对《建筑高度大于250m 民用建筑防火设计加强性技术要求（试行）》的理解和思考

吴文雯

（上海华都建筑规划设计有限公司，上海200092）

1 引言

随着中国社会的经济发展，在改革开放后的40a 来，全国各地涌现出了许多的高层建筑，特别是一些作为城市名片的地标式建筑，往往建筑高度达到250m 以上，具有高度高、体量大、功能复杂以及使用人数多的特点，建筑高度超出城市消防车救援范围，外部救援难度大，一旦发生火灾人员疏散困难、火灾蔓延速度快，所以，此类超高层建筑自身的消防设计显得尤为重要。为此，在2018 年4 月印发《建筑高度大于250m 民用建筑防火设计加强性技术要求（试行）》（公消〔2018〕57 号，以下称《加强性技术要求》[1]）。其目的是为了进一步加强250m以上超高层建筑的消防安全设计，提高建筑本身防御火灾的能力。消防给水系统是消防设计工作中的重要设计内容之一，而消防水源、水压以及供水方式的安全性又是消防给水系统设计的关键因素。在《加强性技术要求》中第十四条规定“室内消防给水系统应采用高位消防水池和地面（地下）消防水池供水。高位消防水池、地面（地下）消防水池的有效容积应分别满足火灾延续时间内的全部消防用水量。高位消防水池与减压水箱之间及减压水箱之间的高差不应大于200m。”据此不难看出，对超过250m 的超高层民用建筑，《加强性技术要求》主张采用由高位消防水池重力供水的常高压消防给水系统，而该种消防给水系统也是目前在此类高度的民用建筑中普遍采用的较安全和稳妥的消防给水方式。但规定中的“高位消防水池、地面（地下）消防水池的有效容积应分别满足火灾延续时间内的全部消防用水量。”对此规定在执行时尚存在2 种不同的观点：一种观点认为，“火灾延续时间内的全部消防用水量”是指整幢建筑在火灾延续时间内的全部消防用水量，其目的是保障250m 以上超高层建筑的消防水源，在火灾时可以有“双水源”保护建筑物，因此，高位和地面（地下）消防水池有效容积均应满足整幢建筑物在火灾延续时间内的消防用水量需要；另一种观点认为，“火灾延续时间内的全部消防用水量”是指高位和地面（地下）消防水池各自所服务的水灭火设施在火灾延续时间内的全部消防用水量，容积上并不要求一致。在《加强性技术要求》的相关条文解释中对该条内容也没有明确和清晰的解释，但消防水池的容量和所服务的水灭火设施用水量关系紧密，同时对消防给水系统的选择也有很大的影响。在此就《加强性技术要求》关于高位、地面（地下）消防水池火灾延续时间内的有效容积要求，和在相应要求下消防给水方式的选择，提出个人的看法和建议，期望能得到各位专家及同行的批评指正，帮助学习和掌握《加强性技术要求》中有关内容。

2 消防用水量是指整幢建筑全部消防用水量时

若《加强性技术要求》中第十四条规定所指的火灾延续时间内的全部消防用水量是指整幢建筑在火灾延续时间内的全部消防用水量，此时的高位和地面（地下）消防水池容积均相同且可以满足整幢建筑在火灾延续时间内的全部消防用水量要求，整幢建筑有自备的双水源，火灾延续时间内的消防用水安全性得到保障。因此，在水源安全性提高的前提下，建筑的消防给水系统也应当更大范围地采用更为安全、可靠的消防给水系统才较为合适，这样既充分利用了贮备的消防用水量，又提高了消防给水系统的可靠性。

2.1 消防给水系统采用临时高压+常高压给水方式

由于高位消防水池容量满足整幢建筑在火灾延续时间内的消防用水量要求，因此，整个建筑的消防用水量可以由高位消防水池提供。对建筑中平时不能满足水灭火设施所需工作压力的局部楼层，采用火灾时自动启动消防水泵加压方式的临时高压消防给水系统；除这些楼层以外的其他区域，由于平时的高位消防水池水压可以满足所有水灭火设施的消防水压要求，均采用直接由高位消防水池重力供水的高压消防供水系统。该种消防给水方式，充分利用了高位消防水池的容积，除了局部区域使用临时高压消防给水系统外，项目中最大可能地使用了更安全、稳妥的常高压消防给水系统，对火灾扑救时消防给水系统的可靠性有了进一步的提升，并且充分发挥和使用了高位消防水池容量，可以满足整幢建筑火灾延续时间内全部消防用水量的特点，具有水源不受市政等外部条件影响，消防给水系统操作简单且受其他外部因素影响小的特点。

