對高層民用建筑消防給水設施設置的幾點探討

【摘 要】從室外消火栓與水泵接合器的設置等五個方面對高層民用建筑的消防給水設施進行了簡要分析，指出了設計、施工人員的常見錯誤理解和認識，提出了解決問題的方法。

【關鍵詞】高層民用建筑;消火栓;水泵接合器;消防電梯;高位消防水箱;末端試水裝置

隨著城市建設的快速發展，人民生活水平的日趨提高，高層民用建筑越來越多的出現在現代城市之中。這象征著城市的繁榮與發展，但同時高層民用建筑火災蔓延快、人員疏散難、撲救難度大，給消防工作帶來了一定的難度。對于立足于自救的高層民用建筑來說，直接用于滅火的消防給水設施尤為重要。現就工作實踐中碰到的情況結合現行防火規范對高層民用建筑消防給水設施的設置做幾點探討。

1.室外消火栓與水泵接合器的設置

室外消火栓是消防用水的取水口，而水泵接合器的主要用途是供消防車從室外消火栓取水，通過其將水送入室內消防給水管網，供滅火用。在高層民用建筑設有消防水池的情況下，這是對消防用水的一種補充，使得系統更為可靠。《高層民用建筑設計防火規范》7.3.6條規定，室外消火栓的數量應按室外消火栓用水量經計算確定，每個消火栓的用水量應為10～15L/s；7.4.5.1條又規定了水泵接合器的數量應按室內消防用水量經計算確定，每個水泵接合器的流量應按10～15L/s計算且距室外消火栓的距離宜為15～40m[1]。也就是說，一組水泵接合器對應于一個室外消火栓的供水，因此室外消火栓與水泵接合器的設置應結合起來考慮。實際工程中，由于噴淋系統濕式報警閥的止回作用，噴淋系統水泵接合器需于報警閥前環網接出室外，經常是兩組或三組甚至更多水泵接合器布置于一處，或者將室內消火栓系統的水泵結合器也布置在一起，而周邊規范規定距離內只設置有一個室外消火栓。這樣的情況下除一組水泵接合器外，其余需通過消防水帶從更遠處的室外消火栓處吸水，不利于水泵接合器的使用以及消防滅火工作的進行。筆者以為室內各水消防滅火系統的水泵接合器宜分散布置，以利于室外消火栓數量的對應，同時遇兩組或兩組以上水泵接合器布置于一處時，可在規范規定距離內適當增設室外消火栓。

2.消防電梯前室的消火栓設置

《高層民用建筑設計防火規范》規定“消防電梯間前室應設消火栓”[1]，那么設于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢？對于這個問題爭議很大。《高層民用建筑設計防火規范》的條文說明對此并沒有具體說明，而《建筑設計防火規范》中對“消防電梯前室應設室內消火栓”的條文說明中指出：消防電梯前室內消火栓是為方便消防人員向火場發起進攻或開辟通路才設置的，不計入消火栓總數內[2]。有地方設計院或消防部門認為依據此將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位，筆者認為這樣的觀點有待商榷。

消防電梯是建筑物發生火災時供消防隊員進行滅火與救援使用的電梯，其往往是消防隊員首先到達火災現場的地方。以消防隊員的習慣而言，不可能利用前室消火栓開道后，放開手中水槍再來尋找附近其他的消火栓來救火，這不合常理。尤其對于單元式或塔式住宅的特例，建筑核心筒內除消防前室外已無墻面設置消火栓，也就只能利用前室消火栓滅火。另外對于部分可能進入前室的煙氣，可通過消防前室正壓送風系統，提高室內空氣正壓加以保護。綜上所述，在特殊情況下，消防電梯前室內消火栓除用于消防隊員開道外，應該也可用于保護其充實水柱能到達的其余著火部位。

