崔文静,罗志华
(1 悉地(苏州)勘察设计顾问有限公司,江苏苏州 215125;2 苏州华造建筑设计有限公司,江苏苏州 215124)
室外消防设施是消防队员达到救援现场的第一灭火设施,在灭火过程中起到非常重要的作用。建筑物着火内部情况不明,加之浓烟不仅含有多种有毒有害成分,而且会造成能见度下降[1],影响消防队员寻找建筑物室内消防设施的具体位置,消防队员到达救援现场首选就是使用室外消火栓或通过室外消火栓取水灭火。室外消防系统是否能安全可靠地供水,对扑灭火灾起着至关重要的作用。此外建筑室内消防系统主要靠消防水池和消防水泵供水。消防水池的储水时间一般为2~3 h,一旦用完或水位不满足消防水泵运转时,消防水泵将空转直到电机烧坏停泵,室内消防系统基本瘫痪,将不再起作用。室外消防是消防救援最安全的取水点,因为对于需要两路消防供水的项目,如何合理设置室外消防供水系统尤为重要。
两路消防水源一路由市政水源供水,另一路由消防水池供水。自市政供水管网引入一路消防用水在建设用地内沿消防车道成环设置,在环状管网上设置室外消火栓;另一路水源由消防水池及其取水口供给。这是一种理想的供水方式,但其局限是只能满足部分建设项目。消防水池取水口的保护半径为150 m,当项目用地超出了取水口的保护范围,消防水池取水口就无法覆盖到整个建设用地内的建筑。有时即使项目用地不大,由于建筑布局的关系,取水口只能设置在用地范围内的边角上,消防车取水口也可能无法覆盖整个项目。
对于设置消防取水口不能覆盖用地红线内所有建筑的项目,通常采用临时高压消防给水系统,即消防水池+室外消火栓供水泵及配套管网。临时高压给水系统解决了距离远和用水点压力的问题,但是对于不在消防水池取水口保护半径内的建筑,这种供水方式完全是依靠室外消火栓水泵供水。一旦水泵没有正常起泵,就只能依靠消防水池取水口,如火场正好位于消防水池取水口保护范围之外,将对灭火产生不利的影响。
现已有消防主管部门和专家注意到“室外消火栓水泵及供水环网+消防水池(取水口)”的室外消防系统带来的问题,出台了一些文件做了相关规定。苏州市吴江区住房和城乡建设局颁发的《吴住建消[2020]18号文件》和《苏州高新区建设工程消防设计审查验收常见问题的若干注意事项》中都规定“室外采用自建消防水池做自备水源通过加压供给的临时高压系统,遇自来水公司要求不得与市政供水管网连接时,应增设一套接自市政供水管网的室外自来水消防给水管网,满额接出室外消火栓”。
苏州两个区的文件做法即是设置两套室外消火栓供水管网:一套接自市政供水管网;另一套为消防水池+室外消火栓水泵及其独立的供水环网。两套室外消火栓供水管网均严格按照规范[1]设置室外消火栓,提升了系统的安全可靠性,但是两套室外消防管网增加了建设成本和后期运营维护成本,而且多占用了室外场地,关键是增加了消防队员临场选择的困惑。
该供水方式由来已久,早期一路市政水源下基本上都采取该供水系统。目前仍有很多地方沿用该做法,如:武汉市城乡建设委员会文件武城建[2015]111 号发布的《< 消防给水及消火栓系统技术规范GB50974—2014> 实施指南》中4.3.1【解读3】要求:若设置了室外消防水池及室外临时高压给水系统,还是要设一根市政给水管网接入该临时高压消防系统。此项要求的初衷也是为了保证消防供水的安全可靠,通过水泵加压供水的临时高压系统不确定因素多,安全性低于市政供水管网。但是此种做法又与《城镇给水排水技术规范》GB50788—2012 中的第3.4.7条“供水管网严禁擅自与自建供水设施连接”[2]和《建筑给水排水与节水通用规范》GB55020—2021 中第3.1.4 条“自建供水设施的供水管道严禁与城镇供水管道直接连接”[3]中的规定相冲突。
表1 四种室外消火栓供水系统的优缺点
当只有一路市政水源,消防水池取水口保护半径又覆盖不到整个地块时,可采用室外消防水泵+消防水池取水栓的室外消防供水系统。该做法是在消防水池取水口覆盖不到的区域设置消防水池取水栓作为消防水池取水口使用,消防水池取水栓通过室外消防水泵供水,并设置永久性固定标识,标注为消防水池取水栓。设置的数量与室外消防设计水量相对应,每个取水栓流量取10~15 L/s[4],保护半径同取水口为150 m。同时设置一套接自市政供水管网的室外自来水消防给水管网,并布置室外消火栓,见图1。
图1 水泵供水作为消防水池取水口做法示意图
室外消火栓系统的供水以市政自来水供水为主,靠市政自来水提供水源和维持管网水压。消防水池作为备用水源,取水栓作为备用取水方式,只有当市政供水不能使用的紧急情况下使用。
