高層住宅自動(dòng)水滅火系統(tǒng)的選用

文/劉偉 上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司 上海 200062

隨著城市的高速發(fā)展，以及國(guó)家在農(nóng)村城市化政策的大力推行下，住宅建筑正如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，特別是高層住宅已在大小城市遍地開花。相對(duì)于多層住宅，高層住宅因人員密集、疏散困難、火災(zāi)危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)經(jīng)常導(dǎo)致大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，因此在高層住宅建筑內(nèi)選用合理的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)就顯得尤為重要。

1、高層住宅火災(zāi)特點(diǎn)

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定建筑高度大于27米的住宅為高層住宅，高層住宅火災(zāi)有如下特點(diǎn)：

（1）火災(zāi)隱患多。住戶生活習(xí)慣和裝修材料不規(guī)范、樓道堆積雜物等都是火災(zāi)隱患。

（2）火勢(shì)蔓延快。高層建筑的樓梯間和豎向井道一般貫穿若干樓層，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)及煙霧蔓延速度達(dá)到3～4米/秒，往往不到30秒的時(shí)間內(nèi)，煙氣就蔓延了到整個(gè)樓層。

（3）疏散困難。樓層高度越高，疏散難度越大。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于人員密度大，火勢(shì)及煙霧的快速蔓延也會(huì)加重疏散難度。

（4）撲救難度大。高層住宅多數(shù)達(dá)到幾十米，甚至近百米，由于人體承受能力及技術(shù)設(shè)備限制，難以依靠外部撲救。

2、高層住宅火災(zāi)案例

由于高層住宅的逐漸增多，高層住宅火災(zāi)也逐漸開始出現(xiàn)在人們的視野范圍內(nèi)，近年來國(guó)內(nèi)發(fā)生的、產(chǎn)生嚴(yán)重后果的幾例主要火災(zāi)案例如下：

（1）2010年11月15日，上海靜安區(qū)高層住宅火災(zāi)，導(dǎo)致58人遇難。

（2）2015年7月11日，湖北武漢紫荊家園火災(zāi)，導(dǎo)致7人死亡，12人受傷。

（3）2017年6月22日，浙江杭州藍(lán)色錢江小區(qū)火災(zāi)，導(dǎo)致4人死亡。

（4）2018年4月26日，廣西南寧市高層住宅火災(zāi)，致1死4傷。

（5）2019年1月9日，河南泌陽縣高層住宅火災(zāi)，導(dǎo)致30多人受傷。

由上可見，隨著高層住宅的增多，近年來高層住宅內(nèi)的火災(zāi)均呈逐年上升趨勢(shì)。這些火災(zāi)起因不盡相同，有因人為原因、也有因設(shè)備及材料老化導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)，而此類高層住宅內(nèi)都未設(shè)置自動(dòng)水滅火系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，便無法有效阻止，故而所造成的后果都極其嚴(yán)重，動(dòng)輒都是以生命和財(cái)產(chǎn)的巨大傷亡為代價(jià)。目前階段由于人體承受能力及消防設(shè)備技術(shù)條件的限制，高層住宅的消防只能以預(yù)防為主，立足于自救，無法完全依靠外部力量來保障消防安全。如何預(yù)防火災(zāi)發(fā)生就顯得尤為重要，這樣對(duì)自動(dòng)水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求則更加迫切了。

2017年7月，美國(guó)消防協(xié)會(huì)（NFPA）發(fā)布了《噴淋系統(tǒng)：美國(guó)經(jīng)驗(yàn)》報(bào)告。報(bào)告總結(jié)了噴淋系統(tǒng)，特別是高層住宅噴淋系統(tǒng)的安裝情況、可靠度、有效性以及對(duì)結(jié)構(gòu)火災(zāi)的影響。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2010-2014年發(fā)生的結(jié)構(gòu)火災(zāi)中，只有10%的起火建筑安裝了噴淋系統(tǒng)。住宅火災(zāi)導(dǎo)致人員傷亡事故較多，但發(fā)生火災(zāi)的住宅建筑中，僅有7%安裝了噴淋系統(tǒng)。統(tǒng)計(jì)還顯示每1000人的家庭火災(zāi)中，安裝噴淋的死亡人事比不安裝噴淋的建筑死亡人數(shù)低81%。這個(gè)結(jié)論說明，在高層住宅內(nèi)安裝自動(dòng)水滅火系統(tǒng)能有效減少人員傷亡，并保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全。

3、有關(guān)高層住宅內(nèi)的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)要求

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，僅針對(duì)超高層住宅要求設(shè)置自動(dòng)水滅火系統(tǒng)：“建筑高度大于100米住宅應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并宜采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”。建筑高度在27～100米之間的高層住宅建筑，并未作自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置要求。隨著各地逐年增多的火災(zāi)事故，一起起觸目驚心的慘痛教訓(xùn)，以及人們對(duì)消防意識(shí)的日益重視，部分地區(qū)已根據(jù)地方實(shí)際情況，對(duì)高層住宅作了更深一步的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)要求。

