談消防給水設計的優化和改進

●伍志平

(汕頭市消防支隊，廣東汕頭 515000)

做好消防給水設計，是提高建筑物總體的抗火災能力和提高部隊滅火能力的重要核心之一。當前消防給水設計存在的主要問題有:(1)城市供水能力差，尤其偏遠的工業區和農村;(2)地下消防水池使用率低;(3)沒有結合當前科技的發展和城市供水能力的提高，對消防水池的容量進行適當調整，在建設過程中存在極大的浪費。隨著科學技術的進步，各種消防供水設備和滅火設備性能的發展與提高，城市供水能力得到了很大的提高，然而，從《建筑設計防火規范》(GB 50016－2006，以下簡稱《建規》)和《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045－95，2005年版，以下簡稱《高規》)等國家工程技術標準要求來看，無論是消防水池的容量、保護半徑，還是室外消火栓的數量、保護半徑基本上都沒有進行及時修改。因此，有必要對以下問題進行探討，從而優化消防給水設計，以便更好地為人民、為經濟建設保駕護航。

一、火災延續時間

不同物質的燃燒特性不一樣，因此火災延續時間也不一樣。《建規》第8.6.1條規定:丁、戊類倉庫、廠房、民用建筑的火災延續時間為2 h，丙類倉庫、廠房的火災延續時間為3 h;丙類液體儲罐和液化石油氣儲罐的火災延續時間為6 h。《高規》第7.3.3條規定:綜合樓、一類高層建筑的火災延續時間為3 h。還有《石油庫設計規范》和《城鎮燃氣設計規范》等國家標準對不同場所的火災延續時間都有明確規定。但《自動噴水滅火系統設計規范》第5.0.1條規定，除本規范另有規定外，火災延續時間不小于1 h;第5.0.5條規定，倉庫的持續噴水時間為1.5～2 h不等。有關條文說明解釋為“如果在1 h內還未撲滅火災，自動噴水滅火設備將因建筑物的倒坍而損壞，失去滅火作用。”建筑物消防給水設計的原則是首先立足于自救，從《自動噴水滅火系統設計規范》的本義來講，1 h或2 h主要是建筑物本身自防自救的時間，考慮到火災的蔓延及燃燒時間，對于有些火災來說，即便是6 h也是遠遠不夠的，筆者就曾多次經歷過12 h火災撲救時間，有些火災的撲救時間甚至更長。

在實際滅火過程中，對于城市來說，目前消防站的建設還達不到5 min內到達市區任何部位，但至少30 min之內能到達，當消防隊到達火災現場后，現場火災的撲救完全依靠公安消防隊伍，供水基本也是依靠城市供水或天然水源供水，而不是依靠消防水池，所以根本不需要考慮火災延續時間。當然對于偏遠的農村來說，6 h甚至更長的時間也不夠。這樣來看，在同時設自動噴水滅火系統和室內消火栓系統的場所，如果火災延續時間按自動噴水滅火系統1 h計算，自動噴水滅火系統對火災延續時間的條文解釋對室內消火栓系統來說也同樣適應，因此，室內消火栓系統火災延續供水2 h或3 h意義也不大。

無論《高規》還是《建規》，雖經多次修改，但均未及時根據消防設備及城市供水能力的提高而對火災延續時間進行修改。因此，綜合考慮，室內外消防供水應按不同的火災延續時間進行設計，室內消防供水的火災延續時間應按不同的火災類型、不同的場所，適當減少火災延續時間;室外消防供水時間應根據全國各種火災滅火時間統計、火災危險類別、城市供水能力等進行綜合考慮。

二、消防水池和高位消防水箱

《高規》和《建規》都明確規定應設置消防水池和高位消防水箱，消防水池應設置供消防車取水的取水口或取水井，且吸水高度不應大于6 m;消防水池的容量應能滿足火災延續時間室內外消防用水之和。《高規》第7.4.7條規定:采用高壓給水系統時，可不設高位消防水箱，當采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防水箱，當高位水箱不能滿足靜壓要求時，應設增壓設施。《建規》第8.4.4條規定:設置臨時高壓給水系統的建筑物應設置消防水箱，靠重力自流作用的消防水箱要求設置在建筑的最高處。

