谈消防给水设计的优化和改进

●伍志平

(汕头市消防支队，广东汕头 515000)

做好消防给水设计，是提高建筑物总体的抗火灾能力和提高部队灭火能力的重要核心之一。当前消防给水设计存在的主要问题有:(1)城市供水能力差，尤其偏远的工业区和农村;(2)地下消防水池使用率低;(3)没有结合当前科技的发展和城市供水能力的提高，对消防水池的容量进行适当调整，在建设过程中存在极大的浪费。随着科学技术的进步，各种消防供水设备和灭火设备性能的发展与提高，城市供水能力得到了很大的提高，然而，从《建筑设计防火规范》(GB 50016－2006，以下简称《建规》)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045－95，2005年版，以下简称《高规》)等国家工程技术标准要求来看，无论是消防水池的容量、保护半径，还是室外消火栓的数量、保护半径基本上都没有进行及时修改。因此，有必要对以下问题进行探讨，从而优化消防给水设计，以便更好地为人民、为经济建设保驾护航。

一、火灾延续时间

不同物质的燃烧特性不一样，因此火灾延续时间也不一样。《建规》第8.6.1条规定:丁、戊类仓库、厂房、民用建筑的火灾延续时间为2 h，丙类仓库、厂房的火灾延续时间为3 h;丙类液体储罐和液化石油气储罐的火灾延续时间为6 h。《高规》第7.3.3条规定:综合楼、一类高层建筑的火灾延续时间为3 h。还有《石油库设计规范》和《城镇燃气设计规范》等国家标准对不同场所的火灾延续时间都有明确规定。但《自动喷水灭火系统设计规范》第5.0.1条规定，除本规范另有规定外，火灾延续时间不小于1 h;第5.0.5条规定，仓库的持续喷水时间为1.5～2 h不等。有关条文说明解释为“如果在1 h内还未扑灭火灾，自动喷水灭火设备将因建筑物的倒坍而损坏，失去灭火作用。”建筑物消防给水设计的原则是首先立足于自救，从《自动喷水灭火系统设计规范》的本义来讲，1 h或2 h主要是建筑物本身自防自救的时间，考虑到火灾的蔓延及燃烧时间，对于有些火灾来说，即便是6 h也是远远不够的，笔者就曾多次经历过12 h火灾扑救时间，有些火灾的扑救时间甚至更长。

在实际灭火过程中，对于城市来说，目前消防站的建设还达不到5 min内到达市区任何部位，但至少30 min之内能到达，当消防队到达火灾现场后，现场火灾的扑救完全依靠公安消防队伍，供水基本也是依靠城市供水或天然水源供水，而不是依靠消防水池，所以根本不需要考虑火灾延续时间。当然对于偏远的农村来说，6 h甚至更长的时间也不够。这样来看，在同时设自动喷水灭火系统和室内消火栓系统的场所，如果火灾延续时间按自动喷水灭火系统1 h计算，自动喷水灭火系统对火灾延续时间的条文解释对室内消火栓系统来说也同样适应，因此，室内消火栓系统火灾延续供水2 h或3 h意义也不大。

无论《高规》还是《建规》，虽经多次修改，但均未及时根据消防设备及城市供水能力的提高而对火灾延续时间进行修改。因此，综合考虑，室内外消防供水应按不同的火灾延续时间进行设计，室内消防供水的火灾延续时间应按不同的火灾类型、不同的场所，适当减少火灾延续时间;室外消防供水时间应根据全国各种火灾灭火时间统计、火灾危险类别、城市供水能力等进行综合考虑。

二、消防水池和高位消防水箱

《高规》和《建规》都明确规定应设置消防水池和高位消防水箱，消防水池应设置供消防车取水的取水口或取水井，且吸水高度不应大于6 m;消防水池的容量应能满足火灾延续时间室内外消防用水之和。《高规》第7.4.7条规定:采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱，当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，当高位水箱不能满足静压要求时，应设增压设施。《建规》第8.4.4条规定:设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱，靠重力自流作用的消防水箱要求设置在建筑的最高处。

