對單建式人防工程消防給排水設計的幾點思考

楊 樹

(上海民防建筑研究設計院有限公司，上海 200032)

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對單建式人防工程消防給排水設計的幾點思考

楊 樹

(上海民防建筑研究設計院有限公司，上海 200032)

介紹了單建式人防工程的定義和主要特點，闡述了消防設計對單建式人防工程消防安全的重要意義，著重對單建式人防工程的消防給排水設計常見問題進行了分析探討，為類似工程的設計提供參考。

單建式人防工程，消防給排水，設計

0 引言

單建式人防工程是指為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護等需要而單獨修建的地下人防工程。它與結合民用建筑修建的防空地下室共同構成了城市人防工程體系。單建式工程多位于公共場所，且建筑規模較大，非常適宜搞平戰結合開發利用。20世紀80年代末、90年代初以來，新建的單建式人防工程多為平戰結合項目，在繁榮城市經濟、促進社會就業、改善城市交通環境、完善城市功能、提升城市綜合防護能力和承載能力等方面發揮了重要作用。

然而由于該類工程大部分結構處于原地表以下，平時人流密集，一旦發生火災后，熱量不易散失，溫度高，煙霧大，燃燒時間長，會對人民的生命財產安全造成嚴重威脅，所以工程的消防安全極其重要。消防給排水設計是整個消防設計的重要組成部分，如何依據現行規范，使單建式人防工程的消防給排水設計達到合理化和科學化，保障好工程的消防安全，是我們設計工作者共同關心的問題。下面筆者結合新版消防規范，談一下對單建式人防工程消防給排水設計的幾點思考，以供大家參考。

1 高位消防水箱的設置

單建式人防工程室內消防給水系統通常采用臨時高壓消防給水系統。根據GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范第6.1.9條規定：“室內采用臨時高壓消防給水系統時，高位消防水箱的設置應符合下列規定：1.高層民用建筑、總建筑面積大于10 000 m2且層數超過2層的公共建筑和其他重要建筑，必須設置高位消防水箱；2.其他建筑應設置高位消防水箱，但當設置高位消防水箱確有困難，且采用安全可靠的消防給水形式時，可不設置高位消防水箱，但應設穩壓泵；3.當市政供水管網的供水能力在滿足生產、生活最大小時用水量后，仍能滿足初期火災所需的消防流量和壓力時，市政直供水可替代高位消防水箱。”對于單建式人防工程，由于受到條件限制，有時設置高位消防水箱很難，所以在實際設計中，要根據工程實際情況進行選擇。如果市政直供水水量及水壓可滿足上述條文的第3款，即可用市政直供水替代高位消防水箱，如果市政直供水不滿足要求，則根據上述條文第2款和GB 50098—2009人民防空工程設計防火規范第7.6.3條規定：“單建掘開式、坑道式、地道式人防工程當不能設置高位消防水箱時，宜設置氣壓給水裝置。氣壓罐的調節容積：消火栓系統不應小于300 L，噴淋系統不應小于150 L”，應設置穩壓泵及氣壓罐對室內消防給水系統進行穩壓。那穩壓泵流量和壓力、氣壓罐的調節容積該如何確定，試簡析如下：

對于穩壓泵流量，根據GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范第5.3.2條規定：“穩壓泵的設計流量應符合下列規定：1.穩壓泵的設計流量不應小于消防給水系統管網的正常泄漏量和系統自動啟動流量；2.消防給水系統管網的正常泄漏量應根據管道材質、接口形式等確定，當沒有管網泄漏量數據時，穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%～3%計，且不宜小于 1 L/s；3.消防給水系統所采用報警閥壓力開關等自動啟動流量應根據產品確定?！庇纱说贸觯€壓泵的流量要滿足正常泄漏量和系統自動啟動流量的要求。但消防水泵從接到啟泵信號到水泵正常運轉存在時間間隔，筆者認為，在此時間間隔內，穩壓泵流量應能滿足初期火災滅火的需要。以噴淋系統和消火栓系統為例，1只流量系數K=80的噴頭在工作壓力為0.1 MPa下的流量為1.33 L/s，1只消火栓最小流量以5 L/s計，噴淋系統和消火栓系統穩壓泵的設計流量分別取1.33 L/s和5 L/s。這樣既滿足了規范所要求的穩壓泵流量，又滿足初期火災滅火的需要。

對于穩壓泵壓力，根據GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范第5.3.3條規定：“穩壓泵的設計壓力應符合下列要求：1.穩壓泵的設計壓力應滿足系統自動啟動和管網充滿水的要求；2.穩壓泵的設計壓力應保持系統自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態時大于系統設置自動啟泵壓力值，且增加值宜為 0.07 MPa～0.10 MPa；3.穩壓泵的設計壓力應保持系統最不利點處水滅火設施在準工作狀態時的壓力大于該處的靜水壓，且增加值不應小于 0.15 MPa?！庇纱说贸?，穩壓泵的設計壓力既不能過大，增加管網造價，也不能過低，影響系統充水和啟泵。

