■ 孫宏偉 中建中原建筑設計院有限公司
■ 李慧 常州市嘉澤園林綠化工程有限公司
■ 吳偉田 中建中原建筑設計院有限公司
隨著國家城市化進程的不斷加快,高層住宅項目越來越多,發(fā)生火災的頻率也越來越高。當發(fā)生火災時,高層住宅火勢蔓延快、人員疏散慢,因此早期能夠及時控制住火災就顯得尤為重要。消防給水系統(tǒng)是建筑內水滅火系統(tǒng)中的核心系統(tǒng),是消防救援人員和建筑內人員用于滅火的基本消防設施。文章將根據(jù)國家相關消防設計規(guī)范,結合消防給水系統(tǒng)設計原理,針對消防給水系統(tǒng)中的重要消防設施,包括輕便消防水龍、室外消火栓、室外消防取水口、高位消防水箱間的設置進行分析總結,以便在消防給水系統(tǒng)設計時能夠做到更安全、合理。
現(xiàn)行國家標準GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)第8.2.4條規(guī)定:“……高層住宅建筑的戶內宜配置輕便消防水龍?!爆F(xiàn)行國家標準GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》(以下簡稱《消規(guī)》)第7.4.14 條規(guī)定:“住宅戶內宜在生活給水管道上預留一個接DN15 消防軟管或輕便水龍的接口?!?/p>
《建規(guī)》要求“配置”到位,而《消規(guī)》僅僅要求“預留接口”。在實際的項目設計中,設計師考慮到輕便消防水龍箱體的位置不好找,一般都按照預留接口來設計。由于住戶缺乏消防設備的基本常識,很少知道輕便消防水龍箱,而開發(fā)商為了節(jié)省投資,只會按照設計圖紙預留接口,消防軟管由住戶自理,最終導致預留的消防接口基本不起作用。
所以,兩個消防規(guī)范對住宅戶內消防水龍的規(guī)定存在偏差,導致在工程設計中無法統(tǒng)一標準,并且大部分工程都是按照最低的設計標準來執(zhí)行,最終往往達不到戶內初期火災自救的消防目的。
根據(jù)國家標準GA 180-2016《輕便消防水龍》的要求,接自來水管的輕便消防水龍的規(guī)格為LQ10-10,設計工作壓力為0.25MPa,水帶長度為10m。在進行住宅戶內生活給水系統(tǒng)的水力計算時,考慮節(jié)水標準的要求,最不利用水點的水壓一般為0.15MPa 左右,而用水點的水壓不大于0.20MPa,很難滿足消防水龍進口壓力0.25MPa 的要求,其射程也就相應減小,不利于及時滅火。(見表1)
表1 輕便消防水龍的基本參數(shù)
如果住宅建筑本身設計有室內消火栓系統(tǒng),建議直接采用帶軟管卷盤的消火栓箱,這類消火栓箱的造價只比普通消火栓箱高一點,還便于普通群眾在發(fā)生火災的時候及時使用、滅火。如果住宅建筑內沒有設計消火栓系統(tǒng),建議適當增加入戶生活給水管道的設計壓力,將輕便消防水龍直接接在生活給水管道上,以滿足其射程要求,及時滅火。
《建規(guī)》第8.1.2 條規(guī)定:“城鎮(zhèn)(包括居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)等)應沿可通行消防車的街道設置市政消火栓系統(tǒng)。民用建筑、廠房、倉庫、儲罐(區(qū))和堆場周圍應設置室外消火栓系統(tǒng)?!?/p>
室外消火栓給水系統(tǒng)包括消防水源、消防水泵接合器、室外消火栓、給水管網(wǎng)及閥門等。如果小區(qū)周圍的市政給水管網(wǎng)滿足兩路供水的要求,那么室外可以采用低壓消防給水系統(tǒng),直接在市政給水管網(wǎng)上設置室外消火栓。如果小區(qū)周圍的市政給水管網(wǎng)不滿足兩路供水的要求,那么根據(jù)規(guī)范,需要設置消防水泵房和消防水池及室外消防給水管網(wǎng)。
室外消火栓是布置在建筑物周圍的消防給水管網(wǎng)上的供水設施,是消防員到達火場后使用的主要消防設施,主要供消防車從室外消防給水管網(wǎng)取水向單體建筑室內消防供水系統(tǒng)供水,也能夠直接連接水帶水槍,從單體建筑外部向內部直接噴水滅火。
