淺議高層民用建筑消防給水系統設計

田 磊

（晉中市公安消防支隊和順大隊，山西 晉中 030600）

高層民用建筑的消防給水系統是高層民用消防工程項目的重要組成部分。設計高層民用建筑的防火系統，需要以“預防為主，防消結合”的工作方針為指導。消防給水系統的可靠性，直接關系到國家財產和公民人身的安全，因此具有舉足輕重的作用。

1 消防水池設計

高層民用建筑消防給水系統采用直接供水方式，民用建筑內所有的消防給水系統可以公用一個消防水池。民用建筑的消防水池一般情況被設計在建筑物的最低層，而且在不考慮為其續水的情況下，其有效容量應該要供應在火災持續時間內所有的消防給水設備，如：室內外消火栓系統、水幕系統、自動噴水滅火系統、泡沫系統等。在有續水的狀況下，在設計其容量時，可以考慮減去火災持續時間內補充的水量。補水系統應該采用全自動的工作方式，同時應該確保補水系統補充的水量，對于設置有多個消防水池的，還需分別設置其補水口。如此便可確保消防水池的儲水量。消防水池的設置在原則上應該獨立，如果消防用水和其它用水同時使用消防水池時，其它用水設備的吸水口原則上必須將其設置在消防儲水量的水平線以上。因為高層民用建筑通常室內的消防用水量較大，如果消防水池的總的儲水量大于600 m3時，為了保證用水的安全性，應將其分成兩個能獨立分開使用的消防水池，兩個消防水池的底部一般采用專用的管道連接起來，并且必須在管道上安裝控制閥門，這樣，通過控制閥門便可以隨意調節兩個消防水池的儲水量。此外，如果處在北方，必須要對消防水池進行防凍處理。

2 消防水泵系統設計

當高層民用建筑消防給水系統的供水方式為直接供水方式時，消防水泵系統工作方式有3種：①自動滅火噴水系統和室內消火栓系統單獨設定N組獨立的（高、中、低）消防水泵的方式；②自動滅火噴水系統和室內消火栓系統各自單獨設定 1組消防水泵的方式；③自動滅火噴水系統和室內消火栓系統使用一組相同的（或公用）消防水泵的方式。

在以上3種方式中，最常用的方式是第一種，因為它按室內消火栓系統的3個區（高、中、低）以及自動噴水滅火系統的3個區（高、中、低）單獨設定泵組，同時考慮了靜水壓力（消火栓栓口）小于等于1.0 MPa，配水管道的工作壓力（自動滅火噴水系統）小于等于1.2 MPa的需求，按需求分別使用多組消防水泵，使該種供水方式可靠穩定程度最高。

無論利用哪種方式進行消防水泵的泵組的設置，每個組的水泵均需要嚴格按照一運一備或兩運一備的工作方式，采用管道直接地向消防給水系統提供水源，并且一定要確保任何一個水泵組中的備用泵的工作能力大于或等于泵組中工作能力最大的一臺泵。消防水泵的吸水管應該大于兩條，同時要求任何一個吸水管都應該必須通過所有的用水量。任何一條吸水管都必須安裝控制閥門，每個吸水管之間要利用管道相互連接，接口處安裝控制閥門。吸水口應該安裝在消防水池底端，而且具有將消防池水吸干的能力。所有消防水泵出水口的地方都應該安裝單向閥，防止回流，而且出水管與環狀消防給水管道可直接相連。為了達到消防水泵自灌式的吸水要求，一般將消防水泵安裝在標高小于或等于消防水池池底的地面上。除此之外，為了方便平時的檢測和維護，在消防水泵的出水管上還應安裝水閥、壓力表、自動巡檢用電磁閥。

3 消防增壓、穩壓設備設計

室內消火栓系統與自動滅火噴水系統的消防增壓和穩壓的設備之間可以通用，為了避免靜水壓力（系統內）不小于臨界值，需要按供水的分區來單獨設定消防增壓和穩壓設施。穩壓設施通常利用高位消防水箱的設定模式。高位消防水箱的容量通常為：①一類公共建筑18 m3，一類居住建筑；②二類公共建筑12 m3，二類居住建筑6 m3。

當其它用水與消防用水合用高位水箱時，確保消防用水的技術措施可參照合用水池的方式執行。當按供水分區設置高位水箱時，每個分區的消防水箱容量都應滿足以上要求。高位消防水箱的設置高度既要使室內消火栓栓口的靜水壓力不大于1.0 MPa，自動噴水滅火系統配水管道的工作壓力不大于1.2 MPa的要求，同時還應滿足系統最不利點的最小壓力要求（室內消火栓靜水壓力在建筑高度不超過100 m時，不低于0.07 MPa，超過100 m時，不低于0.15 MPa；自動噴水滅火系統工作壓力不低于0.05 MPa）。另外，北方地區建筑設置高位消防水箱，采取有效的防凍措施尤其重要。高位消防水箱的出水管不應小于DN80，出水管上應設單向閥，單向閥的水流方向應與出水管的水流方向一致，出水管應直接接入室內消火栓系統的環管和自動噴水滅火系統濕式報警閥前端。

如果高位消防水箱安裝的高度達不到自動噴水滅火系統和室內消火栓壓力的臨界值要求，則要用增壓機器進行壓力增強。增壓的機器主要包含：于高位消防水箱的出水口的地方增加三通閥門，三通閥門其中一個的出水口和室內消火栓系統環管、自動滅火噴水系統濕式報警閥前端連通，另一個出水口與增壓機器的進水口接通，增壓機器的出水口接法與前面相同。同時于增壓機器的出水口和三通閥門的兩個出水口上都安裝單向閥門，單向閥門的水流方向應和出水管一致。增壓機器可以利用氣壓水罐或增壓水泵，如果利用增壓水泵，對室內消火栓給水系統不應大于每秒5 L，對于自動滅火噴水系統，則小于或等于每秒1 L；如果利用氣壓水罐進行增壓時，調節水容量為450 L比較合適。消防穩壓設施除了利用高位水箱以外，如果建筑的高度不高，還可以用氣壓供水設備進行代替，在利用氣壓供水設施時，氣壓供水設施在滿足最不利點室內消火栓和自動噴水滅火系統的壓力要求時可設置在消防水泵房內，但氣壓供水設備的調節水容量應滿足要求：室內消火栓系統不應小于10 min的用水量，自動噴水滅火系統不應小于系統最不利點4只噴頭在最低工作壓力下10 min的用水量。由于氣壓供水設備體積較大，而且按分區設置后會占用較大建筑面積，因此工程實例中很少采用。綜上所述，社會在進步，建筑模式也發生了很大的變化，因此，消防給水設計需要符合高層建筑的設計理念，在保證安全的前提下，最大限度地提高系統的效率和降低成本，是消防人員終生奮斗的目標和畢生的追求。

圖1 穩壓泵經常性增壓方式

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