淺析高層建筑滅火系統設計

殷壽陶

摘 要：隨著我國城市化建設步伐的加快，高層建筑是城市化建設中最具有標志性的建筑，為了保障人們的生命安全和減少火災事故，對高層建筑進行滅火系統設計是十分必要的。

關鍵詞：高層建筑 消火栓 消防水箱

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0066-01

1 消火栓滅火系統

消火栓滅火系統是日常生活中較為常見的滅火方式，根據滅火的場所不同，可分為室外消防給水系統和室內消火栓給水系統，室內消火栓給水系統主要由消防給水基礎設施、消防給水管網、室內消火栓設備、報警控制設備及系統附件組成，消防人員在進行滅火時只有把這些設備有機的協調，才能充分發揮消防滅火系統的作用，把火災隱患消滅在萌芽狀態。

在進行消火栓給水系統設計時，根據不同的建筑高度和面積，可選擇不同的設計方案，對于建筑高度小于50 m、建筑面積小于600 m2的一類民用高層建筑，根據《給排水設計手冊》查得：室內消防水量為30 L/s，室外消防水量為30 L/s，火災延續時間為3 h。為了充分利用消火栓給水系統，在火災發生10 min之內應備足消防用水，以便把火災控制到最小的范圍內。

2 消火栓給水系統設計

2.1 消火栓的選用

按規定，高層建筑和裙房的各層的都應設置室內消火栓防止火災，對于高層建筑的消防電梯前室根據消防設計規范要求也應設置消火栓，消火栓栓口一般距地面1～1.1 m之間。

在利用消火栓進行高層建筑滅火時，選擇合適的水槍射流高度是最為關鍵的一環，在設計中水槍的充實水柱根據建筑層高計算確定。通常水槍射流上傾角不宜超過45°，在最不利情況下，也不能超過60°。

2.2 消火栓保護半徑的計算

消火栓保護半徑計算：

式中，為消火栓保護半徑；

為水帶敷設長度，m，考慮到水帶的轉彎曲折，應為水帶長度乘以折減系數0.9。

。

為水槍充實水柱長度的平面投影長度，m。

2.3 屋頂消火栓的設置

高層民用建筑的屋頂根據規范設計要求設置消火栓。設置屋頂消火栓主要用于消防人員定期對室內消火栓給水系統的供水壓力以及建筑物內消防給水設備的性能進行檢查。另外，屋頂消防栓也可在建筑物發生火災時，直接由于對高層建筑的滅火和冷卻。屋頂消火栓的設置，應符合屋頂消火栓的設置要求，通常屋頂消防栓的個數為1～2個；為了便于對屋頂消火栓進行控制，可設置壓力顯示裝置；對于采暖地區屋頂消火栓為了不影響其采暖效果，可在屋頂出口處或水箱間內設置消防栓，但最好不要設在電梯機房內。

2.4 消防水箱貯水量的計算

消防水箱應儲存撲救建筑物初期（10 min）火災的室內消防用水量，其有效容積可按下式計算：

式中為消防水箱有效容積，m3；

為室內消防用水量，L/s；

為水箱保證供水時間，min；一般取=10 min。

2.5 消防水泵的選型

消防水泵的流量，應按火災發生時，高層建筑物內消火栓使用總數的每個消火栓的設計流量之和來計算。根據消防水泵的流量，確定消防水泵吸水管到消防管道最不利點的水頭損失，即管路水頭總損失，根據消防水池中最低水位至最不利點消火栓的標高差，其消防泵揚程的計算公式為：

Hxf=Hxh1+Hg+H

式中為消防水池中最低水位只最不利點消火栓的標高差。

2.6 消火栓的減壓計算

由于高低層消火栓所受水壓不同，導致出水量相差很大，當上部的消火栓口出水壓力滿足消防滅火要求時，下部的消火栓壓力過剩，消防支管減壓主要用于消除消火栓的剩余水壓。當消火栓栓口出水壓力大于0.50 MPa時，可在消火栓栓口處加設不銹鋼減壓孔板或采用減壓穩壓消火栓減壓，使消火栓的實際出水量接近設計出水量。

3 自動噴水滅火系統設計

自動噴水滅火系統是利用其特有的性能，在火災時能自動噴水滅火的固定滅火方式，可使火災在初期就能夠及時得以控制，從而最大限度的減少火災損失。自動噴水滅火系統具有滅火效率高，安全可靠，工作性能穩定，適用范圍廣，投資少，不污染環境等優點。廣泛應用于民用建筑、工業廠房及倉庫。特別適用于在人員密集、不易疏散、外部增援滅火與救生困難的重要或火災危險性較大的場所中應用。

3.1 自動噴水滅火系統

為適應保護對象的需要，充分發揮自動噴水滅火系統的作用，系統具有多種形式。按噴頭的封閉與否可分為閉式系統和開式系統。

閉式系統裝有閉式噴頭，平時處于密閉狀態，發生火災后，由于熱力作用，閉式噴頭會自動打開噴水滅火。由于保護場所環境條件限制，要求平時閉式系統滅火管網內充有水或壓縮空氣，因此又有濕式系統、干式系統、預作用系統、重復啟閉預作用系統等多種系統類型。但露天場所不易采用閉式系統。

開式系統裝有開式噴頭，因此，滅火管網平時不會存水。當設置場所發生火災時，由火災探測控制裝置啟動系統，所有開始噴頭會同時噴水滅火或阻止火勢蔓延。開式系統根據其作用不同，又分為雨淋系統、水幕系統和雨淋—泡沫聯用系統。

3.2 噴頭的布置

閉式自動噴水滅火系統的設計，用于保證建筑物的最不利點有足夠的噴水強度。噴水強度的大小與建筑物的火災危險等級有關。設計中如采用標準玻璃球噴頭，由《給排水設計》查表可知：在10 m水柱的工作壓力下，消防用水量20 L/s，設計噴水強度應達6 L/（min·m2），作用面積應為200 m2，噴頭工作壓力為10 mH2O。

噴頭是自動噴水滅火系統的主要組件。自動噴水滅火系統的火災探測性能主要體現在噴頭上。噴頭在火災時主要有兩個作用過程，首先是探測火災，然后在保護面積上進行布水以控制和撲滅火災。噴頭布置間距與系統設計噴水強度、噴頭類型、噴頭工作壓力和噴頭的布置形式有關，其間距確定合理與否，將決定噴頭能否及時動作和按規定強度噴水。本設計采用矩形布置噴頭間距。

4 結語

綜上所述，主要介紹了高層建筑的消火栓系統、自動噴淋系統的設計。由于滅火系統是消滅火災的主要工具，因此，在進行消防系統設計一定要綜合考慮各種環境因素，使消防滅火系統充分發揮應有的作用。

參考文獻

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