高層建筑消防給水系統(tǒng)

張士菊

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市的建設(shè)也逐漸向現(xiàn)代化方向發(fā)展，對(duì)于高層建筑而言，更高的樓層意味著建筑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)要求也應(yīng)得到相應(yīng)提升，高層建筑的消防給水系統(tǒng)對(duì)建筑中人們的居家生活和生命財(cái)產(chǎn)安全有著重要意義，消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)明確高層建筑的消防安全特點(diǎn)和要求才能夠使高層室內(nèi)消防給水系統(tǒng)更加完善。因此，本文從高層建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求出發(fā)，通過討論現(xiàn)階段高層消防給水系統(tǒng)中存在的問題并提出相應(yīng)的解決措施，從而為高層建筑消防給水系統(tǒng)的進(jìn)一步完善提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑; 消防; 給水系統(tǒng)

現(xiàn)階段的建筑行業(yè)正朝著綠色環(huán)保、智能現(xiàn)代的高層化建筑發(fā)展，區(qū)別于普通建筑，高層建筑的空間結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，人員數(shù)量多，地下空間大等特點(diǎn)使得高層建筑的中消防安全設(shè)計(jì)要求較高，這需要建筑企業(yè)在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要從高層建筑的消防安全問題出發(fā)，充分考慮并結(jié)合建筑實(shí)際施工情況，在保障施工質(zhì)量安全和建筑性能達(dá)標(biāo)的前提下對(duì)高層建筑消防給水系統(tǒng)中的給水管道、消防材料等進(jìn)行科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)，此外還應(yīng)從建筑的施工成本角度出發(fā)，保障消防安全合格達(dá)標(biāo)的同時(shí)利用有效資源來降低消防給水系統(tǒng)施工過程中的成本投入。通過消防給水系統(tǒng)合理可靠的設(shè)計(jì)使居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全得到有效保障。

1? ?高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)及存在的問題

1.1? 疏散難度大，火情難以控制

通常而言，高層建筑由于自身樓層較多，疏散的垂直距離較長，每一樓層的用戶較多，人員相對(duì)密集，建筑結(jié)構(gòu)比普通建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高層建筑在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)只能通過樓梯逃生，這增加了人員的安全疏散時(shí)間和疏散難度。由于火災(zāi)蔓延的方向與人員疏散方向相反，高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)所造成的危害性和財(cái)產(chǎn)損失不可估量。此外，我國現(xiàn)階段的消防車云梯工作高度一般在50米左右，對(duì)于樓層較高的高層難以對(duì)火情進(jìn)行控制。

1.2? 火災(zāi)蔓延快

由于高層建筑樓層較高，火災(zāi)在蔓延過程中容易受氣壓和風(fēng)壓影響從而加快火災(zāi)的蔓延。高層建筑中樓梯井、電梯井、排風(fēng)管道等貫穿于整個(gè)建筑，其在火災(zāi)發(fā)生時(shí)在煙囪效應(yīng)的作用下會(huì)加快空氣流速，為火災(zāi)蔓延提供源源不斷的助燃?xì)怏w并引導(dǎo)火災(zāi)向上蔓延。

1.3? 給水需求量大

在高層建筑中，高層居民用水是通過水泵來提供水壓支持的，而在高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)行冷卻和控制火災(zāi)蔓延的在用水量的要求為每秒300升，普通水泵的供水量只能達(dá)到每秒百升，這難以滿足消防的給水需求。同時(shí)，高層自動(dòng)滅火系統(tǒng)中的供水管道在火災(zāi)發(fā)生時(shí)容易受熱產(chǎn)生故障，因而不能有效發(fā)揮其作用。此外，消防車對(duì)高層建筑進(jìn)行供水滅火時(shí)對(duì)水帶的耐壓要求較高，不能為高壓供水提供穩(wěn)定可靠的支持。

1.4? 消防設(shè)施維護(hù)管理較差

在高層建筑中，由于消防設(shè)備的設(shè)置較多，難以定期對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)、全面的維護(hù)保養(yǎng)，高層建筑中的一些消防滅火設(shè)備處于失效狀態(tài)，難以在火災(zāi)中發(fā)揮作用。同時(shí)，由于不同建筑單位對(duì)建筑的設(shè)計(jì)和施工建造存在差異，并且一些建筑企業(yè)在消防設(shè)施的施工安裝過程中沒有按照規(guī)范要求進(jìn)行安裝，樓層中消防設(shè)備的設(shè)置位置難以得到統(tǒng)一，給維護(hù)管理人員的工作帶來了影響。

1.5? 高層建筑供水能力不足

高層建筑消防給水系統(tǒng)中的問題主要體現(xiàn)在高層建筑供水能力不足上。高層建筑在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)通常有兩種救援手段，一方面是消防人員從外部對(duì)建筑進(jìn)行冷卻降溫;另一方面則依靠建筑的自動(dòng)滅火技術(shù)控制火災(zāi)蔓延和噴水撲滅火源來達(dá)到滅火目的。然而，高層建筑的供水量不足使得火災(zāi)的蔓延難以受到及時(shí)控制，因此，高層建筑消防給水系統(tǒng)的供水問題需要更多的專業(yè)人才投入研究進(jìn)行解決。

