高層建筑室內消火栓布置若干問題探討

【摘 要】 目前，高層建筑結構的復雜程度和高度越來越大，這對建筑消防系統提出了更高的要求。本文從高層建筑的室內消火栓的布置原則出發，闡述了消火栓布置點的選取和消火栓的高度、間距計算。

【關鍵詞】 高層建筑 消火栓 布置

高層建筑中，消火栓是建筑設計的關鍵環節，它是建筑正常使用的前提，是人民生命財產的保障。在高層建筑消火栓的布置上，必須根據建筑結構分析火災蔓延的擴散路線，人員的疏散渠道和消防員的救援等情況，科學合理的在防火分區布置消火栓，選擇消火栓安置點，設置好消火栓的高度和間距，保證有兩只水槍的充足水柱同時達到室內的任何部位，達到消防滅火的功能，保障人民生命財產安全。

1 高層建筑室內消火栓布置原則

1.1 兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位

消防水龍帶一般有兩種長度：20 m和25 m，設計時水龍帶長度應采用25 m。水龍帶長度25 m，折減系數0.8，實際敷設長度則為20m。滅火時，消防隊員持水槍應能進入每一個房間滅火，所以，消火栓距離所保護區域的最遠端房間的門口應該在20 m之內。隊員進入房間后，可以利用充實水柱滅火。一般設計一支水槍的流量為5L/s，對應的充實水柱為11.7 m（不可機械地套用規范規定的不小于7 m、10 m、和13 m，如達到13 m的條件應采用13 m），則受到該消火栓有效保護的范圍為8.27m。如果房間超出此范圍，必然要調整消防隊員的位置和消火栓的設置位置。

1.2 消火栓的間距不能太小

《高層民用建筑設計防火規范》規定高層建筑室內消火栓的間距不應大于30 m，裙房不應大于50 m。保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位，最簡單、經濟的辦法是在保護區域的中間位置設兩個消火栓。但是，當兩個消火栓布置得太近時，其中一個消火栓受到火災威脅時，因為距離很近，另一個消火栓也會同樣受到火災的威脅，這樣，就沒有消火栓可以利用了。因此，為保證消防行動的實施，兩個消火栓的間距不宜過小。

1.3 根據建筑防火分區布置消火栓

滅火時，若水帶跨越防火分區從防火門通過，會使防火門無法正常關閉，不能起到防火的作用，導致火災蔓延，造成更大的損失與傷亡。因此，在設計中應根據防火分區來布置室內消火栓，盡量做到每個防火分區有2支水槍的充實水柱同時到達室內任何部位。當同時使用的水槍數量只有1支時，應保證防火分區中任意1支水槍的充實水柱能到達其保護范圍的室內任何位置。

1.4 根據建筑的整體結構布置消火栓

不同高層建筑內部結構不同，火災發生時候的煙霧蔓延擴散，人流疏散路線不同。當發生火災時，火災產生的高溫煙氣密度比冷空氣小，在浮力作用向上升起，遇到水平樓板或頂棚時改為沿水平方向繼續流動，這就形成煙氣的水平擴散。水平流動的煙氣進入樓梯間、電梯及各種管道等豎直通道時，沿豎井向上流動，形成煙氣的垂直擴散，到達建筑物上層部分再進入各樓層，又形成水平擴散。人員又多集中于高層建筑中上層，在疏散狀態下，呈群集狀態，其行走速度隨人流密度增加而緩慢，比煙火蔓延速度慢，加上能見度低，毒煙熏嗆，恐懼心里狀態，會造成行為上的驚慌失措，這會嚴重阻礙消防員對消火栓額尋找和消防行動的展開。因此，在布置消火栓時候，必須考慮到建筑整體結構，模擬出火勢煙霧擴散路線和人流疏散通道，降低消防員發現消火栓的時間，以便于消防行動順利展開。

