对建筑消防给水系统设计的思考

王毅

摘要：在象征城市繁荣与发展的同时，保障高层建筑消防安全的建筑消防给水设计，也就成了给排水设计中的重要部分。本文对高层建筑给水系统的重要性、消防给水系统的构成、消防给水系统设计及可靠性的方法措施分析进行了探讨，仅供参考。

关键词：高层建筑；消防系统；消防给水；系统设计

中图分类号： TU97文献标识码： A

引言

在建筑消防系统设计中一个十分重要的部分就是消防给水设计，是整个建筑消防系统发挥作用的基础，对于整个消防系统功能的发挥起着至关重要的作用，直接决定了建筑的消防系统功能的发挥。

一、高层建筑给水系统的重要性

由于高层建筑层数多，建筑高度高，与低层和多层建筑相比，高层建筑发生火灾的危险性大，往往具有：火灾的隐患多，火种多；火势猛、蔓延快；人员疏散困难；消防设备设施不够完善，补救难度大；伤亡惨重，经济损失巨大。扑救高层建筑火灾，水是主要的灭火剂。所以做好高层建筑消防给水系统是异常重要的。

二、消防给水系统的构成

一般而言，消防给水系统的构成主要分为三大类，即室内消火栓给水系统、室外消火栓给水系统和自动喷水灭火给水系统。首先是室外消火栓给水系统，其主要包括室外消防供水管网以及室外消防水池两大部分，在灭火时，只需要将消防水池水加压或者对室外消火栓进行加压处理。其次是室内消火栓给水系统，对于该系统而言，其构成内容较多，包括消防供水管网、消防水池、增压设施、稳压设施以及高位消防水箱。在需要灭火时，启用消防卷盘和室内消火栓进行灭火即可。另外是自动喷水灭火给水系统，其主要由消防稳压设施、消防水箱、消防增压泵、消防水源、报警阀等组成，在灭火时，通过启动其中的报警阀，结合给水设施进行灭火。

三、高层建筑消防水源的设计

高层建筑设计消防水池的目的是储存足够的消防用水，其设计质量直接影响灭火效果。《高层建筑设计防火规范》做出明确规定:“市政给水、进水管道或者天然用水不能满足消防需求；市政给水管道呈现枝状，或仅有一道进水管，只要满足任一上述条件，就必须布置消防水池。”用于消防的水源不仅要水量充足，水质更要有所保障，即就是既不能在灭火时出现断水，也不能出现水质过差的情况，水质过差虽然对消防工作影响不大，但却给后续工作带来难度。发展前期的消防水源多位于一层或多层建筑中，为了保障水质达标，往往将消防水源和生活水源合并使用，由于生活水源的更新速度较快，从而使消防水源长期处于快速流动的状态，进而使得水质能够符合要求。在《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003(2009版)中对消防用水和生活用水合并条件做出了明确要求，两者合并的前提是小区内部的生活用水贮存量必须比消防用水贮存量大，两者被合并后要将共同贮水池的的水流更新时间控制在48小时以下，若不能满足上述两个条件，则两者必须分开设置。因为高层建筑的消防用水形式较为广泛，因此消防用水贮存量的确定成为一个难题，贮存量过小不能满足消防用水需求，减弱消防安全性，贮存量过大，在保障水质上必然要加大投入，从而降低消防设施的效益。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2005版)对消防用水贮存量做了明确规定，“高层建筑室外给水管网能满足室外灭火需求时，消防用水贮存量应能满足室内灭火的需求。反之若室外给水管网不能满足室外灭火的需求时，消防用水贮存量应满足室内灭火用水和补足室外灭火用水。”为了满足上述两条规定，我国当前的消防用水贮存主要采取两种设计方法，第一种是在消防水池中贮存满足室内外灭火需求的消防用水；第二种方法是，在消防水池中贮存的水量仅满足室内灭火。上述方法各有长短，若采用第一种，由于消防水池内存水较多，其容积较大，既造成了水资源浪费，又增大其他设备的投入成本，同时也提升了水质管理难度。但这种方法在设计上能解决来自自来水公司的难题，适合被应用在市政供水困难的区域；若采用第二种，在设计时如果不将火灾发生时，水池怎样及时补水考虑进去则不可取。但若确保室外给水管网能满足室外灭火用水需求，则第二种方法能降低成本，同时在设计时只要注意增宽水池的进水渠道，就能有效解决补水问题，两种方法在选用时，要注意因地制宜。

