论文部分内容阅读
摘要：高層民用建筑的消防给排水设计是目前建筑消防设计中最重要的问题之一。本文从高层民用建筑的分类、高层建筑消防给水以及高层建筑室内消防系统等角度出发，分析如何才能做好高层民用建筑的消防给排水设计，保障人民群众的生命安全。
关键词：高层民用建筑；消防给排水；设计
中图分类号：TU972 献标识码：文章编号：2095-2104（2012）12-0020-02
随着我国社会经济的不断发展，高层建筑已成为城市建设的一个重要组成部分，而做好高层民用建筑的消防给排水设计，保证人民群众的生命财产安全是我们必须面对的问题。而近年来，高层建筑火灾频繁，为我们敲响了安全的警钟。本文以某新建住宅区项目为例浅谈一下高层民用建筑的消防给排水设计。项目用地为带状，耐火等级为一级。
一、高层建筑分类
高层建筑根据其使用性质、火灾危险性和扑救难度等进行分类：
1）一类居住建筑：十九层及十九层以上的住宅。
2）二类居住建筑：十层至十八层的住宅。
3）一类公共建筑：医院、高级旅馆，重要的科研楼、办公楼、档案楼等。
4）二类公共建筑：除一类以外的高层民用公共建筑。
二、高层建筑消防给水
《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）规定：高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
1）根据高层建筑类别和建筑高度确定室内、室外消火栓用水量（L/s）。新建住宅区最高建筑总高度为68.45m，室内、室外消火栓用水量分别为20L/s、15L/s。
2）消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给，利用天然水源应确保枯水期最低水位时的消防用水量，并应设置可靠的取水设施。目前应用最广泛的是消防水池。《高规》规定，符合下列条件之一的，高层建筑应设置消防水池：a.市政给水管道、进水管或天然水源不能满足消防用水量；b.市政给水管道为枝状或只有1条进水管（二类居住建筑除外）。当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积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，消防水池的有效容积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。
3）高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。
火灾延续时间：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小时计算，其它高层建筑可按2小时计算。自动喷水可按火灾延续时间1小时计算。
消防水池的消防储水量应按下式确定：
Vf=3.6（Qf —QL）×TX
Vf———消防水池储存消防水量，m3。
Qf———室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和，L/s。
QL———市政管网可连续补充的水量，L/s。
TX———火灾连续时间，h。
4）消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网联接。
本项目消防水池设在小区最高建筑地下室内，楼内消火栓管道与消火栓给水泵供水环网连接。
5）室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管仍能保证全部用水量。室外消火栓的数量应按高层建筑的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量为10~15L/s。
三、高层建筑室内消防系统
室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。
（一）室内消火栓给水系统
1）高层建筑室内消防竖管的布置，应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。但是，十八层及十八层以下的单元式住宅和十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓。
2）室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。
3）消火栓水泵接合器的数量应按室内消火栓用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算。水泵接合器宜采用地上式，当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。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距离宜为15~40m。
4）室内消火栓的合理设置关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑各层，均应合理设置室内消火栓。以保证建筑物任何部位着火时，都能及时控制和扑救。除无可燃物的设备层外，高层建筑的各层均应设置室内消火栓。消火栓应设置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
5）火场事件说明，水枪的水压太大，一人难以握紧使用。同时水枪的流量超过5L/s，水箱内的消防用水可能在较短时间内被用完，对扑救初期火灾极为不利。所以规定栓口的出水压力不大于0.5MPa。当超过0.5MPa时，要采取减压措施。
a.本楼屋顶设 18m3消防水箱，并设增压稳压设施。
b.本工程气压水罐的调节容积为两支水枪30秒的用水量，即2x5x30=300L。
c.系统控制：着火时，按下消火栓启动按钮启动任何一台消火栓加压泵（备用泵自动投入）消火栓加压泵启动后，水泵运转信号反馈至消防中心及消火栓处，消火栓指示灯闪亮，该防火分区其它消火栓的指示灯也亮。消火栓加压泵也可在消防中心和水泵房中手动控制启、停。消防结束后手动停泵。
（二）室内自动喷洒系统
本工程一层为社区服务中心，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084- 2001）2005年版，需要设置自动喷洒系统按中危险级Ⅰ级考虑，喷水强度6L/min.m2，作用面积160m2，用水量按21L/s，火灾延续时间1小时。
1）报警阀：在小区35#地下车库设1个报警阀，喷头采用68°玻璃温感标准喷头，厨房采用93°，不吊顶采用上喷。
2）喷头的流量应按下式计算：
q=K（10P）1/2
q———喷头流量，L/min。
P———喷头工作压力，MPa。
K———喷头流量系数。
系统最不利点处喷头的工作压力应计算确定。
3）系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。
4）湿式系统：a.火灾发生后喷头玻璃球爆碎，向外喷水，水流指示器动作，向消防控制中心报警，显示火灾发生位置并发山声光等信号。b.系统压力下降，报警阀组的压力开关动作，并自动开启自动喷水灭火给水加压泵，与此同时向消防控制中心报警。并敲响水力警铃向人们报警。给水加压泵在消防控制中心有运行状况信号显示。
（三）灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》，本工程为A类固体物质火灾，属于火灾危险性较小，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的轻危险级，灭火器采用手提式磷酸铵盐干粉灭火器，每具2kg，敷设于灭火器箱内，箱底距地150mm。
参考文献：
[1] 万绍杰.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 广西民族大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[2] 刘印,于强.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 科技信息. 2008(29)
[3] 赵金水,徐庆峰.高层民用建筑消防给水设计若干问题的探讨[J]. 中国科技信息. 2006(08)
[4] 焦福海,周艳杰.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2008(15)
[5] 赵德生.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2009(24)