笔者在多年建审和防火监督检查工作中发现，大部分建筑都是采用临时高压给水系统，对于适用于《建规》的建筑，如果高位消防水箱的高度不够，最高一层或二层的室内消火栓的充实水柱长度达不到《建规》第8.4.3条规定7～13 m的要求，就达不到控火和灭火的效果，一般对于距天面4层以下楼层，如果只是依靠重力作用，水枪的充实水柱长度根本无法达到现行规范要求。对于某一幢建筑本身来说，室内消防给水设计主要用于火灾发展阶段进行自救;当不能自救时，灭火救援主要依靠公安消防队伍。消防水池一般都是设置在某单位的规划区域内或是某小区内，由于绿化或后来管理等多方面的原因，原本验收合格的消防车取水口的位置也有较大的改动，在实际的灭火战斗中有很大的限制，或是根本无法使用，特别是对于住宅小区，这种情况更为明显。无论是厂房还是住宅区，消防水池一般是消防和生活合用，对于平时的维护保养和清洗都是一项巨大的工作，也是一种浪费。

根据实际灭火需要和设计要求，笔者认为室内消火栓系统、自动喷水灭火系统等室内消防用水的消防水池和室外消火栓系统的消防水池应分别设置，且室内消防用水的消防水池和相应的消防水泵房应设置在天面，室内消防用水的火灾延续时间统一按自动喷水灭火系统所要求的1 h进行计算，天面消防水池可以和日常生活用水合用，但必须设置可靠的设施，确保消防用水安全。这样设计有以下优点:一是当消防水池及相应的水泵房设置在建筑物天面时，由于天面基本没有可燃物，且天面采用钢筋混凝土楼板与天面以下楼层进行了有效的防火分隔，楼板的耐火极限不低于1.5 h，可在火灾延续时间内确保室内消火栓系统及其它自动喷水灭火系统的正常工作。二是天面消防水池可以代替高位消防水箱的作用，节省投资，便于日常的清洗和维护，特别是对于高层建筑，对于距天面4层以下楼层，无论是室内消火栓系统还是自动喷水灭火系统，只需要在重力的作用下就基本可以达到现行规范对消防用水的压力要求;同时纵使所有消防设备出现故障，对大部分楼层也可能实现正常消防供水。三是可以降低消防水泵的扬程要求，减少减压阀的设置，特别是对于高层建筑具有较大的优势。

三、消防水池的保护半径和容积

《建规》第8.6.2条规定:供消防车取水的消防水池应设置取水口或取水井，且吸水高度不应大于6.0 m，消防水池的保护半径不应大于150 m。《高规》第7.3.4条规定:供消防车取水的取水口与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5 m，并不宜大于100 m，即消防水池的保护半径不宜大于100 m。由于消防装备的迅速发展，消防水池的保护半径已远远大于150 m的保护半径要求，吸水高度也有很大幅度的提升。根据汕头市消防支队提供的数据，型号为SJD5300TXFBP400/U的泵浦车的消防水泵流量为400 L·s－1，进水口和出水口均为300 mm，吸水深度为20 m，按每支水枪6.5 L·s－1计算，可同时出61支水枪，每台消防车出4支水枪，可满足给15台消防车同时供水。同时配套车辆型号为SJD5100T的泵浦车，随车携一条长度为1000 m的水带，即该泵浦车的保护半径为1000 m，大功率消防车的供水距离也在1000 m左右。这些数据表明，无论是消防水池的保护半径，还是吸水口的深度都完全可以突破现行规范的要求。无论是《建规》还是《高规》，室内消火栓系统的用水量均不大于40 L·s－1，目前汕头市消防支队各中队配备的大功率消防车消防水泵流量一般均为60 L·s－1或65 L·s－1，基本上能满足室内外消防用水要求。同时对于一起较大火灾，由于参战中队多，车辆多，在150 m的范围内很容易造成拥挤，不利于战斗展开，因此必须将消防供水车辆停靠在离火场相对较远的位置。

