室內消火栓給水系統設計在中小學教學樓中常見問題及探討

陳麗萍

(身份證號：350426198801200021)

0 引言

中小學教學樓作為人才培養的教育基地，集聚了數量巨大的學生以及教師職工，并且校內擁有許多重要的教育資源，因此一旦發生火災，將會導致重大的傷亡事件以及財產損失。所以為了火災等險情發生時，能夠使人員傷亡、財產損失得到有效降低，室內消火栓給水系統，作為消防系統的重要組成部分，更應該加強對其安全性的要求。因而針對此類安全問題，需要我們設計人員從消防系統的設計源頭把好關，設計一個能保證在火災發生初期時中小學教學樓內正常運行的室內消火栓給水系統，從而為中小學的消防安全工作，做好充分的安全保障工作。

1 關于室內消火栓給水系統的概述

室內消火栓給水系統是通過室內消防管網向火場供水，作為公共建筑、民用建筑、工業建筑、農業建筑等建筑的室內固定消防設施。由水槍、水帶、消火栓、消防管道、消防水池、高位消防水箱、增壓設備和消防水源等組成。

室內消火栓給水系統的類型按壓力可以分為常高壓室內消火栓給水系統、臨時高壓室內消火栓給水系統。

2 中小學教學樓室內消火栓系統設計中所存在的問題及探討

筆者結合所設計的某中心小學教學樓室內消火栓給水系統設計闡述了室內消火栓給水系統設計中，所存在的一些問題及探討。工程概況：某中心小學教學樓，建筑基底面積為493.53m2，總建筑面積為2217.45m2，建筑總高度19.90m，

建筑體積約為9821 m3；底層為架空層，二至四層為教室，五層為辦公室。

2.1 建筑定性及消防系統配置問題

該建筑定性為教學建筑，根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014第 8.2.1條第五點規定：建筑高度大于15m或體積大于10000m3的辦公建筑、教學建筑和其他單、多層民用建筑應設置室內消火栓給水系統。該教學樓建筑高度 19.9m大于15m需設置室內消火栓給水系統。

2.2 室內消火栓系統的設計流量、所需的設計水壓的確定

本工程建筑高度19.90m，建筑體積約為9821 m3，根據《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014第3.5.1條及3.5.2條表3.5.2建筑物室內消火栓設計流量的規定。可知本工程室內消火栓設計流量為15L/s，同時使用消防水槍數3支，每根豎管最小流量為10L/s，室內消防用水量 V=3.6×2×15=108m3。

室內消火栓系統所需的設計水壓應根據最不利點水滅火設施所需的設計壓力、消防水泵從消防水池吸水時最低有效水位至最不利水滅火設施的幾何高差或從市政給水管網直接吸水時，火災時市政給水管網在消防水泵入口處的設計壓力值的高程至最不利水滅火設施的幾何高差、管道的水頭損失決定。經計算本工程室內消火栓系統管網的入口所需的壓力為0.52Mpa。系統的設計流量及管網入口所需的設計壓力確定后就可以計算室內消火栓泵的揚程，從而根據計算的揚程進行選擇室內消火栓泵的型號。

在設計過程中筆者發現許多設計人員對消防水規中規定的計算所需的設計壓力沒有理解透徹，或是圖省事在確定室內消火栓系統所需設計水壓時沒有經過計算，單憑自己的實際工程經驗進行估算一個數值，這往往會導致估算值偏大或偏小，無法達到設計要求。若系統所需的設計水壓估算值偏大將導致室內消火栓泵選型偏大，既不能發揮消防水泵的最佳工況點，也會導致造價增加，甚至還會導致管網負荷增大，對整個消防管網安全運行造成極大威脅。若系統所需的設計水壓估算值偏小將導致室內消火栓系統在發生火災時無法正常運行，室內消火栓系統形同虛設，給校園消防安全帶來極大的安全隱患。