筆者在多年建審和防火監督檢查工作中發現，大部分建筑都是采用臨時高壓給水系統，對于適用于《建規》的建筑，如果高位消防水箱的高度不夠，最高一層或二層的室內消火栓的充實水柱長度達不到《建規》第8.4.3條規定7～13 m的要求，就達不到控火和滅火的效果，一般對于距天面4層以下樓層，如果只是依靠重力作用，水槍的充實水柱長度根本無法達到現行規范要求。對于某一幢建筑本身來說，室內消防給水設計主要用于火災發展階段進行自救;當不能自救時，滅火救援主要依靠公安消防隊伍。消防水池一般都是設置在某單位的規劃區域內或是某小區內，由于綠化或后來管理等多方面的原因，原本驗收合格的消防車取水口的位置也有較大的改動，在實際的滅火戰斗中有很大的限制，或是根本無法使用，特別是對于住宅小區，這種情況更為明顯。無論是廠房還是住宅區，消防水池一般是消防和生活合用，對于平時的維護保養和清洗都是一項巨大的工作，也是一種浪費。

根據實際滅火需要和設計要求，筆者認為室內消火栓系統、自動噴水滅火系統等室內消防用水的消防水池和室外消火栓系統的消防水池應分別設置，且室內消防用水的消防水池和相應的消防水泵房應設置在天面，室內消防用水的火災延續時間統一按自動噴水滅火系統所要求的1 h進行計算，天面消防水池可以和日常生活用水合用，但必須設置可靠的設施，確保消防用水安全。這樣設計有以下優點:一是當消防水池及相應的水泵房設置在建筑物天面時，由于天面基本沒有可燃物，且天面采用鋼筋混凝土樓板與天面以下樓層進行了有效的防火分隔，樓板的耐火極限不低于1.5 h，可在火災延續時間內確保室內消火栓系統及其它自動噴水滅火系統的正常工作。二是天面消防水池可以代替高位消防水箱的作用，節省投資，便于日常的清洗和維護，特別是對于高層建筑，對于距天面4層以下樓層，無論是室內消火栓系統還是自動噴水滅火系統，只需要在重力的作用下就基本可以達到現行規范對消防用水的壓力要求;同時縱使所有消防設備出現故障，對大部分樓層也可能實現正常消防供水。三是可以降低消防水泵的揚程要求，減少減壓閥的設置，特別是對于高層建筑具有較大的優勢。

三、消防水池的保護半徑和容積

《建規》第8.6.2條規定:供消防車取水的消防水池應設置取水口或取水井，且吸水高度不應大于6.0 m，消防水池的保護半徑不應大于150 m。《高規》第7.3.4條規定:供消防車取水的取水口與被保護高層建筑的外墻距離不宜小于5 m，并不宜大于100 m，即消防水池的保護半徑不宜大于100 m。由于消防裝備的迅速發展，消防水池的保護半徑已遠遠大于150 m的保護半徑要求，吸水高度也有很大幅度的提升。根據汕頭市消防支隊提供的數據，型號為SJD5300TXFBP400/U的泵浦車的消防水泵流量為400 L·s－1，進水口和出水口均為300 mm，吸水深度為20 m，按每支水槍6.5 L·s－1計算，可同時出61支水槍，每臺消防車出4支水槍，可滿足給15臺消防車同時供水。同時配套車輛型號為SJD5100T的泵浦車，隨車攜一條長度為1000 m的水帶，即該泵浦車的保護半徑為1000 m，大功率消防車的供水距離也在1000 m左右。這些數據表明，無論是消防水池的保護半徑，還是吸水口的深度都完全可以突破現行規范的要求。無論是《建規》還是《高規》，室內消火栓系統的用水量均不大于40 L·s－1，目前汕頭市消防支隊各中隊配備的大功率消防車消防水泵流量一般均為60 L·s－1或65 L·s－1，基本上能滿足室內外消防用水要求。同時對于一起較大火災，由于參戰中隊多，車輛多，在150 m的范圍內很容易造成擁擠，不利于戰斗展開，因此必須將消防供水車輛停靠在離火場相對較遠的位置。

