李 晉 偉

(北京中元工程設(shè)計顧問有限公司，北京　100086)

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民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計體會及注意事項

李 晉 偉

(北京中元工程設(shè)計顧問有限公司，北京100086)

摘要：結(jié)合工作經(jīng)驗，從消火栓栓位布置、管網(wǎng)布置、消防水箱設(shè)置、消防水池及泵房布置等方面，闡述了民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計注意事項，并探討了消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)的關(guān)系，使消火栓系統(tǒng)設(shè)計更加科學(xué)合理。

關(guān)鍵詞：建筑物，消火栓系統(tǒng)，消防水箱，自噴系統(tǒng)

0引言

當(dāng)今社會，隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活需要的不斷提升，各類新建建筑的體量越來越大，建筑物單層面積和建筑總高度也不斷被刷新。隨之而來的消防安全問題也被大家越來越重視，因為大體量的建筑一旦失火將會給人類帶來極大的人身安全和財產(chǎn)損失。作為一名給排水專業(yè)設(shè)計師深感肩上責(zé)任重大，我們所能做的就是在遵循現(xiàn)有國家規(guī)范的條件下給建設(shè)單位提供一套既能保證消防安全又經(jīng)濟合理的消防設(shè)計圖紙。而給排水消防設(shè)計圖紙中又以消火栓系統(tǒng)設(shè)計最為常見，除了極少數(shù)體量較小的建筑物不需要設(shè)計消火栓系統(tǒng)外，幾乎所有建筑都得設(shè)計消火栓給水系統(tǒng)。筆者就參加設(shè)計工作以來的一些設(shè)計體會供大家參考。

1需要設(shè)計消火栓系統(tǒng)的建筑物及設(shè)計流量的確定

GB 50016—2014建筑設(shè)計防火規(guī)范中8.2.1規(guī)定的建筑物或場所均應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。本文對消防軟管、輕便消防水龍暫不作討論。

對照8.2.1條確定民用建筑物屬于需要設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)范疇后，給排水專業(yè)人員應(yīng)將建筑物按照以下思路進行定性。根據(jù)功能將民用建筑分為住宅和公共建筑兩大類；根據(jù)建筑高度和層數(shù)再分為是高層建筑還是單、多層建筑；當(dāng)確定為高層建筑后還要區(qū)分是一類或二類。

這么做的原因當(dāng)然是要確定消火栓系統(tǒng)的設(shè)計流量。依據(jù)建筑物的定性分類查閱GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中表3.5.2便能確定建筑物室內(nèi)消火栓設(shè)計流量。

注意事項：1)單層及多層建筑的科研樓、實驗樓與普通辦公樓一定要區(qū)分開來?？蒲袠恰嶒灅且蚱渲匾詿o論體量大小均需設(shè)置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，消火栓設(shè)計流量則與其體積大小有關(guān)；辦公樓只有高度大于15 m或體積大于10 000 m3時才需設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)。換言之，有些小辦公樓是不需要設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)的。2)當(dāng)建筑物上下不同層有多種使用功能時，消火栓設(shè)計流量應(yīng)按使用功能對應(yīng)設(shè)計流量大的取值。3)不同建筑物火災(zāi)延續(xù)時間也不一定相同，火災(zāi)延續(xù)時間可以按GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中表3.6.2確定。

2消火栓栓位布置

消火栓布置的基本要求是室內(nèi)任何部位都要有2支消防水槍的2股充實水柱同時到達，不能漏保護。

布置好的消火栓一定要考慮方便消防隊員滅火取用且不影響消防疏散及人員安全。樓層走道近樓梯間處最好設(shè)置消火栓，有條件時消防箱盡量暗設(shè)、與建筑協(xié)調(diào)、注意美觀?，F(xiàn)在建設(shè)單位都很注重美觀要求，而消火栓設(shè)計位置又要求明顯易于取用，這就要求設(shè)計師在布置栓位時一定要仔細比較，認真選地，綜合比較。

