对单建式人防工程消防给排水设计的几点思考

杨 树

(上海民防建筑研究设计院有限公司，上海 200032)



对单建式人防工程消防给排水设计的几点思考

杨 树

(上海民防建筑研究设计院有限公司，上海 200032)

介绍了单建式人防工程的定义和主要特点，阐述了消防设计对单建式人防工程消防安全的重要意义，着重对单建式人防工程的消防给排水设计常见问题进行了分析探讨，为类似工程的设计提供参考。

单建式人防工程，消防给排水，设计

0 引言

单建式人防工程是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等需要而单独修建的地下人防工程。它与结合民用建筑修建的防空地下室共同构成了城市人防工程体系。单建式工程多位于公共场所，且建筑规模较大，非常适宜搞平战结合开发利用。20世纪80年代末、90年代初以来，新建的单建式人防工程多为平战结合项目，在繁荣城市经济、促进社会就业、改善城市交通环境、完善城市功能、提升城市综合防护能力和承载能力等方面发挥了重要作用。

然而由于该类工程大部分结构处于原地表以下，平时人流密集，一旦发生火灾后，热量不易散失，温度高，烟雾大，燃烧时间长，会对人民的生命财产安全造成严重威胁，所以工程的消防安全极其重要。消防给排水设计是整个消防设计的重要组成部分，如何依据现行规范，使单建式人防工程的消防给排水设计达到合理化和科学化，保障好工程的消防安全，是我们设计工作者共同关心的问题。下面笔者结合新版消防规范，谈一下对单建式人防工程消防给排水设计的几点思考，以供大家参考。

1 高位消防水箱的设置

单建式人防工程室内消防给水系统通常采用临时高压消防给水系统。根据GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范第6.1.9条规定：“室内采用临时高压消防给水系统时，高位消防水箱的设置应符合下列规定：1.高层民用建筑、总建筑面积大于10 000 m2且层数超过2层的公共建筑和其他重要建筑，必须设置高位消防水箱；2.其他建筑应设置高位消防水箱，但当设置高位消防水箱确有困难，且采用安全可靠的消防给水形式时，可不设置高位消防水箱，但应设稳压泵；3.当市政供水管网的供水能力在满足生产、生活最大小时用水量后，仍能满足初期火灾所需的消防流量和压力时，市政直供水可替代高位消防水箱。”对于单建式人防工程，由于受到条件限制，有时设置高位消防水箱很难，所以在实际设计中，要根据工程实际情况进行选择。如果市政直供水水量及水压可满足上述条文的第3款，即可用市政直供水替代高位消防水箱，如果市政直供水不满足要求，则根据上述条文第2款和GB 50098—2009人民防空工程设计防火规范第7.6.3条规定：“单建掘开式、坑道式、地道式人防工程当不能设置高位消防水箱时，宜设置气压给水装置。气压罐的调节容积：消火栓系统不应小于300 L，喷淋系统不应小于150 L”，应设置稳压泵及气压罐对室内消防给水系统进行稳压。那稳压泵流量和压力、气压罐的调节容积该如何确定，试简析如下：

对于稳压泵流量，根据GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范第5.3.2条规定：“稳压泵的设计流量应符合下列规定：1.稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量；2.消防给水系统管网的正常泄漏量应根据管道材质、接口形式等确定，当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%～3%计，且不宜小于 1 L/s；3.消防给水系统所采用报警阀压力开关等自动启动流量应根据产品确定。”由此得出，稳压泵的流量要满足正常泄漏量和系统自动启动流量的要求。但消防水泵从接到启泵信号到水泵正常运转存在时间间隔，笔者认为，在此时间间隔内，稳压泵流量应能满足初期火灾灭火的需要。以喷淋系统和消火栓系统为例，1只流量系数K=80的喷头在工作压力为0.1 MPa下的流量为1.33 L/s，1只消火栓最小流量以5 L/s计，喷淋系统和消火栓系统稳压泵的设计流量分别取1.33 L/s和5 L/s。这样既满足了规范所要求的稳压泵流量，又满足初期火灾灭火的需要。

对于稳压泵压力，根据GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范第5.3.3条规定：“稳压泵的设计压力应符合下列要求：1.稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求；2.稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值，且增加值宜为 0.07 MPa～0.10 MPa；3.稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的压力大于该处的静水压，且增加值不应小于 0.15 MPa。”由此得出，稳压泵的设计压力既不能过大，增加管网造价，也不能过低，影响系统充水和启泵。

对于气压罐的调节容积，应将喷淋系统和消火栓系统分别考虑。分析如下：

第一，对于喷淋系统，根据GB 50084—2001自动喷水灭火系统设计规范(2005年版)第10.3.2条规定：“不设高位消防水箱的建筑，系统应设气压供水设备。气压供水设备的有效容积，应按照系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10 min用水量确定。”此处为简化计算，假设最不利处4只喷头的最低工作压力均为0.1 MPa，喷头流量系数为K=80，4只喷头在最低工作压力下10 min的用水量为q4=4×80×10=3 200 L=3.2 m3。由此得出该条件下自动喷淋系统气压罐的调节容积应为3.2 m3。由于上述规范条款为强制性条文，为了保证消防安全，笔者建议在实际工程中，设计人员应认真计算气压罐的调节容积，而不能简单地选取150 L作为气压罐的设计参数。

