关于高层住宅建筑消防给排水设计探讨

张金凤

摘要：随着频繁出现的建筑消防事故，使得人们越来越重视建筑的消防给排水设计。鉴于消防给排水设计在民用建筑及工业建筑中的重要性，本文结合笔实践经验，对建筑消防给排水设计要点进行了分析。

关键词：高层住宅；给水系统；消防优化

中图分类号：TU976.5文献标识码：A文章编号：1674-3024（2016）09-114-02

前言

面对我国经济的快速发展，我国的建筑业也得到了不断地提升，人们开始关注建筑是否安全、建筑是否科学。在民用建筑中，消防工作是头等事件。民用建筑内的良好的消防可以有效的减少火灾发生率，还可以有效的避免给人们的生命财产带来的威胁。因此，通过分析民用建筑的实际情况，探讨消防给排水在民用建筑设计上的作用具有非常重要的意义。

1.高层住宅主要消防安全

1.1高层住宅的消防管理

1.1.1高层住宅消防设施存在故障，影响正常使用。2008年，某市某公寓15层一居民住户内起火，辖区中队到场后发现室内消火栓无法使用，只能从一楼铺设水带，延误了最佳扑救时间，火灾蔓延到起火的整个单元房间。该小区投入使用时间长，没有正规物业公司进行管理。

1.1.2许多高层住宅消防设施控制室无人值班，或者值班人员未经过专业培训，持证上岗。

1.13许多高层住宅室内消火栓箱内的消防水带、消防水枪丢失现象严重。

1.2高层住宅的灭火难点

1.2.1火势猛烈蔓延速度极快。高层住宅火灾荷载分布特点：一是公共部分大多为防火墙及防火门围合，装修材料多为不燃及难燃材料；二是户内含有大量可燃物，如家具、窗帘、地毯、吊顶装饰等。因此，高层住宅火灾多发生在户内，一旦发生火灾，燃烧猛烈。由于户门多为具有防火性能的三防门，火灾从户门向外蔓延的几率比较小，多由外檐门窗向邻近单元蔓延，而高层建筑外檐外保温多采用A级以下的保温材料，加速了火灾蔓延的速度。

1.2.2初起火灾灭火、控火效果不理想，造成火势蔓延。高层住宅消防应立足于“自救”，室内消火栓是国内外目前最基本的消防设施，但高层住宅内的居民往往不具备自行使用室内消火栓系统扑救初起火灾的能力（室内消火栓系统水压较高，未经培训的人员，无法掌控），从而错过灭火的最佳时期，造成火势蔓延。2011年2月，某居住小区-19层居民阳台发生火灾，火灾原因是在春节期间楼下燃放大型礼花打进窗台引燃可燃物起火，辖区消防中队及时到场使用室内消火栓将火扑灭，火灾损失为与阳台相连的客厅。该小区是刚投入使用的新小区，火灾发生时室内有人，居民不会使用消火栓，物业人员也没有经过培训，只有等消防队到场后使用消火栓将火扑灭，如果在第一时间居民使用消火栓灭火，损失将会更小。

1.2.3公共空间紧凑，增加了室内消火栓水带展开施救难度。高层住宅公共空间都非常狭小，以一梯四户的单元式高层住宅为例，一般公共走道的长度不超过10m，而高层住宅建筑室内消火栓均配置25m标准水带，增加了室内消防水带展开施救难度。

1.2.4人员疏散困难。高层建筑层数多，垂直疏散距离长，疏散到室外地面或避难层所需的时间也相应增长。由于高层建筑人员相对集中，发生火灾时增加了疏散的难度，容易造成重大伤亡事故。高层建筑发生火灾后，常因通信联络失控，造成下层发生火灾，上层仍然未知有其事，增大了安全疏散的难度，更易导致惨重事故。

2.消火栓给水系统的设计

2.1室内消火栓管道布置的方式

在《建筑设计防火规范》中，8.4.2规定：对于单层厂房（仓库）和公共建筑，检修停止使用的消火栓不应超过5个；对于多层民用建筑和其它厂房（仓库），室内消防给水管道上阀门的布置应保证检修管道时关闭竖管不超过1根，但设置的竖管超过3根时，可关闭2根。从规范可以看出，对于单层厂房及公共建筑，消火栓管道可以设置成平面成环，笔者同时认为，对于二层的厂房及民用建筑而言，没有必要竖管成环，因为厂房一般平面单层面积较大，采用竖管成环的方式设计管道并不经济。设计时可以一层平面成环，二层的消火栓可以从一层架空环网上接出。这种设计方式得到了当地审图公司及消防局的认可。三层及三层以上的厂房及民用建筑必须竖管成环，这样在检修立管时，还能确保任一点至少能有一股水柱到达。

