胡耿惠

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

根據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.1.2 項(xiàng)“民用建筑、廠房、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)罐（區(qū)）和堆場(chǎng)周圍應(yīng)設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)[2]。”國(guó)內(nèi)當(dāng)前常見(jiàn)的室外消火栓系統(tǒng)主要有以下三種：

（1）市政直供消防給水系統(tǒng)：能滿足最不利點(diǎn)室外消火栓取水時(shí)所需的工作壓力和流量的供水系統(tǒng)。這就是俗稱“兩路消防進(jìn)水”，主要由市政直接供水、水壓較低，同時(shí)滿足兩路水源、水壓、流量的要求即可，不需設(shè)置消防水池和增壓穩(wěn)壓設(shè)備。

（2）臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)：平時(shí)不能滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量，火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵以滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量的供水系統(tǒng)[1]。這是目前工程中較為常見(jiàn)做法，需設(shè)置消防水池、消防水池取水口、消防增壓設(shè)備及穩(wěn)壓設(shè)備。平時(shí)由穩(wěn)壓設(shè)備對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行穩(wěn)壓，當(dāng)室外消火栓動(dòng)作時(shí)，由壓力開(kāi)關(guān)啟動(dòng)增壓泵向室外消火栓管網(wǎng)供水。

（3）高壓消防給水系統(tǒng)：能始終保持滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量，火災(zāi)時(shí)無(wú)須消防水泵直接加壓的供水系統(tǒng)[1]。消防水池設(shè)于高位，通過(guò)水流重力保證室外消火栓的工作壓力，無(wú)須設(shè)置增壓穩(wěn)壓設(shè)備。

縱觀上述三種系統(tǒng)，從建造成本考慮，常高壓系統(tǒng)消防水池設(shè)置于高位，會(huì)大大增加結(jié)構(gòu)荷載成本，無(wú)疑是最不經(jīng)濟(jì)的一種系統(tǒng)，但卻是最安全和穩(wěn)定的系統(tǒng)。這也是本文想討論的系統(tǒng)。

1 常高壓室外消防給水系統(tǒng)

本系統(tǒng)由高位消防水池、室外消火栓、消防管網(wǎng)和室外閥門(mén)井等組成，如圖1 所示。

圖1 常高壓室外消防給水系統(tǒng)

室外消防所需全部水量?jī)?chǔ)存于消防水池內(nèi)，消防水池設(shè)置于高位，平時(shí)室外管網(wǎng)中維持由最低有效水位至室外消火栓處的幾何高差所形成的壓力；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防隊(duì)員使用室外消火栓時(shí)，由高位消防水池直供向室外消火栓管網(wǎng)供水。

2 工程實(shí)例

下面由筆者講述一下常高壓室外消防給水系統(tǒng)在實(shí)際工程應(yīng)用上的探討。

2.1 工程概況

本項(xiàng)目為廣州國(guó)際金融交易廣場(chǎng)，屬超高層綜合樓，用地面積約 0.9 萬(wàn) m2，建筑面積約 14.3 萬(wàn) m2，共 50 層，地下 5 層，建筑總高223.1m。整個(gè)建筑由商務(wù)辦公、商業(yè)（餐飲）、公建配套和五層地下室組成。6～50 層為商務(wù)辦公部分，塔樓共設(shè)置4 個(gè)避難層，其中6 層避難層高度為30.0m，17 層避難層高度為77.0m。

本項(xiàng)目室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)主要采用常高壓系統(tǒng)，室內(nèi)消防水池設(shè)于天面。由于地下一層為地下商業(yè)，甲方從商業(yè)價(jià)值方面考慮，由設(shè)計(jì)提出方案，擬將室外消防水池共432m2水，設(shè)于避難層，室外管網(wǎng)采用常高壓給水系統(tǒng)。

2.2 設(shè)置室外高位消防水池

水池是設(shè)于17 層避難層（77m 高）還是設(shè)于6 層避難層（30m 高）設(shè)計(jì)初期進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)現(xiàn)行《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（下文簡(jiǎn)稱“消水規(guī)”）7.2.8 項(xiàng)“當(dāng)市政給水管網(wǎng)設(shè)有市政消火栓時(shí)，其平時(shí)運(yùn)行工作壓力不應(yīng)小于0.14MPa，火災(zāi)時(shí)水力最不利市政消火栓的出流量不應(yīng)小于15L/s，且供水壓力從地面算起不應(yīng)小于0.10MPa[1]。”即所需壓力水頭不小于10m，即可滿足規(guī)范要求。明顯水池設(shè)置于30m 處，會(huì)更節(jié)能、更加經(jīng)濟(jì)。首先輸水管道較短，且可采用0.6MPa 公稱壓力的消防管道（如設(shè)于77m 處，至少需采用1.0MPa 管道），再者可采用普通型室外消火栓（如設(shè)于77m 處，需采用減壓型室外消火栓，成本偏高）。最終確認(rèn)消防水池設(shè)于6 層。