第二，对于消火栓系统，由于每个工程的功能不一，面积不一，体积不一，相应的室内消火栓系统用水量也不一致，同时使用的水枪数量也不一样，但均应保证工程内的任何部位均有2只消防水枪的2股充实水柱同时到达。如果考虑初期火灾用水均由气压罐提供，那么气压罐的调节容积将会很大，超过一般的产品规格，故气压罐的调节容积只考虑2只消防水枪的用水量。根据GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范第11.0.3条规定：“消防水泵应确保从接到启泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2 min”，说明在不设高位消防水箱的前提下，消火栓水泵正常运转前的消防用水量，应由气压罐调节容积来承担。所以消火栓系统气压罐的调节容积由同时使用的2只消防水枪乘以单支水枪的流量再乘以120 s求得，若单支水枪的流量以5 L/s计，气压罐的调节容积为1.2 m3。

第三，根据GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范第5.3.4条规定：“设置稳压泵的临时高压消防给水系统应设置防止稳压泵频繁启停的技术措施，当采用气压水罐时，其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定，但有效储水容积不宜小于150 L。”喷淋系统和消火栓系统所计算出的气压罐调节容积，均应按此条规范进行复核。

另外，除了气压罐的调节容积外，每个系统气压罐的最低工作压力应满足该系统最不利设备的最低工作压力及静水压力要求。

2 灭火器的配置

灭火器作为初期火灾有效的灭火工具，在单建式人防工程消防安全中，扮演着重要的角色。设计人员在灭火器的设计中，往往只计算灭火器的数量，容易忽略灭火器的最大保护距离。而灭火器保护距离的远近，显然是灭火器能否控制火情的重要因素。距离关系到人们能否及时取用灭火器，进而是否能够迅速扑灭初期小火，或者是否会使火势失控成灾等一系列问题。故设计人员在设计中，应根据GB 50140—2005建筑灭火器配置设计规范第5.2.1条～5.2.4条之规定，仔细复核灭火器的最大保护距离是否满足要求。

3 管道穿防火墙处的防火处理

单建式人防工程由于既要满足平时使用的要求，又能在战时转换为人防工程，故必然会有许多管线穿越防火墙。设计人员在设计过程中，往往只按照人防要求，在管道穿越人防围护结构处预埋了刚性防水套管，没有关注到管道穿越防火墙处的防火处理。根据GB 50016—2014建筑设计防火规范第6.1.6条规定及条文解释，当管道必须穿越防火墙时，应采用弹性较好的不燃材料或防火封堵材料将墙与管道之间的空隙紧密填实；对于采用塑料等遇高温或火焰易收缩变形或烧蚀的材质的管道，要采取措施使该类管道在受火后能被封闭，如设置热膨胀型阻火圈或者设置在具有耐火性能的管道井内等，以防止火势和烟气穿过防火分隔体。

4 消防排水

根据GB 50098—2009人民防空工程设计防火规范第7.8.1条规定：“设置有消防给水的人防工程，必须设置消防排水设施” 。在设计过程中设计人员也会设置排水设施，但容易忽略掉消防排水量的复核。根据第7.8.1条的条文解释，一般消防排水量可按消防设计流量的80%计算，故在设计中，应当按防火分区逐个复核排水泵的流量是否满足消防排水量的要求，而消防设计流量应以人防工程室内各消防系统设计流量之和确定。同时，工程内集水井的设置也应符合GB 50015—2003建筑给排水设计规范(2009年版)的相关规定。

5 结语

单建式人防工程的消防给排水设计应与时俱进，在不断发现问题的同时，寻求更为科学合理的解决办法，为工程的消防安全提供可靠保证。

[1]GB 50016—2014，建筑设计防火规范.

[2]GB 50015—2003，建筑给排水设计规范.

[3]GB 50098—2009，人民防空工程设计防火规范.

[4]GB 50974—2014，消防给水及消火栓系统技术规范.

[5]GB 50140—2005，建筑灭火器配置设计规范.

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

Consideration on fire-fighting water-supply and drainage design in single-building type civil defense projects

Yang Shu

(ShanghaiCivilAirDefenseArchitecturalResearchandDesignInstitute,Shanghai200032,China)

The paper introduces the definition and major features of the single-building type civil defense project, illustrates the essential meaning of the fire-fighting design for the safety of the type of buildings, and explores common problems in the fire-fighting water-supply and drainage design in the project, so as to provide reference for the design of similar projects.

single-building type civil defense project, fire-fighting water-supply and drainage, design

1009-6825(2015)18-0129-02

2015-04-17

杨 树(1988- )，男，助理工程师

TU998.1

A