2.3 室內消火栓泵的選擇及設置

室內消火栓泵的選擇應滿足室內消火栓給水系統的流量和壓力要求，要求水泵的驅動器宜采用電動機或柴油機直接傳動。消火栓泵的設置應考慮方便工作人員日常操作及檢修。

在設計時我們設計人員會根據系統的設計流量及管網入口所需的設計壓力，計算出系統所需的室內消火栓泵揚程、功率等型號參數。但是由于消防泵生產廠家繁雜，價格參差不齊，在實際工程中業主常常只考慮到所需的成本造價，主觀認為發生火災的機率小，對室內消火栓系統的設置沒有引起足夠的重視，選擇較廉價的設備，設備本身在后期運行維護中存在極大的安全隱患，一旦發生火災將會造成無法彌補的損失。

室內消火栓泵設置在消防水泵房內，設計時筆者常遇到在規劃時由于種種原因沒有將主體建筑所需的附屬水泵房規劃圈入紅線內，導致在消防系統設計時消防泵房無處安放，或是在土建設計時消防水泵房設計偏小無法滿足水專業對消防泵的設置要求。在消防水規中對機組之間的間距、機組與墻壁的凈距、機組的檢修通道及泵房的主要通道寬度都作出了明確規定。所以在日后設計過程中需要我們各專業設計人員進行積極配合溝通，對消防附屬設施引起足夠重視，嚴格按規范要求設計。

2.4 室內消火栓設置

本教學樓長47.7m，寬10.3m。根據《消防給水及消火栓系統技術規范》第7.4.10條規定：室內消火栓宜按直線距離計算其布置間距，并應符合下列規定：1、消火栓按2支消防水槍的2股充實水柱布置的建筑物，消火栓的布置間距不應大于30m。本棟教學樓標準層平面布置4個消火栓，分別在交軸、交軸、交軸、交軸處，就能滿足2支水槍2股充實水柱同時到達建筑物的要求。本工程屋面為不上人屋面，所以將五層交軸處的消火栓設置帶有壓力表，作為試驗消火栓。

在工程設計時許多設計人員在確定消火栓布置間距時只尊崇了消防規范中規定的兩股充實水柱同時到達的要求，而容易忽視直線距離計算其布置間距的直線距離是要求按消防水帶的行走距離計算。因為消防水帶在設計水壓下轉彎半徑可觀，如65mm的水帶轉彎半徑為1m，轉彎角度100°，因此轉彎的數量越多，水帶的實際到達距離就短，所以在計算消火栓布置間距時要按行走距離計算。

2.5 室內消火栓水泵接合器的設置

消防水泵接合器是水滅火系統的第三供水水源。室內消火栓給水系統設置消防水泵接合器的目的是便于消防隊員現場撲救火災能充分利用建筑內已經建成的消防管網，不必敷設水龍帶，利用室內消火栓管網輸送消火栓滅火用水，節省大量的時間提高滅火效率。

根據《消防給水及消火栓系統技術規范》第5.4.1條第二點規定。本工程為五層教學樓，在一層入口處設置 2個消防水泵接合器。在工程設計中發現很多設計人員在設置水泵接合器時只遵守《消防給水及消火栓系統技術規范》中的相關規定，數量及間距均滿足規范要求，但是他們沒有考慮到水泵接合器在發生火災時水泵接合器能否真正使用到。這就要求給排水設計人員注意水泵接合器設置位置的建筑外墻是否設有玻璃幕墻或采用火災時可能脫落的墻體裝飾材料或構造。如果確實需要在這些位置設置消防水泵接合器時就要跟建筑專業設計人員提出在這些部位采取安全保護措施如設置防護挑檐、防護棚等。

3 結束語

以上是筆者在中小學教學樓室內消火栓給水系統設計中碰到的一些問題及探討，不足之處還請專家同行們加以批評和指正。

[1]建筑設計防火規范 GB50016-2014

[2]消防給水及消火栓系統技術規范 GB50974-2014

[3]中小學校設計規范 GB50099-2011