給排水工程師對(duì)于高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)探討

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，高層建筑在大中城市乃至小城市如雨后春筍般拔地而起。高層建筑在節(jié)約用地、改善城市形象和提高人們生活質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用。但同時(shí)高層民用建筑具有的火災(zāi)蔓延快、人員疏散難、撲救難度大等特點(diǎn)，給消防工作帶來(lái)了一定的難度。對(duì)立足于自救的高層民用建筑來(lái)說(shuō)，直接作用于滅火的消防給水設(shè)施尤為重要。在高層建筑火災(zāi)中，是否有足夠的水壓不間斷地送到水槍陣地上，直接關(guān)系到火災(zāi)撲救的成敗。

一、高層建筑消防給水設(shè)計(jì)要求

建筑高度超過(guò)消防車(chē)有效的滅火高度，即高度為10層及10層以上的住宅和建筑高度超過(guò)24m以上的其他民用建筑和工業(yè)建筑，主要靠室內(nèi)消防給水設(shè)備撲救火災(zāi)的消防給水系統(tǒng)稱(chēng)為高層建筑消防給水系統(tǒng)。

1、高層建筑消防給水受建筑高度影響：當(dāng)24m250m時(shí)，建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)采用特殊的防火措施，并提交國(guó)家消防主管部門(mén)論證。

2、高層建筑消防應(yīng)立足于室內(nèi)自救。

3、滅火劑以水為主，其他滅火劑為輔。

4、嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方現(xiàn)行的消防與條例。

二、高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)探討

1、消防水池的設(shè)置問(wèn)題

在日常設(shè)計(jì)中, 經(jīng)常將消防水池設(shè)計(jì)為生活、消防用水合用水池, 這樣做的目的之一就是為了避免消防用水常年不用而變質(zhì), 特別是在生活、消防用水量接近時(shí),水池內(nèi)的水不斷循環(huán)更新, 以保障其水質(zhì)。但對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō), 特別是一些功能復(fù)雜的一類(lèi)高層和超高層建筑, 由于其消防水系統(tǒng)存在多種形式( 消火栓、自動(dòng)噴淋、水幕系統(tǒng)等), 且系統(tǒng)用水量大, 此時(shí)水池內(nèi)生活用水遠(yuǎn)小于消防儲(chǔ)水量, 即使采取一些諸如進(jìn)出水管對(duì)置、設(shè)置導(dǎo)流墻的措施, 仍無(wú)法保障水質(zhì)。設(shè)想如采取一些建筑及路面清潔、園林灌溉、水景布置等非生活用水取自消防水池, 從而在避免消防水池內(nèi)為“死水”的情況下, 將生活、消防水池分設(shè)應(yīng)是理想做法。

2、消火栓布置問(wèn)題

在高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,確定消火栓間距( 或消火栓位置),目前依據(jù)的是《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》)第7.4.6.1條, 即消火栓間距應(yīng)保證同層任何部位有兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。而同時(shí)《高規(guī)》第7.4.6.3 條又規(guī)定:“消火栓的間距應(yīng)由計(jì)算確定, 且高層建筑不應(yīng)大于3 0 m , 裙房不應(yīng)大于5 0 m ”。首先要明確通常所稱(chēng)的“裙樓”與“裙房”是兩個(gè)不同的概念, 前者指建筑物最下面的若干層( 建筑高度≤ 24m),后者被定義為“與高層建筑相連的建筑高度≤ 2 4 m的附屬建筑”從目前實(shí)際使用情況看, 多數(shù)高層建筑裙房與主體連通, 使用功能多為商場(chǎng)、餐飲、娛樂(lè)等營(yíng)業(yè)用房, 由于其平面布局復(fù)雜, 可燃物多, 電器線(xiàn)路復(fù)雜、火災(zāi)荷載較大, 其建筑內(nèi)部消火栓間距設(shè)計(jì)為50m 是不太適宜的, 如果機(jī)械地執(zhí)行《高規(guī)》第7 . 4 . 6 . 3 條, 筆者認(rèn)為是不妥的, 而應(yīng)嚴(yán)格按照《高規(guī)》第7.4.6.1 條的要求,并充分考慮平面功能布局及內(nèi)部隔斷的影響, 通過(guò)認(rèn)真計(jì)算確定消火栓的間距。

3、高位消防水箱儲(chǔ)水量的設(shè)計(jì)問(wèn)題

《高規(guī)》第7.4.7.1 條規(guī)定“高位消防水箱的消防儲(chǔ)水量, 一類(lèi)公共建筑不應(yīng)小于1 8 m 3 ”?，F(xiàn)行規(guī)范并沒(méi)有明確消防水箱中消防儲(chǔ)水量為一個(gè)1 8 m 3 還是兩個(gè)1 8 m 3,在實(shí)際設(shè)計(jì)中, 也理解為1 0 m i n 消防用水量。因此, 當(dāng)建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí), 高位消防水箱的儲(chǔ)水量常為3 6 m 3 的情況。在此, 應(yīng)做以下分析: 初起火災(zāi)時(shí), 如有人在場(chǎng), 就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)而使用滅火器或消火栓滅火從而快速撲滅初起火災(zāi), 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)一般不會(huì)動(dòng)作。