注意事項：1)并非所有建筑都要求室內(nèi)消火栓的布置滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱同時達到任何部位。例如建筑高度不大于54 m且每單元設(shè)置一部疏散樓梯的住宅可采用1支消防水槍的1股充實水柱到達室內(nèi)任何部位即可。具體理解請閱讀GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中7.4.6條之規(guī)定。2)消火栓布置一定要注意建筑平面圖防火分區(qū)布置，有些大體量建筑物每層有好幾個防火分區(qū)而且每層防火分區(qū)布置也不盡相同，消火栓栓位不同層復(fù)制時一定要復(fù)核消火栓能否做到安全保護。3)消防電梯前室、設(shè)備層、設(shè)備間、屋頂試驗用消火栓不要忘記布置消火栓。4)消火栓布置在高層建筑時需注意考慮底部消火栓栓口壓力是否大于0.5 MPa，如超壓則需要采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

3消火栓管網(wǎng)布置

消火栓栓位布置好后就需要將消火栓用管道連接起來，也就是該布置消防管網(wǎng)了，管網(wǎng)布置主要包括立管和環(huán)管布置。

消火栓立管應(yīng)就近消火栓栓位布置避免連接消火栓的支管太長，支管太長會影響建筑物內(nèi)部美觀且增加管網(wǎng)造價。有些建筑物樓層間平面布置不太相同致使上下層消火栓栓位有變化，這種情況應(yīng)盡量保持消火栓立管直上直下布置，適當(dāng)增加消火栓連接管，因為消火栓立管管徑比較大，立管拐彎施工難度大且造價高。

在合理布置立管后就該將立管頂部和底部連接成環(huán)，也就是規(guī)范中所要求的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)應(yīng)環(huán)狀布置。平面環(huán)管一般沿建筑物走道頂板敷設(shè)，盡量不穿越房間內(nèi)。環(huán)狀管網(wǎng)布置應(yīng)盡量做到與其他管線少交叉。帶有地下室的建筑物，在地下室栓位同地上栓位幾乎完全不同時，一般地上和地下單獨形成環(huán)狀管網(wǎng)。當(dāng)然建筑物地上部分若下部幾層與上部使用功能不同時，上下部分不同功能區(qū)也會單獨成環(huán)。比如上面辦公下面商業(yè)這種情況。

注意事項：1)管網(wǎng)布置不能穿越配電室等遇水會發(fā)生危險的場所。2)在立管上和環(huán)管上一定按照規(guī)范設(shè)置必要的控制閥門，閥門建議采用蝶閥，方便觀察是否開閉。3)消火栓系統(tǒng)管道應(yīng)在生活給水管道下面敷設(shè)；橫管準確標高一定要在設(shè)計圖紙體現(xiàn)以方便施工人員準確定位安裝。不建議以“梁底敷設(shè)”等詞語來說明管道標高，此類詞語不具體，施工人員施工不方便。4)管道布置盡量避免穿越建筑物伸縮縫，在不可避免穿越的情況下應(yīng)在管道穿越伸縮縫處加設(shè)柔性接頭。5)在我國北方大部分地區(qū)的冬季氣溫很低，有些建筑物的樓梯間、高位水箱間、走道、地下室等空間不需要采暖，在這些空間設(shè)置消火栓系統(tǒng)時一定要對消火栓管道做保溫處理。此外還有冷庫建筑，其消火栓系統(tǒng)也一定要設(shè)于冷庫建筑的常溫房間內(nèi)。

4屋頂高位消防水箱設(shè)置

消火栓系統(tǒng)設(shè)置高位水箱的作用是貯存火災(zāi)初期消防滅火用水，維持消火栓栓口平時所需壓力。因為火情一旦發(fā)生，消防人員到達現(xiàn)場啟動消防箱內(nèi)消防水泵按鈕后，消防水泵運轉(zhuǎn)至設(shè)計工況需要一定時間，在這段時間內(nèi)是屋頂高位水箱在維持消火栓滅火所需的壓力。

