消防給排水設(shè)計常見問題措施

陳龍飛

摘要：國內(nèi)建筑業(yè)發(fā)展非常迅速，對高層建筑消防給排水設(shè)計的要求也日趨嚴(yán)格。特別是近年來，各省、市都先后開始實施建筑工程圖審查制度，其審查的主要依據(jù)為2000年頒布的《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強制性條文》，《強制性條文》所規(guī)定的各項條款是設(shè)計當(dāng)中必須遵循的硬性要求。

關(guān)鍵詞：建筑消防;給排水設(shè)計;問題措施

一、高層建筑內(nèi)應(yīng)控制

《高規(guī)》規(guī)定“同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱達到被保護范圍內(nèi)的任何部位?！痹谀承l形高層建筑中，其端部是否可以采用雙閥雙出口消火栓，從而省去1組單閥消火栓的設(shè)置呢？雖然在中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水排水設(shè)計手冊》（第二版）中提出“在每層樓的端部可采用雙閥雙出口消火栓”，但是《高規(guī)》中明確規(guī)定“十八層及十八層以下，每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅，當(dāng)設(shè)兩根消防豎管。有困難時，可設(shè)一根豎管，但必須采用雙閥雙出口消火栓?！鼻乙詮娭菩詶l文的形式予以規(guī)定。因此，在設(shè)計中我們應(yīng)該力求避免出現(xiàn)這種情況。

二、正確計算消火栓充實水柱長度，合理布置消火栓

《高規(guī)》規(guī)定“消火栓的水槍充實水柱應(yīng)通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應(yīng)小于10m;建筑高度超過100m的高層建筑不應(yīng)小于13m?！睂τ诮ㄖ叨炔怀^100m的高層建筑，設(shè)計中我們可以根據(jù)水槍最小流量5L/s，水槍噴嘴口徑19mm，查有關(guān)設(shè)計手冊得出水槍充實水柱長度為11.3m;對于建筑高度超過100m的高層建筑，我們可以調(diào)整水槍流量以達到滿足規(guī)范所需要水槍充實水柱長度。而在實際中，高層建筑標(biāo)準(zhǔn)樓層凈高考慮經(jīng)濟因素一般控制在4.0m以下，如果根據(jù)公式Sk=（H1-H2）/SINα計算水槍充實水柱，當(dāng)層高取4m，水槍上傾角取45°時，計算Sk為4.24m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達不到規(guī)范要求，即層高限制了充實水柱的長度。但是，我們可以調(diào)整水槍上傾角來達到提高充實水柱長度的目的，因為規(guī)范及有關(guān)手冊提出水槍上傾角不應(yīng)大于60°，并未規(guī)定其下限角度值。通過計算，當(dāng)層高仍舊取4m，充實水柱取11.3m時，水槍上傾角為14.87°。況且《高規(guī)》有關(guān)條文說明解釋道，口徑19mm水槍的充實水柱小于10m時，由于火場煙霧大，輻射熱高，撲救火災(zāi)有一定困難，所以水槍的充實水柱長度首先應(yīng)該計算，同時又要滿足《高規(guī)》規(guī)定各種高層建筑水槍的充實水柱下限值。按照水槍充實水柱長度，可以確定消火栓保護半徑，但是在設(shè)計中我們不能簡單的用保護半徑畫圓來布置消火栓。因為高層建筑平面中隔墻、內(nèi)走道、門的布置會影響消火栓的使用，設(shè)計中應(yīng)該用水龍帶長度、充實水柱的水平投影去校核消火栓保護半徑最遠(yuǎn)點。

三、正確設(shè)置消防水池及保證高層建筑兩路供水

通常在高層建筑中，在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時，規(guī)范都要求設(shè)置消防水池。計算消防水池容積時，應(yīng)將火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)各消防用水量之和減去市政進水管的補水量。補水時間可按最長的火災(zāi)延續(xù)時間計。如果要考慮室外消防用水量或是設(shè)置生活、消防共用水池，則還需要補充相應(yīng)的用水量。當(dāng)設(shè)置生活、消防共用水池時，不能利用建筑物的本體結(jié)構(gòu)做水池池壁以及池底，以防止生活水質(zhì)污染。對此，《強制性條文》中已經(jīng)明令禁止。同理，如果高層建筑屋頂設(shè)有生活、消防共用水箱，也應(yīng)滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應(yīng)該保證不少于2根，如果在接入泵房前就將引入管匯合為一，對消防水池而言，僅為單路供水，存在供水的安全隱患。同時，從消防水泵接入各消防管網(wǎng)的供水管也應(yīng)保證兩路。