2 高層建筑消火栓布置點選擇

2.1 防煙樓梯內部設置消火栓

按照《高層民用建筑設計防火規范》消火栓立管和供水邊緣立管應設于封閉樓梯間，或者位于與封閉樓梯間等效防火的位置。有防護場所需設置的消火栓設在防煙樓梯間內。防煙樓梯間主要作用是火災時供人員疏散，與防護場所采用防火門相連，火災時防火門緊閉，可供人員疏散又可擋住煙氣，故防火門處一個縫隙也不可有。若將消火栓設在防煙樓梯間內，防護場所失火，消防水龍帶得穿過防火門才可到達防護場所救火，防火門則關不嚴，防煙樓梯間會充滿煙氣，失去其安全可靠性。建議防護場所的消火栓應設在防護區內，不可設在防煙樓梯間內，否則將失去其滅火作用。

2.2 防火分區布置消火栓

若建筑物每層面積較大，則每層平面要分成若干個防火分區。一般采用防火卷簾、防火墻加防火門等形成若干個防火分區。因為火災時相鄰的防火卷簾落下至底，起防火墻的作用，消防水龍帶根本無法從該處通過，而防火門需緊閉，也不允許消防水龍帶通過。此時應注意要按防火分區來設置消火栓，也就是說消火栓不可跨防火分區使用（無論是平面分區還是豎向分區）。

2.3 消防電梯前室布置消火栓

按照《高規》消防電梯間前室應設消火栓。消火栓布置僅消防電梯前室允許設消火栓，而樓梯間不允許設消火栓。原因是消火栓設在樓梯間會破壞樓梯間的密封性，即使防排煙功能被削弱或被破壞，影響疏散，通常消火栓設在走廊內。走廊內的消火栓火災時沒有保護，而且走廊內又充滿煙氣，往往本層著火點附近的消火栓消防隊員無法取用，消防隊員要使用本層較遠的消火栓或者著火層上下層的消火栓，或者由消防車供水，水龍帶沿樓梯敷設至著火層，這樣同樣會破壞封閉樓梯間的防煙功能。

3 高層建筑消火栓高度和間距的設計

3.1 消火栓高度的設置

按照《建規》消火栓栓口距地高度為1.1m，一般設在樓梯間半層平臺處，消防立管設在平臺內或平臺外。由于半層平臺在標準層標高處有梁，故消防箱只能明設，不太美觀。這種布置最好要加大半層平臺的寬度，以便行走。住宅采用這種布置方法，若半層平臺外挑，在二側設磚墻，消火栓暗設則更好。

3.2 消火栓間距的設計

（1）水槍充實水柱的確定

滅火所需水槍充實水柱可根據下式計算確定

式中：S計是滅火所需水槍充實水柱（m）；H1是樓層層高（m）；H2是水槍離樓地面高度 ， 一般取為1m；α是槍射流與樓地面的夾角（45°≤α≤60°）。當建筑層高在 6m 以下時， 它所需水槍充實水柱可不必進行理論計算， 直接套用 《規范》 值就能滿足要求。 因為當建筑層高在 6m 以下時， 其所需水槍充實水柱的理論計算值都小于 《規范》 值。

（2）室內消火栓保護半徑

室內消火栓保護半徑按下式計算確定：

式中：R是室內消火栓保護半徑 （m）；Ld是水帶敷設長度 （m）， 一般取水帶實際長度的 80%～90%；Ls是水槍充實水柱在樓地面上的水平投影長度（m）。

（3）消火栓間距的設計

綜合 《建規》 第 8.4.3 條第 7 款與 《高規》 第7.4.6.1 條的規定， 計算室內消火栓間距的理論依據為：除建筑高度不大于 24m， 且體積不大于 5000平方米的多層建筑中， 可采用一支水槍的充實水柱達到室內任何部位外，其他建筑室內消火栓的布置都應保證同層相鄰兩個消火栓水槍的充實水柱同時達到室內任何部位。

對于單排布置室內消火栓應該用下面公式：

對于多排布置室內消火栓應該用下面的公式：

式中：L計是消火栓的間距；R是室內消火栓保護半徑（m）；b是室內消火栓的最大保護寬度 （m）。

4 結語

室內消火栓是重要的建筑滅火設施之一，如何正確地確定室內消火栓布置間距是合理布置室內消火栓的關鍵。在布置消火栓時必須使理論結合實際合理確定室內消火栓布置位置和消火栓布置間距。

參考文獻

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