建筑工程消防设计的分析与探讨

◎ 杭州恒元建筑设计院有限公司 方 珂 洪 彦

建筑消防设计是一项重要工作，关系到人们的生命财产安全。随着城市化发展及生产经营的需要，大型综合性商业建筑、高层建筑、地下建筑和大空间建筑迅速崛起，这些建筑规模大，投资高，建筑功能复杂，火灾隐患大，发生火灾造成的损失大，这就对建筑的消防设计提出了越来越高的要求。如何保证建筑安全的防火要求，是消防设计人员应该重视的问题。笔者结合工程实践谈谈建筑消防设计应注意的几个问题。

1 消防给水系统的设计

1）选择建筑消防给水系统的形式。首先应保证消防系统的安全性和可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水方式。当消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa时，采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时，采用分区给水形式。一般而言，城市给水管网的水压不能够满足高层建筑部分区域的生活用水和消防用水的要求，高层建筑的消防给水常采取高压消防给水和临时高压消防给水的两种形式，并且采用分区加压供水方式，即低区部分直接由城市给水管网供水，而不能够满足生活用水和消防用水要求的部分区域则由高位水箱、气压罐(高压给水系统)或者水泵(临时高压给水系统)进行加压供水。

2）水泵接合器是否应该分区设置。水泵接合器的15～40m范围内在一般情况下要设置室外消火栓，每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。在布置水泵接合器时，要考虑其相对集中，以利于与经计算的室外消火栓数量对应，一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器，且分散布置时，则需要适当增设“额外”的室外消火栓。在实际设计中，消防系统并联分区有两种方案，见图1。

2 合理布置消火栓系统

消火栓的间距(消火栓数量)应由通过扑救室内火灾需要的室内消防用水量来确定，并且要符合《高规》第7.4.6.3条规定：“消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。”并且还要保证建筑室内同层的任何部位，应有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。对于建筑高度超过100m的高层建筑，可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。

图1 消防系统并联分区示意

3 自动喷淋系统设计

3.1 建筑物火灾危险等级判定及系统选型

审查该建筑物按严重、中、轻、仓库级四类划分是否准确。这其中重点考虑建筑物内存放或生产可燃物的性质、结构、数量、燃烧速度和放热量，可燃物品的堆放形式及松密情况，以及建筑物自身的层高、面积的特征。室内温度不低于4℃，且不高于70℃的建筑物，宜采用湿式自动喷水灭火系统；室温低于4℃或高于70℃的建筑物宜采用干式或预作用式自动喷水灭火系统；不允许有水渍损失的建筑物，宜采用预作用系统；对于火灾危险性非常大的场所，可考虑雨淋系统。

3.2 管道和报警阀的布置

在保证消防安全的前提下，即在保证满足设计流量的前提下，如何确定一个比较合理的流速，达到合理选用管径的目的，以做到安全可靠和经济合理的统一。1）配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，2）系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m；立管上法兰间的距离，不应跨越3个及以上楼层。净空高度大于8m 的场所内，立管上应有法兰。3）配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。4）配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只。5）短立管及末端试水装置的连接管，其管径不应小于25mm。6）干式系统的配水管道充水时间，不宜大于1min；预作用系统与雨淋系统的配水管道充水时间，不宜大于2min。

报警阀的数量应根据以下两个原则来确定：一是《喷规》6.2.3条要求，一个报警阀组控制的喷头数应符合湿式系统、预作用系统不宜超过800只，干式系统不宜超过500只。《喷规》6.2.4条要求，“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50 m。”关于报警阀的设置，有集中布置和分散布置两种形式。但这两种布置形式各有利弊，应该根据工程的实际情况，在满足有关规范要求的前提下合理进行选择。

3.3 喷头的设置

注意喷头的布置形式、布置间距依据喷水强度、喷头工作压力和作用面积等参数合理确定，喷头的散水覆盖是否有空的，重复覆盖是否超过允许的经济数值。另外，要考虑水喷头的适时动作开放。影响洒水喷头的开放时间的因素比较多，有热烟气的羽流影响，有挡烟垂壁的影响，有洒水喷头周边障碍物的影响。净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时或者当局部场所设置自动喷水灭火系统时，与相邻不设自动喷水灭火系统场所连通的走道或连通门窗的外侧，应设置喷头。尖屋顶的屋脊处应设一排喷头。喷头溅水盘至屋脊的垂直距离，屋顶坡度≥1/3时，不应大于0.8m；屋顶坡度＜1/3时，不应大于0.6m。

3.4 水力计算的审查

水力计算是系统喷头强度和作用面积的保证。其政府监督审查包括喷头水量、系统设计流量、管道水头损失及进水管压力计算四个方面，重点应放在系统水力设计参数的选择是否准确，要求作用面积任意四只喷头组成的保护面积的平均喷水强度，不应大于也不应小于设计喷水强度规定值的20%。由于管道水力设计较为烦琐，在审查中应大力推广计算机软件进行设计。

4 结语

在现代建筑日新月异的今天，如何做好建筑消防设计，是每一个设计人员值得重视的问题。建筑工程的消防安全是建筑使用的最基本的前提，建筑消防系统设计应严格按规范设计，结合具体工程项目的消防设计，强调设计时要根据技术的可靠性，实际的可操作性，经济的合理性综合考虑， 在满足建筑使用功能的同时确保人民生命、财产的安全。