高層民用建筑設(shè)置消防給排水設(shè)施需注意的幾點(diǎn)問題

/高層民用建筑設(shè)置消防給排水設(shè)施需留意的幾點(diǎn)問題摘要：本文通過對高層民用建筑火災(zāi)特點(diǎn)的分析，指出了消防給排水設(shè)施在高層民用建筑中的重要作用，從而具體闡述了高層民用建筑中設(shè)置消防給排水設(shè)施應(yīng)留意的幾點(diǎn)問題。關(guān)鍵字：高層民用建筑；火災(zāi)；消防給排水設(shè)施由于高層民用建筑樓層高、功能困難、人員集中，一旦發(fā)生火災(zāi)，簡潔造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡事故。央視新址附屬文化中心大樓火災(zāi)在帶來巨大財(cái)產(chǎn)損失的同時(shí)，更是造成了重大的社會影響。面對此種狀況，立足于自救的高層民用建筑中的消防設(shè)施，尤其是干脆作用于滅火的消防給水設(shè)施的設(shè)置是否合理、完善、有效就顯得尤為重要。1

高層民用建筑的火災(zāi)特點(diǎn)1.1

火勢擴(kuò)散快。據(jù)測定，在火災(zāi)初起階段，因空氣對流，在水平方向造成的煙氣擴(kuò)散速度為0．3m／s，在火災(zāi)燃燒猛烈階段，由于高溫狀態(tài)下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴(kuò)散速度為0．5～3m／s；煙氣沿樓梯間或其它豎向管井?dāng)U散速度為3～4m/s。如一座高度為100m的高層建筑，在無阻擋的狀況下，半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井?dāng)U散到頂層，而樓梯間內(nèi)一旦竄入火災(zāi)和煙氣，就極易造成人員死亡1.2

疏散困難。高層建筑層數(shù)多，垂直距離長，人員相對集中，疏散到地面或避難層的時(shí)間較長，增加了疏散的難度，而且我國大部分地區(qū)，現(xiàn)有的登高消防車不能滿足超高層建筑平安疏散和撲救的須要。1.3

撲救難度大。高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，從室外進(jìn)行撲救時(shí)，難以精確的找到起火部位，而且水槍、水炮因壓力所限，難以達(dá)到撲救高度，且因熱輻射強(qiáng)，煙霧濃等因素，使得消防人員難以堵截火勢的擴(kuò)散。1.4滅火供水難度大。高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用水量達(dá)80L/s以上，甚至超過100L/s，火場實(shí)際用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)消防用水量。假如消防泵失效或出現(xiàn)故障,室內(nèi)供水系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),向上供水就極其困難，易使滅火供水受阻中斷。2、消防給排水在高層民用建筑中的重要作用由上述分析可以看出，發(fā)生火災(zāi)后，高層建筑由于自身的煙囪效應(yīng)、火災(zāi)撲救困難以及人員疏散困難等特點(diǎn)，須要高層建筑自身的防控實(shí)力來撲救火災(zāi)。因此，高層建筑內(nèi)部本身的平安性，取決于建筑內(nèi)設(shè)置的消防設(shè)施的牢靠性。假如這些消防設(shè)施全部發(fā)揮作用，火災(zāi)就會在初起階段被發(fā)覺和撲滅，從而避開或削減損失。2009年2月28日，無錫新區(qū)某花園小區(qū)的一棟高層住宅樓突發(fā)大火，由于火災(zāi)報(bào)警不好用、室內(nèi)消火栓無水，火災(zāi)造成兩人死亡。2010年5月27日晚，廣西柳州廣場小區(qū)一17層居民房發(fā)生火災(zāi)，由于室內(nèi)消防設(shè)施完好有效，消防官兵僅用20分鐘就將火災(zāi)撲滅，火災(zāi)未造成人員傷亡。在近幾年全國重特大火災(zāi)案例中發(fā)覺，有相當(dāng)一部分建筑設(shè)置的消防設(shè)施未能發(fā)揮作用，是導(dǎo)致火災(zāi)得不到有效限制的重要緣由。從上述案例可以看出，消防給排水設(shè)施在高層民用建筑中發(fā)揮的作用特別重要。因此，高層民用建筑內(nèi)消防給排水消防設(shè)施設(shè)置的科學(xué)性、牢靠性不僅影響著建筑單位的消防平安狀況，而且也是限制火災(zāi)和保證消防平安的重要因素。3、高層民用建筑消防給排水設(shè)施的設(shè)置需留意的問題3.1室內(nèi)外消火栓的設(shè)置3.1.1室外消火栓和水泵結(jié)合器設(shè)置的問題。室外消火栓是消防用水的取水口，而水泵接合器的主要用途是供消防車從室外消火栓取水。因此，一組水泵接合器應(yīng)當(dāng)對應(yīng)一個(gè)室外消火栓的供水。然而，在現(xiàn)實(shí)狀況中，大多數(shù)工程沒有將室外消火栓和水泵接合器的設(shè)置結(jié)合起來考慮。水泵接合器經(jīng)常是兩組或三組甚至更多水泵接合器布置于一處，在滿足規(guī)范規(guī)定距離內(nèi)只設(shè)有一個(gè)室外消火栓。這樣做的弊端是：在消防取水時(shí)，除一組水泵接合器可用外，其余則須要通過消防水帶從更遠(yuǎn)處的室外消火栓處吸水，不利于水泵接合器的運(yùn)用。因此，室內(nèi)各類消防滅火系統(tǒng)的水泵接合器宜分散布置，并同室外消火栓數(shù)量相對應(yīng)；同時(shí)遇兩組或兩組以上水泵接合器布置于一處時(shí)，可在規(guī)范規(guī)定距離內(nèi)適當(dāng)增設(shè)室外消火栓，以滿足消防滅火要求。3.1.2

