探析高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法

劉揚(yáng)雨

（邁進(jìn)建筑工程設(shè)計(jì)（深圳）有限公司，廣東深圳 518000）

相比多層建筑，高層建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防人員很難從地面直接對(duì)高層建筑內(nèi)部進(jìn)行滅火和救援。因此，高層建筑的消防設(shè)計(jì)對(duì)可能出現(xiàn)火災(zāi)事故的救援工作將產(chǎn)生極大影響。設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)消防用水量、消防用水壓力能否滿足要求。

1 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 消防給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

基于高層建筑本身的特點(diǎn)，對(duì)消防給水方面的設(shè)計(jì)必須滿足相關(guān)規(guī)范的同時(shí)需要考慮以下兩點(diǎn)：①消防設(shè)施布置的位置是否合理；②系統(tǒng)的設(shè)計(jì)消防用水量能否滿足要求。如果不能滿足以上兩點(diǎn)，則會(huì)導(dǎo)致救援人員在對(duì)火災(zāi)進(jìn)行撲救時(shí)由于水壓不夠而導(dǎo)致滅火不能夠順利的進(jìn)行。以上兩種情況的出現(xiàn)都是消防設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)的后果。

1.2 消防排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)代消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)于發(fā)生的火災(zāi)事故通常是依靠大量的水源進(jìn)行滅火。在現(xiàn)代消防系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)人員在進(jìn)行滅火工作過程時(shí)，往往需要同時(shí)使用兩支水槍來進(jìn)行滅火。一般來說，水槍的出水流量為5L/s。根據(jù)相關(guān)公式我們可以知道1h就有18L水流出。同時(shí)在真正進(jìn)行滅火的過程當(dāng)中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，出水的流量往往還會(huì)不斷擴(kuò)大。因此，在進(jìn)行滅火的過程當(dāng)中，要想準(zhǔn)確的控制水的流量或者流向的話，存在有一定的難度。即便是從理論角度來說也就難以實(shí)現(xiàn)。因此，在進(jìn)行消防，排水設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，為了避免水流進(jìn)入前室，我們必須在相應(yīng)的位置設(shè)置好相應(yīng)的排水口。同時(shí)，排水口的設(shè)計(jì)應(yīng)該，其的流量不小于10L/s保證萬(wàn)一出現(xiàn)火情的情況下能夠?qū)⑾肋^程當(dāng)中的積水全部排出到屋外。設(shè)計(jì)時(shí)做好相應(yīng)的消防排水同樣至關(guān)重要，好的設(shè)計(jì)不僅能夠加快火災(zāi)中排水的速度，也能夠有效節(jié)約水資源。

2 當(dāng)前高層建筑消防設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 給水管試壓不達(dá)標(biāo)

通過對(duì)一些高層建筑內(nèi)部的消防水壓進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，某些高層建筑內(nèi)部的消防水壓不能夠滿足滅火的需求，會(huì)存在有不安全因素。高層建筑各層合理的消火栓壓力是保障滅火順利進(jìn)行的必要條件。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題

現(xiàn)代高層建筑中為了避免火災(zāi)的發(fā)生，往往會(huì)在公共區(qū)走廊及各個(gè)房間內(nèi)部設(shè)計(jì)相應(yīng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，這也是目前所有高層建筑所采用的預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的預(yù)防措施之一。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的存在，能夠自動(dòng)檢測(cè)建筑內(nèi)部公共區(qū)走廊及全部房間內(nèi)的局部溫度是否升高，從而進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火的工作，對(duì)建筑內(nèi)部所有可能出現(xiàn)的火焰進(jìn)行撲滅，從而達(dá)到在火災(zāi)出現(xiàn)的初期進(jìn)行抑制的目的。但是在實(shí)際工程的建設(shè)中，少數(shù)開發(fā)商和施工方為了節(jié)約成本，沒有投入足夠的資金完成自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，從而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)不能完全檢測(cè)到高層建筑內(nèi)部的全部著火點(diǎn)，或者是發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水量壓力不夠，不足以完成滅火。這種情況仍然存在于當(dāng)前高層建筑工程案例中。

3 高層建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

這上面的文章當(dāng)中，筆者對(duì)當(dāng)前高層建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的相關(guān)問題進(jìn)行了探討，在接下來的文章當(dāng)中，筆者將簡(jiǎn)要的探討一下，如何對(duì)排水消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代的高層建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)當(dāng)中，有不少的問題存在，為了能夠確保消防工作的有效性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，至少需要有針對(duì)性地將存在于高層建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)當(dāng)中的問題進(jìn)行解決。一般而言，要想能夠?qū)ψ詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者至少需要考慮以下幾個(gè)方面的問題：①配水管道的工作壓力。在對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，配水管道的工作壓力必須要考慮。因?yàn)樽詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)在進(jìn)行工作的過程當(dāng)中，噴水能否全面地覆蓋到建筑的各個(gè)部位，那么配水管道的工作壓力是否合理是其中的決定性因素。高層建筑萬(wàn)一出現(xiàn)火情，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的存在能夠有效地對(duì)火情進(jìn)行抑制。幫助延長(zhǎng)安全逃離時(shí)間，能夠幫助延長(zhǎng)消防員到達(dá)的時(shí)間；②相關(guān)的水流指示器的設(shè)計(jì)；③報(bào)警閥的問題。在進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，一般而言我們所用的報(bào)警閥分為濕式系統(tǒng)和干式系統(tǒng)兩種。這兩種系統(tǒng)在進(jìn)行應(yīng)用的過程當(dāng)中能夠起到相互輔助的作用，更好地對(duì)火情進(jìn)行警報(bào)，在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中應(yīng)該對(duì)這兩種系統(tǒng)的數(shù)量進(jìn)行合理的考慮。

