建筑消防給水系統設計特點

摘要：本文在分析了現代消防系統特點的基礎上，介紹了室外給水系統，室內給水系統和自動噴水滅火系統的設計特點及使用范圍，以為消防給水系統的設計提供借鑒。

關鍵詞：消防；給水系統；特點

隨著我國經濟的發展，消防工作已經日益重要。因此消防的給水系統的設計和優化已經成為更多學者關注的問題。本文從消防給水系統的分類分析了各種系統的特點和應用條件以及優缺點。特別是對室外給水系統，室內給水系統和自動噴水滅火系統這三方面詳細分析的其使用范圍。并且對于目前設計規范存在的一些問題，進行綜合分析，并也給出了初步的意見。

1.室外給水系統

在消防給水設計中，室外給水系統尤為重要。室外給水系統關系到室內給水系統的水源問題，例如消防水壓的保證，消防管道的連接等問題。所以在消防給水系統設計時，應完善室外給水系統。

首先設計時應注意管道程序的設計。根據當前工程的級別等確定消防用水量，從而確定管徑。一般來說管徑可以按照以下公式計算：

（1）

其中，D為管道直徑；q為管道流量；v為流速。管材的選用也是十分重要。一方面必須能夠承受各種內外荷載的機械性能，例如剛度足夠，水密性能好，不滲透，不破裂，良好的水力性能，減少沿程水頭損失和局部水頭損失；另一方面價格適中，壽命長，防水和侵蝕能力較強。在埋管道時，應堅持將深埋和淺埋相結合的原則。深埋還是淺埋的選擇是根據冰凍層厚度，外部荷載，最小管頂覆土厚度和工程造價以及將來的管道維修費用等綜合因素決定的。管道設計規劃時，應秉承多平緩順直，少陡峭曲折的原則。

其次，應注意室外給水系統的其他附屬設施包括閥門，排氣閥，消火栓，閥門井等。這些設施都需要適當的設置和安裝。閥門應在主管道每隔500m到1000m設置一個檢修閥門。管道局部最高點應該設置排氣閥。排氣閥與管道直徑之比應在1：8到1：12之間。也可設在閥門井內。消火栓間隔為100m-120m，距建筑物不小于5m，距道路不大于2m。

消防水池的設計時，按照規定中的有效容積設計。關于消防水池的有效容積的規定，是必須滿足火災發生時的持續消防用水量，并按照公式2計算。

（2）

其中，V為消防水池的有效容積；Vn為室內消防用水量；Vw為室外消防用水量；Vg為室外給水管網供水量。但是該條款的定義有點模糊。在實際設計中，由于建筑物的差異，一般選擇按照最大建筑的消防用水來設計，而不是疊加用水量來設計消防水池。并且對于消防水池的保護半徑也有定義，即150m，但是在有些大型的小區，并不能滿足需求，故而可以分散設置多個。但是蓄水量應滿足150m的保護范圍。

2.室內給水系統

消防室內給水系統可以分為兩種，高壓制和臨時高壓制。高壓式給水系統有利于節約時間，因為無論何時，管道中水體一直處于壓力狀態下，發生火災時可以及時送水救災。但是，由于輸水管道、設備層和地下室都需要長期儲存大量水體，既不利于經濟和節約，而且會加重建筑負荷，干擾結構布局，增大滲漏的幾率。而臨時高壓給水系統可以解決這個問題，它只需要在地下室儲存全部水體，但是火災發生時，有短暫延誤撲救的危險。因此有些工程在中間設置轉輸水箱，或者在屋頂設置水箱，儲存的水體需要滿足火災突發的前10分鐘之內的用量。而且水泵應為應急常用。事實證明兩種給水系統均有使用。在給水系統中，各區供水分為串聯和并聯兩種方式。串聯系統有利于降低水泵負擔的壓力，經濟并安全，因此超高層建筑多選用串聯方式。并聯方式有利于分區給水，將各區供水獨立，但是水泵壓力增大。

