对高层建筑室内消防给水设计的几点看法

1、对高层建筑室内消防给水设计的几点看法摘要：结合高层建筑室内消防给水扑救火灾的实际需要，对室内消火 栓系统的自动化程度和安全性、高层建筑的高度划分、室内消火栓设 置小水枪以及湿式报警阀前后接管等问题提出一些见解和改进意见。 关键词：消火栓；水柱；湿式报警阀1 室内消火栓消防系统的自动化程度和安全性 对于采用消防水箱和消防泵的消防系统， 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95 （以下简称高规）中要求高层建筑内每个消火栓处 均需设置启动消防水泵的按钮，以便迅速远距离启动。笔者认为这种 传统做法自动化程度较低，且安全性较差。多年的实践表明， 一旦发生火灾， 其实并不急需马上启动消防专用泵， 因

2、为在正常供电条件下，大型水泵（N=55-75KW的启动时间（包括降 压起动）为13s,小型水泵（N=15KW以下）则为3-8$。而消防队员铺 设水龙带和开启操作消火栓的速度则相对慢一些，一般需39-60S，这样会造成管道短时间超压现象,此时管网压力升高,甚至超过管网允 许压力而造成事故。笔者认为与其按传统做法在每个消火栓处设置启动消防泵的按钮,还 不如在天面消防水箱出水管上设置水流指示器,只有待消火栓依靠天 面水池 10min 消防水供其出水,消防泵方能启动。这样,较之在每个 消火栓处设启动消防水泵按钮的做法可节约工程费用且效果也更好, 又能大大提高自动化程度和安全性。2 关于高层建筑高度的划

3、分对消防的影响 高规规定凡建筑高度达到 24m 的民用建筑均属高层建筑设计范围， 这样划分不但增加了工程造价，也给设计和施工带来了不少难题。虽 然高规以 24m 作为划分标准主要是根据我国经济条件和消防装备 等情况来确定的，但却值得商榷。按有关资料 2的解释，确定将 24m 作为高层建筑的分界高度主要取决于消防车能够直接扑救的高度为 24m。其计算和依据如下：H=Hb-Hg-nHa（1）式中：H为消防车能直接抽水灭火的最大高度（m）； Hb为消防车上泵 的出口压力（mH20），由于受至U麻质水带耐压强度的影响，故 Hb小于 70mH2O;Hg为水枪喷嘴处所需水压（mH20），当水枪喷嘴口径为1

4、9mm, 充实水柱长度为13m时,Hg=20.5mH20;n为水枪带条数，每条长20m, 根据供水情况，可取n=8; Ha为每条水带的水头损失（mH20）,其流 量为5L/S时沿途和局部的Ha=3.22mH2Q代入式（1）得：H=70-20.5-8 X 3.22=23.74mH2O=24mH2O对以上计算与依据的解释为：扑救低层建筑火灾时，主要是利用消防 车直接抽吸室外市政管道和天然水源的水，而室内消防用水量较小， 只需满足扑救初起火灾即可。规范条文解释中认为目前消防登高车最 大工作高度一般为30-40m,国产0023型曲臂登高消防车的最大工作 高度为23m，国内消防中使用较多的是解放牌消防车

5、和麻质水带，当 建筑物高度为 24-50m 时，其室内消防用水量应较大，水压也较高。消防车通过水泵接合器向室内管网供水高度可达 48.5mH2O,其计算依据为：H=H 泵-H 管-H 栓(2)式中：H泵为消防车水泵出口压力，一般取80mH2O;H管为室内管网压 力损失，对建筑高度管<=50m的室内管网，H管<=8mH2O (立管 2mH2O,输水管6mH2O); H栓为消火栓至室内最不利点处的消火栓压 力，一般取23.5mH2Q由此得解放牌消防车可辅助高层建筑室内消防 供水的高度为：H=80-8-23.5=48.5mH2O (接近 50m)。以上两公式的计算结果表明

6、，在同样条件下采用同样设备，其计算结 果相差达 1 倍以上，因此笔者认为式 (1)有以下不当之处，即在消防水 泵接合器 15-40m 以内设有室外消火栓， 而室外消火栓距离建筑物不足40m，所以扑救火灾时铺设的水带长度不会超过100m，即使按100m计算，其水带总水头损失为：nHa=5X 3.22=16.1mH=70-20.5-16.1=33.40mH2O由此可以得出消防车的扑救高度起码有 30m,加上目前功率较大的消 防车逐步配备，其实际扑救高度会远大于 24m,为此笔者提出此探讨 性看法，供修改高规时参考。3 高层建筑室内扑救初期火灾的小水枪设置问题 高层建筑由于室内功能较复杂，设备也较多

7、，起火原因复杂，一旦发生火灾就会因其建筑高度大，面积广而使火势蔓延速度加快，造成疏散和扑救难度较大，容易造成伤亡事故和扑救失效的情况。为此，笔者认为针对高层建筑的火灾特点，高层建筑的消防应立足于采用自救 方法。室内虽设置了消火栓，但消火栓系统要求充实水柱达到10-13mH2O，水枪的反作用力约为8-12Gg,故一般人员是无法操作的，只有待消防 队员到场后才能投入使用。而在每个消火栓设置的直径65mm、长25m 的水龙带，平时因缺少检验和维护，时间过长也会变质和损坏，这样 发生火警时就无法保证能将其成功扑救。为便于室内人员及时扑救初起火灾，笔者建议在消火栓口处另设 1 个小口径自救式小水枪（又称

8、用户消火栓） ，即在消火栓处设置消防短管 （直径可为20，25, 32mm），在短管上接上耐压橡胶管，长度可为10，15， 25m 不等，橡胶管另一端装上小水枪， 水枪口径分别为 6， 8， 10mm，可由设计人员另通过计算选用，以确保有一股小水枪的水柱能到达室 内任何着火点。4 关于湿式报警阀前后接管的问题 在设计湿式自动喷淋系统时，某些人员将高位水箱接出的消防给水管 不通过湿式报警阀，而直接与喷淋系统上部管网立管相接。采用这种 做法一旦发生火灾，喷头启动喷水，水流指示器虽可发出区域水流报 警信号，但水流指示器只是自动喷水系统的辅助电动报警设备，要有 可靠的电源才能发挥作用。而湿式报警阀则是

9、利用压力差的原理组成 的机械报警装置，只要火灾时喷头喷水，由于压力变化既可确保启动 消防泵，又可带动水力警铃报警，因此高位水箱内出来的水必须经过 湿式报警阀再进入到喷淋管网中。有些技术资料曾建议在报警阀前后设消火栓系统，但笔者认为此举不妥。因为根据建筑消火栓设计防火规范（GBJ16-87第861条的规 定，室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网宜分开设置，如 有困难则应在报警阀前分开设置。这一规定要求是合理和科学的，因 为自动喷水和消火栓合用消防泵，采用一用一备，仅用 1 台大泵供应 自动喷水和消火栓的流量可达 80L/S以上，而初期火灾只需动用火灾层 距着火点较近的 2 支水枪（或少数喷头）进行灭火，实际所需消防用 水量仅为10L/S,远少于消防泵的设计出水量，水泵扬程相应急剧增高， 消防泵便产生超压。而消防泵超压会增大灭火难度，使管道接头、阀 门、消火栓、喷头等配件产生损坏而渗漏，也可能引起管道爆裂而直 接影响灭火效果。为此，规范规定室内消火栓系统和自动喷水系统给 水管网宜分开设置。但规范