高層建筑消防給水設(shè)計(jì)方法分析

馬賽

摘要：隨著我國(guó)高層建筑的增多，高層建筑消防給水設(shè)計(jì)遇到的問題和要求也越來越多，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮實(shí)際情況，配合市政管道基礎(chǔ)，對(duì)消防給水設(shè)施實(shí)現(xiàn)綜合設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。高層建筑的消防給水系統(tǒng)較為復(fù)雜，涉及的因素較多，在設(shè)計(jì)中要具體分析建筑功能、建筑高度等因素，并制定合適的解決方案，保證消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證系統(tǒng)安全可靠，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)滅火保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：高層建筑;消防給水;設(shè)計(jì)方法

1導(dǎo)言

高層建筑中消防給水設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過消防給水系統(tǒng)可以在第一時(shí)間控制火勢(shì)，減少損失，也保障了人員生命安全。因此，消防給水設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)格，科學(xué)的設(shè)計(jì)可以節(jié)約施工成本、建筑面積，而且在火災(zāi)發(fā)生時(shí)也能發(fā)揮其作用，滿足撲救工作的需要。鑒于此，文章針對(duì)高層建筑消防給水設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析，以供參考。

2高層建筑消防給水設(shè)計(jì)中現(xiàn)存的問題

2.1消防設(shè)計(jì)缺乏規(guī)劃

與普通建筑不同的是高層建筑的功能更為復(fù)雜，上下高差較大，消防管網(wǎng)復(fù)雜且所需壓力較大，系統(tǒng)中需配備儲(chǔ)水設(shè)施、加壓設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備及滅火設(shè)備等，在進(jìn)行消防給水設(shè)計(jì)之初，如果不能明確消防設(shè)計(jì)規(guī)劃，則很可能影響消防設(shè)施的功能性。一些高層建筑進(jìn)行消防給水設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)參照一些已有的消防設(shè)計(jì)方案，并未結(jié)合建筑功能特點(diǎn)以及消防要求進(jìn)行具體分析，且缺乏前期規(guī)劃，致使消防設(shè)計(jì)中存在很多問題和缺陷，為后續(xù)的消防安全帶來了極大的隱患。此外，一些設(shè)計(jì)人員由于工作經(jīng)驗(yàn)不足，并不能對(duì)建筑整體消防要求進(jìn)行全面考慮，經(jīng)常出現(xiàn)消防給水系統(tǒng)超壓或壓力不足以及消防聯(lián)動(dòng)失效等問題，這也是消防設(shè)計(jì)問題的集中表現(xiàn)。

2.2消防水池及消防水箱設(shè)計(jì)問題

消防水池有效水容積如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，會(huì)增加安全隱患。尤其是水資源稀缺地區(qū)，總體供水量尚不能滿足消防要求，也有存在生活用水、消防用水共用的情況，在設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮消防能力以及水資源的合理使用。如果水量不充足，一旦遇到火災(zāi)發(fā)生很可能影響火勢(shì)的控制，不能滿足消防的需要。對(duì)于臨時(shí)高壓系統(tǒng)，高位消防水箱提供火災(zāi)初期用水，保證平時(shí)消防管網(wǎng)壓力，并在消防聯(lián)動(dòng)啟泵中起到關(guān)鍵作用，如不設(shè)水箱或設(shè)置位置不合理，將影響消防系統(tǒng)可靠性。

2.3消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷

對(duì)于高層建筑消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，減壓閥的使用設(shè)計(jì)極為重要，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于2.4MPa或消火栓靜壓超1.0MPa時(shí)可有效分區(qū)供水，實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域消火栓供水壓力的安全可靠。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，許多設(shè)計(jì)人員未對(duì)管網(wǎng)壓力進(jìn)行準(zhǔn)確核實(shí)，導(dǎo)致消防管道材質(zhì)規(guī)格與閥前后壓力不匹配，出現(xiàn)滲水、漏水、爆管等問題，嚴(yán)重影響整個(gè)消火栓系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。另存在消火栓動(dòng)壓超過0.5MPa，甚至超過0.7MPa的情況，未進(jìn)行減壓設(shè)計(jì)或采用減壓穩(wěn)壓型消火栓口，影響火災(zāi)時(shí)消防員的使用安全。

2.4自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題

在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)較為常見，主要是因?yàn)樽詣?dòng)噴水系統(tǒng)具有極高的滅火效率。但是在設(shè)計(jì)中，依舊有一些問題存在。由于系統(tǒng)末端最不利作用面積內(nèi)噴頭平面布置形式各異，噴頭選用型號(hào)不同，選用管材不同，管徑大小不同，流速控制標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致末端管路水頭損失差異較大。設(shè)計(jì)時(shí)常根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)確定最不利防火分區(qū)水流指示器壓力，導(dǎo)致末端噴頭供水壓力不足。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，后期又調(diào)整加壓設(shè)備，增大揚(yáng)程，導(dǎo)致系統(tǒng)超壓，影響供水安全。

3高層建筑消防給水設(shè)計(jì)方法

3.1消防給水系統(tǒng)科學(xué)合理的選擇

在高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以根據(jù)水源、壓力的不同將其分為兩個(gè)方面，即常高壓消防系統(tǒng)、臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)。常高壓消防系統(tǒng)就是任何時(shí)刻，在沒有消防水泵的情況下都能保證可靠的水壓與水量，確保消防系統(tǒng)的運(yùn)行和工作，可采用市政管網(wǎng)直接供水，也可采用高位消防水池。臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)的組成：高位消防水箱，消防水池及消防水泵房、消防管網(wǎng)及滅火設(shè)施。初期消防用水由高位消防水箱提供，平時(shí)管網(wǎng)壓力由水箱或增壓穩(wěn)壓設(shè)備維持，火災(zāi)時(shí)通過出水管流量開關(guān)及消防泵出水干管壓力開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)，在一定時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)消防水泵滅火。消防設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)高層建筑所在地的水源情況，合理地選擇消防水源系統(tǒng)。對(duì)消防水源水量、壓力的安全性、可靠性確認(rèn)，確保真實(shí)性。

