人防工程消防給水排水設計探討

張曉蔚

青島市人防建筑設計研究院有限公司 山東 青島 266061

引言

人防工程是戰時用以保護人員、物資、裝備免受空襲兵器殺傷、破壞的工程建筑物，包括為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護等而單獨修建的地下防護建筑（單建式人防工程），以及結合地面建筑修建的戰時可用于防空的地下室（附建式人防工程）。 消防給水系統設計是人防工程給排水設計的一項基本內容，也是施工圖審查中出現問題較多的項目，結合《人民防空工程設計防火規范》GB50098-2009（簡稱人防防火規范）、《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014（簡稱消水規）、《建筑設計防火規范》GB50016-2014 （2018年版）（簡稱新建規）、《自動噴水滅火系統設計規范》GB50098-2009（簡稱噴規）、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-2014（簡稱汽車庫防火規范），本文就人防工程消防給排水設計中常見的一些問題進行探討與剖析。

1 室內外消火栓用水量如何取值

1.1 室外消火栓水量

對于結合地面建筑修建的戰時可用于防空的地下室，即附建式人防工程，其室外消防用水量應根據建筑物的用途功能、體積、耐火等級、火災危險性等因素綜合分析確定，設計流量不應小于《消水規》表3.3.2的規定。

表3.3.2 建筑物室外消火栓設計流量（L/s）

而對于單建的人防工程，依據《人防防火規范》7.4.2條的規定 消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水總量的要求，不包括室外消火栓用水量，理由是發生火災時用室外消火栓撲救室內火災十分困難，人防工程滅火主要立足于室內滅火設備進行自救。而《消水規》表3.3.2的規定里，對于平戰結合的人防工程（這里指單建的人防工程），應根據建筑物的體積要求設計室外消防水量，這和《人防防火規范》的要求不一致，設計中應參照哪本規范執行，給設計人員和審圖人員帶來困惑。如果單建人防工程，平時功能是汽車庫，依據《人防防火規范》3.1.14 要求，設置在人防工程內的汽車庫、修車庫，其防火設計應按現行國家標準《汽車庫防火規范》的有關規定執行，《汽車庫防火規范》7.1.4條，汽車庫、修車庫的消防用水量應按室內、室外消防用水量之和計算，還需根據車位數確定室外消防用水量。

1.2 室內消火栓水量

同樣對于附建式人防工程，室內消火栓的水量應根據建筑物的用途功能、體積、高度、耐火等級、火災危險性等因素綜合分析確定，設計流量不應小于《消水規》表3.5.2的規定。對于附建式人防工程，消防水池、水泵房及增壓設備大部分設置在非人防區，消防水量取值，地上院在進行消防水池及水泵房設計時已查表確定，人防設計時只需復核水量及消防水泵的壓力即可。

而對于單建式人防工程，室內消火栓用水量，應符合《人防防火規范》表7.3.2的規定，或《消水規》續表3.5.2的規定。

續表3.5.2 建筑物室內消火栓設計流量（L/s）

水量選取中應注意以下問題：如果人防工程，平時功能是汽車庫，室內消火栓用水量應按《汽車庫防火規范》選取，如果平時為其他功能，應根據《消水規》和《人防防火規范》分別計算用水量后取大值[1]。

舉例說明：附建式人防工程，地上為高層宿舍樓，地下室為平戰結合人防工程，平時功能為儲藏室，戰時功能為二等人員掩蔽工程，地上院在消防設計時，室內消火栓取值為20L/s，而依據《人防防火規范》查表取值為10L/s，這種情況下，消火栓水量取大值為20L/s。

2 消火栓箱是否配置消防軟管卷盤

《新建規》8.2.4條要求人員密集的公共建筑、建筑高度大于100米的建筑和建筑面積大于200m2的商業服務網點內應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍。