3.2 高層建筑室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑物室內(nèi)高度對(duì)消火栓給排水系統(tǒng)進(jìn)行有效區(qū)分，把分區(qū)給水方式消防系統(tǒng)和消防給水進(jìn)行明確劃分，按照消防給水壓力把消防給水系統(tǒng)進(jìn)行界別劃分，主要分為三類，分別是高壓、準(zhǔn)高壓和臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。根據(jù)當(dāng)前的室內(nèi)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，消火栓給水系統(tǒng)內(nèi)部可以有多種給水方式，給水方式的選擇必須要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)選擇，常見的消防給水方式限制因素有很多，比如建筑高度、材料優(yōu)劣和建筑后期管理等，其中建筑高速的影響是最基本的。高層建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)供水需要滿足以下條件：①保證系統(tǒng)壓力是大于2.40MPa的；②消防栓栓口處的靜壓也有合適范圍，必須是在1.0MPa以上的；③給水系統(tǒng)自動(dòng)噴水系統(tǒng)的噴水滅火噴頭的壓力要保持正常工作壓力，不能低于1.20MPa，除此之外系統(tǒng)報(bào)警閥處工作壓力也需要保證是大于1.60MPa的。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的出水壓力控制在大于0.50MPa時(shí)此時(shí)需要及時(shí)設(shè)定減壓裝置，避免工作運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部管道閥門等部件產(chǎn)生影響，此時(shí)很容易出現(xiàn)爆斷現(xiàn)象，要及時(shí)做好薄弱位置的防護(hù)工作。分區(qū)進(jìn)行供水根據(jù)實(shí)際需要選擇串聯(lián)和并行，除此之外還可以利用減壓水箱和減壓閥。系統(tǒng)內(nèi)部壓力不足時(shí)需要發(fā)揮消防水泵的作用，消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段必須保證每一分區(qū)配置兩組減壓閥組，除此之外還需具有備用減壓閥以應(yīng)對(duì)突發(fā)問題。

3.3 消防水池的設(shè)計(jì)

人們生產(chǎn)生活用水量比較大會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量較大，保證大于市政給水管網(wǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)流量來確定消防水池管徑，按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)室內(nèi)外消防給水適量路供水，需要消防水池有效面積要大于100m3，若是系統(tǒng)內(nèi)部只有消火栓系統(tǒng)則有效面積可以變?yōu)?/2。消防水池的出水管必須是分別設(shè)定的，相互之間的連接必須在最低水位之下。消防水池設(shè)計(jì)也有一定的規(guī)則，設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)格按照要求，高水位消防水箱必須有專門的房間。

表1高位消防水箱主要參數(shù)

3.4 消防電梯間需要設(shè)置消防栓

當(dāng)高層建筑物出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，就需要使用消防電梯開展救援。在電梯間內(nèi)設(shè)置消防栓能夠?yàn)橄绬T的工作提供便利，不僅能夠提供滅火必要的水柱，同時(shí)為消防員開道提供保護(hù)。在《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中指出，對(duì)于高層建筑，其消防電梯間的井底需要有排水設(shè)施，容量應(yīng)該在2.00以上，從而確保消防電梯能夠維持正常運(yùn)行。此外，還需要在底坑外地下室的其他位置設(shè)置足夠容積的集水坑，利用管道將集水坑與排水泵連接好。為便于消防急救，還需要設(shè)置好備用泵。消防栓電源也是不可或缺的設(shè)備之一，其能夠有效保證在停電的情況下補(bǔ)充電源，確保排水泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)。

3.5 設(shè)置好自噴末端試水裝置

末端試水裝置由壓力表、排水漏斗以及截止閥、試水接頭構(gòu)成，其能夠完成日常的檢查以及驗(yàn)收工作，同時(shí)，也能夠?qū)娏芟到y(tǒng)壓力情況進(jìn)行判斷，對(duì)消防工作來說至關(guān)重要。但是，末端試水裝置在安裝時(shí)通常會(huì)表現(xiàn)的較不規(guī)范，影響了消防工作的正常開展。由此，在連接時(shí)，要求將最不利點(diǎn)噴頭后接試水閥，而后再連接壓力表，最后連接試水噴頭，而試水噴頭的流量系數(shù)要求與防火分區(qū)最小流量系數(shù)噴頭相等，從而更好地做出檢查以及驗(yàn)收工作。

3.6 設(shè)置好消防栓水柱長(zhǎng)度

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中指出，當(dāng)建筑物低于100m時(shí)，要求消防栓水槍充實(shí)水柱要高于10m，而如果建筑物超過100m時(shí)，則要求水槍充實(shí)水柱不低于13m。在水柱長(zhǎng)度以及水槍傾角計(jì)算時(shí)，要求充分考慮水槍的最小流量以及噴口直徑，從而確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 總結(jié)

為了幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)排水消防設(shè)計(jì)有更加合理設(shè)計(jì)，筆者結(jié)合現(xiàn)代高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方面存在的問題進(jìn)行探討，希望通過本文的描述能夠幫助高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)者做出更好更優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。