淺談城市高層建筑消防供水的設(shè)計(jì)與安裝

王志懷

摘要：一些高層建筑內(nèi)部功能復(fù)雜，隱患問題較多，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，人員逃生非常不便，很容易造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文對(duì)高層建筑的消防給水系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)安裝進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑;消防給水;設(shè)計(jì)安裝

消防安裝工程是建筑工程施工的重要環(huán)節(jié)，是確保建筑項(xiàng)目安全使用的關(guān)鍵。特別是隨著城市化進(jìn)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(zāi)隱患和危害也更大了。一些高層建筑內(nèi)部功能復(fù)雜，隱患問題較多，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，人員逃生非常不便，很容易造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，我們?cè)谙硎芨邔咏ㄖ憷麠l件的同時(shí)，也必須提高建筑的消防應(yīng)對(duì)能力，而其中最為關(guān)鍵的就是消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝。本文對(duì)高層建筑的消防給水系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)安裝進(jìn)行了探討。

一、高層建筑消防給水系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)要求

高層建筑消防給水系統(tǒng)主要由消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)組成。其中消火栓系統(tǒng)屬于一種傳統(tǒng)的消防措施，它主要由消火栓泵、給水管道系統(tǒng)、穩(wěn)壓系統(tǒng)、低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱與地下消防水池等組成;而噴淋系統(tǒng)是近年來迅速發(fā)展，并在高層建筑中被廣泛應(yīng)用的消防措施，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期著火點(diǎn)，并自動(dòng)噴水滅火，將火災(zāi)隱患消滅和控制在初期階段。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)主要由報(bào)警閥組、壓力開關(guān)、噴淋頭、噴淋水泵、穩(wěn)壓系統(tǒng)、消防水池、供水管網(wǎng)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(dú)設(shè)置，也可與消火栓系統(tǒng)共用。

由于高層建筑樓層高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而火災(zāi)撲救和人員撤離的難度也很大，很多高樓層火災(zāi)難已超過了普通消防車的救援能力。而火災(zāi)的撲滅和救援更多的只能依靠建筑內(nèi)的消防系統(tǒng)，對(duì)火勢(shì)進(jìn)行控制。從很多高層建筑火災(zāi)成功撲救的案例來看，前期基本都是依靠火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警和控火的，后期則通過噴淋系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)配合共同滅火。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑的高度、功能要求、火災(zāi)危險(xiǎn)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(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

1、室外消防給水管網(wǎng)

高層建筑室外消防管網(wǎng)多采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，至少應(yīng)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(yīng)根據(jù)消防和生活的最大用水量，在保證正常水壓、流量的基礎(chǔ)上，按照經(jīng)濟(jì)流速計(jì)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(wǎng)布置時(shí)，考慮到分壓作用和為了方便檢修，應(yīng)將消防環(huán)狀管網(wǎng)用閥門將其分成不同的獨(dú)立管段，每個(gè)管段設(shè)置消防栓的數(shù)量不應(yīng)超過5個(gè)。

2、消防水池

消防水池主要作為市政管網(wǎng)供水的輔助，當(dāng)市政管網(wǎng)不能保證室外消防供水設(shè)計(jì)流量時(shí)，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)建筑物室內(nèi)外消防用水量均應(yīng)儲(chǔ)存在消防水池內(nèi)。高層建筑消防水池多設(shè)計(jì)在地下室內(nèi)，水池容積通常在幾百到上千立方，當(dāng)容積大于500立方時(shí)分為兩格，大于1000立方時(shí)分成獨(dú)立的兩座。同時(shí)與市政管網(wǎng)相連通，以便于補(bǔ)水和儲(chǔ)水，補(bǔ)水管管徑應(yīng)計(jì)算確定，但不應(yīng)小于DN100。為了便于檢修，通常在消防水泵的供水管上設(shè)置有放水閥門。在實(shí)際使用中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)消防水量小于水泵設(shè)定流量的情況，并造成消防管網(wǎng)過壓，帶來安全隱患。對(duì)此，應(yīng)采取穩(wěn)壓回流措施，可在供水管上裝設(shè)安全穩(wěn)壓閥，當(dāng)管網(wǎng)過壓時(shí)，由穩(wěn)壓閥將回流水排至消防水池，以幫助管網(wǎng)泄壓。當(dāng)管網(wǎng)壓力不穩(wěn)時(shí)，同樣可起到穩(wěn)壓的作用。