在靜安區(qū)高層住宅火災(zāi)后，上海市歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并根據(jù)滬府發(fā)[2011]17號(hào)文的精神，并在當(dāng)?shù)亍蹲≌O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中及時(shí)地補(bǔ)充了:“十層及以上或建筑高度超過27m且不超過100的住宅，其每層的公共部位應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”的規(guī)定。地方依據(jù)了地方規(guī)范《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》相關(guān)做法，逐漸形成了一套成熟的地方性高層住宅建筑水滅火系統(tǒng)做法，對(duì)高層住宅水滅火系統(tǒng)作了更進(jìn)一步的規(guī)定，這些消防條文及做法無疑是具有前瞻性的，也同時(shí)提供給我們高層住宅水滅火系統(tǒng)的方向。

4、自動(dòng)水滅火系統(tǒng)在高層住宅中的應(yīng)用

據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，住宅火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為輕危險(xiǎn)級(jí)，為有效地預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生及蔓延，避免火災(zāi)造成更大的損失，需要在住宅內(nèi)采用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。因住宅內(nèi)部設(shè)置噴淋系統(tǒng)往往不被人們接受，借鑒上海地區(qū)規(guī)定，可在公共走道區(qū)域設(shè)置噴淋系統(tǒng)。針對(duì)建筑高度為27～100米之間的高層住宅，常見的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)有兩種形式：局部應(yīng)用系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

（1）當(dāng)公共走道、電梯廳等空間并不大時(shí)，只需要設(shè)置幾只噴頭，如果采用一套完整自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，對(duì)于原本危險(xiǎn)等級(jí)并不高的建筑來說，不僅需要增加大量的投資，還涉及到后期管理維護(hù)等成本，確實(shí)有些得不償失。高層住宅內(nèi)均設(shè)置有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，那么如果可借用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為自動(dòng)水滅火系統(tǒng)提供必需的水量及水壓，則不但保障了住戶的人身及財(cái)產(chǎn)建筑的安全，亦可節(jié)省造價(jià)。

根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，建筑高度大于27米的高層住宅，其室內(nèi)消火栓流量最小為10L/S。當(dāng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)合用消防水量時(shí)，必須保證不影響室內(nèi)消火栓使用。每個(gè)灑水噴頭流量系數(shù)按K=80，最不利處噴頭的工作壓力按不小于0.05MPa計(jì)算，單只噴頭流量為=0.94L/S，當(dāng)局部應(yīng)用系統(tǒng)采用4只噴頭時(shí)，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為q=1.3×4×0.94=4.90（L/S）＜5L/S。即當(dāng)局部應(yīng)用系統(tǒng)使用時(shí)，仍能保證一股消防水槍正常使用，系統(tǒng)可合用消防流量，系統(tǒng)可由消火栓加壓泵、信號(hào)閥、噴頭組成，系統(tǒng)形式詳見圖示1。

（2）當(dāng)公共走道、電梯廳等空間較大時(shí)，布置的噴頭數(shù)超過了4只，此時(shí)如將局部應(yīng)用系統(tǒng)同室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合用，則會(huì)影響室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的正常使用。此種情況下，高層住宅的室內(nèi)水滅火系統(tǒng)就必須單獨(dú)為一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，系統(tǒng)由噴淋泵、濕式報(bào)警閥組、信號(hào)閥、水流指示器、噴頭、末端試水裝置等組成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求設(shè)置，火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)采用輕危險(xiǎn)級(jí)，設(shè)計(jì)流量約為15L/S，系統(tǒng)形式詳見圖示2。

圖示1 自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)

圖示2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

5、高層住宅使用自動(dòng)水滅火系統(tǒng)注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)高層住宅滿足如上使用自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)條件時(shí)，自室內(nèi)消火栓系統(tǒng)中接出的局部應(yīng)用系統(tǒng)可不設(shè)報(bào)警閥組、水流指示器和末端試水裝置，但須在配水管入口處設(shè)置過濾器及帶鎖定裝置的控制閥，且必須采用快速響應(yīng)噴頭。

（2）局部應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)采用壓力開關(guān)聯(lián)動(dòng)消防泵的控制方式，并需設(shè)置電動(dòng)警鈴報(bào)警。

（3）系統(tǒng)配水支管壓力需滿足自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)要求，給水壓力超過0.40MPa的配水支管采用減壓孔板減壓。

（4）采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，最高與最低位置灑水噴頭高程差不宜大于50米。

結(jié)語：

高層住宅中，合理選用一套安全、經(jīng)濟(jì)的水滅火系統(tǒng)，能有效地保障住戶的人身及財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)不同的建筑構(gòu)造及布局，選用不同的水滅火系統(tǒng)，方能物盡其用。