2.2 需要思考和存在的问题

2.2.1 合理性和科学性

通过大量超高层项目的实际工程可以发现，在这类项目中消防用水量最大的地方往往存在于建筑物的裙房和地下室，而放置高位消防水池的塔楼部分消防用水量却不是整幢建筑中消防用水量最大的场所。因此，将裙房和地下室所需的消防用水量提升250m 以上，贮存到高位消防水池内，由高位消防水池重力供水，通过减压水箱和减压阀减压后再供给所需要使用的区域，这样的供水方式好像不是那么的合理和科学。当然，《加强性技术要求》也并未禁止对裙房和地下室等场所临时高压消防给水系统的使用，但是，当高位消防水池和地面（地下）消防水池容量均能满足整幢建筑火灾延续时间内全部消防用水量，项目土建造价已经增加的情况下，裙房和地下部分再采用临时高压消防给水系统增加设备和安装工程的造价更加不合理，此时高位消防水池的容积满足整幢建筑全部消防用水量的需要，就变得毫无价值了。

2.2.2 分期建设的灵活性

如前文所说，250m 以上的民用建筑通常是一个地区或城市的地标，建筑面积大，建设周期长，投资方从降低成本、尽快产生效益的角度出发，会要求分期建设和投入使用。一个项目在地下室和裙房建设完成后，需要先投入使用，同时再继续完成上部建筑的施工，这时就会出现系统的二次安装和改造问题。首先，在取得消防主管部门许可的前提下，对需要先投入使用的场所按照满足要求的临时高压消防给水系统完成设计和安装，然后在项目全部建成后，将已经投入使用的临时高压消防给水系统再改造为常高压消防给水系统，这样的工作必然会增加设备和管道安装的费用，同时对已经投入使用场所的经营也会带来影响。

3 消防用水量是指服务的水灭火设施全部消防用水量时

当《加强性技术要求》第十四条所指火灾延续时间内的全部消防用水量，是分别指高位消防水池和地面（地下）消防水池各自所服务的水灭火设施在火灾延续时间内全部消防用水量时，无论是高位消防水池还是地面（地下）消防水池容积，可以按照各自所服务的水灭火设施在火灾延续时间内需要同时作用的设计流量计算确定，高位消防水池和地面（地下）消防水池的容积并不一定要相等。通常建筑物的裙房和地下室消防水灭火设施种类和数量多，同时作用的各种水灭火系统最大设计流量之和也较塔楼部分更大。由于在这种情况下高位消防水池并不需要贮存整幢建筑所需的全部消防用水量，所以，整幢建筑是否需要全部采用由高位消防水池重力供水的常高压消防给水系统，最好从供水条件、消防救援能力以及整体环境和管理能力等方面，进行综合比较分析，并听取消防主管部门意见后再确定消防给水系统的方式。当项目所属地区消防外部救援能力较好，物业管理也可以满足消防管理制度和设备操作、维保要求时，除了常高压消防给水系统平时不能满足消防设施所需工作压力的局部楼层外，个人更倾向于建筑物消防用水量大的裙房和地下室也采用临时高压消防给水系统，由地面（地下）消防水池供水。

3.1 消防给水系统可以采用临时高压+常高压+临时高压给水方式

和前一种消防给水方式最大的区别在于，此种方式除了高位消防水池不能满足平时水灭火设施所需压力的建筑中较高楼层采用临时高压消防给水系统外，在常高压系统可以满足消防设施平时使用压力条件的地下室和裙房场所也采用临时高压消防给水系统。此种方式在充分利用高位消防水池和地面（地下）消防水池的容积满足火灾延续时间内所各自服务的水灭火设施用水量要求前提下，系统在设置、布置和实施上更具有灵活性和合理性。首先，无论建设项目是否需要分期实施，都可以满足使用要求，而且一次安装投入使用后，也不需要二次改造，节省时间和二次安装费用。同时，在上部建筑继续施工的过程中，也提供较为安全可靠的消防水源和消防设施使用保障；其次，裙房和地下室的功能较塔楼更为多样和复杂，除了一般的室内消火栓、自动喷水灭火系统外，还可能有高大空间场所的消防系统以及防护冷却系统，在有影剧院的情况下甚至还会有防火分隔、冷却水幕系统，整个场所的消防用水量较塔楼部分更大，因此，地面（地下）消防水池贮存的消防水量也会比高位消防水池更多，该部分采用临时高压消防给水系统，消防加压设备的数量虽然是增多了，但因为更靠近所需的用水区域，设备的扬程和功率都会下降，与采用大流量的消防转输设备将消防用水量贮存到高位消防水池再经减压后使用的方式相比，在总体设备和土建费用上的造价未必会有大幅度的上升；最后，高位消防水池的消防用水也是通过消防转输水泵从地面（地下）消防水池吸水补给，在地面（地下）消防水池容积不小于高位消防水池容积的情况下，火灾延续时间内还是高位消防水池所服务的水灭火设施的第二水源保障。

