高層建筑投資規(guī)模大，建筑使用功能復雜，使得對設計的要求越來越高，特別是防火安全的設計。本文主要研究高層建筑消防給水設計的一些問題。

　　《建設工程理論與實踐》山東省建筑期刊，由浙江大學出版社正式出版與大家見面了，本書收集的篇論文來自全省各地市建設領域和公路鐵路交通水利等有關部門的作者。其中既有工程技術人員也有專業(yè)管理人員。內(nèi)容涵蓋獲獎的優(yōu)秀科研成果優(yōu)秀勘察設計成果和先進施工工藝，解決工程建設中技術疑難問題的做法和經(jīng)驗引進應用外國先進技術的實踐經(jīng)驗建設領域中的發(fā)明創(chuàng)造等等論文水平基本上。

　　一、室外消火栓數(shù)量的確定

　　《高規(guī)》第7.3.6規(guī)定：“室外消火栓的數(shù)量應按本規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計算確定，每個消火栓的用水量應為10-151/s”，但是《高規(guī)》的《條文說明》是這樣解釋：“室外消火栓的數(shù)量應保證供應建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內(nèi)、室外兩部分”，筆者認為的解釋超越了《高規(guī)》的規(guī)定。室外消火栓是室外消防用水取水口，理應按室外管網(wǎng)來考慮。可以想象得到，室外管網(wǎng)供水流量一旦確定，即使設置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的總和也就是室外管供水總量。當設計把室消防用水儲存在室內(nèi)消防水池時，室外管網(wǎng)一般就按室外消防用水量來確定，因此室外消火栓的數(shù)量應按室外消防用水量經(jīng)計算來確定，但是《高規(guī)》第7.4.5.3規(guī)定，水泵接合器應設在室外便于消防車使用的地點，距室外消火栓或消防水池的距離宜為15m~40m”。從這個規(guī)定可以看出，水泵接合器的15m-40m范圍內(nèi)在一般情況下要設置室外消火栓。因此，在工程設計中，在布置水泵接合器時，要考慮其相對集中以利于與經(jīng)計算的室外消火栓數(shù)量對應，一旦設計中有較多的室內(nèi)消防系統(tǒng)需要較多水尖接合器，且分散布置時則需要適當增設“額外”的室外消火栓。

　　二、水磊接合器數(shù)量的確定

　　眾所周知，水泵接合器的主要用途是當室內(nèi)消防水泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)消防用水不足時，供消防車從室外消火栓取水，通過水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，供滅火使用。

　　《高規(guī)》7.4.5—1規(guī)定：“消防水泵接合器的數(shù)量應按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計算確定，每個水泵接合器的流量應按10-151/s計算，”這里指明水泵接合器的數(shù)量是按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計算確定。筆者認為這一點不好照搬，我們從水泵接合器用途不難知道，水泵接合器是消防車從室外消火栓取水來增補室內(nèi)消防用水不足的接口。如果室外消防用水量遠遠小于室內(nèi)消防用水量時，那水泵接合器設那么多是沒有意義的，筆者最近做了一個工程—廈門國際會展中心，按一類高層建筑設計，室外消防用水量為301/s。但其室內(nèi)大水滴噴淋系統(tǒng)設計用水量為1331/s，室內(nèi)水幕噴淋系統(tǒng)設計用水量為1671/s，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設計用水量為301/s，這些用水量按火災延續(xù)時間計算均儲存在地下水池中。按規(guī)范7.4.5—1規(guī)定，水泵接合器的數(shù)量應分別設10個，12個和2個。12個水泵接合器要12輛消防車從12個室外消火栓中取水供給，而室外的供水條件上遠遠達不到這個要求的，即使考慮到由消防車遠距離運水，那也不可保證大水滴淋系統(tǒng)和水幕噴淋系統(tǒng)的正常工作。因這兩個系統(tǒng)要正常工作時的用水量很大，不可能在短時間內(nèi)有那么多消防車遠距離運水來達到同時供水，如時間過長，那這兩個系統(tǒng)也失去了作用，最后時間一長就靠消火栓來滅火，因此筆者認為應對一些滅火系統(tǒng)適當減少水泵接合器的.數(shù)量，可以分別設3-5個就足夠了;而對消火栓系統(tǒng)應重點保證，故水泵接合器的數(shù)量按室內(nèi)消防用水量計算的同時應考慮室外供水能力綜合確定，達到既節(jié)省投資的目的，同時又保證消防的安全可靠性。