消防電梯前室設(shè)置的消火栓是否應(yīng)專用的的問題。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對“消防電梯前室應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓”的條文說明中明確指出：消防電梯前室內(nèi)消火栓是為便于消防隊(duì)員運(yùn)用消火栓并開拓通路，不能計(jì)入總消火栓數(shù)內(nèi)。因此，在設(shè)計(jì)中我們通常將其視為消防電梯間前室專用，而不愛惜其余部位。但在實(shí)際運(yùn)用過程中，此處消火栓在愛惜相鄰部位同樣發(fā)揮作用。尤其對于單元式或塔式住宅的特例，建筑核心筒內(nèi)除消防前室外已無墻面設(shè)置消火栓，也就只能利用前室消火栓滅火。就此，筆者認(rèn)為，在特殊狀況下，消防電梯前室內(nèi)消火栓除用于消防隊(duì)員開道外，也可以用于愛惜其充溢水柱能到達(dá)的其余著火部位。3.2

消防水池、水箱的設(shè)置。3.2.1

正確設(shè)置消防水池，保證高層建筑兩路供水的問題。通常在高層建筑中，在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進(jìn)水時(shí)，規(guī)范都要求設(shè)置消防水池。計(jì)算消防水池容積時(shí)，應(yīng)將火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)各消防用水量之和減去市政進(jìn)水管的補(bǔ)水量。補(bǔ)水時(shí)間可按最長的火災(zāi)持續(xù)時(shí)間計(jì)。假如要考慮室外消防用水量或是設(shè)置生活、消防共用水池，則還須要補(bǔ)充相應(yīng)的用水量。從消防水池接入水泵間的引入管應(yīng)當(dāng)保證不少于2根，假如在接入泵房前就將引入管匯合為一，對消防水池而言，僅為單路供水，存在供水的平安隱患。同時(shí)，從消防水泵接入各消防管網(wǎng)的供水管也應(yīng)保證兩路。3.2.2

高位消防水箱容積的設(shè)置問題。對于消防水箱的容積，有的設(shè)計(jì)人員援引《建規(guī)》（GB50016-2006）8.4.4條“消防水箱應(yīng)儲存10min的消防用水量。當(dāng)室內(nèi)消防用水量大于25L/s，經(jīng)計(jì)算消防水箱所需消防儲水量大于18m3時(shí)，仍可接受18m3”，認(rèn)為高層民用建筑消火栓系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量總和大于25L/s，經(jīng)計(jì)算10min消防用水量大于18m3，所以不分建筑類別均設(shè)計(jì)了18m3的消防水箱。筆者以為將噴淋及消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量簡潔相加的理解是有待商榷的。筆者認(rèn)為在同樣需保證噴淋泵啟動前噴淋用水量的狀況下，高位水箱內(nèi)噴淋系統(tǒng)消防儲水量可按系統(tǒng)最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min用水量確定（因通常狀況下火災(zāi)初期影響面積不大，噴頭開啟不多，按4只噴頭開啟作用計(jì)）。以中緊急II級，最低工作壓力0.1Mpa為例，最不利處噴頭流量為1.33L/s，可計(jì)算得高位水箱內(nèi)噴淋系統(tǒng)消防儲水量為3.2m3，和按噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算出的結(jié)果相差甚大。因此，不能將《建規(guī)》（GB50016-2006）第8.4.4條條文簡潔的套用到高層民用建筑的高位消防水箱容量計(jì)算。3.3