《人防防火規范》7.6.2.6 室內消火栓處應同時設置消防軟管卷盤，其安裝高度應便于使用，栓口直徑宜為25mm，噴嘴口徑不宜小于6mm，配備的膠管內徑不宜小于19mm。《人防防火規范》適用于新建、擴建和改建供下列使用的人防工程防火設計，其中包括商場、醫院、旅館、展覽廳、公共娛樂場所、健身體育場所和其他適用的民用場所等，在這些場所設置消防軟管卷盤滿足《新建規》的要求，而平時作為車庫使用的人防地下室，《人火規》3.1.14 要求設置在人防工程內的汽車庫、修車庫，其防火設計應按現行國家標準《汽車庫防火規范》的有關規定執行，《汽車庫防火規范》對消火栓的要求應設置在易于取用的明顯地點，栓口距離地面宜為1.1m，其出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面垂直，對于消防軟管卷盤的設置無要求。

所以平時作為車庫使用的人防工程，不屬于人員密集的公共建筑，可不設置消防軟管卷盤。

3 人防工程口部是否需要設置消防設施

口部系指人防工程的主體與地表面，或與其他地下建筑的連接部分，對于有防毒要求的防空地下室，其口部是指最里面一道密閉門以外的部分，如擴散室、密閉通道、防毒通道、洗消間（簡易洗消間）、除塵室、濾毒室和豎井、防護密閉門以外的通道等。

人防工程口部是否需要設置消防設施，應根據《人防防火規范》《新建規》及《消水規》的相關要求確定，應與工程整體的消防設施設置情況對應。

平戰結合人防地下室從消防的角度來說，人防口部應該設置防火門與其他部分進行防火分隔，作為給排水專業來說，噴頭布置應以建筑專業劃分的防火分區為依據。

3.1 消火栓系統

應滿足消火栓系統的水柱覆蓋數量要求，工程內部消火栓布置時應考慮口部范圍的有效覆蓋。

3.2 自動噴水滅火系統

《新建規》規定，除不宜用水滅火的房間外，都應設置自動噴水滅火系統，噴頭的布置要根據各房間平時的使用功能確定，擴散室、除塵室、濾毒室、檢查穿衣間、脫衣間、淋浴間平時不使用，無可燃物，不需要設置噴頭。密閉通道、防毒通道如果平時作為地下室內的人員在火災發生時的疏散通道，應設置噴頭。如平時關閉不使用，僅戰時使用的，則無須設置噴頭，對未明確平時使用功能的房間，以設為好，可以根據使用功能做適當調整。

4 單建式人防工程，氣壓罐容積如何取值

單建式人防工程，由于室外景觀和道路的限制，大多數無條件設置高位消防水箱，依據《人防防火規范》第7.6.3條：“單建掘開式、坑道式、地道式人防工程當不能設置高位消防水箱時，宜設置氣壓給水裝置。氣壓罐的調節容積：消火栓系統不應小于300L，噴淋系統不應小于150L”。

《消水規》6.1.9.2當設置高位水箱確有困難，且采取安全可靠的消防給水形式時，可不設置高位消防水箱，但應設置穩壓泵。所謂安全可靠，主要是指設有消防水池、消防水泵、兩路供水、雙電源等保障措施。

《噴規》第10.3.3條：“采用臨時高壓給水系統的自動噴水滅火系統，當按現行國家標準《消水規》的規定可不設置高位消防水箱時，系統應設氣壓供水設備。氣壓供水設備的有效容積，應按系統最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的5min用水量確定。”根據該規范5.0.1條注釋：“系統最不利點灑水噴頭的工作壓力不應低于0.05MPa”，如選用標準覆蓋面積K=80的噴頭，每個噴頭流量為：

4個噴頭5min流量為：4×5×56.6=1132L

《消水規》5.3.4條：“設置穩壓泵的臨時高壓消防給水系統應設置防止穩壓泵頻繁啟停的技術措施，當采用氣壓給水罐時，其調節容積應根據穩壓泵啟泵次數不大于15次/h計算確定，但有效儲水容積不宜小于150L”。

《汽車庫防火規范》7.1.13條，設置臨時高壓消防給水系統的汽車庫、修車庫，應設置屋頂消防水箱，其容量不應小于12m3，并應符合現行國家標準《消水規》的有關規定。依據此規范，不能采用氣壓供水設備替代高位消防水箱。

