高层建筑室内消防系统的设计

陈才华

(山西中创建筑设计有限公司设计二所，山西太原 030027)

0 引言

高层建筑的防火方针是:预防为主，防消结合。高层建筑火灾危害大，一旦发生，后果严重，而室内消防形式多样，系统复杂，如何有效、合理利用各类消防形式，做到火灾发生时及时扑救，将灾难最小化是非常有必要的，本文针对高层建筑室内消防系统设计的常见问题进行了分析研究，对室内系统设置提出合理化建议。

1 消防系统分类

室内消防系统按照灭火形式分为室内消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、水幕灭火系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统，以及建筑灭火器。

其中除气体灭火系统、建筑灭火器外，其他均为以水为灭火剂的灭火系统。在所有灭火剂中，与泡沫、卤代烷、二氧化碳、干粉等相比，水具有使用方便、灭火效果好、价格便宜、器材简单等优点，因此水仍是目前国内外使用的主要灭火剂。

以水为灭火剂的消防系统，主要有消火栓给水系统和自动喷水灭火系统两类，其中自动喷水灭火系统具有良好的灭火、控火效果，扑灭火灾迅速及时。

2 消防系统合用问题

在一些危险等级较高，功能较复杂的高层建筑内，存在各种共用系统的可能，但是共用系统也必须保证灭火系统的使用时间，水压，水量相对一致，才能使共用系统最合理最经济。

2．1 消火栓系统与自动喷水灭火系统合用

《自动喷水灭火系统设计规范》2005版中将原有10．2．1由强制性条文改为非强制性条文，表示在有困难的情况下可以将室内消火栓系统与自动喷水灭火共用管网，但是必须在报警阀前分开设置，但是由于各部门目前对消防的重视，共用系统存在一定的隐患，一般都不建议这两个系统共用。

2．2 自动喷洒灭火系统与水幕冷却水幕系统合用

水幕系统中分为防护冷却水幕系统以及防火分隔水幕系统，水幕系统的设置高度一般与自动喷洒设置高度相同，火灾延续时间也都为1 h，当水幕系统设置长度不超过20 m，其喷水强度不超过40 L/s，就存在与自动喷洒灭火系统共用的可能，在考虑系统可靠性、经济性的情况下，可以考虑系统共用。而防护冷却水幕系统一般用于防火分区的分隔物防火卷帘的冷却，而目前市场上的防火卷帘都能达到耐火极限时间的要求，使用的情况也相对较少。

2．3 消防水喉、自动喷水局部应用系统与其他系统共用

消防水喉也称消防卷盘，其用水量可不计入消防水量，自动喷水局部应用系统因保护面积较小，喷水强度小，且控制系统较为简单，对水量、水压要求较低，可以与其余消防给水系统合用。

3 消防泵房问题

消防泵房是整个消防给水系统的枢纽，水泵房内的消防给水设施在消防时能否正常启动非常重要，这对火灾的扑灭，人员的疏散极其重要。因此保证泵房的良好的日常环境也很重要。泵房设置包括排水、通风、防冻、照明等。由于考虑到建筑面积的充分利用，消防泵房一般设置在地下室，因此必须设计可靠的废水提升措施，设置自然通风或者机械通风措施，如果消防泵房冬季室内温度低于5℃，应考虑泵房采暖或保温等防冻措施，水泵房必要的照明也是日常巡检，保证消防泵房的正常运行的主要措施。

4 消防材料问题

4．1 消防管道

室内消防给水系统供水所采用管材和管件的工作压力应不小于系统工作压力。室内明装管道应采用热浸镀锌钢管，有特殊要求时可采用铜管、不锈钢管等。当系统工作压力不大于1．2 MPa时，采用热浸锌镀锌焊接普通钢管;大于1．2 MPa时，采用热浸镀锌焊接加厚钢管或无缝钢管。管道的连接宜采用卡箍、法兰、螺纹等方式。当管径不大于DN80 mm时，应采用螺纹和沟槽连接件连接，当管径大于DN80 mm时，应采用卡箍连接、法兰连接。当安装空间较小时建议采用沟槽连接件连接。

