投资。但是由于只有一组水泵 ，如果水泵或管线发生事故 ，将对两个系统的运行带来影响。在火灾初期 ，可能出现至个喷头喷水或 至个水枪灭火 ，势必出现超压现象。为保证消防时的安全 ，高层建筑特另是超高层建筑 ，为增强自救能力 ，消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的水泵分开设置为好。

自动喷水灭火系统分为两个区。低区为地下1 层～16 层，由室外小区低区喷淋加压给水管网供水；高区为17 层～28 层，由室外小区高区喷淋加压给水管网供水。屋顶水箱设置高度只满足最高层消火栓的7m 静水压力，并未满足喷淋系统最不利点处喷淋头的最低工作压力和喷水强度，故高区供水系统仍需要设置增压设施。首先，喷淋系统分区水压的问题。《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《喷规》） 第8.0.1条规定，配水管道的工作压力不应大于1.20MPa。所谓配水管道，就是报警阀后的管道。如果按此规定，高区的报警阀就必须搬到住宅楼上，这样就要增大某一楼层的管道井尺寸，那样对于住宅楼来说是相当困难的。

笔者认为只要选择工作压力较高的报警阀就可忽略这个问题，本工程选用工作压力为1.6MPa 的报警阀，并把高区的报警阀和低区的一起放在地下室便于管理。很多地方的审查专家也默认此做法，也希望即将要修订《喷规》时也能考虑修订此条文；其次，系统的放空阀的设置问题。笔者认为喷头不多时，像电梯厅的喷淋，放水阀可与末端试水阀或试水装置合用，而且也符合《喷规》条文说明第4.2.9条第3 点对泄水管管径的规定；大面积的喷淋，应在水流指示器后的干管上增设放空阀，检修时可只关闭该防火分区；当一个报警阀只负担一个防火分区时，可考虑共用报警阀处的放空阀。

消防给水系统是复杂的，不同的建筑区域，根据不同的现实情况可以使用不同的消防给水系统 同样的消防系统的设备也是很多的，但由于经济条件的限制，使用的程度也各不相同 高层建筑消防情况相对而言更难，工程量更大，而消防给水系统的设置也是更为的复杂，如本文所述，室内的消火栓给水系统；还有自动灭火系统等，须结合实际生产生活功用消防形势和新理念，在新技术的情况下，获得设计水准的升华