探討民用建筑消防給排水設計

鄧永剛

（山東華邦建設集團有限公司，山東濰坊 262500）

1 民用建筑消防給排水設計要求

1.1 消防給水設計要求

民用建筑消防給水設計階段，設計人員必須結合工程情況，明確具體設計要求，確保所制定設計方案行之有效。例如，針對高度50 m以上的民用建筑，考慮建筑高度超出消防車輛救援范圍，需要適當增加建筑室內區域消防設備的配置數量，保證消防水池的實際供水量完全滿足建筑全部區域的消防用水量，以室內自救為主。采取多元化設計措施，保證消防給水穩定性，確保室內索取配置消防設備可以有效滅火，不會出現給水量不足或供水中斷等問題。

1.2 消防排水設計要求

在消防排水設計環節，設計人員應重點考慮出現建筑火災時產生消防用水的排出問題，確保消防用水有效排除，避免出現返溢現象。例如，當前在多數民用建筑工程中，普遍選擇將消防排水系統與雨水管網進行連接，通過雨水管網持續排出消防用水，并在系統中采取防返溢工藝，在局部區域增設專用排水管道。將部分消防用水輸送至衛生間等具備排水功能的區域進行排放，減輕排水系統運行壓力，在客觀層面改善建筑排水性能。

2 民用建筑消防給排水設計要點

2.1 消防給水系統的選擇

（1）基于給水壓力選擇。

將建筑消防給水壓力作為系統選擇依據時，設計人員應結合工程情況選擇給水系統。

①低壓給水系統。

將民用建筑消防給水管網壓力控制在0.1 MPa以內，出現建筑火災事故后，如果建筑消防給水管網的水流量與水壓值未達標，可以啟動消防水泵等外部設備，增加管網水壓，保證消防給水供應質量及穩定性，主要被用于民用建筑室外區域消防。

②臨時高壓給水系統。

出現建筑火災事故后，如果消防給水管網的流量與壓力值均達到相應標準，系統憑借氣壓穩定向消防設備提供消防用水，并通過設置消防泵控制水壓及流量，使用氣壓水設備滿足消防栓壓力需求。在消防給水管網的流量與壓力未達標時，需要額外設置消防泵設備，消除管網內不利點，臨時提高管網壓力與流量。

③高壓消防給水系統。

與其他類型系統相比，出現建筑火災事故后，系統可以在未啟動消防泵的前提下，直接對消防設備進行施壓處理，保證系統流量及壓力達標。采取高壓消防給水系統時，必須配置配套的消防水池。

（2）基于供水范圍選擇。

將供水范圍作為選擇依據時，可選擇的消防給水系統為區域集中高壓給水系統和獨立高壓給水系統。區域集中高壓給水系統的整體架構較為緊密，便于集中使用與運維管理，可以有效控制火勢蔓延與撲滅火勢，主要被用于建筑密集區域。獨立高壓給水系統本質上屬于應急給水系統，在建筑出現突發性火災事故后，可以在短時間內提供消防用水，以控制火勢蔓延區域，減小事故造成的損失。但與區域集中高壓系統相比，獨立高壓給水系統存在建設成本高昂與架構分散的問題，主要被用于處于地震高烈度區域或分散建設的民用建筑工程。

（3）基于滅火方式選擇。

以滅火方式為選擇依據時，將消防給水系統分為自動噴水滅火與消防栓給水系統兩種。自動噴水滅火系統具有較高的自動化程度以及豐富的使用功能，可以持續感知所處環境是否出現火情。監測到建筑火情后，將自動發送報警信號，向自噴水泵等裝置下達控制指令，以發揮控火與滅火功能，具有快速滅火、自動預警等優勢，滅火效果較佳。采取自動噴水滅火系統時，禁止在系統覆蓋區域內放置與水產生劇烈反應的物體，避免物體遇水后釋放有毒有害物質或引發爆炸事故。

消防栓給水系統是在建筑室內區域設置若干數量消防栓，通過消防栓向建筑各區域提供消防用水。設計人員應綜合分析建筑物高度、室內外消防管道壓力機流量、建筑耐火等級與結構體積等因素，準確計算消防用水量，將單個消防栓用水量保持在800 L/min以上。還可將系統細分為豎向分區給水、加壓泵給水、水箱消防栓給水等系統。

2.2 消防水池設計

在多數民用建筑工程中，考慮生活用水量較大，如果僅依靠接入市政給水管網，難以提供充足的消防用水。在市政給水管網出現運行故障時，將無法有效發揮建筑消防系統功能與快速撲滅火勢。因此，為保證民用建筑使用安全，在建筑室內外消防用水總量超過25 L/s或市政給水管網無法切實滿足民用建筑消防用水需求時，必須在工程中設置消防水池。

