高層居住建筑消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全性

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摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，高層建筑出現(xiàn)高度越建越高、體量越建越大、使用功能越發(fā)復(fù)雜等特點(diǎn)。大部分高層建筑高度都超過了消防車的撲救范圍，一旦發(fā)生火災(zāi)，還是要依靠建筑內(nèi)部設(shè)置的消防設(shè)施自救為主。因此，室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)在高層建筑防火中地位尤為重要，其設(shè)計(jì)是否合理，直接關(guān)系到滅火救援及人員能否及時(shí)進(jìn)行安全疏散。文章針對(duì)高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)安全問題對(duì)高層居住建筑室內(nèi)消火栓設(shè)置提出幾點(diǎn)建議。僅供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)；安全性

1高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

1.1室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)是高層建筑最基本的滅火設(shè)施

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由室內(nèi)消火栓、消防給水管網(wǎng)以及加壓給水設(shè)施等組成。消防水泵控制柜準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)處于自動(dòng)啟泵狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，屋頂水箱出水管上的流量開關(guān)、消防水泵出水干管上的壓力開關(guān)、報(bào)警閥上的壓力開關(guān)這三者任意一個(gè)響應(yīng)就可以自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵；也可將泵房水泵調(diào)成手動(dòng)狀態(tài)，由消防控制室控制屏或控制盤連接的專用線路手動(dòng)啟動(dòng)水泵，并向消防中心報(bào)警。消防水泵控制柜還應(yīng)具備機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)功能，發(fā)生火災(zāi)時(shí)值班人員直接去泵房?jī)?nèi)手動(dòng)啟泵；消防中心也可以直接啟動(dòng)消防水泵。消防水泵啟動(dòng)滅火后應(yīng)手動(dòng)停泵。高位水箱的有效容積應(yīng)滿足初期火災(zāi)消防用水量的要求。

1.2高層建筑室內(nèi)消火栓供水方式

高層建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)有以下幾種供水方式。

1.2.1不分區(qū)供水消火栓栓口靜壓小于等于1.0MPa時(shí)，消火栓給水系統(tǒng)只設(shè)一個(gè)區(qū)即可，由屋頂消防水箱、消防水池、水泵房聯(lián)合供水。該方式是高層建筑消防給水系統(tǒng)中最簡(jiǎn)單、最基本、也是最常見的一種。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，便于施工?！断澜o水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）規(guī)定高層建筑栓口動(dòng)壓不應(yīng)小于0.35MPa，當(dāng)栓口動(dòng)壓大于0.50MPa時(shí)，需減壓。

1.2.2分區(qū)供水消防給水系統(tǒng)最高壓力大于2.40MPa或消火栓栓口處的靜壓大于1.0MPa時(shí)，消防給水系統(tǒng)應(yīng)分區(qū)供水：工程應(yīng)用中分區(qū)供水最常見有三種形式：消防水泵并行或串聯(lián)、減壓閥減壓、減壓水箱減壓。系統(tǒng)工作壓力大于2.40MPa時(shí)，只可以采用消防水泵串聯(lián)或減壓水箱減壓這兩種形式。（1）消防水泵并行供水圖示如圖1。（2）消防水泵串聯(lián)供水圖示如圖2。消防水泵與轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)時(shí)，轉(zhuǎn)輸水箱可作為屋頂高位消防水箱用，轉(zhuǎn)輸水箱的有效儲(chǔ)水容積不得小于60m³；轉(zhuǎn)輸水箱的溢流排水管需要回流接至消防水池，且應(yīng)保證消防水泵啟動(dòng)之后轉(zhuǎn)輸水泵才啟動(dòng)。當(dāng)直接串聯(lián)消防水泵時(shí)，消防水泵啟動(dòng)的順序應(yīng)從低區(qū)到高區(qū)依次進(jìn)行，且水泵出水管上應(yīng)設(shè)置減壓型倒流防止器。（3）減壓閥減壓分區(qū)供水圖示如圖3。采用減壓閥減壓分區(qū)供水時(shí)，一般每個(gè)供水分區(qū)設(shè)置兩組減壓閥組，每個(gè)減壓閥組中都設(shè)有備用減壓閥，減壓閥應(yīng)設(shè)置在單向流供水管段上，當(dāng)減壓閥輸出壓力超過1.2MPa時(shí)，宜采用先導(dǎo)式減壓閥。（4）采用減壓水箱減壓分區(qū)供水時(shí)，減壓水箱的有效容積不得小于18m³，且宜分為兩格，減壓水箱的進(jìn)水管和出水管都應(yīng)設(shè)兩條，且每條進(jìn)、出水管均應(yīng)能夠滿足消防給水系統(tǒng)所需消防用水量的流量和壓力要求。

