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高层住宅消防给排水设计分析
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-06-25 16:23:43

   摘要:本文分析了高层住宅火灾的特点,指出了消防给排水设施在高层住宅中的重要性,提出了了高层住宅中设置消防给排水设施应注意的几点问题。 

  关键词:高层住宅;消防;给排水;设计;分析 

  高层住宅结构复杂,火灾载荷大,发生火灾时扑救难度大,因此消防给排水设施的设置与普通多层建筑有很大的不同,要求也比较高,只有根据技术的可靠性、应用的可操作性,经济的合理性来综合考虑,才能保证高层建筑的给排水设施在火灾中能够真正地发挥作用。 

  1 高层住宅的火灾特点 

  1.1 火势蔓延快。据测定,在火灾初起阶段,因空气对流,在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,在火灾燃烧猛烈阶段,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5~3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层,而楼梯间内一旦窜入火灾和烟气,就极易造成人员死亡 

  1.2 疏散困难。高层建筑层数多,垂直距离长,人员相对集中,疏散到地面或避难层的时间较长,增加了疏散的难度,而且我国大部分地区,现有的登高消防车不能满足超高层建筑安全疏散和扑救的需要。 

  1.3 扑救难度大。高层建筑一旦发生火灾,从室进行扑救时,难以准确的找到起火部位,而且水枪、水炮因压力所限,难以达到扑救高度,且因热辐射强,烟雾浓等因素,使得消防人员难以堵截火势的蔓延。 

  1.4 灭火供水难度大。高层建筑发生火灾时,用水量达80L/s以上,甚至超过100L/s,火场实际用水量远远超过设计消防用水量。如果消防泵失效或出现故障,室内供水系统不能正常运转,向上供水就极其困难,易使灭火供水受阻中断。 

  2 消防给排水在高层住宅中的重要作用 

  由上述分析可以看出,发生火灾后,高层建筑由于自身的烟囱效应、火灾扑救困难以及人员疏散困难等特点,需要高层建筑自身的防控能力来扑救火灾。因此,高层建筑内部本身的安全性,取决于建筑内设置的消防设施的可靠性。如果这些消防设施全部发挥作用,火灾就会在初起阶段被发现和扑灭,从而避免或减少损失。2009年2月28日,无锡新区某花园小区的一栋高层住宅楼突发大火,由于火灾报警不好用、室内消火栓无水,火灾造成两人死亡。在近几年全国重特大火灾案例中发现,有相当一部分建筑设置的消防设施未能发挥作用,是导致火灾得不到有效控制的重要原因。从上述案例可以看出,消防给排水设施在高层住宅中发挥的作用十分重要。因此,高层住宅内消防给排水消防设施设置的科学性、可靠性不仅影响着建筑单位的消防安全状况,而且也是控制火灾和保证消防安全的重要因素。 

  3 高层住宅消防给排水设施的设置需注意的问题 

  3.1室内外消火栓的设置 

  3.1.1 室外消火栓与水泵结合器设置的问题。室外消火栓是消防用水的取水口,而水泵接合器的主要用途是供消防车从室外消火栓取水。因此,一组水泵接合器应该对应一个室外消火栓的供水。然而,在现实情况中,大多数工程没有将室外消火栓与水泵接合器的设置结合起来考虑。水泵接合器经常是两组或三组甚至更多水泵接合器布置于一处,在满足规范规定距离内只设有一个室外消火栓。这样做的弊端是:在消防取水时,除一组水泵接合器可用外,其余则需要通过消防水带从更远处的室外消火栓处吸水,不利于水泵接合器的使用。因此,室内各类消防灭火系统的水泵接合器宜分散布置,并同室外消火栓数量相对应;同时遇两组或两组以上水泵接合器布置于一处时,可在规范规定距离内适当增设室外消火栓,以满足消防灭火要求。 

  3.1.2消防电梯前室设置的消火栓是否应专用的的问题。《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出:消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路,不能计入总消火栓数内。因此,在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用,而不保护其余部位。 

