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建筑消防給水體系的抉擇探析

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建筑消防給水體系的抉擇探析

本文作者:吳秋華 單位:佛山市禪城區(qū)公安消防大隊(duì)

通常情況下,要求水箱中始終處于儲(chǔ)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(shí)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(shí),可以通過(guò)消防池和消防水泵聯(lián)合工作補(bǔ)給,以確?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)能有充足的水量用于滅火。總的來(lái)說(shuō),這種給水方式安全穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)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(duì)應(yīng)的滅火方式可以分為:自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),以及消防栓給水系統(tǒng)。其中,自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警、控火、滅火和噴水的特點(diǎn),并且成功率較高,現(xiàn)今人們大多采用這類(lèi)固定滅火系統(tǒng)。但是,有利必有弊,這種滅火方式造價(jià)成本太高,經(jīng)濟(jì)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的效果差一些,但是其勝在造價(jià)低廉。所以,一般情況下都是針對(duì)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(duì)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(dú)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(diǎn),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(gè)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(fèi)用。一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí),能夠及時(shí)采取消防措施進(jìn)行撲救。而且,設(shè)施集中也使得維護(hù)過(guò)程比較方便,維護(hù)費(fèi)用較低。這種給水模式的缺點(diǎn)在于,對(duì)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(duì)而言,獨(dú)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(jì)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(shí)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(dòng)升壓設(shè)備,轉(zhuǎn)而使用滅火設(shè)備進(jìn)行滅火。相比較而言,臨時(shí)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(diǎn)的周?chē)乃炕蛩畨翰荒軌驖M(mǎn)足滅火的要求前提下,一旦火災(zāi)發(fā)生,這個(gè)時(shí)候需要啟動(dòng)消防水泵,從而提升流量和壓力,達(dá)到滿(mǎn)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(lái)提供有效的支持,在泵房?jī)?nèi)設(shè)置消防水泵,一旦發(fā)生火災(zāi),這個(gè)時(shí)候可以立即啟動(dòng)消防泵,從而提升管網(wǎng)壓力,達(dá)到滿(mǎn)足滅火的要求。實(shí)際運(yùn)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(jì)在同一個(gè)密閉的環(huán)境中,利用控制封閉環(huán)境內(nèi)的氣壓大小來(lái)控制給水。這種方法能在保證消防效果的同時(shí),又不至過(guò)多影響居民住宅的物理環(huán)境。不過(guò),鑒于對(duì)密封性能的要求比較高,對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)安裝成本也會(huì)相對(duì)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(lái)滿(mǎn)足消防需要,并且應(yīng)該始終處于臨戰(zhàn)狀態(tài)。同時(shí),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(guó)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(jì)是確保建筑消防安全的重要砝碼,以便及時(shí)有效地?fù)錅缁馂?zāi)。但經(jīng)筆者了解,實(shí)際中,在對(duì)高層民用建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中仍存在不少問(wèn)題,下面就一些常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)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(jìn)行計(jì)算的。其中,室內(nèi)用水量是指供給室內(nèi)消火栓用來(lái)?yè)渚冉ㄖ锍酢⒅衅诨馂?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(chē)用來(lái)支援室內(nèi)滅火的,通過(guò)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?cè)谟?jì)算通過(guò)室外給水管網(wǎng)流過(guò)的消防流量時(shí),應(yīng)該是室內(nèi)和室外消防用水量的總和。同理,我們?cè)谟?jì)算室內(nèi)的消防給水管道時(shí),也應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)消防用水量來(lái)計(jì)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(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“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(jì)算確定,每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為10~15L/s”。《高規(guī)》的《條文說(shuō)明》有這樣的解釋?zhuān)骸笆彝庀鹚ǖ臄?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(huà),要想確定室外消火栓的數(shù)量,就要先計(jì)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(jì)時(shí),把室內(nèi)消防用水全部?jī)?chǔ)存在室內(nèi)消防水池時(shí),通常就按室外消防用水量來(lái)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(lái)計(jì)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(chē)從室外消火栓取水,通過(guò)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(duì)消防用水的一種補(bǔ)充,使得系統(tǒng)更加可靠。在自動(dòng)噴水系統(tǒng)的實(shí)際工程里,存在噴淋系統(tǒng)濕式報(bào)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?chē)辉O(shè)有一個(gè)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(yuǎn)處的室外消火栓處通過(guò)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(jìn)行。

高層建筑中,通常在市政供水滿(mǎn)足不了消防用水量要求或市政供水為單路進(jìn)水時(shí),規(guī)范都會(huì)要求設(shè)置消防水池?!陡咭?guī)》第7.3.2條就有這樣的規(guī)定:“市政給水管道和進(jìn)水管或天然水源不能滿(mǎn)足消防用水量;市政給水管道為枝狀或只有一條進(jìn)水(二類(lèi)居住建筑除外),只要符合上述條件之一時(shí)均應(yīng)設(shè)置消防水池”。此外,消防水池是用來(lái)儲(chǔ)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?cè)谟?jì)算消防水池容積的時(shí)候,應(yīng)該把火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi),室內(nèi)各消防用水量總和減去市政進(jìn)水管的補(bǔ)水量。對(duì)于補(bǔ)水時(shí)間,可按最長(zhǎng)的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)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(bǔ)充相應(yīng)的用水量。在設(shè)置生活、消防共用水池時(shí),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(duì)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(wèn)題,安全可靠永遠(yuǎn)是最重要的。我們要做的是,保證安全的同時(shí),盡量節(jié)省投資,要達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理,同時(shí)使用維修管理也很方便。因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)當(dāng)中必須要認(rèn)真思考,從建筑物的水源條件、火災(zāi)危險(xiǎn)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(píng)估,再?gòu)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)角度比較綜合,來(lái)最終確定消防給水方案。