高層住宅公區(qū)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)探討

【摘 要】針對高層住宅項(xiàng)目，在現(xiàn)行的規(guī)范對其設(shè)置自動(dòng)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(jìn)行分析，總結(jié)得出已經(jīng)設(shè)置有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的高層住宅項(xiàng)目將該系統(tǒng)擴(kuò)大至地上公共區(qū)域其技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均具備較好的實(shí)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

【中圖分類號】TU892【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

0 引言

根據(jù)現(xiàn)行的GB 50016-2014（2018版）《建筑設(shè)計(jì)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(dòng)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(shí)際的火災(zāi)中得到有效的證明。有研究結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從經(jīng)濟(jì)性、安全性、合理性的原則出發(fā)，認(rèn)為建筑消防中應(yīng)以自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為主［1］。另有張勤等［2］研究指出自動(dòng)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(jì)上的實(shí)用性，理應(yīng)成為我國建筑消防的主要設(shè)施。消防疏散時(shí)，住宅自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的消防安全目標(biāo)首先是保護(hù)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(shí)間，而進(jìn)行有效的滅火及保護(hù)財(cái)產(chǎn)則是次要目標(biāo)［3］。在住宅套內(nèi)設(shè)置自動(dòng)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(dòng)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(shí)間。下面從并且從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上分析其實(shí)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(dòng)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，可見有汽車庫的項(xiàng)目設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)非常低，實(shí)際情況是新建高層住宅項(xiàng)目普遍設(shè)置有自動(dòng)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)擴(kuò)展至住宅地上全部區(qū)域，并不需要增加主機(jī)房內(nèi)自動(dòng)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(shí)土建成本就不會(huì)大幅增加。

2 消防泵組功率

高層住宅公區(qū)增設(shè)自動(dòng)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(diǎn)，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(yáng)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(xiǎn)等級分類要求，汽車停車場（庫）的火災(zāi)危險(xiǎn)等級為中危險(xiǎn)II級，對應(yīng)的噴水強(qiáng)度為8 L/（min·m2），經(jīng)過計(jì)算自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量通常約為40 L/s，住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)等級為輕危險(xiǎn)級，對應(yīng)的噴水強(qiáng)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(shí)際住宅案例在標(biāo)準(zhǔn)層增設(shè)自噴系統(tǒng)的平面布置，以此模型經(jīng)過計(jì)算，具體詳見表1，得出在住宅公共區(qū)域增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的流量。

消防水泵的揚(yáng)程主要考慮管道沿程和局部水頭損失的累計(jì)值、最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力以及最不利點(diǎn)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量遠(yuǎn)低于地下部分，這就使得當(dāng)?shù)厣献詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，管網(wǎng)內(nèi)流速較小，管網(wǎng)水頭損失也較低；同時(shí)分析消防泵組的流量揚(yáng)程曲線，可知其在大流量時(shí)揚(yáng)程較低，低流量時(shí)揚(yáng)程較大。綜上，雖然地上設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致最不利點(diǎn)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(yáng)程曲線特點(diǎn)，可知當(dāng)高層住宅地上公區(qū)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)實(shí)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(jì)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(dòng)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(shí)作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計(jì)算，即消防水池按地上、地下發(fā)生火災(zāi)時(shí)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(shí)際容積。以一個(gè)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(xiàng)目為例，在住宅地上公共區(qū)域不設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)（方案一），整個(gè)項(xiàng)目的的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況見表2。

可知，消防水池實(shí)際容積按地下室滅火量取值為360 m3。

當(dāng)高層住宅地上公區(qū)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)后（方案二），地上、地下的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)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?yàn)榈厣显鲈O(shè)自動(dòng)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，其末端設(shè)施設(shè)施實(shí)施技術(shù)難度不大，成本增加有限。高層住宅項(xiàng)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，自動(dòng)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(shí)采取主管穿梁等方式可有效解決凈高問題；關(guān)于經(jīng)濟(jì)成本，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅考慮自噴末端設(shè)備設(shè)施，每1 m2造價(jià)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(xiàng)目本身已經(jīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的情況下，在其地上公區(qū)增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，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(kuò)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(jì)上均具有較好的可實(shí)施性，建議后續(xù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修編時(shí)予以考慮。

參考文獻(xiàn)

［1］ 羅成. 對自動(dòng)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(dòng)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(jì)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(jì)與研究工作。