关键词：高层民用建筑；消防给排水；设计
中图分类号：TU972 献标识码：文章编号：2095-2104（2012）12-0020-02
随着我国社会经济的不断发展，高层建筑已成为城市建设的一个重要组成部分，而做好高层民用建筑的消防给排水设计，保证人民群众的生命财产安全是我们必须面对的问题。而近年来，高层建筑火灾频繁，为我们敲响了安全的警钟。本文以某新建住宅区项目为例浅谈一下高层民用建筑的消防给排水设计。项目用地为带状，耐火等级为一级。
一、高层建筑分类
高层建筑根据其使用性质、火灾危险性和扑救难度等进行分类：
1）一类居住建筑：十九层及十九层以上的住宅。
2）二类居住建筑：十层至十八层的住宅。
3）一类公共建筑：医院、高级旅馆，重要的科研楼、办公楼、档案楼等。
4）二类公共建筑：除一类以外的高层民用公共建筑。
二、高层建筑消防给水
《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）规定：高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
1）根据高层建筑类别和建筑高度确定室内、室外消火栓用水量（L/s）。新建住宅区最高建筑总高度为68.45m，室内、室外消火栓用水量分别为20L/s、15L/s。
2）消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给，利用天然水源应确保枯水期最低水位时的消防用水量，并应设置可靠的取水设施。目前应用最广泛的是消防水池。《高规》规定，符合下列条件之一的，高层建筑应设置消防水池：a.市政给水管道、进水管或天然水源不能满足消防用水量；b.市政给水管道为枝状或只有1条进水管（二类居住建筑除外）。当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积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，消防水池的有效容积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。
3）高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。
火灾延续时间：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小时计算，其它高层建筑可按2小时计算。自动喷水可按火灾延续时间1小时计算。
消防水池的消防储水量应按下式确定：
Vf=3.6（Qf —QL）×TX
Vf———消防水池储存消防水量，m3。
Qf———室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和，L/s。
QL———市政管网可连续补充的水量，L/s。
TX———火灾连续时间，h。
4）消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网联接。
本项目消防水池设在小区最高建筑地下室内，楼内消火栓管道与消火栓给水泵供水环网连接。
5）室外消防给水管道应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管仍能保证全部用水量。室外消火栓的数量应按高层建筑的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量为10~15L/s。
三、高层建筑室内消防系统
室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开独立设置。室内消防给水管道应布置成环状。室内消防给水管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根，当其中一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。
（一）室内消火栓给水系统
1）高层建筑室内消防竖管的布置，应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。但是，十八层及十八层以下的单元式住宅和十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓。
2）室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。
3）消火栓水泵接合器的数量应按室内消火栓用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算。水泵接合器宜采用地上式，当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。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距离宜为15~40m。
4）室内消火栓的合理设置关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑各层，均应合理设置室内消火栓。以保证建筑物任何部位着火时，都能及时控制和扑救。除无可燃物的设备层外，高层建筑的各层均应设置室内消火栓。消火栓应设置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
5）火场事件说明，水枪的水压太大，一人难以握紧使用。同时水枪的流量超过5L/s，水箱内的消防用水可能在较短时间内被用完，对扑救初期火灾极为不利。所以规定栓口的出水压力不大于0.5MPa。当超过0.5MPa时，要采取减压措施。
a.本楼屋顶设 18m3消防水箱，并设增压稳压设施。
b.本工程气压水罐的调节容积为两支水枪30秒的用水量，即2x5x30=300L。
c.系统控制：着火时，按下消火栓启动按钮启动任何一台消火栓加压泵（备用泵自动投入）消火栓加压泵启动后，水泵运转信号反馈至消防中心及消火栓处，消火栓指示灯闪亮，该防火分区其它消火栓的指示灯也亮。消火栓加压泵也可在消防中心和水泵房中手动控制启、停。消防结束后手动停泵。
（二）室内自动喷洒系统
本工程一层为社区服务中心，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084- 2001）2005年版，需要设置自动喷洒系统按中危险级Ⅰ级考虑，喷水强度6L/min.m2，作用面积160m2，用水量按21L/s，火灾延续时间1小时。
1）报警阀：在小区35#地下车库设1个报警阀，喷头采用68°玻璃温感标准喷头，厨房采用93°，不吊顶采用上喷。
2）喷头的流量应按下式计算：
q=K（10P）1/2
q———喷头流量，L/min。
P———喷头工作压力，MPa。
K———喷头流量系数。
系统最不利点处喷头的工作压力应计算确定。
3）系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。
4）湿式系统：a.火灾发生后喷头玻璃球爆碎，向外喷水，水流指示器动作，向消防控制中心报警，显示火灾发生位置并发山声光等信号。b.系统压力下降，报警阀组的压力开关动作，并自动开启自动喷水灭火给水加压泵，与此同时向消防控制中心报警。并敲响水力警铃向人们报警。给水加压泵在消防控制中心有运行状况信号显示。
（三）灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》，本工程为A类固体物质火灾，属于火灾危险性较小，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的轻危险级，灭火器采用手提式磷酸铵盐干粉灭火器，每具2kg，敷设于灭火器箱内，箱底距地150mm。
参考文献：
[1] 万绍杰.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 广西民族大学学报(自然科学版). 2007(S1)
[2] 刘印,于强.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 科技信息. 2008(29)
[3] 赵金水,徐庆峰.高层民用建筑消防给水设计若干问题的探讨[J]. 中国科技信息. 2006(08)
[4] 焦福海,周艳杰.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2008(15)
[5] 赵德生.高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2009(24)