2? ?高層建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，在著火點(diǎn)配備兩處以上的消防滅火設(shè)備并設(shè)置對(duì)應(yīng)的消防安全警示牌，一方面能夠確保火苗能夠迅速被撲滅，避免火情受到擴(kuò)散;另一方面能夠通過消防設(shè)備的設(shè)置來對(duì)居民起到警示作用，使居民注意用火安全，樹立防火意識(shí)。

2.1? 消火栓的設(shè)計(jì)

在高層建筑中消火栓是最常見的消防設(shè)施。消防栓的設(shè)置一般分為兩種，一種是用于消防車供水，在建筑室外進(jìn)行設(shè)置，需要根據(jù)高層建筑周邊的水資源使用情況來確定消防栓設(shè)置的數(shù)量，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)保護(hù)半徑來確定消防栓的設(shè)置位置。另一種是用于樓層滅火的室內(nèi)消防拴，室內(nèi)消防栓在設(shè)計(jì)時(shí)需要保障同一樓層中相鄰的兩個(gè)消防栓的水帶和水槍能夠到達(dá)樓層中的任意位置，并且應(yīng)設(shè)置在前室和走道等宜于取用的位置，以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)居民和消防人員能夠準(zhǔn)確找到消防栓來撲滅火源。

2.2? 消防給水系統(tǒng)的減壓設(shè)計(jì)

由于高層建筑供水水壓的穩(wěn)定性難以得到準(zhǔn)確控制，一般而言消防栓的水壓壓力要求為0.5MPa，當(dāng)供水管道的水壓超過該數(shù)值時(shí)應(yīng)設(shè)置減壓裝置來確保消防給水系統(tǒng)穩(wěn)定的水壓輸出。通過設(shè)置可調(diào)節(jié)的減壓閥來對(duì)豎向分區(qū)的水壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在消防栓栓口設(shè)置孔徑不小于50mm的減壓板或前后管段長度比相差不低于5倍的節(jié)流管來直接減小消防栓的栓口壓力，通過減壓閥、減壓板和節(jié)流管的設(shè)置來控制消防栓的水流速度，間接減小消防給水系統(tǒng)的水壓。

2.3? 消防給水系統(tǒng)的增壓設(shè)計(jì)

高層建筑的消防給水供水不足問題需要通過穩(wěn)定的水泵增壓來提供持續(xù)的供水。根據(jù)高層建筑的消防安全要求，來確定消防給水系統(tǒng)對(duì)增壓設(shè)備所需的水壓、水量要求。一般而言，消防給水系統(tǒng)的增壓設(shè)備通常采用離心泵，結(jié)合消防栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)對(duì)水壓的不同要求對(duì)離心泵進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)消防管網(wǎng)因滲水失壓后能夠利用離心泵為消防栓和自動(dòng)噴水滅火裝置提供補(bǔ)壓，使壓力達(dá)到消防給水系統(tǒng)穩(wěn)定的上限要求。除此之外，利用氣壓罐來對(duì)消防給水系統(tǒng)進(jìn)行局部增壓是消防水箱供水困難時(shí)最有效的增壓供水方式，而對(duì)于氣壓罐的設(shè)計(jì)需要計(jì)算各消防管路的最低供水水壓力需求。目前，在智能化的高層建筑中可變頻調(diào)節(jié)的恒壓供水系統(tǒng)開發(fā)正在不斷完善，在未來的高層建筑中通過主控設(shè)備就能夠?qū)φ麠澖ㄖ墓┧畨毫M(jìn)行調(diào)節(jié)，確保各樓層的水壓穩(wěn)定。

2.4? 消防水箱的設(shè)計(jì)

在高層建筑的消防給水系統(tǒng)中消防水箱的設(shè)計(jì)尤為重要，對(duì)于消防水箱的有效容積確定需要根據(jù)高層建筑的特點(diǎn)對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)連續(xù)用水量進(jìn)行計(jì)算。消防水箱的給水方式直接影響著消防給水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在消防水箱的給水方式設(shè)計(jì)上可以根據(jù)消防水箱高于消防栓和消防用水設(shè)施進(jìn)行并聯(lián)分區(qū)或串聯(lián)區(qū)設(shè)置，該給水方式能夠?yàn)橄涝O(shè)施提供穩(wěn)定可靠的水壓，而在水壓不穩(wěn)需要借助穩(wěn)壓裝置進(jìn)行輔助時(shí)消防水箱可以采用無水箱并聯(lián)分區(qū)的方式設(shè)計(jì)，利用氣壓或離心泵等方式為消防設(shè)施提供用水需求。

3? ?結(jié)語

綜上所述，高層建筑的消防給水系統(tǒng)影響著高層建筑中居民的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)消防給水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)才能夠使消防給水系統(tǒng)在高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)發(fā)揮其作用，高層建筑消防給水系統(tǒng)的完善不僅需要現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的引入和對(duì)存在于消防給水系統(tǒng)中的問題進(jìn)行解決處理，更為重要的是需要提高居民的防火意識(shí)，有效防止居民在生活工作中因?yàn)椴僮鞑簧贫鸹馂?zāi)事故。

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