  3.2 消防水池、水箱的设置 

  3.2.1 正确设置消防水池,保证高层建筑两路供水的问题。通常在高层建筑中,在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时,规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时,应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池,则还需要补充相应的用水量。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根,如果在接入泵房前就将引入管汇合为一,对消防水池而言,仅为单路供水,存在供水的安全隐患。同时,从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。 

  3.2.2 高位消防水箱容积的设置问题。对于消防水箱的容积,有的设计人员援引《建规》(GB50016-2006)8.4.4条“消防水箱应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量大于25L/s,经计算消防水箱所需消防储水量大于18m时,仍可采用18m ”,认为高层住宅消火栓系统及喷淋系统设计流量总和大于25L/s,经计算10min消防用水量大于18m,所以不分建筑类别均设计了18m 的消防水箱。笔者以为将喷淋及消火栓系统设计流量简单相加的理解是有待商榷的。笔者认为在同样需保证喷淋泵启动前喷淋用水量的情况下,高位水箱内喷淋系统消防储水量可按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量确定(因通常情况下火灾初期影响面积不大,喷头开启不多,按4只喷头开启作用计)。 

  3.3 自动喷水灭火系统的设置 

  3.3.1 自动喷水灭火系统配水管入口应按要求减压的问题。《自动喷水灭火系统设计规范》8.0.5条规定:“轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大0.4MPa.”。高层住宅火灾危险等级一般为中危险级,自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素,故必使高层住宅的每个喷淋分区的底部几层配水管入口处压力大于0.4Mpa。 

  3.3.2 正确设置自动喷水灭火系统末端试水装置。《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-20012005年版)要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设置末端试水装置末端试水装置的出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。”末端试水装置由试水阀、压力表以及试水接头组成,对于判断喷淋系统工作压力能否满足规范,是很重要的一个设施。而工程实践当中,末端试水装置的设置通常被忽视,要么设置位置不在最不利点,要么试水接头设置不规范,最为常见的是施工单位为图方便,将末端试水装置与排水管道直接相连接。正确的作法应该是最不利点喷头后接试水阀(平时常闭,试验时打开),之后接压力表,之后再接流量系数等同于防火分区内的最小流量系数喷头的试水接头。此外,试水接头不能与管道或软管直接连接,应以孔口出流的形式排入排水漏斗。这样末端试水装置才能准确的模拟出最不利点喷头的实际喷水情况,测出其实际工作压力。 

  3.4 消防电梯底坑的排水问题 

  《高规》GB50045-95第6.3.3.11条规定“消防电梯的井底应设排水设施,排水井容量不应小于2.00m,排水泵的排水量不应小于10l/s。”不难理解,此条是为了保证消防电梯正常而安全地运行,以利于救人、灭火。对此大部分设计人员还是考虑了排水设施。但是在工程实践中看到,潜污泵多布置于消防电梯底坑内,潜污泵检修时消防电梯需停用,由此会影响到消防电梯的运行保证。 

  4 结束语 

  高层住宅楼层高、功能复杂、人员集中,一旦发生火灾,容易造成重大的经济损失和人员伤亡事故。央视新址附属文化中心大楼火灾在带来巨大财产损失的同时,更是造成了重大的社会影响。面对此种情况,立足于自救的高层住宅中的消防设施,尤其是直接作用于灭火的消防给水设施的设置是否合理、完善、有效就显得尤为重要。 

  参考文献: 

  [1] 中华人民共和国公安部. 高层住宅设计防火规范. 中国计划出版社, 1995. 

  [2] 中华人民共和国公安部. 自动喷水灭火系统设计规范. 中国计划出版社, 1995. 

  [3] 陈方肃等. 高层建筑给水排水设计手册. 湖南科学技术出版社, 1998. 

  [4] 上海市建设和管理委员会. 建筑给水排水设计规范. 中国计划出版社, 2003. 

  [5] 叶云飞. 中国消防在线. 公安部消防局, 2009. 

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