4．2 喷头

从2003年～2008年国家颁布了六大类喷头标准，主要分为洒水喷头、水雾喷头、早期抑制快速响应喷头、扩大覆盖面积喷头、水幕喷头、家用喷头。喷头的六大性有:灭火性能，热敏性能，水力性能，机械性能，环境适应性能，综合性能。作为自动喷水灭火系统的设计人员，应当充分了解喷头的性能要求，以及检验喷头性能的方法和判定标准，对于如何选择喷头，布置喷头有十分重要的意义。

4．3 报警阀

在自动喷水灭火系统中必须采用报警阀，而不能使用电动阀一类的阀门取代。这是因为报警阀是水流控制阀，能根据火灾的发生，控制水流，并报警。不同的系统，需要不同类型的报警阀，目前报警阀可分为三种:湿式报警阀、干式报警阀、雨淋报警阀。而在预作用系统中的报警阀实际上是雨淋报警阀和专用止回阀共同组成的。

4．4 消火栓

在室内消火栓灭火系统中，消火栓就是直接作用于火灾的终端，因此消火栓类型的选择，以及消火栓位置的设置直接影响着火灾扑救的效果。室内消火栓主要分为单栓、双栓。一般情况下在高层建筑内选择单栓消火栓，在某些符合相关规范的特定情况下，才能选择双栓消火栓。

5 自喷系统选型问题

根据国家标准自动喷水灭火系统主要分五类:湿式系统、干式系统、雨淋系统、预作用系统、水幕系统。任何一个系统各有利弊，没有一个系统是完美通用的，因此必须了解各个系统的组件构成，工作原理，适用范围，控制方式以及环境条件，正确选择与现场条件相适应的自动喷水灭火系统。几个系统主要不同之处有以下几个方面:适用范围和保护区的温度限制、报警阀的类型、喷头选型、控制系统规模。另外还有几个不同之处:系统启动时间差别很大，系统开放的喷头数不同，系统的灭火效率不同。

6 室内消火栓问题

室内消火栓即为与消防给水系统或给水系统相接，设有开关阀门和一个或多个出口被用于给消防水龙带供水的装置。在室内消火栓的选择时，也需要考虑不同使用人群，一般情况下，消火栓是供专业训练过的消防队员使用，但是在某些特殊情况下，也需要保证普通人群能安全使用，因此根据需要，可以再适当增设消防软管卷盘或轻便消防龙头。保证在消防队员来之前能有效扑灭初期火源、控制火势的扩散。而消火栓水龙带的选择必须要考虑到火灾现场情况，保证在火灾时能有空间展开水龙带。

7 屋顶水箱

室内消防系统中，屋顶消防水箱也是一个很重要的设施，高层火灾主要立足于自救，因此必须保证平时消防系统的正常运行。消防水箱的主要作用是供给建筑初期火灾时的消防用水，并保证相应的消防设施作用水压。水箱容量的大小，势必影响初期火灾的扑救;水箱压力的高低对于扑救建筑物顶层或附近几层的火灾关系也很大，可能影响灭火效率。因此，对水箱容积、压力等在相关规范中也作了必要的规定。消防水箱的储水量，对不同性质的建筑有不同的规定，住宅可以小些，公共建筑相对大些;但当消火栓给水系统和自动喷水灭火系统各系统分设水箱时，水箱容积应按系统分别保证。

8 日常检查问题

消防给水系统应具有管理、检测、维护规程，并应保证系统处于准工作状态。尤其是消防水源供水能力每年进行一次测定，消防水泵应该设置自动巡检，电磁阀、末端试水阀等应作启动试验，水源控制阀、报警阀组进行外观检查，并应保证系统处于无故障状态，以及建筑物、构筑物的日常使用或贮存物安放位置、堆存高度保证不影响室内消防系统的安全运行。

9 结语

高层建筑火灾火势蔓延迅速、扑救难度大、隐患多、事故后果严重，采用可靠的室内消防系统，设置有效的室内灭火系统。做到安全、适用、技术先进、经济合理是非常必要的。

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

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

［3］ GB 50216-2000，自动喷水灭火系统施工及验收规范［S］．

［4］ 中国建筑标准设计研究院．全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水)［M］．北京:中国计划出版社，2009．

［5］ 李念慈，李 悦，余 威．自动喷水灭火系统(设备 设计 运行)［M］．北京:中国建筑工业出版社，2009．