目前，按現行法律法規及技術標準要求，消防部門對建設工程進行消防設計審核、驗收時，都明確要求設計獨立的消防水池及配套的消防水泵房。因此，各單位在規劃新建廠房和高層住宅時，都各自規劃獨立的消防水池及配套的消防水泵房，除去大型公司或大型的住宅區，大部分消防水池距離建筑物都比較近，且沒有明顯的標志，根本不適應滅火戰斗展開的需要，在滅火戰斗中，很少有中隊在滅火戰斗中使用消防水池的水進行滅火。考慮實際滅火戰斗的需要，節約投資，同時隨著科技水平的發展和移動供水能力的大幅增加，有必要擴大消防水池的保護半徑，在某個工業園區或某住宅區域由城市供水部門建設共用消防水池，且設置明顯的標志，設置便于消防車取水的取水口，這樣就可以最大可能節約用地，節約資源，實現資源共享。同時考慮到特殊情況下火災延續時間，有必要對特殊場所的火災延續時間進行延長，從而增大消防水池的容積，這樣可以充分利用泵浦車的功能，使更多的消防車輛直接投入滅火，而不需要多輛消防車進行移動供水。在進行消防給水設計時應同時設計火災狀態下的消防用水的回收系統，特別是在消防水池旁設置回收系統，這樣有利于節約資源，同時也更環保。

四、信息化建設

當前全國消防隊伍都在加強信息化建設，對于各基層中隊來說，要求其對轄區的每個室外消火栓進行調查，并及時錄入滅火救援管理信息系統，并在系統中標明明確的位置，及時更新。一旦某區域發生火災，只要打開滅火救援管理信息系統，就能迅速找到附近市政消火栓的位置，迅速確定供水車輛的位置和數量，從而為滅火救援提供充足的水源保證，確保滅火戰斗迅速、快捷，盡最大可能減少火災損失。同時應加強與城市供水單位的信息共享，確保每個新增的室外消火栓能及時錄入滅火救援管理信息系統，從而在各個火場迅速發揮作用。要加強對消防水池的統計，尤其是對城市新建建設工程，對于規劃建設的消防水池都應納入滅火救援管理信息系統，對轄區內原有建設的每個消防水池的位置、容積的大小、取水口的位置進行準確的統計，及時錄入滅火救援系統，并督促有關單位設置明顯的標志。

五、結束語

綜上所述，在規范和設計走向性能化之前，需要規范的制訂者密切聯系科學發展及消防裝備發展的動態，需要一線的滅火指戰員及時將火場遇到的各類問題反饋給規范的制訂者。在進行消防給水設計時，應隨著科技的發展及時優化消防給水設計，對于室內消防供水，可以在統計全國火災滅火的實際時間的基礎上，適當減少火災延續時間，減少室內消防用水量;適當增加特別極端條件下的火災延續時間，增加室外消防用水量，增加城市公共消防水池，調整消防水泵房的設計位置。同時應加強信息化建設，充分利用消防滅火救援系統，加強防消一體化的應用，節約資源，實現資源共享。

［1］GB 50016－2006，建筑設計防火規范［S］.

［2］GB 50015－2010，建筑給排水設計規范［S］.

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

［4］GB 50045－95，高層民用建筑設計防火規范(2005年版)［S］.

［5］GB 50282－98，城市給水工程規劃規范［S］.

［6］建標120－2009，城市給水工程項目建設標準［S］.

［7］王冬青.建筑消防給水設計的幾個問題［J］.給水排水，2001，27(8):63－66.

［8］趙小斌.火場供水方式的選擇與優化［D］.廊坊:中國人民武裝警察部隊學院，2012.