淺談如何合理設置高層民用建筑消防給排水設施

摘要:隨著我國經濟建設的快速發展，高層民用建筑越來越多的出現在現代城市之中，高層民用建筑具有的火災蔓延快、人員疏散難、撲救難度大等特點，也給消防工作帶來一定的難度。如何按照現行防火規范合理設置高層民用建筑消防給排水設施成為亟待解決的問題。

關鍵詞:高層民用建筑;消防;給排水設施

中圖分類號:TU972文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2010)09-0086-02

城市基本建設的步伐，人民生活水平的日趨提高，離不開高層民用建筑發揮的作用。哈爾濱市共有各類高層建筑1347幢，其中，一類高層居住建筑256幢，二類高層居住建筑636幢，一類高層公共建筑268幢，二類高層公共建筑172幢，高層工業建筑15幢。這象征著城市的繁榮與發展，但同時高層民用建筑具有的火災蔓延快、人員疏散難、撲救難度大等特點，給消防工作帶來了一定的難度。對于立足于自救的高層民用建筑來說，直接作用于滅火的消防給水設施尤為重要。現就工作實踐中碰到的情況結合現行防火規范對高層民用建筑消防給排水設施的設置做幾點探討。

一、室外消火栓與水泵接合器的設置

室外消火栓是消防用水的取水口，而水泵接合器的主要用途是供消防車從室外消火栓取水，通過其將水送入室內消防給水管網，供滅火用。在高層民用建筑設有消防水池(儲有滿足火災延續時間內的消防用水)的情況下，這是對消防用水的一種補充，使得系統更為可靠。《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱《高規》)(GB50045-952005年版)7.3.6條規定室外消火栓的數量應按室外消火栓用水量經計算確定，每個消火栓的用水量應為10L/s～15L/s;7.4.5.1條又規定了水泵接合器的數量應按室內消防用水量經計算確定，每個水泵接合器的流量應按10L/s～15L/s計算且距室外消火栓的距離宜為15m～40m。也就是一般來說，一組水泵接合器對應于一個室外消火栓的供水，因此，室外消火栓與水泵接合器的設置應結合起來考慮。實際工程中，由于噴淋系統濕式報警閥的止回作用，噴淋系統水泵接合器需于報警閥前環網接出室外，經常是兩組或三組甚至更多水泵接合器布置于一處，或者將室內消火栓系統的水泵結合器也布置在一起，而周邊規范規定距離內只設置有一個室外消火栓。這樣的情況下除一組水泵接合器外，其余需通過消防水帶從更遠處的室外消火栓處吸水，不利于水泵接合器的使用以及消防滅火工作的進行。筆者以為室內各水消防滅火系統的水泵接合器宜分散布置，以利于室外消火栓數量的對應，同時遇兩組或兩組以上水泵接合器布置于一處時，可在規范規定距離內適當增設室外消火栓。

二、消防電梯前室的消火栓設置

《高規》規定“高層民用建筑消防電梯間前室必須設消火栓”，那么設于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢?對于這個問題爭議很大。《高規》的條文說明對此并沒有具體說明，而《建規》(GB50016-2006)中對“消防電梯前室應設室內消火栓”的條文說明中指出:消防電梯前室內消火栓是為便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數內。有一些地方部門認為依據此將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位，筆者認為這樣的觀點有待商榷。

消防電梯是建筑物發生火災時供消防人員進行滅火與救援使用的電梯，其往往是消防隊員首先到達火災現場的地方。以消防隊員的習慣而言，不可能利用前室消火栓開道后，放開手中水槍再來尋找附近其他的消火栓來救火，這不合常理。尤其對于單元式或塔式住宅的特例，建筑核心筒內除消防前室外已無墻面設置消火栓，也就只能利用前室消火栓滅火。另外對于部分可能進入前室的煙氣，可通過消防前室正壓送風系統提高室內空氣正壓加以保護。綜上所述，在特殊情況下，消防電梯前室內消火栓除用于消防隊員開道外應該也可用于保護其充實水柱能到達的其余著火部位。

三、高位消防水箱的設置和容積的確定

當高層民用建筑采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防水箱，設于高層民用建筑屋面，其作用是利用位差提供系統啟動初期的用水量和水壓。對于消防水箱的容積，《高規》(GB50045-952005年版)7.4.7.1條規定“一類公共建筑不應小于18m3;二類公共建筑和一類居住建筑不應小于12m3;二類居住建筑不應小于6m3”。而實際工程中，有設計人員援引《建規》(GB50016-2006)8.4.4條“消防水箱應儲存10min的消防用水量。當室內消防用水量小于等于25L/s，經計算消防水箱所需消防儲水量大于12m3時，仍可采用12m3;當室內消防用水量大于25L/s，經計算消防水箱所需消防儲水量大于18m3時，仍可采用18m3”，認為高層民用建筑消火栓系統及噴淋系統設計流量總和大于25L/s，經計算10min消防用水量大于18m3，所以不分建筑類別均設計了18m3的消防水箱。

