1、建筑消防给排水设施的设计相关问题探讨【摘 要】随着消防问题越来越受到重视，建筑给排水中的消防问题也同时受到了同行们的关注，消防设计规范作为设计人员必须遵守的法律条文，也让设计人员开始更多的学习和思考，因此，我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性。 【关键词】民用建筑；消防电梯前室；消火栓 随着消防问题越来越受到重视，建筑给排水中的消防问题也同时受到了同行们的关注，消防设计规范作为设计人员必须遵守的法律条文，也让设计人员开始更多的学习和思考，因此，我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性。笔者就多年设计中所碰到的一些关于在民用建筑消防设计中所
2、碰到的一些问题进行了分析、探讨。 1 在消防电梯前室内布置消火栓的问题 按照我国现行的高层民用建筑设计防火规范GB 5004595（2005 年版） （以下简称高规 ）及建筑设计防火规范GB 500162006（以下简称建规 ）要求，消防电梯间前室内应设置消火栓，但是该消火栓能否计算在布置数量范围内呢？高规并未明确说明， 建规条文说明里明确说明：消防电梯前室是消防人员进入室内扑救火灾的进攻桥头堡，为方便消防人员向火场发起进攻或开辟通路，消防电梯间前室的消火栓与室内其他的消火栓一样，无特殊要求，但不计入消火栓总数内。而全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2009 版（以下简称措施 ）中却说：消防
3、电梯前室消火栓可计算在布置数量范围内。因此在多层民用建筑中消防电梯前室消火栓不得计算在布置数量范围内，而在高层民用建筑中由于规范并未明确做法，各地做法也不尽相同。而笔者认为，能否计算在布置数量范围内关键要看消防电梯间的消火栓如何使用以及前室采用何种防烟措施。 1.1 消防电梯前室消火栓只用于前室，即专用。功能有：用于消防电梯前室灭火；打开消防通道、便于消防人员救人和抢救财产；向消防人员身上淋水降温以减少辐射热对消防人员的影响。这时水带长度不宜过长，以防水带打结难以打开，前室可采用自然排烟方式。此时前室消火栓不计入同层消火栓总数。 1.2 消防电梯前室消火栓除用于前室，还用于除前室外的其他部位的
4、火灾扑救，即兼用。这时功能除上述的三种情况外，还增加消防电梯前室外的灭火。此时，水带长度应为 20m 或 25m，前室必须设有正压送风，以免烟气进入影响人员疏散。此时前室消火栓可计入同层消火栓总数。 因此笔者认为前室消火栓除用于前室，还可用于除前室外其他部位的火灾扑救，但是前提是前室是否采用加压送风。 2 消防水箱的布置问题 2.1 建筑设计防火规范中的规定 规定指出，在设置常高压环境下给排水系统的建筑物时，如果能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备的水量和水压时，此时不必要设消防水箱。如果要设消防水箱或起相同作用的水罐、水塔，必须符合一定的条件：要在建筑物顶部设置以重力为动力自流的消防水箱；
5、室内消防水箱应保存 10 分钟的消防用水量。三类建筑的消防储水量分别不能低于 18m3、12m3、6m3。 2.2 建规规定中的模糊界定问题 对于建规对消防水箱的有关规定，相信大家已经很熟悉了，但是这里面还有两点存疑，一是常高压的具体范围，二是 10 分钟消防用水量指的具体是哪些设备的 10 分钟用水量。 1、在建规中对常高压的定义是“区域高压给水系统” ，但这个“区域”到底指的是多大的范围呢？规定里没有说明，而相关的设计施工工作人员目前为止也没有达成一个明确的共识，这就导致了消防水箱在实际设计中该如何把握的问题。究竟在何种情况下才能算是常高压，才能合理设置高压水箱呢？所以笔者希望相关规定能给
6、出一个明确的定义来解决这个问题。 2、第二，室内消防水箱中储存的 10 分钟用水量具体指的是哪些消防设备的 10 分钟用水量呢？因为设备不同，10 分钟之内的用水量可谓是天差地别。这 10 分钟的消防用水量具体是指火灾发生前 10 分钟内高压水箱一共能储存的用水量还是火灾发生时高压水箱用临时高压将消防储水输送到自动喷水灭火装置上一个或几个喷头在 10 分钟内的总喷水量呢？因为规定语言的模糊，使我们不得而知，这也为室内消防的给排水设计带来一定的困难，迫切需要早日颁布一个统一的标准。 2.3 消防水箱的具体布置地点问题 消防水箱一般布置在建筑顶部等高层位置，要求能在火灾发生时利用高度使储存水在自身
7、重力牵引下输送到消火栓或灭火喷头处进行灭火工作。所以消防水箱的高度设置应该经过数据计算后得出，在建筑物高度不超过 100m 时，该建筑物距水箱高度差最大处的消防设备静水压力不能小于 0.07MPa，这样才能保证消防水流的正常流出。同时在消防水箱的出水管道上要加上止回阀，用来阻止水流回流，影响室内消防系统有效工作。 3 高层民用建筑屋顶消防水箱设置增压设施的问题 根据高规第 7.4.8.1 条指出：“增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于 5L/S；对于自动喷水灭火系统不应大于 1L/S。 ”第7.4.8.2 条又指出：“气压水罐的调节水容量宜为 450L。 ”设置增压设施的目的及对气压罐容
