高层建筑给水消防系统设计的几个问题

摘 要:高层建筑有别于其他建筑,它具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点,因此,对建筑给水工程的设计提出了新的要求.针对最近频发的高层建筑火灾事故,本文以多年工作经验为基础,具体分析和探讨了高层建筑的给水消防系统设计的若干问题.

关 键 词:高层建筑给水消防系统设计

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)09(c)-0085-02

2010年11月15日,上海一幢28层的居民楼发生严重火灾,造成58人死亡,70余人受伤,56人失踪的重大惨案,这次灾难性事件给全国高层建筑的消防安全敲响了警钟.我国是一个人口大国,居住密集度高,特别是近年来在一些发达城市如北京、上海等开发建设的居民住宅区日益增多.消防安全涉及千家万户.高层居民住宅楼,由于环境特殊,楼层高,居民相对更为集中,如果消防安全管理和预防火灾的措施不到位,一旦发生火灾,后果将不堪设想,高层建筑火情救援成为一个世界性难题.如今,人民生活水平逐步提高,相对应的对建筑的质量提出了更细的要求,比如在建筑的给排水与消防设计方面,就对设计人员提出了更具体的要求,设计人员既要使设计出来的工程符合国家与地方的法规、规范及规程,使工程设计更加合理、更加实际,更加安全,又要尽量地减少设计费用.这就要求设计人员要很好地掌握并严格遵守建筑给水设计的各项法规、规范及规程,能做到灵活运用的效果.其中,高层建筑给水的特点:高层建筑的建筑标准高.设备使用人数多,水量大,一旦发生停水或排水管道堵塞事故,影响范围大,竖向分区多,动力设备多,火灾隐患大,高层建筑的排水量大,管道长,管道中压力波动大.

同时,给水消防设计的质量关系着人民的生命和财产安全,也是高层建筑质量审核中的重中之重.为确保高层建筑消防安全,满足“自救”的要求,在消防系统的设置都比低层建筑、多层建筑也有更高的要求.本文就高层建筑给水消防系统设计的几个问题进行了具体分析和探讨.

1室外消火栓数量的确定

关于消防栓数量的确定,建设部2005年修订的《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10～15l/s”.但是《高规》的《条文说明》是这样解释的:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分”,室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑.可以想象,室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量.室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,室外消火栓应沿高层建筑均匀布置,消火栓距高层建筑外墙的距离不宜小于5.00m,并不宜大于40m,距路边的距离不宜大于2.00m.在该范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量.但是《高规》第7.4.5.3又规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15m～40m”.因此,我们在高楼工程设计中,根据建筑的使用类型,布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量对应起来.一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水泵接合器,且分散布置时,适当增设“额外”的室外消火栓是有必要的.

2消防水池容积的确定

消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性.在《高层民用建筑设计防火规范》7.3.2条规定:“符合下列条件之一时,高层建筑应设消防水池:市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量.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).《高层民用建筑设计防火规范》7.3.3条对水池的容积做了如下规定:当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求,当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求.消防水池的补水时间不宜超过48h.商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库,重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3.00h计算,其它高层建筑可按2.00h计算.自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算.消防水池的总容量超过500m3时,应分成两个能独立使用的消防水池.一些地方高层防火管理规定对《高层民用建筑设计防火规范》这两条规定,有不同的设计与计算方法.在有些地区,室内及室外消防用水均储存在消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然会增大消防水池的容积.一般做法为:从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池设在地下室,只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定),故笔者认为这种做法不妥.笔者认为在保证消防安全的同时,降低工程造价且方便管理,那么首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,然后适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量.这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理.

3水泵接合器数量的确定

水泵接合器是根据《高层民用建筑设计防火规范》为高层建筑配套的消防设施.通常与建筑物内的自动喷水灭火系统或消火栓等消防设备的供水系统相连接.是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置,一端有消防给水管网水平干管引出,另一端设于消防车易于接近的地方.当发生火灾时,消防车的水泵可迅速方便地通过该接合器的接口与建筑物内的消防设备相连接,并送水加压,从而使室内的消防设备得到充足的压力水源,用以扑灭不同楼层的火灾,有效地解决了建筑物发生火灾后,消防车灭火困难或因室内的消防设备因得不到充足的压力水源无法灭火的情况.《高层民用建筑设计防火规范》7.4.5.1条规定:水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定.每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算.这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定.但这一点不好照搬,我们从水泵接合器的用途不难知道,水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口.按《高层民用建筑设计防火规范》7.4.5.1条规定,水泵接合器的数量应分别设10个、12个和2个.12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给,而室外供水条件现在还远远达不到这个要求,即使考虑到由消防车远距离运水,那也不能保证大水滴喷淋系统和水幕喷淋系统的正常工作.可以考虑对一些灭火系统适当减少水泵接合器的数量,分别设3～5个就足够了,而消火栓系统应重点保证,故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力来综合确定,如此达到既节省投资,又保证消防安全可靠性的目的.

4结语

规范在不断的修改、调整中,作为设计人员,应及时地学习新规范,从高层建筑火灾事故中汲取教训,及时了解给水新动态,共同提高设计质量,提高高层建筑在火灾事故中给水的能力.