四、高层建筑消防给水系统设计

1、室内消火栓设计

不分区的室内消火栓系统的供水方式，可以由室外消防环网直接供水，或是利用消防水池及消防水箱中的消防贮水，通过消防主泵供水，也可以由消防车通过水泵接合器向室内管网供水进行灭火。如果消防水箱由于楼层高度不够而造成最不利点消火栓静压不足，需要设置稳压泵或是稳压罐来维持平时的消防压力。多层及100米以下的高层建筑多采用不分区的室内消火栓系统，串联分区消防给水系统的给水管网通过消防水泵或串联消防泵分级向上供水，串联消防水泵设置在设备层（避难层）内，高度在100m以上的建筑可以采用这种供水系统。串联消防分区又可分为转输串联分区给水系统和直接串联分区给水系统两种。并联分区的室内消火栓给水系统各区有各自的专用消防水泵，集中布置，便于维护管理。缺点是高区消防泵需要使用耐高压管材与管件，在消防高区，如果消防车供水压力不够时，水泵接合器将失去作用。这种供水系统一般适用于分区数较少的建筑。

2、水泵接合器设计

水泵接合器是当室内消防水泵发生故障或室内消防用水不足时，连接消防车从室外消火栓或消防取水口取水将水送到室内消防管网灭火的设施。根据相关规范，消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10～15L/s来计算确定。水泵结合器的数量不宜少于2个，且宜分散布置。当消防车的供水能力不能满足建筑物消防给水系统的压力要求时，还应设置消防车接力供水泵。消防水泵结合器宜采用地上时，方便使用。

3、消防水池设计

对于生活用水与消防用水合用水池，由于水池容积较大，就更加应该保障水质的安全卫生。在设计过程中应该尽量把生活用水和消防用水的水池分开建设。另外也可以采用各建筑、小区的生活用水水池各自建设,生活用水水池的储蓄量也不会太大,这样水在水池中的停留时间也就不会太长,可以有效的保证其水质,也避免造成水质的二次污染。而消防用水水池则可以采取若干小区或者建筑在统一区域内合建的方式，而集中进行消防供水。对于消防用水的质量问题,目前来说比较经济合理的方法如下: 消防水池设置消防车取水装置，这样在附近的其他区域发生火灾时,消防车就可以在此水池中取水灭火。这样不但可以增加消防车取水水源,又加快了消防水池内储水的循环；可以建设一套进行绿化、清洗道路等的杂用水水泵,以此来加快杂用水的利用；如果有条件的话,可以在确保消防用水的条件下,利用消防储水来对环境用水进行补充，以及加快水循环利用。

4、水喷雾灭火系统给水泵和稳压泵的设计

对一般民用建筑而言，常用的设置水喷雾的场所有柴油发电机房和燃油燃气锅炉房。按民用建筑设计只考虑一次火灾的原则，水喷雾系统与自动喷水系统不会同时使用，可以合用一组给水泵。一般而言，自动喷水泵的流量和压力是满足水喷雾设计参数的，有时压力偏高（如大于0.6Mpa）时应设减压阀减压。如果分别设置给水泵组，水喷雾系统是否应设稳压泵（消防检测机构要求设，有何依据）是否应与高位水箱相联？从设计原理来讲，可以与自动喷水系统相连，合用高位水箱和稳压泵组，技术上合理，并且节省投资和运行费用。

5、自动扫描灭火系统

商住楼的大厅，设计采用自动扫描灭火系统，与自动喷水灭火系统报警阀前合用，当探测器监测到火灾发生，自动扫描灭火装置可进行扫描并锁定火源点后，开启喷洒泵及相应的电磁阀进行灭火同时前端的水流指示器反馈信号到联动控制柜。系统用水量设为10m3，供水压力为0.6MPa。

五、消防给水系统可靠性的方法措施分析

在对高层建筑消防给水可靠性的方法措施分析时，我们要对高层建筑消防给水系统的各个部分如消防管网、消防水箱、泵房、消防水池等进行可靠的整合，使之形式一个合理有效整体，这时我们就要对系统进行选择，我们应首先保证系统的安全可靠性，然后尽量选用经济合理的供水形式。消防系统按服务范围分为：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统。笔者建议同一时间内只考虑一次火灾的居住区、建筑组团可采用区域消防给水系统：邻近高层建筑共用消防水池，水箱及供水加压设备。区域集中的消防给水系统消防水池、高位消防水箱的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算，消防水箱应设置在区域内最高一幢建筑的顶部，消防水泵的供水能力应满足消防设施用水量最大一幢建筑的消防用水量和。

结束语

高层消防给水设计时不仅要满足规范要求，而且还要将系统设置的技术的可靠性，实际的可操作性，经济的合理性综合考虑，只有技术可靠、实际操作方便，才能确保在突发火灾事故的处置中取得最大的成效。

参考文献

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