同時(shí), 在初起火災(zāi)的5 m i n ～1 0 m i n 內(nèi)( 消防隊(duì)到場(chǎng)前) 也一般只有2 ～3 股水柱滅火, 而不是6 ～8 股水柱同時(shí)滅火。如果初起火災(zāi)發(fā)生時(shí)無(wú)人在場(chǎng), 那么自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)將動(dòng)作, 并且只要有一只噴頭動(dòng)作,系統(tǒng)壓力開(kāi)關(guān)將在6 0 s 內(nèi)動(dòng)作發(fā)出電信號(hào)并反饋到控制中心, 聯(lián)動(dòng)噴淋泵啟動(dòng), 即使有幾只噴頭動(dòng)作, 1 8 m 3 的儲(chǔ)水量也只動(dòng)用約1 / 3 。再者, 如果自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)沒(méi)能控制住初起火災(zāi)而形成火災(zāi)蔓延, 當(dāng)消防隊(duì)到場(chǎng), 就會(huì)直接啟動(dòng)消防泵供水, 此時(shí)高位消防水箱中仍有相當(dāng)?shù)膬?chǔ)水量。從初起火災(zāi)發(fā)生至消防隊(duì)到場(chǎng)前的時(shí)間段內(nèi)( 約5min～10min),消防泵如果沒(méi)有啟動(dòng),當(dāng)高位消防水箱的儲(chǔ)水量下降到消防儲(chǔ)水量時(shí), 生活泵就會(huì)啟動(dòng)并連續(xù)補(bǔ)水, 且基本上只供消防用水( 因水位可能在消防儲(chǔ)水量下, 生活出水管無(wú)水可出),也就是說(shuō)10min內(nèi)消防用水量的供應(yīng)不止是1 8 m 3 。

4、消防給水系統(tǒng)的形成

對(duì)高層建筑消防栓給水系統(tǒng)形式的選擇, 首先我們應(yīng)保證系統(tǒng)的安全可靠性, 其次應(yīng)盡量選用經(jīng)濟(jì)合理的供水形式。按服務(wù)范圍分: 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)建議應(yīng)盡量采用區(qū)域集中的給水系統(tǒng)。就如上述所講: 鄰近高層建筑共用消防水池, 但這往往得不到推廣。主要原因是各開(kāi)發(fā)商不能協(xié)調(diào)好, 這就要求有關(guān)部門(mén)能夠牽頭, 共同解決管理及費(fèi)用問(wèn)題, 使各方面都能接受。按高度來(lái)分:分區(qū)供水與不分區(qū)供水。當(dāng)消火栓栓口的靜水壓力不大于0.8MPa 時(shí),采用不分區(qū)供水形式, 當(dāng)消火栓栓口的靜水壓力小于0.8MPa時(shí), 采用分區(qū)供水形式。建議采用減壓閥分區(qū)的供水方式: 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、管理方便此種供水方式, 此種方式可以保證經(jīng)濟(jì)安全要求, 維護(hù)管理方便。

5、防止消防水泵超壓

《高規(guī)》對(duì)不同性質(zhì)的建筑物消防用水流量作了詳細(xì)的規(guī)定。但是實(shí)際上, 在初期火災(zāi)時(shí), 火勢(shì)不會(huì)太大, 只需動(dòng)用著火點(diǎn)附近的一、二支水槍進(jìn)行滅火即可。而消防水泵的選擇是以整個(gè)建筑物消防設(shè)計(jì)用水流量和滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓所需水壓為條件。所以在火災(zāi)初期消火栓的實(shí)際出水量往往小于消防水泵的設(shè)計(jì)出水流量。根據(jù)水泵的揚(yáng)程( H )與流量( Q ) 的函數(shù)關(guān)系可知, 水泵的揚(yáng)程將會(huì)隨流量的減小而增高, 形成消防水泵的超壓。另外在火災(zāi)被撲滅, 消火栓剛剛被關(guān)閉時(shí), 或者在檢驗(yàn)屋頂消火栓時(shí), 都會(huì)由于流量過(guò)小而產(chǎn)生消防水泵的超壓。消防水泵的超壓給滅火工作帶來(lái)許多困難。如消火栓口壓力過(guò)高使消防人員難以拿穩(wěn)水槍, 無(wú)法對(duì)準(zhǔn)火點(diǎn)滅火。另外由于消防管網(wǎng)壓力過(guò)大, 使管道接頭、閥門(mén)、消火栓等配件容易損壞, 產(chǎn)生滲漏甚至?xí)构艿阑蛩垘屏讯瓜拦ぷ麟y以繼續(xù)進(jìn)行。所以超壓?jiǎn)栴}應(yīng)引起我們重視。解決消防水泵的超壓?jiǎn)栴}, 應(yīng)掌握“變量不變壓”的原則, 可采取具體可采取多臺(tái)水泵分層控制. 水泵臺(tái)數(shù)以建筑設(shè)計(jì)消防總水量來(lái)決定。每臺(tái)水泵以?xún)芍畼尩某鏊髁?10L/S)為基數(shù), 以滿(mǎn)足初期火災(zāi)消防用水流量不大的需要。

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