淺談城市高層建筑消防供水的設計與安裝

王志懷

摘要：一些高層建筑內部功能復雜，隱患問題較多，一旦發生火災事故，人員逃生非常不便，很容易造成較大的人員傷亡和財產損失。本文對高層建筑的消防給水系統的合理化設計安裝進行了探討。

關鍵詞：高層建筑;消防給水;設計安裝

消防安裝工程是建筑工程施工的重要環節，是確保建筑項目安全使用的關鍵。特別是隨著城市化進程的加快和高層建筑的日益增多，雖然緩解了城市用地緊張和人口激增的壓力，帶給了人們更為舒適、便利的生活感受，但其帶來的火災隱患和危害也更大了。一些高層建筑內部功能復雜，隱患問題較多，一旦發生火災事故，人員逃生非常不便，很容易造成較大的人員傷亡和財產損失。因此，我們在享受高層建筑便利條件的同時，也必須提高建筑的消防應對能力，而其中最為關鍵的就是消防給水系統的設計和安裝。本文對高層建筑的消防給水系統的合理化設計安裝進行了探討。

一、高層建筑消防給水系統的組成與設計要求

高層建筑消防給水系統主要由消火栓系統和自動噴淋系統組成。其中消火栓系統屬于一種傳統的消防措施，它主要由消火栓泵、給水管道系統、穩壓系統、低壓壓力開關、高位消防水箱與地下消防水池等組成;而噴淋系統是近年來迅速發展，并在高層建筑中被廣泛應用的消防措施，可及時發現初期著火點，并自動噴水滅火，將火災隱患消滅和控制在初期階段。自動噴淋系統主要由報警閥組、壓力開關、噴淋頭、噴淋水泵、穩壓系統、消防水池、供水管網以及消防水的流量、壓力顯示與控制部分組成。其高位消防水箱可單獨設置，也可與消火栓系統共用。

由于高層建筑樓層高、結構復雜，因而火災撲救和人員撤離的難度也很大，很多高樓層火災難已超過了普通消防車的救援能力。而火災的撲滅和救援更多的只能依靠建筑內的消防系統，對火勢進行控制。從很多高層建筑火災成功撲救的案例來看，前期基本都是依靠火災報警系統和自動噴淋系統進行預警和控火的，后期則通過噴淋系統和消火栓系統配合共同滅火。設計時，應根據建筑的高度、功能要求、火災危險性等綜合考慮，保證消防給水充足，覆蓋到位。

二、高層建筑消防給水設計與施工要點

1、室外消防給水管網

高層建筑室外消防管網多采用環形結構，至少應有兩條與市政給水主干管相連通的給水管，以確保供水充足。此外，還應根據消防和生活的最大用水量，在保證正常水壓、流量的基礎上，按照經濟流速計算選擇最為合理的管徑。室外消防給水管管徑一般要求不小于DN100。管網布置時，考慮到分壓作用和為了方便檢修，應將消防環狀管網用閥門將其分成不同的獨立管段，每個管段設置消防栓的數量不應超過5個。

2、消防水池

消防水池主要作為市政管網供水的輔助，當市政管網不能保證室外消防供水設計流量時，火災延續時間內建筑物室內外消防用水量均應儲存在消防水池內。高層建筑消防水池多設計在地下室內，水池容積通常在幾百到上千立方，當容積大于500立方時分為兩格，大于1000立方時分成獨立的兩座。同時與市政管網相連通，以便于補水和儲水，補水管管徑應計算確定，但不應小于DN100。為了便于檢修，通常在消防水泵的供水管上設置有放水閥門。在實際使用中，有時會出現消防水量小于水泵設定流量的情況，并造成消防管網過壓，帶來安全隱患。對此，應采取穩壓回流措施，可在供水管上裝設安全穩壓閥，當管網過壓時，由穩壓閥將回流水排至消防水池，以幫助管網泄壓。當管網壓力不穩時，同樣可起到穩壓的作用。

3、消防水泵的選型與安裝

消防水泵應滿足消防給水系統的流量和壓力要求，流量揚程性能曲線應無駝峰、無拐點的光滑曲線，零流量的壓力不應大于大于設計工作壓力的140%，且宜大于設計工作壓力的120%;當出流量為設計壓力的150%時，出口壓力不應低于設計壓力的65%。消防水泵應工頻運行，工頻直接啟動，當功率較大時宜采用星三角或自耦降壓啟動。消防水泵應采用自灌式吸水，吸水管布置應避免形成氣囊，變徑連接時應采用偏心異徑管管頂平接;吸水管消防水泵吸水管穿越水池時，應采用柔性套管，采用剛性套管時，吸水管應設柔性接頭，且管徑不應大于DN150。

4、消防水箱

消防水箱是高層建筑撲救初期火災的重要設施，采用重力自流的水箱應設置在建筑的最高部位，在保證水壓的同時做到“專水專用”，以保證供水的可靠性。《消防給水及消火栓系統設計規范》中明確規定了消防水箱的容積，應儲存足夠10min以上的消防用水量。

5、室內消火栓

室內消火栓是控制火情，撲救火災的重要設施，是整個消防給水系統的終端，主要由消火栓、水槍、水帶等組成。高層建筑中，由于消防車撲救受限，因而很多地方只能用消火栓進行撲救，其位置的選擇非常關鍵。設計時應保證同樓層的任何部位都有不少于兩個消火栓水流噴射能同時到達，兩相鄰消火栓距離最大不超過30m。對于消火栓箱體的布置應以有利撲救、不影響通行為原則，盡量避免布置在人流量較大的地方，以免影響消火栓的使用和人員疏散;同時宜采用暗裝或半暗裝方式，減少占用樓層空間。消火栓栓口不應布置在每周側，其局地距離宜為1.1米，出水方向宜與設置消火栓的墻面垂直或向下。

6、自動噴淋系統的設計

濕式自動噴淋系統是一種將消防水與電氣相結合的自動化火災撲救設施，由于其對火災隱患發現和處置的及時性，已成為現代建筑，特別是高層建筑消防系統的“標配”。該系統運行原理比較簡單，當置于樓層吊頂下或頂板下的閉式噴頭上的熱敏元件感受到著火點的溫度后動作，噴頭開啟并第一時間向著火點噴水滅火，水流指示器動作并向報警控制器發出火災報警信號，向人們提示火災火情;同時報警閥組打開，壓力開關、流量開關、低壓壓力開關動作，噴淋泵啟動。自動噴淋系統通常以樓頂高位消防水箱作為穩壓水源，同時在室外設置水泵結合器，可將噴淋系統供水管路與外部水源相連通，從而保證了供水安全;噴淋水泵控制系統采用壓力開關連鎖和探測器加濕式報警閥上的壓力開關聯動相結合的控制方式，同時將開關動作信號與消控中心系統相連接，消控中心也可據此了解火情，對現場進行處置。考慮到噴淋系統與消火栓系統作用階段的不同，同時也為了確保供水安全，噴淋系統應采用專門的噴淋水泵。

三、結語

高層建筑的消防給水系統是比較復雜的，需要更多的考慮建筑結構和供水方面的問題。在設計和施工中，必須嚴格遵循《設計規范》要求，嚴格控制施工質量，才能確保消防給水系統的安全穩定運行，減少高層建筑火災的發生和危害。

參考文獻：

[1]豆云平，淺談高層建筑消防給水系統，《城市建筑》?，?2017?（3）?：151.

[2]武龍，高層建筑消防給水系統的設計淺析，《建筑建材裝飾》?，?2017?（8）.

（作者單位：河北鑫隆安全技術有限公司）