高层建筑消防给水设计探讨

梁文逵

摘要：正确地选择消防给水系统，对于保障建筑物内人身和财产的安全起着决定性的作用。本人对工作以来所参与设计的工程中常见的消防给水问题进行了归纳和总结，并对减压的问题应用进行了一些探讨。

关键词：高层建筑 消防给水 消防栓 设计

一.高层建筑给水的重要性

由于高层建筑层数多。建筑高度高，与低层和多层建筑相比，高层建筑发生火灾的危险性大，往往具有：①火灾的隐患多。火种多。②火势猛、蔓延快。③人员疏散困难。④消防

设备设施不够完善，补救难度大。⑤伤亡惨重，经济损失巨大。扑救高层建筑火灾，水是主要的灭火剂。所以做好高层建筑消防给水系统是异常重要的。

二.消防给水方式的选择

在选择消防给水方式时，应充分了解建筑物的性质、结构特征、建筑高度、平面布局、防火分区的划分、设备层和避难层的位置等，同时注意以下几方面。

（一）消防水泵房的位置

消防水泵房通常设在地下室内。当消防水池同时存有室外消防用水时，消防水池宜设置在地下一层，并应保证消防车的消防水泵的吸水高度不大于6m。当消防水池内只存有室内消防用水时，其位置不受限制，但无论如何都应有直通室外的消防通道。

（二）屋顶高位水箱和中间水箱的位置

屋顶水箱的设置高度应保证消火栓系统最不利点消火栓的静水压力要求（设在屋顶水箱间或屋顶设备层内的检验用消火栓除外）。当建筑高度不超过l00m时，最不利点消火栓的静水压力不应低于0.07Mpa；当建筑高度超过l00m时，最不利点消火栓的静水压力不应低于0.15Mpa。屋顶水箱的设置高度还应保证自动喷水灭火系统最不利点喷头的静水压力要求。轻、中危险级系统最不利点喷头的静水压力不应低于0.05Mpa，严重危险级系统最不利点喷头的静水中间水箱设置高度应保证所在供水分区内的最不利点消火栓或喷头消防时所需的压力。为达到这一要求，常将供水分区置于中间水箱以下若干层。

（三）供水分区的划分

在消防水泵房，屋顶高位水箱及各区中间消防水箱的位置确定后，就可以在它们之间进行进一步的分区。对于室内消火栓给水系统，为了便于消防队员操作以及防止消防储水在短时间内被耗尽，达到均衡配水的目的，消火栓栓口处的静水压力不应大于1.0MPa，亦即当消防水箱最高水位与最低消火栓之间的垂直距离大于100m时，应采用分区供水的给水方式。当消火栓栓口处的出水压力大于0.50MPa时，在消火栓处应设减压装置，如减压孔板、减压阀等，也可以直接采用减压式消火栓。自动喷水灭火系统的竖向分区宜与室内消火栓给水系统相近。为保证供水的均匀性，将每个竖向分区再划分成若干个小区，每个小区由独立的报警阀控制，小分区内最高喷头与最低喷头之间的垂直高差控制在50m以内，并在人口压力大于0.4MPa的人口管上设减压孔板或减压阀。

三.消防给水系统设计应注意的问题

（一）室外消火栓

室外消火栓是室外消防用水取水口，应按室外管网来考虑。室外管网供水流量一旦确定，室外消火栓所能取到的水量的总和就是室外管网供水总量。当设计把室内消防用水储存在室内消防水池时，室外管网一般就按室外消防用水量来确定，因此室外消火栓的数量应按室内外消防用水量计算来确定。水泵接合器的1 5～40米范围内，在一般情况下要设置室外消火栓。在工程设计中，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，一旦设计时有较多的室内消防系统需要较多水泵接合器，且分散布置时，则需要适当增设室外消火栓。

