建筑消防給水體系的抉擇探析

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本文作者：吳秋華 單位：佛山市禪城區(qū)公安消防大隊

通常情況下，要求水箱中始終處于儲水狀態(tài)。這樣一旦火災(zāi)發(fā)生，就能夠以最快的速度提供消防用水。另外，也可以預(yù)防因臨時停電等故障造成的水泵供水困難。當(dāng)高位水箱中水量不足時，可以通過消防池和消防水泵聯(lián)合工作補給，以確保火災(zāi)發(fā)生時能有充足的水量用于滅火。總的來說，這種給水方式安全穩(wěn)定，經(jīng)濟性也好，非常適合高層民用住宅消防給水，是一種目前使用非常廣泛的給水方式。對應(yīng)的滅火方式可以分為：自動噴水滅火系統(tǒng)，以及消防栓給水系統(tǒng)。其中，自動噴水滅火系統(tǒng)具有自動報警、控火、滅火和噴水的特點，并且成功率較高，現(xiàn)今人們大多采用這類固定滅火系統(tǒng)。但是，有利必有弊，這種滅火方式造價成本太高，經(jīng)濟性不佳。相比較而言，消防栓給水系統(tǒng)，在滅火和控火能力上比自動噴水滅火系統(tǒng)的效果差一些，但是其勝在造價低廉。所以，一般情況下都是針對具體環(huán)境，按照相應(yīng)的規(guī)范，選擇最適合的滅火方式。

針對消防給水系統(tǒng)供水范圍大小的不同，可以分為：區(qū)域集中高壓給水系統(tǒng)，以及獨立的高壓給水系統(tǒng)。其中，區(qū)域集中高壓消防給水系統(tǒng)具有便于管理的特點，可以節(jié)約成本，也可以使用在集中建設(shè)的高層建筑。它采用公共的水源系統(tǒng)，然后利用管網(wǎng)，把水流分散到各個建筑區(qū)域。適合采用統(tǒng)一的管理模式，這樣就大大節(jié)約了給水設(shè)施的基本建設(shè)費用。一旦火災(zāi)發(fā)生時，能夠及時采取消防措施進行撲救。而且，設(shè)施集中也使得維護過程比較方便，維護費用較低。這種給水模式的缺點在于，對施工技術(shù)和消防給水設(shè)備的要求較高，所以普及率并不很高。相對而言，獨立高壓給水系統(tǒng)在管理上顯得較為分散，而且投資較高，經(jīng)濟性不佳，適合應(yīng)用到同一區(qū)域內(nèi)分散建設(shè)的高層建筑群或者地震區(qū)域。

加壓式給水系統(tǒng)，按照消防給水壓力的不同，可以分為：臨時高壓消防給水系統(tǒng)，以及高壓消防給水系統(tǒng)。其中，高壓消防給水系統(tǒng)主要指的是，在管網(wǎng)內(nèi)保持滅火所需要的水壓和水量，且不需要直接啟動升壓設(shè)備，轉(zhuǎn)而使用滅火設(shè)備進行滅火。相比較而言，臨時高壓給水系統(tǒng)一般存在兩種情況。第一種情況是，在管網(wǎng)內(nèi)最不利點的周圍的水量或水壓不能夠滿足滅火的要求前提下，一旦火災(zāi)發(fā)生，這個時候需要啟動消防水泵，從而提升流量和壓力，達到滿足消防水壓的要求。第二種情況是，管網(wǎng)內(nèi)保存有足夠的水壓，且該水壓是由穩(wěn)壓泵或者氣壓給水設(shè)備等增壓設(shè)備來提供有效的支持，在泵房內(nèi)設(shè)置消防水泵，一旦發(fā)生火災(zāi)，這個時候可以立即啟動消防泵，從而提升管網(wǎng)壓力，達到滿足滅火的要求。實際運用中，第二種加壓式給水途徑比較常用。一般做法是將消防水泵、高位水箱，以及消防池設(shè)計在同一個密閉的環(huán)境中，利用控制封閉環(huán)境內(nèi)的氣壓大小來控制給水。這種方法能在保證消防效果的同時，又不至過多影響居民住宅的物理環(huán)境。不過，鑒于對密封性能的要求比較高，對應(yīng)的設(shè)計安裝成本也會相對提高。