可選擇配置共用的單個消防水池，但必須確保消防水池總容量滿足民用建筑室內外區域在火災延續時間內的整體消防用水量需求。在條件允許前提下，為避免影響建筑美觀性與使用功能的發揮，可以在地下室區域或建筑最底層設置消防水池。出現建筑火災事故后，如果室外消防管網可以持續提供一定的消防用水，可以適當縮減消防水池容量，確保消防水池容量高于實際需水量即可。設計人員需要反復核算火災延續時間內的實際補水量，以此作為調整消防水池容量的設計依據，將消防水池半徑控制在150 m及以內。在合并使用生活用水與消防用水的前提下，結合工程情況準確計算其他途徑用水的最低水位。在民用建筑所處區域氣候較為寒冷時，考慮水池內所貯存消防用水在冬季易出現凍結現象，需要對其采取防凍措施。

2.3 消防水泵設計

在民用建筑中設置獨立消防水泵房，將水泵房耐火等級保持在二級及以上。將消防水泵房設置于建筑第一層時，確保泵房疏通門與室外區域的直通狀態。在建筑上層或是地下室區域設置消防水泵房時，將泵房門與相鄰安全出口的間距控制在合理范圍內，使用甲級防火門作為房門，在泵房內連接兩條及以上的出水管道。在消防水泵房內額外設置消防水泵，將其保持為備用狀態。

在建筑火災延續期間，如果常用水泵出現運行故障或停止運行時，應及時切換備用水泵，避免對建筑消防給水系統運行造成影響。民用建筑工程建設規模較大或在現場建設多棟建筑物時，應在工程中心地段中設置消防水泵房，在泵房內連接分散總水管，以此維持消防管網壓力平衡。

2.4 消火栓設計

在不影響建筑使用功能的前提下，將消火栓設置在內部通道等人流量較大區域中，禁止在消火栓箱外采取加門等裝飾，并在箱體表面進行標記。在多層民用建筑與公共建筑共同防火分區的施工條件下，禁止采取雙消火栓布置形式，禁止消火栓跨防火分區借用。在建筑房間內設置消火栓時，禁止將這類消火栓作為其他區域消火栓。結合工程情況合理設置消火栓位置，確保消火栓保護半徑達標，消除同樓層消防盲區。針對倉庫區域，需要將消火栓布置在倉庫主通道或出入口門外側區域，將相鄰消火栓最大間距控制在允許的范圍內，確保同樓層與同一防火分區內的任意地點均可到達兩股水柱。

此外，在消火栓布置于特殊區域時，設計人員需要結合工程情況，樹立正確的設計思路。例如，將消火栓布置在民用建筑消防電梯前室內時，設計人員應根據消火栓的實際應用狀況，選擇是否將這類消火栓數量計入總體布置數量中，并在前室區域采取防煙措施。例如在這類消防栓用于其他部位火災撲救時，需要將這類消火栓納入同樓層總量中。在消防電梯前室采取自然排煙方式或消火栓僅用于前室區域火災撲救時，無須將這類消火栓計入同樓層消火栓總量。

2.5 區域消防系統高位水箱設計

為提高消防給水效率，滿足火災早期延續時間段的消防供水需求，可選擇在民用建筑工程中設置高位豎向，采取重力自流的供水方式，在建筑物中設置若干數量與適當容量的高位水箱。一旦內部發生火災火情，能夠及時提供相應的消防用水，以控制火勢蔓延，及早撲滅火情。在區域消防系統高位水箱設計環節，根據相關設計規范要求，將建筑室外環形消防管網與消防總出水干管進行連接，并在消防水泵房區域中并聯安裝2臺及以上的加壓泵。檢測到建筑火情后，加壓泵自動切換至運行狀態，以提高消防水壓，保證實際的消防用水量。

2.6 消防排水設計

在消防排水設計環節，為避免出現倒流現象，在條件允許前提下，應采取分層隔離排水方式，并在局部區域額外設置消防專用排水管道或將排水管網與雨水管道進行連接。在火災延續期間產生較大排水量時，不易出現返溢現象。

確保民用建筑各區域消防排水流向一致，遵循特定規律進行排水，避免出現排水紊亂現象。制定地下室區域排水系統設計方案時，禁止在電梯基坑下方區域設置集水坑，可選擇在消防電梯外部設置集水坑，將集水坑容水量保持在2 m3以上，且排水量不低于10 L/s。禁止在消防電梯底坑設置潛污泵，如果在該區域設置潛污泵，開展設備檢修維護工作時會影響消防電梯使用甚至停用，影響火災撲救和用戶逃生，增加危險。

3 結語

綜上所述，為切實滿足現代民用建筑工程的設計需求，有效控制建筑火災蔓延，及時撲滅火勢，必須提高對民用建筑消防給排水設計的重視度，全面掌握消防給排水設計要求，結合工程情況樹立正確的設計思路，嚴格遵循相關設計規范，為民用建筑的消防安全提供有力保障。