3、消防水泵的選型與安裝

消防水泵應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)的流量和壓力要求，流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)無駝峰、無拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量的壓力不應(yīng)大于大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%;當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)壓力的150%時(shí)，出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)壓力的65%。消防水泵應(yīng)工頻運(yùn)行，工頻直接啟動(dòng)，當(dāng)功率較大時(shí)宜采用星三角或自耦降壓?jiǎn)?dòng)。消防水泵應(yīng)采用自灌式吸水，吸水管布置應(yīng)避免形成氣囊，變徑連接時(shí)應(yīng)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(shí)，應(yīng)采用柔性套管，采用剛性套管時(shí)，吸水管應(yīng)設(shè)柔性接頭，且管徑不應(yīng)大于DN150。

4、消防水箱

消防水箱是高層建筑撲救初期火災(zāi)的重要設(shè)施，采用重力自流的水箱應(yīng)設(shè)置在建筑的最高部位，在保證水壓的同時(shí)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(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確規(guī)定了消防水箱的容積，應(yīng)儲(chǔ)存足夠10min以上的消防用水量。

5、室內(nèi)消火栓

室內(nèi)消火栓是控制火情，撲救火災(zāi)的重要設(shè)施，是整個(gè)消防給水系統(tǒng)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(jìn)行撲救，其位置的選擇非常關(guān)鍵。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證同樓層的任何部位都有不少于兩個(gè)消火栓水流噴射能同時(shí)到達(dá)，兩相鄰消火栓距離最大不超過30m。對(duì)于消火栓箱體的布置應(yīng)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(shí)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(yīng)布置在每周側(cè)，其局地距離宜為1.1米，出水方向宜與設(shè)置消火栓的墻面垂直或向下。

6、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

濕式自動(dòng)噴淋系統(tǒng)是一種將消防水與電氣相結(jié)合的自動(dòng)化火災(zāi)撲救設(shè)施，由于其對(duì)火災(zāi)隱患發(fā)現(xiàn)和處置的及時(shí)性，已成為現(xiàn)代建筑，特別是高層建筑消防系統(tǒng)的“標(biāo)配”。該系統(tǒng)運(yùn)行原理比較簡(jiǎn)單，當(dāng)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(diǎn)的溫度后動(dòng)作，噴頭開啟并第一時(shí)間向著火點(diǎn)噴水滅火，水流指示器動(dòng)作并向報(bào)警控制器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，向人們提示火災(zāi)火情;同時(shí)報(bào)警閥組打開，壓力開關(guān)、流量開關(guān)、低壓壓力開關(guān)動(dòng)作，噴淋泵啟動(dòng)。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)通常以樓頂高位消防水箱作為穩(wěn)壓水源，同時(shí)在室外設(shè)置水泵結(jié)合器，可將噴淋系統(tǒng)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(tǒng)采用壓力開關(guān)連鎖和探測(cè)器加濕式報(bào)警閥上的壓力開關(guān)聯(lián)動(dòng)相結(jié)合的控制方式，同時(shí)將開關(guān)動(dòng)作信號(hào)與消控中心系統(tǒng)相連接，消控中心也可據(jù)此了解火情，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置?？紤]到噴淋系統(tǒng)與消火栓系統(tǒng)作用階段的不同，同時(shí)也為了確保供水安全，噴淋系統(tǒng)應(yīng)采用專門的噴淋水泵。

三、結(jié)語

高層建筑的消防給水系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，需要更多的考慮建筑結(jié)構(gòu)和供水方面的問題。在設(shè)計(jì)和施工中，必須嚴(yán)格遵循《設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，才能確保消防給水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少高層建筑火災(zāi)的發(fā)生和危害。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：河北鑫隆安全技術(shù)有限公司）