3.自動噴水滅火系統

近年來，我國的滅火給水從以消火栓系統為主逐步向自動噴水滅火系統為主的過渡階段，這也是我國消防給水系統設置標準和發達國家逐步接軌的重大舉措。自動噴水滅火系統，早期是以“鉆孔管式噴水滅火系統”的形式出現，已經使用一百多年的歷史，從它被人們接受并使用期間，一直在不斷研發新技術、新設備與新材料。它已經是當今世界上公認的最為有效的自救滅火設施，并以應用最廣泛、用量最大而著稱。它具有安全可靠、經濟實用、滅火成功率高等特點，在保障人們的生命、財產安全方面起到了非常重要的作用。自動噴水滅火系統是一種由水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）、報警閥組、灑水噴頭，以及管道、供水設施組成的，并能在發生火災時自動噴水的自動滅火系統i。它一般設置在容易起火的部位、疏散通道和人員密集場所， 而且還設置在水災容易蔓延的通道， 不易發現和不易撲救的火災地方以及需要淋水降溫、保護等場所。這樣可以更及時、更迅速， 更有效的撲救火災，防止火災擴大化，減少人員和經濟的損失。

依照采用的噴頭不同，該系統可以分為三大大類：閉式系統、開式系統和水幕系統。閉式系統采用閉式灑水噴頭，而開式系統采用開式灑水噴頭。下面分別對其進行介紹分析。閉式灑水的自動噴水滅火系統包括：濕式系統、干式系統、預作用系統、簡易自動噴水系統等。

濕式系統一般用于常溫環境，即溫度不低于4度，不高于70度的環境。這是由于濕式系統的工作原理決定的。濕式系統是將在熱敏感元件感應到熱源時，破裂或者融化，從而戒備中的管道預留水體噴灑出來進行阻擋火勢。干式系統不受環境溫度的影響。它是將管道中充滿有壓氣體，而不是水。所以它可以用于高溫環境和低溫環境，但是由于水管中的氣體存在，會延遲救火時間，不利于快速滅火，因此它一般適用于溫度低于4度或者高于70度的環境，例如我國北方沒有取暖設施的地方。預作用系統是將以上兩種系統相互結合，取長補短。在更加敏感的報警系統提示下，同時開啟雨淋閥和供水泵，在噴頭開啟前將管道供水，從而提高供水效率和減短等待時間。該系統一般用于對環境狀態要求較高，例如嚴禁管道漏水，防止誤噴的建筑內。開式系統是在自動報警系統起動下，開啟雨淋閥和供水泵，以開式噴水閥噴水。該系統一般用于如若發生火災，蔓延速度較快，其他方式難以覆蓋廣泛的面積時。水幕系統是由水幕噴頭、和雨淋報警閥組，以及水流報警裝置等組成，主要用于擋煙阻火或者冷卻分隔物的場所。

4.結語

在設計消防給水系統時，不但要考慮實際工程所在的地點，環境和氣候，而且還應考慮其建筑自身的作用。不同的給水系統各有優缺點，也各有適用范圍。只有準確的把握其特點，才能在選擇上做出準確的抉擇。不但要考慮技術問題，同時應考慮業主、設計人員和施工人員的意見，做到滿足業主的要求，符合規范的規定，在施工中具有可行性，同時把握節約、經濟的基礎上優化設計。雖然消防給水系統已經經過幾十年，甚至上百年的研究和實際運用，依然存在許多問題和有待于改進的地方。隨著經濟技術的發展，相信消防給水系統會更加完善和有效。

參考文獻：

[] 辛瑞東大空間建筑的防火分區設計方法[J].建筑技術，2010，（3）：180.

[2] 王學謙.建筑防火安全技術[M].北京：化學工業出版社.2006.

錢萍（1966-），女，江蘇鹽城人，高級工程師，主要研究方向：消防工程與給排水。