　　三、消防水池容積的確定

　　消防水池是儲存消防滅火用水的構筑物，容積的確定關系著滅火的安全性。《高規(guī)》7.3.2規(guī)定：“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量，市政給水管道為枝狀或只有一條進水(二類居住建筑除外)，只要符合上述條件之一時均應設置消防水池。”《高規(guī)》7.3.3對水池的容積作了規(guī)定：“當室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求;當室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水時，消防水池的有效容量應滿足火災延續(xù)時間以內(nèi)消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。一些地方針對這兩條規(guī)定，卻有不同的設計方法。

　　在某些偏遠地區(qū)，室內(nèi)及室外消防用水量均儲存了消防水池中，原因是市自來水公司無法保證市政供水的安全性，這顯然會增大消防水池的容積。如每一幢高層建筑均要把室內(nèi)及室外消防用水量儲存在消防水池，那將會造成很大的浪費，筆者認為是不可取的。

　　廣州地區(qū)是當室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水時，消防水池只滿足室內(nèi)消防用水量。一般做法為：從市政引兩根進水管構成室外環(huán)狀供水，以保證室外供水的安全性，消防水池設在地下室，只考慮室內(nèi)消防用水量，但不允許考慮火災時水池的補水量(規(guī)范沒有作明確規(guī)定)。故筆者認為這種做法不妥，這樣導致一幢高層公共建筑地下室一般都儲存了四、五百噸的消防用水，一般占地均有二百多平方米。筆者認為這種做法很不經(jīng)濟，僅工程造價就增上百萬元，同時又增大管理的難度，如要清洗，定期換水等，又造成水資源的浪費，如果消防用水和生活用水合建水池，那必然會造成生活二次供水的水質(zhì)污染。所以筆者認為既要保證消防安全，又要降低工程造價及管理方便，首先要加強自來水公司的責任度，保證城市環(huán)狀供水的安全可靠性，然后適當加大高層建的進水管，使得進水管在保證高層建筑的室外消防用水量的同時能夠在發(fā)生火災時補充消防水池的水量。這樣經(jīng)計算可以適當減少消防水池的容積，達到經(jīng)濟合理。同時筆者建議鄰近高層建筑共用消防水池，對這一點希望有關市政部門能夠牽頭，對共用水池進行合理地管理，這也需要有關部門進行合理公正的規(guī)劃控制。

　　香港在這一點上值得我們學習，香港建的消防水池就很小，相當于一個水泵吸水井，容量一般不超過50t，他們只保證初期火災的用水量，中、后期火災的用水量直接靠市政管道的供給，大廈本身只提供提升設備及市政管道的接口，在高層建筑林立的香港就可節(jié)約了很多的建筑面積供各種用途使用，我們應向這一方面學習與借鑒。

　　四、消防給水系統(tǒng)的形式

　　對高層建筑消火栓給水系統(tǒng)形式的選擇，首先我們應保證系統(tǒng)的安全可靠性，其次我們應盡量選用經(jīng)濟合理的供水形式。

　　按服務范圍分：獨立的消防給水系統(tǒng)和區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)筆者建議盡量采用區(qū)域集中的消防給水系統(tǒng)就如上述所講：鄰近高層建筑共用消防水池，但這往往得不到推廣。主要原因是各開發(fā)商不能協(xié)調(diào)好，這就要求有關門能夠牽頭，共同解決管理及費用的問題，使幾方面都能夠接受。

　　按高度來分：分區(qū)給水和不分區(qū)給水。當消火栓栓口的靜水壓力不大于0.80MPa時，采用不分區(qū)給水形式，當消火栓栓口的靜水壓力大于0.80MPa時，采用分區(qū)給水形式。分區(qū)供水方式又包括：并聯(lián)分區(qū)供水方式;串聯(lián)分區(qū)供水方式;減壓閥分區(qū)供水方式。

　　關聯(lián)分區(qū)供水方式：各個分區(qū)互不干擾，自成體系，對系統(tǒng)更加安全可靠，但造價高，維護管理較困難。

　　串聯(lián)分共供水方式：各區(qū)水泵壓力相近或相同，不需高壓泵，高壓管;但水泵分散，管理困難，同樣造價高。

　　減壓閥供水方式：系統(tǒng)簡單，造價低，管理方便，筆者建議盡量采用此種供水方式。此種方式可以保證經(jīng)濟、安全的要求，維護管理方便，但對減壓閥的要求較高，應采用可調(diào)式減壓閥，設定閥后壓力并保持恒定。只要一套水泵，一套水泵接合器，一座水箱，一套電控設備，造價大大降低。