3.2 需要思考和存在的问题

3.2.1 市政供水保障和物业管理水平

消防给水系统方式的确定和市政供水条件、物业管理水平有很大的关系，消防水灭火设施设置的最重要目的是满足控火和灭火的要求，一旦发生火灾时能够将人员和财产的损失降低到最小，所以，应当了解和咨询清楚市政消防给水设计流量和供水保障能否满足需要，避免出现一些无法预见的情况。譬如：在一些城市的新建区域，虽然市政给水管网满足了用作两路消防供水的条件，但市政消防供水能力小于建筑物的室内外消防给水设计流量或者市政条件还不能保障连续供水条件时，建议在高位或地面（地下）消防水池中贮存整个项目所需的足够消防用水量，甚至可以根据需要有部分冗余。裙房和地下室采用临时高压消防给水系统，消防设备数量增多要求物业管理水平和消防设施的维保制度也能够与之相配套，物业管理人员的消防业务知识也需要通过培训提高，才能更好地发挥系统优势。随着“智慧消防”系统的推广和建设，物业管理的水平和能力的提升，也只是时间问题。

3.2.2 消防救援条件

裙房和地下室建筑高度不高，目前绝大多数的消防救援设施可以满足这样高度的救援和扑救需要，但是，各地条件的不同，也需要依据当地的消防救援实际条件，听取消防主管部门的意见，再比较选择合理的消防给水系统方式。

4 个人观点和看法

个人认为，《加强型技术要求》中第十四条“室内消防给水系统应采用高位消防水池和地面（地下）消防水池供水。高位消防水池、地面（地下）消防水池的有效容积应分别满足火灾延续时间内的全部消防用水量。高位消防水池与减压水箱之间及减压水箱之间的高差应不大于200m。”，是主张和要求建筑高度大于250m 的民用建筑消防给水采用临时高压和常高压相结合的消防给水系统；而高位和地面（地下）消防水池的有效容积则应当满足2 个消防水池各自所服务的水灭火设施在火灾延续时间内的全部消防用水量，其目的是对GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》（以下称《水消规》[2]）中4.3.4 条“当消防水池采用两路消防供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时，消防水池的有效容积应根据计算确定，但应不小于100m3，当仅设有消火栓系统时应不小于50m3。”和4.3.11 条中第4 点“当高层民用建筑采用高位消防水池供水的高压消防给水系统时，高位消防水池储存室内消防用水量确有困难，但火灾时补水可靠，其总有效容积不应小于室内消防用水量50%；”提出更高的要求，为确保建筑高度250m 以上民用建筑中各类水灭火设施能有安全、可靠的消防水源。因此，规定即使市政可以提供2 路可靠消防水源的情况下，地下消防水池的容量也不能按照考虑连续补水的方式计算消防水池容积；同时，也明确该类民用建筑在采用高位消防水池重力供水的常高压消防给水系统时，不允许考虑采用火灾时向高位消防水池补水，降低高位消防水池有效容积的方法。当消防救援及供水保障等条件可以具备的情况下，消防给水系统建议采用布置更为灵活和有利于管道、设备安装的临时高压+常高压+临时高压消防给水方式。而且使用这样的消防给水系统，在建筑面积不超过5×105m2，规范允许只按照一次火灾设计时，系统实际还可以满足同一时间火灾2 次的消防给水要求，提高了建筑物的火灾设防等级。

5 结语

建筑高度大于250m 的民用建筑，功能多样，人员众多，火灾危险性大，而且一旦发生火灾，造成人员和财产损失的危害大。目前，也没有针对该类建筑详细、具体的规范指导项目的消防设计工作，需要根据项目所在地区消防条件和环境特点进行设计，而不能简单地按照过去设计经验生搬硬套。《加强性技术要求》是对此类建筑消防设计工作的指导和过去设计经验的总结，也需要设计人员在理解和掌握后才能有更好的实践运用。如采用高位消防水池的常高压消防给水系统时，地下消防水池的容积按照《水消规》4.3.4 条执行，虽然在一线超大、特大型城市中由于市政供水管网呈环状布置且供水可靠性高，这样的设计是安全、合理的。但是，我国幅员辽阔，各地发展水平差异很大，在有些城市中虽可以满足消防两路供水的要求，但在火灾延续时间内的消防水量补充的保障性较差，此时消防水池容积再按照该条执行则风险就会很大。又如常高压消防给水系统安全性和可靠性较高，是否有必要在项目中就应该完全采用这样的消防给水方式。其实通过上述的内容，也可以发现对于建筑中高度不高的裙房，外部救援和扑救设施均可以满足要求，而且采用临时高压消防给水系统还具有分期实施的便利性和灵活性。并且因为裙房和地下室的消防用水量通常大于超出消防车扑救能力的塔楼消防用水量，在火灾时贮水量更大的地面（地下）消防水池还具有作为高位消防水池第二水源的优势，此时裙房和地下室的消防给水系统采用临时高压消防给水系统也是可以选择的方式之一。

本文是笔者对《加强性技术要求》有关内容的个人理解和思考，其中，难免存在理解错误，希望能够得到各位专家和同行的批评与指正，帮助笔者在今后的工程设计中能正确、合理地按照相关规范及《加强性技术要求》完成此类超高、超大型项目的消防设计工作，做到既安全可靠又经济合理。