1.2.3高位消防水池供水方式高位消防水池進(jìn)水管應(yīng)至少為兩條，規(guī)范允許可采用一路消防供水的建筑除外。對(duì)高位消防水池的最低有效水位要提出要求，應(yīng)使消防系統(tǒng)中最不利點(diǎn)的水滅火設(shè)施所需的壓力得到滿足，其有效儲(chǔ)水容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所需消防用水總量。當(dāng)高層建筑采用高位消防水池供水的高壓消防給水系統(tǒng)時(shí)，高位消防水池可能會(huì)存在有效容積達(dá)不到全部室內(nèi)消防系統(tǒng)所需用水量的情況，此時(shí)，只要其有效容積達(dá)到室內(nèi)消防用水總量的50%及以上，也是符合要求的，前提是發(fā)生火災(zāi)時(shí)能可靠補(bǔ)水。當(dāng)高位消防水池總有效容積大于200m³時(shí)，宜設(shè)獨(dú)立使用的兩格，且兩格有效容積相等；當(dāng)建筑高度大于100m時(shí)，應(yīng)設(shè)獨(dú)立使用的兩座。每格或每座水池均應(yīng)有獨(dú)立的水泵出水管。當(dāng)高位消防水池?zé)o法滿足上部部分樓層消防設(shè)施所需的壓力和流量要求時(shí)，這部分上部樓層應(yīng)采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，該系統(tǒng)高位消防水箱的有效容積應(yīng)遵循《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）第5.2.1條的規(guī)定。

2消火栓系統(tǒng)安全問題

2.1消火栓滅火系統(tǒng)

2.1.1室外消火栓系統(tǒng)當(dāng)生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大時(shí)，若市政給水管網(wǎng)引入管不能滿足室外消防用水的水量和水壓要求，則室外消防給水系統(tǒng)由水泵加壓供水。室外消防供水系統(tǒng)，最不利點(diǎn)室外消火栓壓力不小于0.1MPa。室外消火栓應(yīng)沿路邊設(shè)置，間距不超過120m，距路邊不應(yīng)大于2.0m，且不宜小于0.5m，距建筑外墻不宜小于5.0m。

2.1.2室內(nèi)消火栓系統(tǒng)（1）消火栓系統(tǒng)分區(qū)：消火栓系統(tǒng)的分區(qū)原則上應(yīng)保證消火栓栓口的靜水壓力不大于1.0MPa，且栓口動(dòng)壓不小于0.35MPa。各分區(qū)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)供水方式見前文高層建筑室內(nèi)消火栓供水方式。（2）《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）規(guī)定高層建筑應(yīng)設(shè)置消防水泵接合器，且消火栓系統(tǒng)高、低區(qū)應(yīng)分別設(shè)消防水泵接合器。水泵接合器距室外消火栓或者消防水池的距離不宜小于15m，且不宜大于40m。（3）需要設(shè)置室內(nèi)消火栓的建筑，其單體內(nèi)每一層均應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓（包括設(shè)備層），以下情況除外：①建筑高度小于等于24m且體積小于等于5000m³的多層倉(cāng)庫(kù)；②建筑高度小于等于54m且每單元設(shè)置一部疏散樓梯的住宅；③《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）中規(guī)定的可采用1支水槍的建筑。室內(nèi)消火栓栓口動(dòng)壓不應(yīng)大于0.50MPa，但當(dāng)大于0.70MPa時(shí)應(yīng)設(shè)置減壓裝置。高層建筑、廠房、庫(kù)房和室內(nèi)凈空高度超過8m的民用建筑等場(chǎng)所，消火栓栓口動(dòng)壓不應(yīng)小于0.35MPa，其他場(chǎng)所，栓口動(dòng)壓不應(yīng)小于0.25MPa。

