高層住宅公區(qū)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)探討

【摘 要】針對高層住宅項目，在現(xiàn)行的規(guī)范對其設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)要求下，從消防泵組數(shù)量、消防泵組功率、消防水池容積以及末端設(shè)備設(shè)施的角度進行分析，總結(jié)得出已經(jīng)設(shè)置有自動噴水滅火系統(tǒng)的高層住宅項目將該系統(tǒng)擴大至地上公共區(qū)域其技術(shù)上和經(jīng)濟上均具備較好的實施性，建議后續(xù)相關(guān)規(guī)范增加上述要求。

【關(guān)鍵詞】高層住宅； 公共區(qū)域； 自動噴水滅火系統(tǒng)

【中圖分類號】TU892【文獻標志碼】A

0 引言

根據(jù)現(xiàn)行的GB 50016-2014（2018版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求，除去超高層住宅以及設(shè)置有住宅功能的綜合樓以外，常規(guī)的高層住宅地上部分并未要求設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，而該系統(tǒng)在撲滅火災(zāi)方面的巨大作用已經(jīng)在實際的火災(zāi)中得到有效的證明。有研究結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，從經(jīng)濟性、安全性、合理性的原則出發(fā)，認為建筑消防中應(yīng)以自動噴水滅火系統(tǒng)為主［1］。另有張勤等［2］研究指出自動噴水滅火系統(tǒng)比傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)更具有技術(shù)上的可行性、功能上的有效性、經(jīng)濟上的實用性，理應(yīng)成為我國建筑消防的主要設(shè)施。消防疏散時，住宅自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)達到的消防安全目標首先是保護人身安全控制住火勢阻止火勢蔓延為室內(nèi)人員的逃生提供空間和時間，而進行有效的滅火及保護財產(chǎn)則是次要目標［3］。在住宅套內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)存在管理及使用的各種不便，而在住宅公共區(qū)域設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)正是可以為室內(nèi)人員的逃生提供空間和時間。下面從并且從技術(shù)上和經(jīng)濟上分析其實施難度和成本情況。

1 消防泵組數(shù)量

高層住宅公區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，消防泵組數(shù)量通常不需要增加。隨著我國汽車保有量的提升，新建民用建筑普遍設(shè)置有地下汽車庫，而根據(jù)車庫規(guī)范要求，停車數(shù)大于10輛的地下、半地下汽車庫就應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，可見有汽車庫的項目設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的標準非常低，實際情況是新建高層住宅項目普遍設(shè)置有自動噴水滅火系統(tǒng)（僅在地下室區(qū)域設(shè)置）。也就是說如把自動噴水滅火系統(tǒng)擴展至住宅地上全部區(qū)域，并不需要增加主機房內(nèi)自動噴水滅火系統(tǒng)加壓泵組數(shù)量，消防水泵房面積基本不需要增大，此時土建成本就不會大幅增加。

2 消防泵組功率

高層住宅公區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，消防泵組功率增加幅度不大。根據(jù)消防泵組特點，決定泵組成本及體積的主要參數(shù)為泵組功率，而影響泵組功率大小的是泵組流量和揚程。規(guī)范要求消防水泵的選擇和應(yīng)用應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)所需流量和壓力的要求。

根據(jù)自噴規(guī)范設(shè)置場所火災(zāi)危險等級分類要求，汽車停車場（庫）的火災(zāi)危險等級為中危險II級，對應(yīng)的噴水強度為8 L/（min·m2），經(jīng)過計算自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量通常約為40 L/s，住宅建筑火災(zāi)危險等級為輕危險級，對應(yīng)的噴水強度為4 L/（min·m2），而住宅公區(qū)單層通常不大于100 m2，大多數(shù)情況下噴頭數(shù)量不超過10處，圖1為某一實際住宅案例在標準層增設(shè)自噴系統(tǒng)的平面布置，以此模型經(jīng)過計算，具體詳見表1，得出在住宅公共區(qū)域增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量約為8.0 L/s，入口壓力約為22 mH2O?？梢钥闯鰶Q定消防泵組流量的是汽車停車場（庫）自動噴水滅火系統(tǒng)的流量。

