王小波

（山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院工程設(shè)計中心，山西太原 030001）

0 前言

近年來受到一線地區(qū)經(jīng)濟(jì)飛速增長的影響，其他城市流入一線城市的人口日益增加，人口密度變大，高層辦公、高層住宅也得到了迅猛的發(fā)展。然而由于高層建筑人員密集性大、建筑功能復(fù)雜，建筑裝飾等可燃物多，一旦發(fā)生火災(zāi)，便會伴有人員疏散困難、火勢蔓延迅速、救援工作較復(fù)雜等情形，常常會令高層住戶陷入巨大的人員傷亡與財產(chǎn)損失的痛苦境遇中。故而做好高層建筑的消防給水系統(tǒng)，是最有益于高層消防的措施，而如何增強(qiáng)高層消防給水系統(tǒng)的滅火效果，則在高層建筑設(shè)計中較具研究意義。

1 高層建筑消防給水系統(tǒng)的特點

高層建筑在火災(zāi)發(fā)生時具有火勢發(fā)展迅猛、救援難度高等特點，所以其消防給水系統(tǒng)應(yīng)具有一定的安全性與穩(wěn)定性，以確?；馂?zāi)發(fā)生時能夠直接被拿來使用，而不會因安全性與穩(wěn)定性的不佳耽誤了火災(zāi)救援的最佳時機(jī)。而給水系統(tǒng)的安全性應(yīng)來自于對水壓的控制，但如水壓不能達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，則水的噴射距離和范圍都會受到一定程度的影響，因而高層建筑的消防給水系統(tǒng)還要求系統(tǒng)對水壓有著精確的控制，保證靜水壓在不傷害救援人員的同時能夠?qū)饎萦兄己玫囊种?。高層消防給水對于靜水壓力要求高，同時也對出水管道的強(qiáng)度有著相應(yīng)的要求。由于一般消防出水管道較長，如果管道內(nèi)水壓飆高，則意味著水管的強(qiáng)度也必然要強(qiáng)，否則水壓會沖破水管，輕則發(fā)生滲水漏水情況，重則會直接損壞水管，使其無法應(yīng)用于救援當(dāng)中。因此，高層建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計者應(yīng)保證出水管道的機(jī)械強(qiáng)度、給水系統(tǒng)的靜水壓力調(diào)控和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定，如不能滿足這些需求，則高層的消防救援便會面臨滅火效果差等問題，從而為救援工作帶來阻礙。

2 消防安全視角下高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計思路

2.1 適用性

適用性是指在消防安全視角下，確保高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計與建筑需求高度吻合，設(shè)計上科學(xué)且可行。如我國規(guī)定高層建筑的高度通常在27m 以上，面對這一情況，如果選擇常規(guī)的非離心消防供水設(shè)備就很難滿足建設(shè)需要，在實際應(yīng)用中也難以發(fā)揮其消防功能，難以起到良好的滅火效果。

2.2 簡單性

簡單性是指在開展高層建筑消防給水設(shè)計中，在保證給水功能的前提下，盡量使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單化，提高其易操控性，更好地適應(yīng)消防作業(yè)用水需求，避免因水流沖擊過大或水壓過低而影響消防順利開展。此外，簡單性除了功能簡單外，也要求設(shè)計簡單，不要出現(xiàn)過多直角、弧面從而降低水流效果，出現(xiàn)水流不暢的情況，特別是高層建筑由于建筑特殊性，對消防水系統(tǒng)可靠性要求較高，只有簡化消防給水設(shè)施，提高其可行性，才能更好地滿足高層消防給水需要。

2.3 可靠性

高層建筑消防給水系設(shè)計工作是一項特別復(fù)雜的工程，需要專業(yè)的人員具備專業(yè)理論知識才能展開合理的設(shè)計工作，這樣才能建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的建筑消防給水系統(tǒng)。此外，在開展高層建筑設(shè)計的過程中還要結(jié)合氣候環(huán)境因素等進(jìn)行合理設(shè)計，明確消防給水系統(tǒng)指標(biāo)及使用功能，這樣才能進(jìn)一步提高建筑消防給水系統(tǒng)可靠性分配，延長設(shè)備使用壽命。

