珠海市香洲区珠洲消防工程有限公司 广东 珠海 519000
【摘 要】随着城市化进程的不断加快，城市中的高楼大厦越来越多，这类建筑体量大，使用功能众齐全，危险点众多，扑救难度大，因此，高层建筑应强化建筑灭火系统自救能力。消防给水系统是建筑自救灭火系统的重要设施，如何选择消防给水方案及正确计算消防用水量，将建筑消防设施的功效发挥到最大，是今后工作的一个重点。
【关键词】消防给排水；安装；施工方案；选择
建筑防火分为硬件部分与软件部分，硬件部分主要指建筑物本身的建筑材料、耐火等级、防火分区、防火隔断等，软件部分主要指建筑内设置的相关消防设施，如给排水消防系统、火灾报警系统、防排烟系统等。本文主要讨论的给排水消防系统的应用与施工。
给排水消防安装工程是建筑工程中的一大重要项目，由于社会经济的提高，人们对消防安全的意识逐渐增强，建筑消防按装工程也越来越被重视。由于我国建筑消防事业起步晚，加上一些“历史遗留”原因，建筑给排水在安装过程中依然还存在很多问题，急需解决。如何做好建筑消防给排水设施方案的选择，将建筑消防设施的功效发挥到最大，将是今后建筑消防行业的一大重点任务。以下以一栋典型高层民用建筑的给排水消防系统为实例，对消防及给排水系统相关话题进行详细阐述。
一、工程概况
1.1基本情况
该大厦为一高层写字楼，总楼层38层，消防系统主要由消火栓系统、自动喷水灭火系统组成。
1.2给水系统
对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，进行合理的竖向分区，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式，当地水压一般可满足建筑五～六层的生活用水要求，该区利用市政给水管网直接供水。规范规定：“高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定”。
1.3排水系统
室内排水系统为污水、废水合流系统，地上部分直接排出室外；首层单独排出室外；地下部分分区设置集水坑汇集地下室污、废水，然后用潜水泵提升排出室外，潜水泵由集水坑水位自动控制；粪便污水经室外化粪池处理后，排入市政管道。
1.4消火栓系统和自动喷水灭火系统
室外消火栓系统一般为环形管网并采用2路市政给水管道供水满足流量和压力要求。高层建筑中，室内消火栓系统和喷淋系统一般采用减压阀组进行分区供水，各层主管道出口处设置相应的减压板孔或节流管等技术措施均衡各层主管水压。
二、高位水箱给水方式在实际应用中需要考虑的问题
（1）筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源。这种方式普遍采用。
（2）建筑高度50～80m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池—— 水屋顶水箱——减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统，供水安全可靠，水泵集中布置，便了管理维护，运行动力费节省。但走必须设水泵——水箱两套设备，增加了水泵和水箱占用的建筑面积，造价增大，这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单，设备费用少，占地面积小，管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差，运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善，电费比较适中，采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况病区部分有两个分区。此种方式应用较多。
3、建筑高度批80～110m左右的高层建筑，高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式，即贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式，也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。
4、建筑高度超过110m的高层建筑，最高分区水泵扬程将会很大，压水管线很长，为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式（不设中间水箱时采用中间接力水泵方式）。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。
高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置，各从下一分区的水箱抽水，下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源，适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管，压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散，管理维护不便；水泵设于楼层对防震、隔音要求高；上区供水受下区影响，安全性较差。串联给水与减压给水结合，由于设备（水泵、水箱）减少，节省造价，并有利于管理维护，也减小了震动和噪声的影响，因而在超高层建筑中采用较多。
根据目前给水系统设计，高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时，低区利用城市给水管网水压直接供水，高区采用水泵——屋顶水箱联合供水；当建筑高度50-80m时，高区采用高位水箱减压阀给水方式；当建筑高度80-110m时，高区采用高位水箱分区减压给水方式：当建筑高度超过110m时，高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之，应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式。
三、消防用水量的计算
3.1 室外消火栓系统用水量
室外消火栓系统主要为消防车提供消防用水，高层民用建筑的室外消火栓用水量应根据建筑物的功能、体积、耐火等 级、火灾危险性综合分析，本案例为高层写字楼（综合楼），一级耐火建筑，建筑体积>50000M3，其室外消火栓设计流量应为40L/S，火灾延续时间应按3.0小时计算，用水量为432 M3。室外消火栓管网为环形，应至少有两条不同的市政给水干管上不少于两条引水管向消防给水管网供水，不能满足要求时应设置消防水池。
3.2 室内消火系统用水量
高层民用建筑的室内消火栓用水量也应根据建筑物的功能、体积、耐火等 级、火灾危险性综合分析，本案例为一类公共建筑，一级耐火等组且建筑高度>50米，室外消火栓用水量为40L/S（8支水枪），且竖管流量应不小于15L/S，火灾延续时间按3.0小时计算，用水量为432 M3。（应注意，当建筑物设有自动喷淋系统、消防炮等一种或两种以上水灭火系统时，建筑高度不超过50M时，可以减少5L/S）.
高层公共建筑中，室内消火栓系统采用临时高压给水系统，分区设置，每个楼层根据计算设置减压板孔，满足平衡水压并满足出口压力要求。如图1为消防用水量垂直射流组成。
为了使充实水柱达到规定要求，消火栓口需要一定的水压。消火栓口所需的水压按下列公式计算：
Hxh=Hq+hd+Hk
式中：Hxh—消火栓口的水压，kPa；
Hq—水枪喷嘴处的水压，kPa；
hd—水带水压损失，kPa；
Hk—消火栓栓口的水压损失，按20kPa计算。
3.3 自动喷淋系统用水量
自动喷淋系统用水量根据《自动喷水灭火系统设计规范》进行计算，根据建筑的功能、容纳物品、室内空间条件等确定火灾危险等级。本案例中塔楼为写字楼按中危Ⅰ级，裙楼设有商场，按中危Ⅱ级，净空均小于8米。同一建筑中存在不同危险等级应按较大危险性计算，因此本案例自动喷淋系统按中危Ⅱ级，喷水强度为8L/min×M2，作用面积为160 M2，喷水延续时间为1小时，喷淋系统用水量为76.8 M3。
3.4 天面水箱
天面水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量，本案例建筑高度大于100m，不超过150m，天面消防水箱有效容积应不小于50 M3。天面水箱有效容积可计入消防总用水量中。
四、结束语
综上所述，建筑给排水消防系统的实施是一个动态过程，从建筑给水、排水、消防给排水、自动控制和计量等方面，在实际工程中，我们要全面探讨消防给排水施工方案，结合实际落实好最优方案，同时要求开发商在给排水的规划、设计、改造和使用过程中，严格按照建筑设备采用标注，采用质量安全过关的消防设备，相关部门要做好建筑消防给排水方案的优化组合，保障建筑项目中消防给排水系统的高效运行。
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论文作者:罗江波
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/11
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