對于氣壓罐的調節容積，應將噴淋系統和消火栓系統分別考慮。分析如下：

第一，對于噴淋系統，根據GB 50084—2001自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)第10.3.2條規定：“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容積，應按照系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10 min用水量確定?！贝颂帪楹喕嬎?，假設最不利處4只噴頭的最低工作壓力均為0.1 MPa，噴頭流量系數為K=80，4只噴頭在最低工作壓力下10 min的用水量為q4=4×80×10=3 200 L=3.2 m3。由此得出該條件下自動噴淋系統氣壓罐的調節容積應為3.2 m3。由于上述規范條款為強制性條文，為了保證消防安全，筆者建議在實際工程中，設計人員應認真計算氣壓罐的調節容積，而不能簡單地選取150 L作為氣壓罐的設計參數。

第二，對于消火栓系統，由于每個工程的功能不一，面積不一，體積不一，相應的室內消火栓系統用水量也不一致，同時使用的水槍數量也不一樣，但均應保證工程內的任何部位均有2只消防水槍的2股充實水柱同時到達。如果考慮初期火災用水均由氣壓罐提供，那么氣壓罐的調節容積將會很大，超過一般的產品規格，故氣壓罐的調節容積只考慮2只消防水槍的用水量。根據GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范第11.0.3條規定：“消防水泵應確保從接到啟泵信號到水泵正常運轉的自動啟動時間不應大于2 min”，說明在不設高位消防水箱的前提下，消火栓水泵正常運轉前的消防用水量，應由氣壓罐調節容積來承擔。所以消火栓系統氣壓罐的調節容積由同時使用的2只消防水槍乘以單支水槍的流量再乘以120 s求得，若單支水槍的流量以5 L/s計，氣壓罐的調節容積為1.2 m3。

第三，根據GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范第5.3.4條規定：“設置穩壓泵的臨時高壓消防給水系統應設置防止穩壓泵頻繁啟停的技術措施，當采用氣壓水罐時，其調節容積應根據穩壓泵啟泵次數不大于15次/h計算確定，但有效儲水容積不宜小于150 L?！眹娏芟到y和消火栓系統所計算出的氣壓罐調節容積，均應按此條規范進行復核。

另外，除了氣壓罐的調節容積外，每個系統氣壓罐的最低工作壓力應滿足該系統最不利設備的最低工作壓力及靜水壓力要求。

2 滅火器的配置

滅火器作為初期火災有效的滅火工具，在單建式人防工程消防安全中，扮演著重要的角色。設計人員在滅火器的設計中，往往只計算滅火器的數量，容易忽略滅火器的最大保護距離。而滅火器保護距離的遠近，顯然是滅火器能否控制火情的重要因素。距離關系到人們能否及時取用滅火器，進而是否能夠迅速撲滅初期小火，或者是否會使火勢失控成災等一系列問題。故設計人員在設計中，應根據GB 50140—2005建筑滅火器配置設計規范第5.2.1條～5.2.4條之規定，仔細復核滅火器的最大保護距離是否滿足要求。

3 管道穿防火墻處的防火處理

單建式人防工程由于既要滿足平時使用的要求，又能在戰時轉換為人防工程，故必然會有許多管線穿越防火墻。設計人員在設計過程中，往往只按照人防要求，在管道穿越人防圍護結構處預埋了剛性防水套管，沒有關注到管道穿越防火墻處的防火處理。根據GB 50016—2014建筑設計防火規范第6.1.6條規定及條文解釋，當管道必須穿越防火墻時，應采用彈性較好的不燃材料或防火封堵材料將墻與管道之間的空隙緊密填實；對于采用塑料等遇高溫或火焰易收縮變形或燒蝕的材質的管道，要采取措施使該類管道在受火后能被封閉，如設置熱膨脹型阻火圈或者設置在具有耐火性能的管道井內等，以防止火勢和煙氣穿過防火分隔體。

4 消防排水

根據GB 50098—2009人民防空工程設計防火規范第7.8.1條規定：“設置有消防給水的人防工程，必須設置消防排水設施” 。在設計過程中設計人員也會設置排水設施，但容易忽略掉消防排水量的復核。根據第7.8.1條的條文解釋，一般消防排水量可按消防設計流量的80%計算，故在設計中，應當按防火分區逐個復核排水泵的流量是否滿足消防排水量的要求，而消防設計流量應以人防工程室內各消防系統設計流量之和確定。同時，工程內集水井的設置也應符合GB 50015—2003建筑給排水設計規范(2009年版)的相關規定。

5 結語

單建式人防工程的消防給排水設計應與時俱進，在不斷發現問題的同時，尋求更為科學合理的解決辦法，為工程的消防安全提供可靠保證。

[1]GB 50016—2014，建筑設計防火規范.

[2]GB 50015—2003，建筑給排水設計規范.

[3]GB 50098—2009，人民防空工程設計防火規范.

[4]GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統技術規范.

[5]GB 50140—2005，建筑滅火器配置設計規范.

[6]GB 50084—2001，自動噴水滅火系統設計規范(2005年版).

Consideration on fire-fighting water-supply and drainage design in single-building type civil defense projects

Yang Shu

(ShanghaiCivilAirDefenseArchitecturalResearchandDesignInstitute,Shanghai200032,China)

The paper introduces the definition and major features of the single-building type civil defense project, illustrates the essential meaning of the fire-fighting design for the safety of the type of buildings, and explores common problems in the fire-fighting water-supply and drainage design in the project, so as to provide reference for the design of similar projects.

single-building type civil defense project, fire-fighting water-supply and drainage, design

1009-6825(2015)18-0129-02

2015-04-17

楊 樹(1988- )，男，助理工程師

TU998.1

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