3 在建高層建筑消防給水的主要方式

3.1 按服務(wù)范圍進(jìn)行劃分的在建高層消防給水方式

區(qū)域集中型的消防給水系統(tǒng)是在區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)行消防給水的一種類型，能夠良好的應(yīng)對區(qū)域中發(fā)生的高層建筑火災(zāi)，同時因為是多個高層建筑共用同一個消防水池，能夠降低資源的消耗和成本投入，提高資源的利用率。但是這種方式的缺點就是，應(yīng)對多個高層建筑同時起火，或者火勢向其他方向蔓延時，可能會導(dǎo)致供水壓力不足，消防給水不能達(dá)到較高的高度，起不到消防滅火的效果，另外區(qū)域高層建筑的物業(yè)管理部門還有可能與城建部門的建設(shè)方案和意見不能達(dá)成共識，導(dǎo)致共用消防水池的消防給水系統(tǒng)不能有效的建設(shè)，影響在建高層建筑消防給水系統(tǒng)的效果。

3.2 按高度劃分的在建高層消防給水方式

按高度劃分的在建高層消防給水方式主要分為分區(qū)給水和不分區(qū)給水兩種類型。不分區(qū)給水主要用于建筑的高度不大于70m，這時所需要的消防給水壓力較小，消防水泵的揚(yáng)程在50～100m 之間，能夠發(fā)揮良好的消防給水效果。分區(qū)給水主要有串聯(lián)、并聯(lián)和減壓等給水方式，減壓給水和并聯(lián)給水適用于建筑高度在70～130m 之間的建筑，減壓給水只使用一組消防泵，占地較小，設(shè)計簡單，但是需要消耗的電力較大，但是由于實際中使用消防系統(tǒng)的次數(shù)較少，電能消耗的影響不大；并聯(lián)給水是通過在低處和高處分別設(shè)置消防水泵，兩個區(qū)域進(jìn)行獨立供水的方式，對于電能的消耗減少，消防水泵承受的壓力不大，安全性較高，因此使用并聯(lián)方式進(jìn)行供水給水也比較合理；使用串聯(lián)的方式進(jìn)行消防給水一般用于建筑高度為130～200m 的高層建筑，這種方式是通過在肩高位置建立消防水箱，消防給水從高層水箱進(jìn)行給水來完成消防滅火的，由于高度太高，需要的消防水泵壓力要大，水管要長，會存在較大安全風(fēng)險，因此使用串聯(lián)的方式進(jìn)行消防給水會比較安全，但是這種方式會使高層的給水受到低區(qū)的影響，對消防給水系統(tǒng)造成阻礙，影響使用的效果和消防滅火的作用。

4 高層建筑消防給水系統(tǒng)的技術(shù)問題與補(bǔ)救措施

4.1 消防水源的問題及其補(bǔ)救措施

高層消防給水系統(tǒng)需要在出水量足夠的情況下才能滿足相應(yīng)的水壓要求，而高位消防水箱作為高層建筑消防儲水環(huán)節(jié)的重要水源供應(yīng)，其儲水容積分為12m3和18m3，雖然可以補(bǔ)充消防水池與消防水泵應(yīng)用以外的消防用水問題，在近年來的幾場大型火災(zāi)中發(fā)揮重要作用，卻在水源的存儲與應(yīng)用方面缺少了一些靈活性，對此，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》提出了增設(shè)6m3的水箱的規(guī)定，并對不同高層建筑的水箱配備制定了詳細(xì)的參考數(shù)據(jù)，如對于高度在100m 的建筑而言，高位消防水箱的總配備量不得少于36m3，高于100m 的建筑不得配備少于50m3的高位消防水箱，而對于150m 以上的建筑則需配備不少于100m3的高位消防水箱；在配備水箱尺寸方面，高于100m 的建筑一律以18m3的容積為標(biāo)準(zhǔn)，其他高層建筑則可根據(jù)自身的需要而做以配備水箱容積的選擇。這樣不僅可以及時補(bǔ)充高層給水水源，保證水壓的穩(wěn)定，增強(qiáng)消防用水的可靠性，還可以節(jié)省一定的水源供應(yīng)成本，對給水成本進(jìn)行控制。