一般情況下高位消防水箱都是設(shè)于建筑物的頂端，當(dāng)水箱水最低水位不能滿足最不利消火栓所需靜水壓力時，需設(shè)置上置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備。有些特殊建筑物、改造項目等屋頂沒有條件設(shè)置高位消防水箱時，此時設(shè)計方法可以是由密閉承壓儲水罐代替消防水箱設(shè)于地下水泵房內(nèi)，同時消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備應(yīng)選用下置式也設(shè)于消防水泵間，承壓儲水罐調(diào)試壓力應(yīng)按建筑物豎向最高點消火栓所需壓力計算。

注意事項：1)消防水箱容積應(yīng)按照GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中5.2.1條之規(guī)定準確設(shè)計，規(guī)范規(guī)定容積均為消防水箱貯存消防水有效容積而非消防水箱的體積。2)消防水箱出水管接至室內(nèi)消防管網(wǎng)前應(yīng)設(shè)置止回閥，止回閥的正確方向是保證消防管網(wǎng)的水不能逆流至消防水箱。3)水箱間消防水箱頂部和底部檢修空間及水箱壁與墻壁的間距要按照規(guī)范要求設(shè)計，不能太小。4)并非所有設(shè)置消火栓系統(tǒng)的建筑物都需設(shè)置高位消防水箱。對有些地區(qū)的低層建筑而言，市政給水管網(wǎng)能始終保持滿足消火栓系統(tǒng)設(shè)施所需的工作壓力和流量時是不需要設(shè)置高位消防水箱的。

5消防水池及消防泵房的合理布置及有效容積計算

建設(shè)消防水池及消防泵房的目的是建筑物在失火后的火災(zāi)延續(xù)時間將滅火所需消防用水連續(xù)不斷的抽送至發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域。那么，消防水池及消防水泵房的布置如下：有條件時單體建筑物消防水池及消防泵房最好設(shè)于建筑物地下室內(nèi)而不獨立設(shè)置。設(shè)于建筑物地下室時和單體建筑一次設(shè)計完成，免去后續(xù)再二次單獨設(shè)計的麻煩；當(dāng)消防水池及消防泵房置于室外時，消防水泵出水管接至室內(nèi)消防環(huán)管時消防管道較長且與室外其他管道容易交叉，管道敷設(shè)難度大且施工造價高。值班室人員在發(fā)現(xiàn)火情后需手動開啟水泵時距離較遠，容易延誤消防滅火；住宅小區(qū)、辦公區(qū)、商業(yè)區(qū)等多個建筑物的消防水池及消防泵房最好設(shè)置于地塊區(qū)域比較居中的位置，盡量做到消防水池水至遠端建筑物末端消火栓出水點需供水壓力都差不多。

消防水池有效容積確定一定要在充分掌握市政給水管網(wǎng)條件下準確計算。計算大了浪費財力物力不說，還占用建筑內(nèi)更多空間；計算小了又不能保證火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的消防用水量，危害更大。在具體計算容積時設(shè)計師需判斷是否能滿足市政兩路供水和市政壓力這兩條，只要其中一條不滿足就必須設(shè)置消防水池及水泵房。

注意事項：

1)在建筑物里合建的消防水池池體一定要與建筑物主體結(jié)構(gòu)分開，不能影響建筑物安全。

2)消防泵房出口應(yīng)能直通建筑物室外，火災(zāi)發(fā)生后保證值班人員能安全到達消防泵房手動操作。

3)在消防泵房高度允許的條件下，消防水泵盡量選擇立式水泵，占地面積小且節(jié)約泵房建筑面積。

4)消防水池泄水不建議采用水池水先出流至水泵房集水坑再被坑內(nèi)潛污泵抽送至室外的做法；建議采用在消防泵出水管上控制閥之前接出三通支管的做法。在水池需要泄水時人工關(guān)閉原消防出水管閥門后再開啟消防水泵將水池水直接抽送至室外，此方法泄水速度快且安全。