8、量的要求，其相应的条文说明中作出如下解释：设置增压设施的目的主要是在火灾初期时，消防水泵启动前，满足消火栓和自动喷水灭火系统的水压要求。对增压水泵，其出水量应满足一个消火栓用水量或一个自动喷水灭火系统喷头的用水量。对气压水罐其调节水容量为二只水枪和 5 只喷头 30S 的用水量，即2530+5130=450L。笔者认为， 高规第 7.4.8.1 条正文与其相应的条文说明有矛盾之处。 有关资料说明，临时高压消防给水系统在火灾初期，当消防水泵尚未启动时，其消防用水全部由消防水箱供给。此时消火栓给水系统一般是 12 只水枪出水，自动喷水灭火系统则是 1-5 只喷头出水。消防水箱供水由于其设置高度的限
9、制，往往很难满足室内最不利点灭火设施的水压及水量要求，因此需增设增压（稳压）设施。在消防水泵启动之前，增压（稳压）设施必须满足消火栓和自动喷水灭火系统最不利点处的流量及水压要求。为了达到火灾初期室内最不利点灭火设施的水压及水量要求，就必须根据不同的建筑物及其消防水箱的设置高度分别进行计算，以便选用合适的增压（稳压）设施。下面就消火栓给水系统及自动喷水灭火系统分别在满足一个消火栓和一只喷头的水量下所需的水压计算如下： 3.1 消火栓给水系统 高规中规定，对于建筑物高度不超过 100m 的高层建筑，消火栓水枪的充实水柱不应小于 10m，且每只水枪的最小流量为 5L/S。现查建筑给水排水设计手册中
10、Sk-Hq-Qxh 计算图，可得出当采用 19 水枪，保证水枪最小流量为 5L/S 时所需的充实水柱为 11.8m，能满足高规要求。对于建筑物高度超过 100m 的高层建筑， 高规则规定水枪的充实水柱不应小 13m。同样按上述方法计算，可得出当水枪的充实水柱为 13m 时，水枪流量为 5.42L/S，大于 5L/S，同样能满足高规要求。3.2 自动喷水灭火系统 根据自动喷水灭火系统设计规范 （GB50084-2001）表 5.0.1 的规定，民用建筑和工业厂房中喷头的工作压力不应低于 0.10MPa。对于标准喷头，其流量为 Q=1.33L/S。 增（稳）压泵的作用是定期为气压罐补水，以保证气压
11、罐中存有扑救初期火灾所需的用水，同时又必须保证一只水枪工作或一个喷头开放时能立即起动消防水泵，所以其流量不应大于一只水枪的最小流量或一只喷头的流量，即分别不大于 5L/S 和 1.33L/S。气压罐的作用一是使增（稳）压泵不必频繁启动；二是提供在消防水泵启动过程中所需的消防用水。所以其调节水量按二只水枪和 5 个喷头 30S 的用水量来计算是合理的，而不应明确规定为 450L。据此可以计算出：对于消火栓消防给水系统当建筑物高度不大于 100m 时，其气压罐调节容积为5L/S230S=300L；当建筑物高度大于 100m 时，其气压罐调节容积为5.42L/S230S=325L；对于自动喷水灭火系
12、统其气压罐调节容积为1.33L/S5 30S200L。 因此，笔者认为对于高层民用建筑中消火栓消防给水系统，当消防水箱高度不能满足消防规范要求时，需设置增压水泵和气压罐，增压水泵的流量和扬程应通过计算求得。当建筑物高度不大于 100m 时，增压水泵的流量不应大于 5L/S，气压罐的调节容积不应小于 300L；当建筑物高度大于 100m 时，增压水泵的流量不应大于 5L/S，气压罐的调节容积不应小于 325L。对于自动喷水灭火系统，其稳压泵的流量不应大于1.33L/S，气压罐的容积不应小于 200L。对于消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用的气压罐，当建筑物高度不大于 100m 时其调节容积为5
13、00L；当建筑物高度大于 100m 时为 525L。 4 结束语 总之，建筑给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生活环境，所以在设计过程中除了满足相关规范要求外，设计者还需要从使用效果上精心考虑，不断总结和完善设计技术，达到设计安全、合理、经济的目的。以上几点仅为笔者于工作中针对规范中有关消防给水的部分条文的一点浅陋之见，不足之处期待各位专家同行不吝指正。 参考文献： 1刘江. 高层建筑给排水工程设计初探J. 中国住宅设施，2009， （07） . 2胡伟权. 浅谈给排水建筑设计中的常见问题J. 中国高新技术企业，2009， （14） . 3张谦. 高层建筑给排水及消防设计体会J. 中国高新技术企业，2009， （11） . 4周金苟. 高层住宅建筑给排水设计相关问题研究J. 科技资讯，2009， （15） . 5周金苟. 高层住宅建筑给排水设计相关问题研究J. 科技资讯，2009， （09） . 6刘鑫. 建筑工程给排水设计中一些问题的探讨J. 中国建设信息，2009， （08） .