4.2 水泵接合器的應(yīng)用不足及其補(bǔ)救策略

水泵接合器通常作為一個水滅火系統(tǒng)的重要零部件，被廣泛運(yùn)用到多種水滅火消防系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用中，但是由于高層建筑消防工作的開展無法使用水泵，故而傳統(tǒng)的水滅火系統(tǒng)也常常無法發(fā)揮出作用，即便消防水池可以被用作建筑滅火的水源，水滅火系統(tǒng)也無法對其展開應(yīng)用，從而對高層建筑失火地帶施展?fàn)I救。對此，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》特別將普通水滅火消防系統(tǒng)中的水泵接合器單獨拿出做以消防的第三供水水源，通過對其的靈活應(yīng)用實現(xiàn)了高層建筑旁現(xiàn)場取水加壓的救援，讓傳統(tǒng)水滅火系統(tǒng)打破了技術(shù)的壁壘，實現(xiàn)了取水的便捷，增強(qiáng)了高層建筑火災(zāi)救援的效果，從而為高層消防給水設(shè)計提供了更多思路。此外，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》也特別明確了室外消防水池的相應(yīng)設(shè)計，以為水泵接合器的使用提供便利條件，如此，火災(zāi)撲救時間也能得到大大的縮短，為人員營救提供了寶貴的機(jī)會。

4.3 室內(nèi)消火栓的應(yīng)用問題及其補(bǔ)救對策

高層建筑的消防給水不僅僅依靠屋頂高位水箱蓄水裝置和室外的臨時取水裝置，很多處于萌芽中的火災(zāi)也完全可以通過對室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的應(yīng)用來得到較早的控制，以避免火勢的擴(kuò)大和蔓延。然而傳統(tǒng)的室內(nèi)滅火系統(tǒng)多為手動滅火系統(tǒng)，通過在火災(zāi)來臨時將消火栓箱的啟動按鈕按下，被困人員或趕來的滅火戰(zhàn)士可達(dá)到滅火水帶即開即有水，但這一過程需要人力調(diào)節(jié)的事項較多，如果沒有受過專業(yè)訓(xùn)練較難達(dá)到自救，即便滅火戰(zhàn)士趕來營救，布置水帶也需要一定的時間。因而當(dāng)前的高層建筑應(yīng)轉(zhuǎn)變室內(nèi)消防給水系統(tǒng)為自動啟泵系統(tǒng)，即通過壓力開關(guān)和高位水箱流量起到水泵的自動控制，既可以第一時間完成消防水泵的自動開啟，又減少了電壓啟動水泵所帶來的一系列觸電安全問題與后續(xù)的維修問題，是室內(nèi)消火栓的較優(yōu)改良措施。

5 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前的高層建筑消防給水設(shè)計仍存在許多問題，如若不加以分析改善，得過且過、放任不管，將會為高層住戶帶來嚴(yán)重的火災(zāi)安全隱患。因此，高層建筑施工中負(fù)責(zé)消防給水系統(tǒng)的設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的具體問題做出設(shè)計上的調(diào)整，敢于否定現(xiàn)實中不適用的設(shè)計要求，通過優(yōu)化設(shè)計方案達(dá)到對當(dāng)前高層消防給水系統(tǒng)的補(bǔ)救，以實現(xiàn)對高層住戶生命安全的保障。