四、高層建筑消防電梯間前室必須設(shè)消火栓

《高規(guī)》規(guī)定“高層建筑消防電梯間前室必須設(shè)消火栓”，那么設(shè)于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢？《高規(guī)》的條文說明對此并沒有具體說明，但是《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中對“消防電梯前室應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓”的條文說明中明確指出：消防電梯前室內(nèi)消火栓是為便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數(shù)內(nèi)。因此在設(shè)計中我們通常將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位。

五、消防水泵出口處的放水閥和穩(wěn)壓回流措施

《高規(guī)》規(guī)定“消防水泵的供水管上應(yīng)設(shè)置DN65的放水閥門”，目的是便于水泵檢查試驗時排水。排水量小時，可直接排至泵房集水池;排水量大時，可排回消防水池。同時，消防水泵出口還需要考慮一定的穩(wěn)壓回流措施。因為在實際使用防水泵出口還需要考慮一定的穩(wěn)壓回流措施。因為在實際使用中，會出現(xiàn)消防水量小于水泵選定流量值的情況，此時水泵揚程遠(yuǎn)大于設(shè)計值，在無任何回流措施保護下，消防管網(wǎng)壓力過大，容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設(shè)安全穩(wěn)壓閥，在管網(wǎng)超壓時，可以通過回流管泄壓，將回流水排至消防水池;在管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定時，亦可穩(wěn)壓。

六、高層建筑部分層自噴配水管入口應(yīng)按要求減壓

新《自噴規(guī)范》規(guī)定：“管道直徑應(yīng)經(jīng)水力計算確定。配水管道的布置，應(yīng)使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa?！倍稀蹲試娨?guī)范》對此并無具體要求。高層民用建筑火災(zāi)危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據(jù)最高層最不利噴頭工作壓力經(jīng)過計算而選擇。計算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3MPa（最不利噴頭工作壓力按0.05MPa計），由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4MPa。因而在設(shè)計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事，應(yīng)該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程，并在此基礎(chǔ)上校核底部幾層配水管入口處壓力。

七、正確設(shè)置自噴末端試水裝置，解決末端試水裝置排水問題

《自噴規(guī)范》要求“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應(yīng)設(shè)置末端試水裝置，末端試水裝置的出水，應(yīng)采取孔口出流的方式排入排水管道?！痹谠O(shè)計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設(shè)置，但是往往忽視試水接頭的設(shè)置，特別是試水接頭出水口的口徑?jīng)]有交代。其實目前市場許多消防設(shè)備生產(chǎn)廠家，可以生產(chǎn)成套的末端試水裝置（ZSPP末端試水裝置，含試水閥、壓力表、試水接頭），我們只需要根據(jù)設(shè)計要求，按照試水接頭出水口的流量系數(shù)選擇定型產(chǎn)品即可。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果;自噴排水管也應(yīng)設(shè)計成間接排放，以免下水道氣體通過排水漏斗散入室內(nèi)，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。

八、消防增壓泵的設(shè)置問題

為保證《高規(guī)》或《自噴規(guī)范》要求的最高層消火栓或噴頭的靜壓力值，在高位水箱的水位差不夠的情況下，設(shè)計中我們一般在高位水箱處設(shè)置消防增壓泵。首先，增壓泵的流量要滿足1股水柱或1個噴頭的水量;其次，增壓泵的揚程不宜過大。由于高位水箱消防水位與頂層消火栓或噴頭已有一定的位差，規(guī)范要求的靜壓力值減去這個水位差就是增壓泵的最小揚程，所以增壓泵的揚程一般只需要幾米足以滿足要求。如果增壓泵揚程選的過大，將導(dǎo)致下層管網(wǎng)承壓過高，消火栓出口壓力或是各層自噴配水干管入口處壓力增大，均需采取減壓措施，使消防系統(tǒng)復(fù)雜化。但是僅靠增壓泵來滿足消防靜壓要求也不合適，因為增壓泵的運行由壓力傳感信號控制向消防系統(tǒng)不斷打水以維持壓力，水泵需要常年頻繁啟停，機件容易損壞。故在條件允許的情況下，與建筑協(xié)商適當(dāng)抬高水箱位置，利用高位水箱穩(wěn)壓最為穩(wěn)妥;建筑條件實在不允許時，設(shè)計選擇帶氣壓水罐的增壓設(shè)施亦可。