從目前的規范看，依據《人防防火規范》和《消水規》可以采用氣壓供水設備代替高位消防水箱，按照《噴規》自噴系統氣壓供水設備的有效容積應計算確定，平時功能是汽車庫的單建人防工程，當采用臨時高壓消防系統時，依據《汽車庫防火規范》必須設置屋頂消防水箱，依據《人防防火規范》可以采用氣壓供水設備代替高位消防水箱，設計中究竟以哪本規范為主，有待商討。

對于氣壓供水設備的選型計算，《人防防火規范》只給出了氣壓罐的最小調節容積，相關配套的穩壓泵的設計流量及設計壓力均無說明，實際設計中依舊無規范可依[2]。

5 滅火器的設置

《人防防火規范》7.2.6人防工程應配置滅火器，滅火器的配置設計應符合現行國家標準《建筑滅火器配置設計規范》GB50140的有關規定。滅火器用于撲救人防工程中的初期火災，既有效，又經濟，當人員發現火情時，一般首先考慮采用滅火器進行撲救，對于不同物質的火災，不同場所的特點，配置不同類型的滅火器。

平時功能為汽車庫的人防工程一般按照中危險級配置滅火器，隨著電動汽車的普及，越來越多的地下車庫需要設計充電車位，依據《電動汽車分散充電設施工程技術標準》6.1.7電動汽車庫按嚴重危險級配置滅火器。

6 消防排水

《人防防火規范》7.8.1設置有消防給水的人防工程，必須設置消防排水設施。因為人防工程與地面建筑不同，除少數坑道工程外，均不能自流排水，需設置機械排水設施，否則會造成二次災害。《消水規》除了對消防排水有同樣要求外，對工程內系統調試和日常維護管理，也應設置消防排水，在試驗消火栓、噴淋系統末端試水裝置、報警閥間、消防水泵房處均應設置消防排水設施。

關于消防排水量，《人防防火規范》7.8.1要求，一般消防排水量可按消防設計流量的80%計算。

對這條規范的理解：一是每個防護分區分別按室內消防設計流量的80%計算消防排水量；二是整個地下室按室內消防設計流量的80%計算消防排水量，第二種方式的理由是地下室的防火卷簾雖能阻止火災蔓延，但并不能阻止水流通過，所以一旦某個防火分區有消防排水，水就會蔓延至整個地下室，參照《新建規》8.1.8規定消防水泵房、消防控制室應采取防水淹措施。一般水泵機組、空調冷凍機等設備的基礎高出地下室地面150～200mm；變配電室亦有設置擋水門檻的要求。火災延續時間內，地下室允許有150mm的積水深度，不會影響到電氣控制柜等重要設備的運行，所以消防時無需按防火分區考慮排水能力，可按整個地下車庫整體的排水能力考慮。對消防排水量的取值，設計人員應把握以下原則，消防系統調試和日常維護管理所產生的用水應設置排水設施有組織排放，而滅火時產生的消防水量，則以避免產生次生災害為前提，防范、控制為主，不必也不能如其他常規排水系統，做到100%隨時排放。建議以消防電梯的排水量為參考，排水泵的排水量不應小于10L/s。

對于消防排水集水坑的設置一般是按照防火分區來設置，保證每一個防火分區內有消防排水設施，集水坑的設置，工程中一般會結合戰時污水集水坑設置，以簡化排水系統，節省設備投資，當戰時的生活污水集水坑兼做平時消防排水時，須注意校核集水坑的戰時貯備容積，

人防工程每個防護單元的防護設施和內部設備應自成系統，設有多個防護單元的人防工程，當需設置生活污水集水坑時，應按每個防護單元單獨設置，平戰結合的集水坑，壓力管線不能合并排出，必須每個防護單元各自獨立排出[3]。

7 結束語

《人防防火規范》自2009年頒布實施以來，伴隨著《消水規》《噴規》《新建規》等的相繼頒布，不斷修訂，很多設計參數和技術措施已發生變化，而《人防防火規范》沒有及時和這些規范相適應，本文為人防工程消防設計的注意事項提出了筆者的建議，為同類人防地下室工程的給排水設計提供參考借鑒。