5)消防水泵房要留有足夠的檢修空間。

6)區(qū)域內(nèi)幾個建筑物同時都設(shè)有消火栓系統(tǒng)時，消防水池容積應(yīng)按每個建筑物的設(shè)計流量乘以其對應(yīng)火災(zāi)延續(xù)時間需水量最大的考慮計算。

6屬于規(guī)范臨界點的建筑物體積的消防設(shè)計

在具體消火栓系統(tǒng)設(shè)計時經(jīng)常需要計算建筑物體積，而體積數(shù)值建筑專業(yè)一般不會提供，具體數(shù)值需由給排水專業(yè)設(shè)計師自己計算，由于有些建筑物體型比較奇異致使同一個建筑物不同的設(shè)計師計算結(jié)果也不盡相同。

舉例一：GB 50016—2014建筑設(shè)計防火規(guī)范中8.2.1.5條規(guī)定“建筑高度大于15 m或體積大于10 000 m3的辦公建筑、教學(xué)建筑和其他單、多層民用建筑”應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

個人建議在計算方法正確的情況下計算體積小于且非常接近10 000 m3時為了建筑物消防安全也應(yīng)設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)。

舉例二：GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中表3.5.2規(guī)定“科研樓、實驗樓室內(nèi)消火栓設(shè)計流量不應(yīng)小于下列規(guī)定。當(dāng)V小于等于10 000 m3時設(shè)計流量是10 L/s;當(dāng)V大于10 000 m3時設(shè)計流量為15 L/s”。

個人建議在計算方法正確的情況下計算體積非常接近10 000 m3時消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量都應(yīng)按15 L/s設(shè)計。

7消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)的關(guān)系

消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)管網(wǎng)互為獨立系統(tǒng)，一般情況兩系統(tǒng)只共用屋頂高位消防水箱及地下消防水池而需獨立設(shè)置消防水泵。

注意事項：

1)消火栓管道和自噴管道在圖紙中交叉處一定要斷開，以免管道在施工中被誤接。

2)當(dāng)建筑物設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)時，高層建筑當(dāng)高度不超過50 m且室內(nèi)消火栓設(shè)計流量超過20 L/s時，其室內(nèi)消火栓設(shè)計流量可按GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中表3.5.2條減少5 L/s；多層建筑物室內(nèi)消火栓設(shè)計流量可減少50%，但不小于10 L/s。

3)當(dāng)消火栓系統(tǒng)需設(shè)置消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備時建議與自噴系統(tǒng)共用一套設(shè)備，節(jié)約造價。

4)兩系統(tǒng)水泵接合器在圖紙中應(yīng)區(qū)別開來，分別畫出標注。目的是建筑物竣工后發(fā)生火災(zāi)滅火時，消防人員能準確辨認迅速找出對應(yīng)系統(tǒng)水泵接合器為相應(yīng)消防管網(wǎng)加壓送水。

8結(jié)語

消火栓給水系統(tǒng)作為一種最基本、最有效的水消防滅火方式在民用建筑消防設(shè)計中非常普遍，給排水設(shè)計師消火栓系統(tǒng)設(shè)計任重而道遠，大家做設(shè)計時應(yīng)善于總結(jié)每一個工程、多鉆研、勤學(xué)習(xí)，努力使消火栓系統(tǒng)設(shè)計更加合理、安全可靠。

參考文獻：

[1]GB 50016—2014，建筑設(shè)計防火規(guī)范.

[2]GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范.

[3]98S205，消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝(隔膜式氣壓罐).

文章編號：1009-6825(2016)14-0117-03

收稿日期：2016-03-03

作者簡介：李晉偉(1980- )，男，工程師

中圖分類號：TU998.1

文獻標識碼：A