消防水泵的揚程主要考慮管道沿程和局部水頭損失的累計值、最不利點處噴頭的工作壓力以及最不利點處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線之間的高程差。因住宅地上自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量遠低于地下部分，這就使得當?shù)厣献詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)動作時，管網(wǎng)內(nèi)流速較小，管網(wǎng)水頭損失也較低；同時分析消防泵組的流量揚程曲線，可知其在大流量時揚程較低，低流量時揚程較大。綜上，雖然地上設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)會導(dǎo)致最不利點處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線之間的高程差變大，但是管道沿程損失較低，結(jié)合消防泵組流量揚程曲線特點，可知當高層住宅地上公區(qū)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時實際選型得出的消防泵組的功率并未大幅增加，這就使得在泵組經(jīng)濟成本的增幅較低。

3 消防水池容積

高層住宅公區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，消防水池容積未必增加。根據(jù)規(guī)范，消防給水一起火災(zāi)滅火用水量應(yīng)按需要同時作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計算，即消防水池按地上、地下發(fā)生火災(zāi)時需要的滅火用水量分別復(fù)核，取值大者作為消防水池的實際容積。以一個地下室功能為I類汽車庫及配套用房，地上為大于54 m的高層住宅的項目為例，在住宅地上公共區(qū)域不設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時（方案一），整個項目的的消防系統(tǒng)設(shè)計情況見表2。

可知，消防水池實際容積按地下室滅火量取值為360 m3。

當高層住宅地上公區(qū)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)后（方案二），地上、地下的消防系統(tǒng)設(shè)計見表3。

消防水池容積仍按地下室滅火量取值為360 m3，并未因為地上增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)導(dǎo)致消防水池容積增加，相應(yīng)的土建成本不需要增加。

4 末端設(shè)備設(shè)施

高層住宅公區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，其末端設(shè)施設(shè)施實施技術(shù)難度不大，成本增加有限。高層住宅項目通常均在公共區(qū)域設(shè)置有水管井，即在末端增加自動噴水滅火系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)立管及末端試水的設(shè)置難度不大，最大的問題可能為因末端管道導(dǎo)致凈層高降低，但是，考慮到單層的噴頭數(shù)量較少，配管管徑通常不大于DN80，此時采取主管穿梁等方式可有效解決凈高問題；關(guān)于經(jīng)濟成本，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，僅考慮自噴末端設(shè)備設(shè)施，每1 m2造價僅為50～70元，該增加占整棟建筑的成本比例非常低，屬于可接受范圍。

5 總結(jié)

在高層住宅項目本身已經(jīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的情況下，在其地上公區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)時，消防泵組數(shù)量不變化，消防泵組功率增幅有限，消防水池容積通常也不需要擴大，增設(shè)末端設(shè)備設(shè)施的技術(shù)難度較低、成本增加有限。整體來說高層住宅公區(qū)增設(shè)自噴系統(tǒng)在技術(shù)和經(jīng)濟上均具有較好的可實施性，建議后續(xù)相關(guān)規(guī)范進行修編時予以考慮。

參考文獻

［1］ 羅成. 對自動噴水滅火系統(tǒng)在建筑消防中的主導(dǎo)地位及其性能的研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2002.

［2］ 張勤，吳華，傅斌. 自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)成為消防的主要設(shè)施［J］. 給水排水，2005（4）：81-83.

［3］ 朱鳴. 住宅噴淋系統(tǒng)的設(shè)計探討［J］. 給水排水，2003（10）：100-102+110.

［作者簡介］車騰騰（1984—），男，碩士，高級工程師，國家注冊公用設(shè)備工程師（給水排水），主要從事建筑給水排水工程設(shè)計與研究工作。