3.高位消防水箱的設置和容積的確定

當高層民用建筑采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防水箱，設于高層民用建筑屋面，其作用是利用位差提供系統啟動初期的用水量和水壓。對于消防水箱的容積，《高層民用建筑設計防火規范》7.4.7.1條作出規定“一類公共建筑不應小于18m3；二類公共建筑和一類居住建筑不應小于12m3；二類居住建筑不應小于6m3。”[1]。而實際工程中，有設計人員援引《建筑設計防火規范》8.4.4條“消防水箱應儲存10min 的消防用水量。當室內消防用水量小于等于25L/s，經計算消防水箱所需消防儲水量大于12m3 時，仍可采用12m3；當室內消防用水量大于25L/s，經計算消防水箱所需消防儲水量大于18m3 時，仍可采用18m3”[2]，認為高層民用建筑消火栓系統及噴淋系統設計流量總和大于25L/s，經計算10min消防用水量大于18m3 ，所以不分建筑類別均設計了18m3的消防水箱。

筆者以為將噴淋及消火栓系統設計流量簡單相加的理解是有誤的。自動噴水滅火系統設計流量是按作用面積內噴頭同時打開且噴水強度滿足規范要求，由此計算而來，但是火災初期即噴淋泵啟動前作用面積內噴頭不可能全數動作。《自動噴水滅火系統設計規范》對噴淋系統高位消防水箱容積的確定沒有作具體的敘述，只是提到其儲水量應符合現行有關國家標準的規定。但是參考10.3.2條：“不設高位消防水箱的建筑，系統應設氣壓供水設備。氣壓供水設備的有效水容積，應按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定” [3]。可以理解為同樣需保證噴淋泵啟動前噴淋用水量的情況下，高位水箱內噴淋系統消防儲水量可按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定（因通常情況下火災初期影響面積不大，噴頭開啟不多，按4只噴頭開啟作用計）。以中危險II級，最低工作壓力0.1Mpa為例，最不利處噴頭流量為1.33L/s，可計算得高位水箱內噴淋系統消防儲水量為3.2m3，與按噴淋系統設計流量計算出的結果相差甚大。

因此，正確理解《建筑設計防火規范》第8.4.4條，不能將該條文套用到高層民用建筑上計算高位消防水箱容量。

4.自噴配水管入口的減壓

《自動噴水滅火系統設計規范》8.0.5條規定：“管道直徑應經水力計算確定。配水管道的布置，應使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大0.4MPa.”[3]。此條規定了輕、中危險計場所自噴配水管入口的最大壓力，高層民用建筑火災危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據最高層最不利噴頭工作壓力經過計算而選擇。由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層民用建筑的每個噴淋分區的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4Mpa。工程實踐當中有看到設計及施工單位對此不予重視，往往對超壓部分的配水管道沒有采取減壓措施，這樣超壓部分的作用面積內噴頭噴水強度會遠超規范規定。結果是在火災延續時間內噴淋系統用水量大于按規范基本設計參數設計出的噴淋消防水池容量。因此合理運用安裝減壓孔板等手段，對自噴配水管入口應按要求進行減壓，是保證消防安全的一個重要方面，不容忽視。

5.自噴末端試水裝置的設置

《自動噴水滅火系統設計規范》要求：“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應設置末端試水裝置，……末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。”[3]末端試水裝置由試水閥、壓力表以及試水接頭組成，對于消防驗收和日常檢查，是很重要的一個設施，用來判斷噴淋系統工作壓力能否滿足規范要求。而工程實踐當中，我們通常看到末端試水裝置的設置被忽視，或設置位置不在最不利點，或試水接頭設置不規范，最為常見的是施工單位為圖方便，將末端試水裝置與排水管道直接相連接。正確的作法應該是最不利點噴頭后接試水閥（平時常閉，試驗時打開），之后接壓力表，之后再接流量系數等同于防火分區內的最小流量系數噴頭的試水接頭。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，應以孔口出流的形式排入排水漏斗。這樣末端試水裝置才能準確的模擬出最不利點噴頭的實際噴水情況，測出其實際工作壓力，以達到消防驗收或檢查的目的。

高層民用建筑結構復雜，火災載荷大，發生火災時撲救難度高，造成損失大。因此消防設施的設置要根據技術的可靠性，實際的可操作性，經濟的合理性綜合考慮，只有技術可靠、實際操作方便，才能確保安全。以上是筆者在工作實踐過程中的一些體會，提出來和同行們交流，共同探討，有不妥之處敬請批評指正。 [科]

【參考文獻】

［１］GB50045-95（2005年版）.高層民用建筑設計防火規范[S].

［２］GB50016-2006.建筑設計防火規范[S].

［３］GB 50084-2001（2005年版）.自動噴水滅火系統設計規范[S].