目前，按现行法律法规及技术标准要求，消防部门对建设工程进行消防设计审核、验收时，都明确要求设计独立的消防水池及配套的消防水泵房。因此，各单位在规划新建厂房和高层住宅时，都各自规划独立的消防水池及配套的消防水泵房，除去大型公司或大型的住宅区，大部分消防水池距离建筑物都比较近，且没有明显的标志，根本不适应灭火战斗展开的需要，在灭火战斗中，很少有中队在灭火战斗中使用消防水池的水进行灭火。考虑实际灭火战斗的需要，节约投资，同时随着科技水平的发展和移动供水能力的大幅增加，有必要扩大消防水池的保护半径，在某个工业园区或某住宅区域由城市供水部门建设共用消防水池，且设置明显的标志，设置便于消防车取水的取水口，这样就可以最大可能节约用地，节约资源，实现资源共享。同时考虑到特殊情况下火灾延续时间，有必要对特殊场所的火灾延续时间进行延长，从而增大消防水池的容积，这样可以充分利用泵浦车的功能，使更多的消防车辆直接投入灭火，而不需要多辆消防车进行移动供水。在进行消防给水设计时应同时设计火灾状态下的消防用水的回收系统，特别是在消防水池旁设置回收系统，这样有利于节约资源，同时也更环保。

四、信息化建设

当前全国消防队伍都在加强信息化建设，对于各基层中队来说，要求其对辖区的每个室外消火栓进行调查，并及时录入灭火救援管理信息系统，并在系统中标明明确的位置，及时更新。一旦某区域发生火灾，只要打开灭火救援管理信息系统，就能迅速找到附近市政消火栓的位置，迅速确定供水车辆的位置和数量，从而为灭火救援提供充足的水源保证，确保灭火战斗迅速、快捷，尽最大可能减少火灾损失。同时应加强与城市供水单位的信息共享，确保每个新增的室外消火栓能及时录入灭火救援管理信息系统，从而在各个火场迅速发挥作用。要加强对消防水池的统计，尤其是对城市新建建设工程，对于规划建设的消防水池都应纳入灭火救援管理信息系统，对辖区内原有建设的每个消防水池的位置、容积的大小、取水口的位置进行准确的统计，及时录入灭火救援系统，并督促有关单位设置明显的标志。

五、结束语

综上所述，在规范和设计走向性能化之前，需要规范的制订者密切联系科学发展及消防装备发展的动态，需要一线的灭火指战员及时将火场遇到的各类问题反馈给规范的制订者。在进行消防给水设计时，应随着科技的发展及时优化消防给水设计，对于室内消防供水，可以在统计全国火灾灭火的实际时间的基础上，适当减少火灾延续时间，减少室内消防用水量;适当增加特别极端条件下的火灾延续时间，增加室外消防用水量，增加城市公共消防水池，调整消防水泵房的设计位置。同时应加强信息化建设，充分利用消防灭火救援系统，加强防消一体化的应用，节约资源，实现资源共享。

［1］GB 50016－2006，建筑设计防火规范［S］.

［2］GB 50015－2010，建筑给排水设计规范［S］.

［3］GB 50084－2001，自动喷水灭火系统设计规范(2005年版)［S］.

［4］GB 50045－95，高层民用建筑设计防火规范(2005年版)［S］.

［5］GB 50282－98，城市给水工程规划规范［S］.

［6］建标120－2009，城市给水工程项目建设标准［S］.

［7］王冬青.建筑消防给水设计的几个问题［J］.给水排水，2001，27(8):63－66.

［8］赵小斌.火场供水方式的选择与优化［D］.廊坊:中国人民武装警察部队学院，2012.