3.2科學(xué)設(shè)置消防水池

第一，如項(xiàng)目滿足兩路供水，確保在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，消防水池可滿足不間斷補(bǔ)水的基礎(chǔ)上，將消防水池的容積合理減小，減小地下室消防水池的面積，從而達(dá)到提高綜合效益的效果。第二，相鄰建筑（居住建筑保護(hù)面積不超50萬(wàn)m2;工礦企業(yè)保護(hù)半徑不超1200m，占地面積不超200hm2）可以結(jié)合實(shí)際情況（同一用地紅線，同一物業(yè)管理部門）采用相同的一套消防水池和消防泵房。相應(yīng)的政府部門也應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的管理工作，根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)需求來實(shí)施合理的規(guī)劃與控制。

3.3消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在高層建筑消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首要問題是確定合理的分區(qū)方式。高層建筑消火栓分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)是控制消火栓口靜水壓力在1.00MPa以下，系統(tǒng)工作壓力不大于2.4MPa，一旦超出該數(shù)值則需要進(jìn)行分區(qū)給水。通常來說主要有串聯(lián)、并聯(lián)這兩種方法。其中，串聯(lián)分區(qū)具有揚(yáng)程低、使用功率小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)管材耐壓等級(jí)要求較低。而并聯(lián)分區(qū)具有不同分區(qū)互相獨(dú)立，互不干擾等優(yōu)點(diǎn)，安全性能較高，且并聯(lián)分區(qū)時(shí)，兩個(gè)分區(qū)可一同使用同一消火栓加壓泵，其優(yōu)點(diǎn)在于占地面積小，電能消耗小且資金投入少等。對(duì)于住宅小區(qū)等多棟樓共用一套加壓及穩(wěn)壓系統(tǒng)的情況，要尤為注意整個(gè)小區(qū)消火栓分區(qū)的協(xié)調(diào)性問題。典型的案例是，小區(qū)已按最高一棟建筑進(jìn)行了壓力校核，設(shè)置消火栓管網(wǎng)的情況下，在進(jìn)行其他地勢(shì)較低的樓棟壓力校核時(shí)，出現(xiàn)了不容易發(fā)現(xiàn)的超壓?jiǎn)栴}，導(dǎo)致該分區(qū)的系統(tǒng)未進(jìn)行分區(qū)，作為一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的注意。在開展高層建筑消防給水設(shè)計(jì)過程中，要求設(shè)計(jì)人員能夠合理設(shè)置消防管網(wǎng)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，也要確保能夠正常供應(yīng)消防用水，確保消防工作得以順利開展。在實(shí)際設(shè)置消防管網(wǎng)時(shí)，建筑均布置成環(huán)狀供水管網(wǎng)，管網(wǎng)的輸水干管不少于兩條，當(dāng)其中一條發(fā)生故障時(shí)，其余輸水干管均能滿足設(shè)計(jì)流量。

3.4自動(dòng)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

進(jìn)行自動(dòng)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的要點(diǎn)為，處理好自動(dòng)噴淋系統(tǒng)與弱電消防聯(lián)動(dòng)的關(guān)系，保證火災(zāi)時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)啟動(dòng)消防泵。高位消防水箱出水管流量開關(guān)，消防泵出水干管壓力開關(guān)，報(bào)警閥組壓力開關(guān)，預(yù)作用系統(tǒng)中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、空壓機(jī)壓力開關(guān)，均需要和噴淋泵形成聯(lián)動(dòng)。對(duì)于噴頭的布置，需要根據(jù)建筑功能、噴水強(qiáng)度的要求，實(shí)現(xiàn)滅火區(qū)域全保護(hù)。在噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，也需要考慮不同樓層的水壓?jiǎn)栴}，盡可能對(duì)水壓進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，謹(jǐn)防出現(xiàn)水壓過大或者水壓過小的問題。水壓過大容易破壞供水管道，出水過快，導(dǎo)致消防水池儲(chǔ)水量不能滿足噴水時(shí)間要求，水壓過小則會(huì)達(dá)不到噴水強(qiáng)度，影響噴水效果。另要控制好報(bào)警閥組和保護(hù)區(qū)域的分配，濕式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)控制噴頭數(shù)不宜超過800個(gè)，干式系統(tǒng)控制噴頭數(shù)，不宜超過500個(gè)，從樓層高差上講，每個(gè)報(bào)警閥組供水的最高和最低噴頭的高差不宜超過50米。

結(jié)束語(yǔ)

總之，高層建筑物當(dāng)中的消防給水設(shè)計(jì)具有特殊、復(fù)雜的特點(diǎn)，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)前期，要對(duì)眾多的因素進(jìn)行充分考慮，并真正認(rèn)識(shí)到消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性和意義，同時(shí)還要不斷地對(duì)于其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)的研究。一旦高層建筑當(dāng)中發(fā)生了火災(zāi)，確保消防給水系統(tǒng)能夠正常地運(yùn)用，幫助消防人員和相關(guān)工作人員可以第一時(shí)間將火災(zāi)進(jìn)行撲滅，降低人員與財(cái)產(chǎn)等方面的損失。

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