2.2滅火救援問題

高層建筑火災(zāi)的撲救主要依靠消防車上的伸縮式云梯，也叫作消防云梯，它自帶滅火設(shè)施，升降臺(tái)可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)角度以便更加準(zhǔn)確地實(shí)施滅火，是一種快速有效地高層建筑滅火救援設(shè)備，但是它的最大有效高度僅達(dá)到101m，當(dāng)滅火對(duì)象為超高層建筑時(shí)，消防人員的高空滅火作業(yè)難度和危險(xiǎn)性均會(huì)增加。當(dāng)超高層建筑超過消防云梯的極限高度時(shí)，消防設(shè)施很難從外部直接撲救100m以上的火災(zāi)部位。此外，傳統(tǒng)的滅火救援設(shè)施受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這是由于超高層建筑高度偏高，消防人員配備的防護(hù)設(shè)施及消防救援人員的體能有限，連消防救援人員的自身安全也有可能無法保障，消防救援變得越來越難。

2.3豎向防火分隔有效性

高層建筑均設(shè)有各種豎向井道，如：強(qiáng)弱電井、管道井、排煙井等，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些豎井將會(huì)為火勢(shì)提供快速蔓延的通道。因此，豎向管道井應(yīng)采取一些措施來降低這種危險(xiǎn)性，具體措施如下：（1）所有豎井井壁均應(yīng)采用耐火極限不低于1.00h的不燃燒體，豎井門應(yīng)為甲級(jí)防火門，每層樓板處采用不燃燒體或不燃防火封堵材料進(jìn)行嚴(yán)密封堵，且封堵材料的耐火極限不得低于樓板本身的耐火極限。（2）強(qiáng)電井的電纜橋架部位增設(shè)感溫火災(zāi)探測(cè)器，并接入電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

2.4消防系統(tǒng)可靠性

為了提高高層建筑消防系統(tǒng)的可靠性，光有完善的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)支持是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等消防設(shè)施，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所有的消防設(shè)施協(xié)同運(yùn)作才能確保系統(tǒng)本身能夠可靠地為人員疏散贏得黃金時(shí)間。

3對(duì)高層居住建筑內(nèi)消火栓設(shè)置的幾點(diǎn)建議

本著兩股水柱同時(shí)到達(dá)的理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，可采用的技術(shù)措施如下：（1）設(shè)置可靠的室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，確保室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的可靠性：消防水泵吸水管不少于兩條，消防管網(wǎng)采用環(huán)狀管網(wǎng)。（2）合理設(shè)置室內(nèi)消火栓以便于消防人員進(jìn)入火場(chǎng)后及時(shí)找到并使用到消火栓。消防電梯前室應(yīng)設(shè)置消防專用消火栓，其他消火栓應(yīng)設(shè)置在易于取用的位置，且不得影響疏散寬度，消火栓箱應(yīng)保證開啟后不影響疏散。

4結(jié)束語

通過上述分析，在居住建筑中設(shè)置能滿足兩股水柱同時(shí)到達(dá)被保護(hù)范圍內(nèi)任何部位的消火栓困難并不大，但是要確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)幾乎不發(fā)生重大人員傷亡，這對(duì)滅火救援提出了更高的要求，也是今后我們要努力攻克的難題。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50016－2014.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2]GB50974－2014.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

作者：吳媛媛 單位：南通職業(yè)大學(xué)