高層民用建筑的火災(zāi)撲救應(yīng)該以室內(nèi)自救為主要方向，而且以室內(nèi)消防給水系統(tǒng)為主要支撐，必須確保室內(nèi)消防給水管網(wǎng)擁有足夠的水壓和流量來滿足消防需要，并且應(yīng)該始終處于臨戰(zhàn)狀態(tài)。同時，滅火劑應(yīng)該以水為主，其他滅火劑為輔，并且嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方現(xiàn)行的消防與條例。因此，科學(xué)合理的高層民用建筑消防給水設(shè)計是確保建筑消防安全的重要砝碼，以便及時有效地撲滅火災(zāi)。但經(jīng)筆者了解，實際中，在對高層民用建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計和使用過程中仍存在不少問題，下面就一些常見問題進行簡單探討。

高層民用建筑的消防用水總量是根據(jù)室內(nèi)和室外消防用水量之和進行計算的。其中，室內(nèi)用水量是指供給室內(nèi)消火栓用來撲救建筑物初、中期火災(zāi)的，僅僅是保證建筑物消防安全所必需的最小的用水量。而室外用水量是指供給消防車用來支援室內(nèi)滅火的，通過水泵結(jié)合器導(dǎo)向室內(nèi)消防給水系統(tǒng)供水的用水量。由此可知，我們在計算通過室外給水管網(wǎng)流過的消防流量時，應(yīng)該是室內(nèi)和室外消防用水量的總和。同理，我們在計算室內(nèi)的消防給水管道時，也應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)消防用水量來計算，免得增加室內(nèi)消防系統(tǒng)的投資。

GB50045—95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱“高規(guī)”）第7.3.6條規(guī)定有：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計算確定，每個消火栓的用水量應(yīng)為10～15L/s”?！陡咭?guī)》的《條文說明》有這樣的解釋：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)保證供應(yīng)建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內(nèi)、室外兩部分”綜合理解上面兩句話，要想確定室外消火栓的數(shù)量，就要先計算室外消火栓的用水量，而室外消火栓作為室外消防用水的取水口，屬于室外管網(wǎng)，那么室外消火栓的最大取水量也就是室外管網(wǎng)供水總量。當(dāng)設(shè)計時，把室內(nèi)消防用水全部儲存在室內(nèi)消防水池時，通常就按室外消防用水量來確定室外管網(wǎng)，而室外消火栓的數(shù)量也就應(yīng)該根據(jù)室外消防用水量來計算確定。

室外消火栓通常是消防用水的取水口，而水泵接合器的用途主要是供消防車從室外消火栓取水，通過其轉(zhuǎn)接，將水送入室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，以供滅火。在高層民用建筑內(nèi)設(shè)有消防水池的情況下，這將是對消防用水的一種補充，使得系統(tǒng)更加可靠。在自動噴水系統(tǒng)的實際工程里，存在噴淋系統(tǒng)濕式報警閥的止回作用，使得噴淋系統(tǒng)水泵接合器需接出室外，通常是將兩組或更多水泵接合器布置于一處，也可以將室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水泵接合器都布置在一起，而周圍只設(shè)有一個室外消火栓。這種情況下，除一組水泵接合器外，其余均需從更遠處的室外消火栓處通過消防水帶吸水，十分不利于水泵接合器的正常使用以及消防滅火工作的高效進行。

高層建筑中，通常在市政供水滿足不了消防用水量要求或市政供水為單路進水時，規(guī)范都會要求設(shè)置消防水池。《高規(guī)》第7.3.2條就有這樣的規(guī)定：“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量；市政給水管道為枝狀或只有一條進水（二類居住建筑除外），只要符合上述條件之一時均應(yīng)設(shè)置消防水池”。此外，消防水池是用來儲存消防用水的，因此，水池容積的確定關(guān)系著滅火的安全性和可靠性。我們在計算消防水池容積的時候，應(yīng)該把火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)，室內(nèi)各消防用水量總和減去市政進水管的補水量。對于補水時間，可按最長的火災(zāi)延續(xù)時間計算。如果考慮室外消防用水量或者是設(shè)置了生活、消防共用水池，那么，還需要補充相應(yīng)的用水量。在設(shè)置生活、消防共用水池時，不可以直接利用建筑物的本體結(jié)構(gòu)做水池池壁或者池底，以防止對生活水質(zhì)造成污染。

從前面內(nèi)容的分析探討中，我們可以看出，消防問題，安全可靠永遠是最重要的。我們要做的是，保證安全的同時，盡量節(jié)省投資，要達到經(jīng)濟合理，同時使用維修管理也很方便。因此，我們在設(shè)計當(dāng)中必須要認真思考，從建筑物的水源條件、火災(zāi)危險性、火災(zāi)頻率、建筑物的重要性、以及商業(yè)連續(xù)性等眾多因素綜合評估，再從技術(shù)經(jīng)濟角度比較綜合，來最終確定消防給水方案。