2.2室内、外消火栓系统形式与水泵的控制方式

（1）在室外采用低压给水系统，室内采用临时高压给水系统时，屋顶消防水箱如满足规范规定的最小静水压力，室内管网可以不设置稳压设施。（注：《建筑设计防火规范》没有规定其适用范围内的建筑屋顶消防水箱的静水压力要求，一般设计时，只要高出最高的消防用水管道或者消火栓即可）。平常室内管网由屋顶消防水箱稳压，发生火灾时，手动按下消火栓启泵按钮启动消防泵。

（2）在室内、外合用临时高压给水系统时，屋顶消防水箱即使满足规范规定的最小静水压力，系统管网也应设置稳压设施，并且消火栓稳压泵、消火栓供水泵均宜通过压力联动的方式启动。笔者认为，如消防供水泵不通过压力联动的方式启动，仅通过室内消火栓按钮启动，则在室外消火栓出水时，无法迅速的启动消火栓供水泵。

3.高层建筑自动喷水灭火系统分析

3.1在高层建筑应用过程中，有时候为了保持外观美，需要进行隐藏结构梁及其专业管道的设置。其走道里的管道是非常集中的。比如一些进行空调集中设置的高层建筑，其电力管线、空调风管等使其走道净空不断降低。在该环节中，如果它的吊顶形式是闷顶，那么它的闷顶净高高度很有可能大于建筑消防的自喷规范，如果大于其规范，就要进行喷头的设置，这也是一个容易出现问题的环节。这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先，这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量的规定，其次，走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宣，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。根据国家的相关自喷应用规范需要，进行管道直径水力计算是非常必要的。这需要我们进行配水管道的精心布置，确保配水管入口出的压力均衡模式的协调。对不同危险等级的场所进行配水管入口压力的限制，从而满足高层民用建筑火灾危险的控制。一般来说，高层民用建筑都是中危险级别，需要布置自动喷水灭火系统水泵，从而满足高层建筑的防火应用需要。最不利喷头工作压力按0.05MPa计，由于自动喷水灭火系统水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa，因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

3.2按照高层建筑消防设计的规范需要，我们要进行各个报警阀组控制模块的协调，在其最不利点喷位置，进行末端试水装置的设置，从而确保末端试水装置出水的控制。当然，在排水管道配套设施设置过程中，需要进行孔口孔出流模式的协调。在设计过程中，我们也要进行末端试水装置压力表等装置的设置，进行试水接头的优化设置。可以生产成套的末端试水装置，我们只需要根据设计要求，按照试水接头出水口的流量系数选择定型产品即可。此外，试水接头不能与管道或软管直接连接，影响孔口出流的效果；自喷排水管也应设计成间接排放，以免下水道气体通过排水漏斗散入室内，影响室内空气品质。

3.3为了更好的预防高层民用建筑的消防事故，我们需要进行消防增压泵的设置，从而满足其建筑物自喷规范的需要，实现最高层消火栓及其喷头静压力值的控制，进行高位水箱水位差的优化。在设计过程中，我们要在适宜的高位水箱处进行消防增压泵的设置，进行增压泵的流量的控制。实现其增压泵的扬程的优化。在增压泵的扬程控制环节中，需要进行增压泵最小及其最大扬程范围的优化，一般情况下，要限制增压泵的过大扬程。如果增压泵扬程选的过大，将导致下层管网承压过高，消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大，均需采取减压措施，使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适，因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力，水泵需要常年频繁启停，机件容易损坏。故在条件允许的情况下，与建筑协商适当抬高水箱位置，利用高位水箱稳压最为稳妥。

3.4在建筑消防设计过程中，我们也要重视自喷供水系统报警阀组的设置。关于报警阀上压力开关的动作，是对信号的接收来进行启动，通过观察水流指示器进行火灾位置的定位，进行自喷供水系统的详细设计是非常必要的。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀入口接入消防管网中。同理，自喷系统的水泵接合器的引入管也必须通过报警阀接向管网。

4.结语

高层建筑中设置与生活给水系统合用的消防卷盘系统，无论是对于旧建筑改造还是新建建筑均技术可靠，安全可行，并大大提高了扑救初起火灾的能力。此外，所增加的成本也小于传统高层消防系统维护费用。值得注意的是，目前高层住宅生活泵房一般仅采用单电源，为提高供水系统的可靠性，建议设置消防卷盘与生活供水合用系统的生活泵房采用双电源供电。