　　對上述幾點的分析我們可以知道：安全可靠是最重要的，但要在保證安全的同時達到經(jīng)濟合理，盡量節(jié)省投資，使得維修管理方便，我們還要在設計當中認真考慮，細心比較，這樣才能把工程做得更完善。

　　五、消防水箱設置問題

　　1、對于不太高的高層，還是不做消防水箱好

　　按照我國現(xiàn)行的建筑設計防火規(guī)范中關于高層的劃分，是以24米為界限，24米以上則應執(zhí)行《高層建筑防火設計規(guī)范》，按高規(guī)要求，均應設置高位水箱。設高位水箱，往往有兩大問題：1建筑立面受影響，建筑專業(yè)不愿意做;2即使做了水箱，往往最上面兩層水箱高度不能滿足防火規(guī)范要求的消防所需水頭，還需要另加消防增壓泵。在這種情況下，筆者認為還是不做高位水箱，而在消防泵房內(nèi)一并做小流量的穩(wěn)壓水泵。這樣水泵的設置可任意選位置。既可以在樓內(nèi)，也可以在樓外。這種方案比較適合40米以下的高層。

　　2、對于高層住宅小區(qū)，宜設集中式式消防加壓設施

　　現(xiàn)在，高層住宅小區(qū)已是星羅棋布，遍布城郊，對于一棟單獨的高層，無疑屋頂水箱及消防水泵必有，就是為這棟高層建筑服務的。但對于由幾棟或十幾棟高層所組成的高層住宅小區(qū)，筆者認為還是設集中的消防加壓泵站較好。因為對于一個小區(qū)，同一時間內(nèi)的火災次數(shù)為一次，即使發(fā)生火災，也僅就一座建筑物，兩、三棟樓同時發(fā)生火災的可能性幾乎是零。那么只要將消防水泵出水管同時接到各棟樓的消火栓給水管網(wǎng)上，就等于每棟樓都有了消防水泵。只不過距離遠近不同，但并不影響消防加壓效果。當然，消防管網(wǎng)應組成環(huán)狀管網(wǎng)，以確保消防供水安全。

　　3、關于屋頂水箱及增壓問題

　　《高規(guī)》要求，高層建筑應設高位水箱，貯存十分鐘的消防用水量。雖然現(xiàn)在已較多地應用了穩(wěn)壓水泵技術來維持管網(wǎng)的流量和壓力，替代了高位水箱，但是在住宅工程中，筆者認為還是設高位水箱較好。其理由是：

　　(1)可減少設備運行費，有利于住戶。

　　消防系統(tǒng)的穩(wěn)壓裝置，雖然其電機功率比起消防加壓泵來說是小得多了，但是需要長年累月不間斷地保持管網(wǎng)壓力，一天下來，用電量也是幾十千瓦，一個月，一年下來，都是不少的一筆運轉(zhuǎn)費用。如今住宅小區(qū)，都采用物業(yè)管理方式，這筆費用將轉(zhuǎn)嫁到住戶身上，無形中為用戶增加了負擔。因此從住戶的利益著想，從長遠考慮，還是設高位水箱好。

　　(2)水箱的安全性能好

　　眾所周知，采用高位水箱維持消防管網(wǎng)平時的壓力，比起穩(wěn)壓泵來，不用電，節(jié)省電，而當萬一斷電時，仍然發(fā)揮作用。雖然現(xiàn)在基本上做到了有兩路電源，但仍不排除電路系統(tǒng)發(fā)生故障等原因。一旦斷了電，水泵就將癱瘓，喪失功能。采用高位水箱后，雖然最上面兩層往往也需要有水泵增壓，但是如果發(fā)生斷電事故，它所影響的僅是最上面兩層，相對其它二十多層說來，范圍就小多了。因此說高位水箱是比較安全的措施。

　　參考文獻：

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　　[3] 王春燕，張勤. 《高層建筑給水排水工程》;重慶大學出版社

　　[4] 謝水波，袁玉梅. 《建筑給水排水與消防工程》;湖南大學出版社