水池有效容積為V=432m3，共分兩座設(shè)置，并采用不銹鋼成品水箱，水箱之間設(shè)置連通管并安裝檢修閥門(mén)。

消防水池吸水管處通常設(shè)置有喇叭口或防止旋流器，如采用喇叭口離有效水位線至少為600mm，采用防止旋流器，一般離有效水位線為350mm，具體根據(jù)廠品確定。本工程設(shè)置采用防止旋流器吸水，同一水深，可利用更多有效水，節(jié)省水池面積。

室外消防水池應(yīng)設(shè)置就地水位顯示裝置，并應(yīng)在消防控制中心或值班室等地點(diǎn)設(shè)置顯示消防水池水位的裝置，同時(shí)應(yīng)有最高和最低報(bào)警水位。其他設(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 室外消防水池系統(tǒng)

2.3 確定管網(wǎng)主管徑

本系統(tǒng)流量為40L/s，通常選用的主管徑為DN150 和DN200兩種，由于最不利點(diǎn)室外消火栓所需的設(shè)計(jì)壓力按0.1MPa，決定管徑的主要因素在于系統(tǒng)總水頭損失。本工程輸水干管從水池至室外環(huán)管長(zhǎng)約100m，室外環(huán)管總長(zhǎng)約256m，根據(jù)“消水規(guī)”第10 項(xiàng)水力計(jì)算篇的海澄－威廉公式，可計(jì)得采用DN200 總水頭損失約為5.0m，采用DN150 總水頭損失約為20.3m，另外還需考慮室外消火栓支管DN100 的水頭損失。本工程高位消防水池底標(biāo)高為30.5m，故需采用DN200 管徑的輸水主管方可滿足最不利點(diǎn)室外消火栓所需壓力要求。

筆者經(jīng)驗(yàn)小結(jié)，對(duì)于室外消火栓系統(tǒng)流量30L/s 或以下的，主管徑用DN150 基本可滿足要求；對(duì)于高位水池所服務(wù)地塊較大的，管網(wǎng)長(zhǎng)，地勢(shì)較復(fù)雜，且設(shè)計(jì)流量40L/s 的工程，建議主管徑直接采用DN200。

2.4 討論流量開(kāi)關(guān)設(shè)置

根據(jù)“消水規(guī)”第11．0．4 項(xiàng)，消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開(kāi)關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開(kāi)關(guān)，或報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)信號(hào)應(yīng)能直接自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵[1]。流量開(kāi)關(guān)主要用于啟泵，現(xiàn)系統(tǒng)為常高壓系統(tǒng)，消防隊(duì)員只要將水帶接駁室外消火栓，即可使用高位水池的全部水量，無(wú)須啟泵，故流量開(kāi)關(guān)可不設(shè)置。但筆者從消防安全考慮還是在消防水池出水管處設(shè)置了流量開(kāi)關(guān)，只提供報(bào)警訊號(hào)，主要是以防管網(wǎng)漏水嚴(yán)重或室外消火栓被外力（如車撞）損壞等誤動(dòng)作，報(bào)警以便消防控制中心及時(shí)處理，此為消防管網(wǎng)安全維護(hù)的一部分。

2.5 討論消防取水口設(shè)置

根據(jù)“消水規(guī)”第 4．3．7 項(xiàng)，消防水池應(yīng)設(shè)置取水口（井），且吸水高度不應(yīng)大于6.0m[1]。如是地下消防水池，取水口的設(shè)置就較容易理解。那高位消防水池，是否還需設(shè)置取水口。筆者認(rèn)為可不再另設(shè)取水口，因?yàn)椴殚啞跋?guī)”國(guó)標(biāo)圖集圖示15S909 中，有關(guān)取水口的圖示，顯示直接連接消防水池的室外消火栓，可作為取水口。即常高壓室外消火栓系統(tǒng)中的所有室外消火栓均可等同于消防取水口。

2.6 布置室外消火栓管網(wǎng)

室外消火栓間距布置按不大于120m，其與保護(hù)建筑物外墻距離大于5m，小于40m；距路邊不宜小于0.5m，并不應(yīng)大于2m。室外消防管道最小管頂覆土不應(yīng)小于0.70m；在機(jī)動(dòng)車道下管道管頂覆土不小于1.20m。室外消火栓，閥門(mén)井等設(shè)置地點(diǎn)需設(shè)置相應(yīng)的永久性固定標(biāo)識(shí)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)常高壓室外消防給水系統(tǒng)與其他兩種室外給水系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，本系統(tǒng)雖有建造成本高、不實(shí)用等遭人垢病的問(wèn)題，但不容置疑本系統(tǒng)更為安全穩(wěn)定。且室外高位消防水池可設(shè)于裙樓屋面或避難層，讓出此部分地下室泵房和水池面積，作為地下室騰出車位空間或商業(yè)空間。在繁華擁擠，高樓林立，寸土寸金的城市中心，更張顯其作用。作為給排水專業(yè)設(shè)計(jì)人，將繼續(xù)按照規(guī)范要求和結(jié)合業(yè)主需求，與建筑專業(yè)深度配合，選擇更合理、可靠、安全穩(wěn)定的消防給水系統(tǒng)，為社會(huì)在消防安全方面貢獻(xiàn)自己一份力量。