该做法有别于“一路市政水源+室外消火栓水泵及其独立的供水环网”的是取水栓的设置原则为150 m 保护半径全覆盖项目用地,而非室外消火栓的布置原则“沿消防车道布置,间距不大于120 m;建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不宜少于2 个”[4]等,大大减少了消火栓的布置数量,且为消防队员临场选择以明确指引。对于占地10 万m2(宽250 m,长400 m)的建设项目,除消防水池取水口外,再设置一处消防水池取水栓即可满足设计要求;民用建筑室外消防设计水量最大40 L/s,管径采用DN150 即可满足供水要求。此管道由于只连接一处消防水池取水栓,管径也较小,可在地库内敷设,以减少管网漏损和维护难度,避免维修时开挖破坏原有路面或绿化。
昆山某厂区工程,含自用LNG 气化站,项目总用地面积约120 000 m2,消防水池及泵房设置在建设用地的南侧中间位置,LNG 气化站设置于建设用地的西北角,LNG 气化站距离消防水池取水口约350 m,不在消防水池取水口的保护半径内。项目评审时专家提出,LNG 气化站不在消防取水口保护半径内,一旦室外消火栓供水系统出现问题,无水源可用,风险比较大。采用增加水泵供水作为消防水池取水栓的做法,在LNG 气化站周围设置消防水池取水栓,水泵从消防水池吸水为其供水,提供消防水源,提高消防供水系统的安全性。
苏州某建筑项目,总用地面积约80 000 m2,包含多幢高层建筑,总建筑面积约350 000 m2。由于项目位置偏远,目前只有一路市政水源,消防水池及泵房位于地块西北角,距离地块东南角最远的高层建筑直线距离约280 m,行走距离约420 m,远超出消防水池取水口的保护范围。项目室外消防供水系统设计方案采用室外消防水泵供水+消防水池取水栓的室外消防供水系统,即在消防水池取水口覆盖不到的区域设置消防水池取水栓使用。该项目除在消防水池处设置两个取水口(一格消防水池一个),另外在地块东面中部及西南各设置一处消防水池取水栓,每处设置3 个消防水池取水栓,消防水池取水栓采用水泵供水,消防水池取水口以及两处取水栓一起覆盖保护整个地块内的建筑。该项目室外消火栓用水量为40 L/s,消防水池取水栓供水管管径采用DN150,在地下一层地库内敷设。室外消火栓由一路市政供水,室外消火栓供水管网在地块内沿消防车道环状布置。室外消火栓利用市政供水安全可靠,其水量更能满足超设计工况下消防用水需要。采用室外消防水泵+消防水池取水栓作为室外消防备用水源,供水管路在地库敷设,可以便捷有效地将消防水池储水供给消防车取水,满足室外消防要求,系统简洁,运营维护便利,且方便消防队员临场选择。
1)室外自来水消防给水管网供水安全性和可靠性高。水泵供水作为消防水池取水栓的做法仍是以市政自来水供水为主,取水栓只是作为备用取水方式。自来水公司有一整套完备的供水安全措施,人员设备配置全,技术力量雄厚,应急抢修有保证[5],自来水停水以及事故概率非常低。市政供水的供水设备及管网的监管、养护和突发事故的抢修均由自来水公司作为其强大的支撑后盾。自建水池和管网的维护一般由小区物业负责,其技术力量弱,维护资金少。一些物业公司为了减少运营成本,导致消防管网内无水的事件时有发生。据扬子晚报/紫牛新闻报道[6]:2021 年8 月苏州某小区高层住宅起火,消防车达到现场时,消防队员发现路边两侧的室外消火栓和单元楼内的室内消火栓管网均无水,整个小区的消防系统瘫痪。
2)能够提供超过设计工况灭火需求的水量。消防水池储存消防用水量是根据消防设计流量和火灾延续时间计算而来的。而根据火灾统计资料,只有92.9%[3]的火灾在设计火灾延续时间内能够灭火。这就说明消防水池的储存水量不能满足全部火灾灭火的需求。一旦出现超设计工况的情况,消防水池可能会无水可用。而市政供水管网是水源,能够源源不断地供水,提供超设计工况的用水量。据“南京消防”微博账号发布的信息及新闻报道,2022 年10 月29 日,南京金盛百货发生火灾,火灾持续了近20 h,消防取水口从金川河一度延伸至玄武湖。随着城市的发展,大型商业综合体越来越多,建筑体量大、火灾负荷大,超出设计工况的灭火需求也会相应增多。市政供水用以提供消防用水的优势也越来越显著。
3)室外只设置一套室外消防给水管网,系统简单合理,使用方便,不增加建设成本。
4)确保生活供水不被消防供水污染,保障用水安全,也符合现行规范的要求,自建水未与市政管网连接。
5)不受建设用地地块大小的限制。
消防供水必须以安全性和可靠性为前提,对于只有一路市政水源供水的项目,保障消防供水的安全性显得更为重要。本文通过对一路市政供水条件下,几种室外消防供水系统的对比分析以和部分政策解读,提出采用水泵供水作为消防水池取水口的做法,既满足规范,又可充分利用市政供水的优势。作为负责城市供水的自来水公司,不仅要担当起保证生活用水安全的责任;同时,也要保障城市消防供水的可靠性。自来水公司应在管网建设中考虑给予建设项目室外消防接水的便利,满足建设项目室外消防要求,采用两路市政接入,并由自来水公司运行维护。现很多城市自来水引入小区就分生活和消防供水管网,消防供水管网就由物业进行维护。但物业公司对于管网的检修维护能力薄弱,无法与自来水公司相提并论。建议采用生活和室外消防合用的供水管网,每个室外消火栓设置计量水表,统一由自来水公司运营维护。