（二）室内消火栓

高层建筑设计在布置室内消火栓时，应满足任何地方都有两股水柱同时到达。消火栓间的距离需要通过计算来决定。一般裙楼消火栓的最大距离不超过50米，而地下室及塔楼一般按30米距离来布置。消防电梯前室一定要设消火栓，其它消火栓要设在公共的而且比较显眼的地方，以便于火灾时能很快就找到消火栓。值得注意的是，有些高层商住楼及住宅楼两边通道，中间隔了个消防电梯厅。一般两边通道及中间消防电梯厅各布置一个消火栓，问题关键是中间消防电梯前室的消火栓能不能计算。如果不能计算，两边通道各要设两个消火栓。但有些建筑为节约公摊面积，便于销售，公共走道在满足使用功能的情况下越短越好。这样就很难找到合适地方布置两个消火栓。如果能计算，两边通道一般每边设一个消火栓即可满足要求。由于高规没有明确说明这一点，很多项目就看上级消防部门的审批意见。

（三）自动喷淋灭火系统设计

一般设计都是把湿式报警阀放在消防水泵房内或附近房间，但当喷淋泵的杨程大于120米时，就不能满足《喷规》里“配水管道的工作压力不应大于1.2MPa”。遇到这种情况，一般的解决方法就是把湿式报警阀分开设置，一部分设在地下室，这部分湿式报警阀用来服务系统的低区部分，如地下室及裙楼等，一部分放在裙楼或塔楼转换层内，这部分湿式报警阀用来服务系统的高区部分，如塔楼等。这样就可以解决上述问题。另一个值得注意的地方就是在设计高层商住楼时，塔楼住宅部分只在电梯厅设置喷淋系统，由于电梯厅面积不是太大，一般只布置两三个喷头，由于一个湿式报警阀可以服务800个喷头，这样好多设计师就简单采用一个湿式报警阀就服务整栋塔楼，但却没注意到《喷规》里有一条“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米”。所以当最高与最低位置喷头高差大于50米时，应采用两个湿式报警阀。还就是在设计中应注意，轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力不宜大于0.4MPa。在设计中，当配水管入口的压力大于0.4MPa时，我们往往就是在层间配水管入口处加设减压孔板。但在配水管入口处加设减压孔板要注意，减压孔板应设在直径不小于50mm的水平直管段上，有些住宅塔楼的电梯厅只布置两个喷头，管径只是DN32，那就不能直接在DN32管上安装减压孔板，应几层合在一起设一个减压孔板。有些设计师在配水管入口处加设减压阀而不是减压孔板，那是不正确的，因为减压阀应设在报警阀组入口前，而不能设在配水管入口处。

四.施工中需要注意的几个问题

（一）合理选择喷水灭火系统的类型

目前，国内外采用湿式喷水灭火系统最为广泛。为了防止出现因冻结等原因而中断供水的情况，在室内温度不低于4℃且不高于70℃的建、构筑物，均可采用这种喷水灭火系统。在室内温度低于4℃或高于70℃的建、构筑物，应采用干式喷水灭火系统。

（二）设置有严密的监测装置

对系统的控制开启状态、消防水泵供应和工作情况、水池、水箱水位情况、干式喷水灭火系统的最高和最低气温、预作用喷水灭火系统的最低气压以及报警阀、水流指示器的动作情况等，均能较准确地进行监测。发现问题，及时处理，确保系统设备齐全、性能完好。

五、结束语

综上所述，高层建筑消防给水系统设计，应根据高层建筑的消防水压要求以及市政管网供水压力、管路布置等情况，合理选择消防给水系统形式。在高层建筑消防给水的超压和泄压问题上，要对给水系统进行科学布置，在管材及设备上进行合理选取，在达到要求的前提下减少额外投资。对于消防给水系统的可靠性研究，要知道不同的消防设备发挥功能状况可靠度是不同的，因此对待可靠性研究要在对消防给水系统全面认识的基础上，通过大量试验，去发现可靠度与各个消防组件之间的函数关系，以便达到高层建筑消防给水系统预期的消防安全能力以及安全效果。

参考文献：

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[2]蔡勇，黄晓家，浅谈自动喷水灭火系统喷头的选择和应用[J].2003，29（10）：103-104

[3]姜令军，建筑内部消火栓环状给水系统设计优化的研究[D]；西安建筑科技大学，2004年