自動噴水滅火設(shè)備的設(shè)置3.3.1自動噴水滅火系統(tǒng)配水管入口應(yīng)按要求減壓的問題?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》8.0.5條規(guī)定：“輕緊急級、中緊急級場所中各配水管入口的壓力均不宜大0.4MPa.”。高層民用建筑火災(zāi)緊急等級一般為中緊急級，自噴水泵是依據(jù)最高層最不利噴頭工作壓力經(jīng)過計(jì)算而選擇。由于自噴水泵的揚(yáng)程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層民用建筑的每個(gè)噴淋分區(qū)的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4Mpa。工程實(shí)踐當(dāng)中，有的設(shè)計(jì)及施工單位對此不予重視，在自噴水泵揚(yáng)程的確定上一味放大了事，沒有通過水力計(jì)算校核水泵揚(yáng)程，也沒在此基礎(chǔ)上校核底部幾層配水管入口處壓力，這樣超壓部分的作用面積內(nèi)噴頭噴水強(qiáng)度會遠(yuǎn)超規(guī)范規(guī)定。結(jié)果是在火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)噴淋系統(tǒng)實(shí)際用水量會超出按規(guī)范基本設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)出的噴淋消防水池蓄水量。3.3.2

正確設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置。《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-20012005年版）要求“每個(gè)報(bào)警閥組限制的最不利點(diǎn)噴頭處，應(yīng)設(shè)置末端試水裝置，……末端試水裝置的出水，應(yīng)實(shí)行孔口出流的方式排入排水管道?！蹦┒嗽囁b置由試水閥、壓力表以及試水接頭組成，對于推斷噴淋系統(tǒng)工作壓力能否滿足規(guī)范，是很重要的一個(gè)設(shè)施。而工程實(shí)踐當(dāng)中，末端試水裝置的設(shè)置通常被忽視，要么設(shè)置位置不在最不利點(diǎn)，要么試水接頭設(shè)置不規(guī)范，最為常見的是施工單位為圖便利，將末端試水裝置和排水管道干脆相連接。正確的作法應(yīng)當(dāng)是最不利點(diǎn)噴頭后接試水閥（平經(jīng)常閉，試驗(yàn)時(shí)打開），之后接壓力表，之后再接流量系數(shù)等同于防火分區(qū)內(nèi)的最小流量系數(shù)噴頭的試水接頭。此外，試水接頭不能和管道或軟管干脆連接，應(yīng)以孔口出流的形式排入排水漏斗。這樣末端試水裝置才能精確的模擬出最不利點(diǎn)噴頭的實(shí)際噴水狀況，測出其實(shí)際工作壓力。3.4

消防電梯底坑的排水問題《高規(guī)》GB50045-95第6.3.3.11條規(guī)定“消防電梯的井底應(yīng)設(shè)排水設(shè)施，排水井容量不應(yīng)小于2.00m3，排水泵的排水量不應(yīng)小于10l/s?！辈浑y理解，此條是為了保證消防電梯正常而平安地運(yùn)行，以利于救人、滅火。對此大部分設(shè)計(jì)人員還是考慮了排水設(shè)施。但是在工程實(shí)踐中看到，潛污泵多布置于消防電梯底坑內(nèi)，潛污泵檢修時(shí)消防電梯需停用，由此會影響到消防電梯的運(yùn)行保證。須知《高規(guī)》規(guī)定為保證消防電梯的運(yùn)行，要求對其設(shè)置備用電源，且自動切換時(shí)間需在30s以內(nèi)。筆者認(rèn)為，消防電梯井底排水應(yīng)在底坑外地下室的其他部位設(shè)置集水坑，兩者通過管道連通。集水坑容積及排水泵應(yīng)滿足《高規(guī)》第6.3.3.11之要求。另外必需設(shè)備用泵，宜為一用一備，自動切換，以提高潛污泵的牢靠性。還必需是配消防電源，以防一旦發(fā)生火災(zāi)，一般電源切斷后，排水泵不起作用。4結(jié)束語高層民用建筑結(jié)構(gòu)困難，火災(zāi)載荷大，發(fā)生火災(zāi)時(shí)撲救難度大，因此消防給排水設(shè)施的設(shè)置和一般多層建筑有很大的不同，要求也比較高，只有依據(jù)技術(shù)的牢靠性、應(yīng)用的可操作性，經(jīng)濟(jì)的合理性來綜合考慮，