筆者以為將噴淋及消火栓系統設計流量簡單相加的理解是有誤的。自動噴淋系統是按作用面積內噴頭同時打開并噴水強度滿足規范要求來設計流量，但是火災初期即噴淋泵啟動前作用面積內噴頭不可能全數動作。《自噴規范》(GB50084—20012005年版)對噴淋系統高位消防水箱容積的確定沒有作具體的敘述，只是提到其儲水量應符合現行有關國家標準(《建規》或《高規》)的規定。但是參考10.3.2條:“不設高位消防水箱的建筑，系統應設氣壓供水設備。氣壓供水設備的有效水容積，應按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定”。可以理解為同樣需保證噴淋泵啟動前噴淋用水量的情況下，高位水箱內噴淋系統消防儲水量可按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定(因通常情況下火災初期影響面積不大，噴頭開啟不多，按4只噴頭開啟作用計)。以中危險II級，最低工作壓力0.1Mpa為例，最不利處噴頭流量為1.33L/s，可計算得高位水箱內噴淋系統消防儲水量為3.2m3，與按噴淋系統設計流量計算出的結果相差甚大。

因此，正確理解《建規》(GB50016-2006)第8.4.4條，不能將建規的條文套用到高層民用建筑的高位消防水箱容量計算。

例如，一中學教學樓工程驗收工程，僅地下室部位設有自動噴水滅火系統，設計、施工人員在設計、施工時未在屋頂水箱處設置保壓管，認為地下室部分自動噴水滅火系統的保壓可通過市政水管網保證地下室噴淋管網的壓力，而不用通過屋頂水箱保壓，這種看法是錯誤的。在哈爾濱夏天旱季時，一些地方也經常會停水，不能保證10min消防用水量，同時也不能保證地下室噴淋管網的壓力。所以，設置臨時高壓給水系統的建筑物必須要設置消防水箱是與實踐相符合的。

四、消防電梯底坑的排水問題

《高規》GB50045-95第6.3.3.11條規定“消防電梯的井底應設排水設施，排水井容量不應小于2.00m3，排水泵的排水量不應小于10l/s。”不難理解，此條是為了保證消防電梯正常而安全地運行，以利于救人、滅火。對此大部分設計人員還是考慮了排水設施。但是在工程實踐中看到，潛污泵多布置于消防電梯底坑內，潛污泵檢修時消防電梯需停用，由此會影響到消防電梯的運行保證。須知《高規》規定為保證消防電梯的運行，要求對其設置備用電源，且自動切換時間需在30s以內。

所以，消防電梯井底排水應在底坑外地下室的其他部位設置集水坑，兩者通過管道連通。集水坑容積及排水泵應滿足《高規》第6.3.3.11之要求。另外必須設備用泵，宜為一用一備，自動切換，以提高潛污泵的可靠性。還必須配消防電源，以防一旦發生火災，普通電源切斷后，排水泵不起作用。

五、自噴配水管入口應按要求減壓

《自噴規范》8.0.5條規定:“管道直徑應經水力計算確定。配水管道的布置，應使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa.”。此條規定了輕、中危險級場所自噴配水管入口的最大壓力，高層民用建筑火災危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據最高層最不利噴頭工作壓力經過計算而選擇的。由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層民用建筑的每個噴淋分區的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4Mpa。工程實踐當中有設計及施工單位對此不予重視，往往對超壓部分的配水管道沒有做減壓措施，這樣超壓部分的作用面積內噴頭噴水強度會遠超規范規定。結果是在火災延續時間內噴淋系統用水量大于按規范基本設計參數設計出的噴淋消防水池蓄水量。因此合理運用安裝減壓孔板等手段，對自噴配水管入口應按要求進行減壓，是保證消防安全的一個重要方面，不容忽視。

六、正確設置自噴末端試水裝置

《自噴規范》(GB50084—20012005年版)要求“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應設置末端試水裝置，……末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。”末端試水裝置由試水閥、壓力表以及試水接頭組成，對于消防驗收和日常檢查，是很重要的一個設施，用來判斷噴淋系統工作壓力能否滿足規范要求。在實踐中，我們通常看到末端試水裝置的設置被忽視，或設置位置不在最不利點，或試水接頭設置不規范，最為常見的是施工單位為圖方便，將末端試水裝置與排水管道直接相連接。正確的做法應該是最不利點噴頭后接試水閥(平時常閉，試驗時打開)，之后接壓力表，之后再接流量系數等同于防火分區內的最小流量系數噴頭的試水接頭。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，應以孔口出流的形式排入排水漏斗。這樣末端試水裝置才能準確的模擬出最不利點噴頭的實際噴水情況，測出其實際工作壓力，以達到消防驗收或檢查的目的。

高層民用建筑結構復雜，火災載荷大，發生火災時撲救難度高，易造成損失大。因此消防設施的設置要根據技術的可靠性、實際的可操作性、經濟的合理性綜合考慮，只有技術可靠、實際操作方便，才能確保安全。以上是筆者在工作實踐過程中的一些體會，共同探討，有不妥之處敬請批評指正。