浅谈高层建筑消防给水系统设计

关键词：高层建筑；消防给水；设计

　　水是消防上应用最广泛的灭火剂，虽然现代科学技术日新月异，各种人工合成灭火剂层出不穷，但水仍以其适应性强，可靠性高，灭火效果好，价格低廉，来源广泛、容易获得等特点，作为首选的灭火剂。常用的消防给水系统有两种类型：消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，这两种消防给水系统是目前高层建筑中使用最为广泛的灭火装置。

　　1 高层建筑消防用水量

　　高层建筑消防用水量标准，是进行高层建筑消防给水系统设计的重要基本参数。为保障建筑安全，减少火灾损失，高层建筑应具备充足的消防用水量。高层建筑消防用水量与建筑物的性质、类别、高度、火灾次数、消防系统的类型以及国家技术经济发展水平等因素密切相关。

　　高层建筑在防火设计上的分类，主要根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等确定。高层建筑类别不同，其室内、外消防用水量不同，火灾初期消防水箱贮水量也不同，一类高层建筑均大于二类高层建筑。一类高层建筑(少数例外)要求设置自动喷水灭火装置，二类高层建筑，仅在部分部位设置自动喷水灭火装置。

　　高层建筑的消防用水量与该建筑同一时间内的火灾次数有关。目前，高层建筑同—。时间内的火灾次数尚缺乏统计资料，考虑到高层建筑的使用功能与城市居住区相近，通常参照城市居住区同一时间内的火灾次数确定。对于高层建筑而言，一栋建筑内的人口数通常不超过25000人，所以独立的高层建筑，同一时间的火灾次数可按一次计。高层建筑群若采用区域集中消防给水系统，人口数在25000人以下，同一时间内的火灾次数按一次计；人口数超过25000人，同一时间内火灾次数按二次计。

　　高层建筑必须设置室内、外消火栓给水系统，其消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。

　　2 高层建筑室外消防给水系统

　　为确保安全可靠的供水，及时扑灭火灾，高层建筑室外消防给水系统的水源不宜少于两个。高层建筑消防给水系统的水源，一般有市政结水管网、天然水源和消防水池三种。市政给水管网，当具备在满足高层建筑生活用水达到最大时用水量的情况下，仍能确保建筑所需的室内外消防用水量，并能保证高层建筑室外消防系统所需的水压时，可以来用市政给水管网作为高层建筑的室外消防水源。当采用市政结水管道作为消防水源时，市政管网接至高层建筑室外给水管道的进水管的数量不宜少于两条。当条件允许时天然水源可作为消防用水的水源。天然水源包括河流、湖泊、泉水等，天然水源用作消防给水水源时，应确保在枯水期最低水位时的消防用水量，并应有可靠的取水设施。消防水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物。《高层民用建筑设计防火规范》在对消防水他的设置条件中规定：具备下列情况之一时，应设消防水池。①市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量。②市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。

　　高层建筑室外消防管网应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应能保证全部用水量。室外生活、生产、消防合用的室外低压给水管道，当生活、生产用水量达到最大流量时，应仍能保证室内消防用水量和室外消防用水量，且此时给水管道的水压不应低于0.1MPa，以满足消防车利用水龙带从消火栓取水。当室外给水管网的供水压力及供水量不能满足上述要求时，应设室外消防泵。

　　室外消火栓的数量应根据室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量为10～15L/s。室外消火栓应沿高层建筑周边均匀布置，为便于消防车直接从稍火栓取水，消火栓距路边的距离不宜大于2m。为便于使用，消火栓距外墙的距离不宜小于5m，并不宜大于40m；该范围内的市政消火栓可计入室外消火柱的数量。室外消火栓宜采用地上式。有防冻或建筑美观要求时，可采用地下式消火栓，地下式消火柱应有明显的标志。

　　3 高层建筑室内消火栓给水系统

　　1、消火栓用水量标准

　　高层建筑的消防用水量标准与建筑的性质、高度、空间大小、可燃物数量、燃烧面积火灾蔓延的速度、室内人员情况及经济损失等因素有关。普通高层塔式、单元住宅建筑，每层燃烧面积较小，可燃物较少，每单元间有耐火性能好的分隔墙分隔，居民对建筑熟悉，火源容易控制，消防用水量可以小些。高级旅馆、办公楼、区院、教学楼等公共建筑，其使用功能复杂，室内设备价值较高，每层建筑面积大，会议厅、餐厅、大量等空间体积大，可燃物装饰材料多，火势蔓延快，人流密集，火灾危险性大，消防用水量大些。建筑高度越大，火势垂直蔓延的刘能性越大，消防扑救工作越困难，因此对消防用水量要求越高。

　　2、消火栓系统管网与消火栓的布置

　　（1）独立设置给水系统高层建筑室内消防给水系统应设置成与生活、生产给水系统分开的独立给水系统。

　　（2）室内管道应布置成环状环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入。当其中一报发生故障时，其余的进水管应能保证消防用水量和水压的要求。

　　（3）消防竖管布置应保证同层相邻两个消火柱的充实水柱同时到达被保护范围内任何部位。每根消防竖管的管径，应按通过的流量计算确定，但不应小于100mm，以保证消防车通过水泵结合器向室内供水的可能性。

　　（4）阀门的设置高层建筑室内消防给水管网上应采用阀门分成若干独立段，以备检修。阀门的布置应使管道检修时关闭停用的立管不超过一条。为保证水流畅通，消防管网上的阀门应经常处于开启状态，并应设有明显的启闭标志、信号或在阀门开启后进行铅封。

　　（5）水泵结合器的设置高层建筑室内消防结水管网应设水泵结合器。水泵结合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防水量不足时，供消防车从室外消火栓、消防贮水池或天然水源取水，通过水泵结合器将水送到室内消防结水管网，供紧急灭火时使用。

　　（6）室内消火栓的合理布置这直接关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。室内消火栓应布置在明显、易于取用的地方设消火栓。消火栓间距，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。

　　3、其他要注意的问题

　　对于高层建筑，在确定通过各管段流量时，要考虑火灾期间消防水流的两种不问工况和流向；灭火期间，管网内水流远行的不利情况，如管网某段可能发生故障，消防水流需要绕行；扑救火灾时，消防车通过水泵结合器向管网供水的可能性。此外，要注意高层建筑消防给水系统防止超压，当管网压力超过管道的允许压力时，必将出现事故，影响系统正常供水。

　　参考文献

　　[1]魏福森.高层建筑消防系统给水方式的选择[J].重庆建筑大学学报.2002(05)

　　[2]罗佳佳.高层建筑消防系统设计探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版).2011(01)