根據(jù)GB 51054-2014《城市消防站設計規(guī)范》第2.0.1 條規(guī)定:“消防站是城鎮(zhèn)公共消防設施的重要組成部分,是公安、專職或其他類型消防隊的駐在基地?!彼裕诔擎?zhèn)中一定設有消防站,而室外消防系統(tǒng)只需要提供水源即可,具體滅火工作可以等消防員達到之后再實施。只要在保護半徑150m 內,消防水池的取水口可以代替室外消火栓的取水作用。因此,對于地塊較小、僅設室外消防水池和取水口就能夠滿足保護范圍的小區(qū),如果小區(qū)遠離城鎮(zhèn),且所在區(qū)域沒有消防站,消防車無法及時到達,那么室外消火栓系統(tǒng)就需考慮設置臨時高壓消防給水系統(tǒng),且必須設置室外消火栓。在發(fā)生火災時,現(xiàn)場人員就可以從室外消火栓直接連接水帶水槍滅火;如果小區(qū)在城鎮(zhèn)內,消防車可以及時到達小區(qū),那么只需要設置消防水池和取水口即可,不需要再設置室外消火栓。消防員只需從消防取水口取水注入消防車內,再通過消防車水罐內加壓泵及水槍滅火即可。
《消規(guī)》第5.2.4 條規(guī)定:“嚴寒、寒冷等冬季冰凍地區(qū)的消防水箱應設置在消防水箱間內,其他地區(qū)宜設置在室內,當必須在屋頂露天設置時,應采取防凍隔熱等安全措施。”
國家規(guī)范條文中對“宜”的解釋為:允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做。但在實際的項目設計中,對于非嚴寒及寒冷地區(qū),無論“條件許可還是不許可”,甲方為了減少土建造價和減少建筑面積指標,一般都會要求不設置消防水箱間,高位消防水箱及配套的管道水泵和附件都直接在屋面露天設置。而設計師為了同時滿足規(guī)范和甲方的要求,只能采取電伴熱保溫防凍或者隔熱措施。但電伴熱保溫防凍措施的效果不但與相應廠家產(chǎn)品的質量及施工技術水平有關,而且與后期的物業(yè)維護管理有關。據(jù)調查,電伴熱電纜及保溫材料的使用壽命一般在10 ~30年之間,與主體建筑的設計年限50年不匹配。
雖然夏熱冬冷地區(qū)最冷月的平均溫度大于0℃,但是累年最低日平均溫度一般都在0℃以下,所以在冬季必須要考慮消防水箱的保溫防凍措施。比如河南信陽,最冷月的平均溫度為2.8℃,但累年最低日平均溫度為-6.1℃,消防水箱露天設置肯定有結冰的風險。即使水箱做了保溫措施,但也僅僅是延緩了水箱內能量的散失,延長了水結冰的時間,在水箱沒有持續(xù)能量輸入的前提下,水箱還是會結冰的。
屋頂高位消防水箱儲存著10min 的消防水量,主要是根據(jù)消防員一般要在10min 內才能到達火災現(xiàn)場這個理論基礎而設計的。消防水泵從接到啟動信號到其正常運行的時間應小于等于2min。消防加壓水泵從平時的工作狀態(tài)到正常啟動運轉前的這段時間內,整個消防給水系統(tǒng)是靠高位消防水箱來保證消防水量和水壓的。在發(fā)生火災時,水是最重要的?;馂某跗谑菧缁鹱顬橛欣臅r機,起火的前幾分鐘,燃燒的面積小,只需用少量的水便可將火撲滅,不至于發(fā)展成火災。
因此,高位消防水箱在整個消防給水系統(tǒng)中具有重要的作用,應保證其無論在任何情況下都具備安全性和可靠性,不能靠設計師或者甲方主觀認為“條件許可還是不許可”去判斷消防水箱間是否需要設置。建議對于冬季有結冰風險的地區(qū),應統(tǒng)一要求其設置消防水箱間,并在水箱間內設置空調或者暖氣片,以保證環(huán)境溫度不低于5℃。這樣雖然增加了土建造價,但是減少了水箱保溫防凍和電伴熱的造價,更保證了高位消防水箱的安全可靠。
《消規(guī)》第7.4.3 條規(guī)定:“設置室內消火栓的建筑,包括設備層在內的各層均應設置消火栓”。根據(jù)其條文說明:“因工程的不確定性,設備層是否有可燃物難以判斷,另外設備層設置消火栓對撲救建筑物火災有利,且增加投資也很有限,故本條規(guī)定設備層應設置消火栓”。對于首層為“架空層”的建筑,是否需要設置消火栓,首先應分析“架空層”是否有可燃物,且是否屬于室內建筑空間。
架空層是用結構支撐且無外圍護墻體的開敞空間?,F(xiàn)行國家標準JGJ 36-2016《宿舍建筑設計規(guī)范》第4.3.14 條規(guī)定:“宿舍建筑宜利用入口架空層或地下、半地下空間設置集中的非機動車停車處”。GB 50096-2011《住宅設計規(guī)范》第6.9.4 條規(guī)定:“當住宅的地上架空層及半地下室做機動車停車位時,其凈高不應低于2.20m”。
因此,架空層的使用功能是不確定的,要根據(jù)項目的具體情況來確定其使用功能。如果架空層作為非機動車停車處,那么就存在可燃物,按規(guī)范應設置室內消火栓。如果架空層僅僅作為建筑通風防潮的一種措施,或者作為建筑方案設計的一種表現(xiàn)方式,沒有任何使用功能,那么就可以認為其中沒有可燃物,是一個開敞的室外空間,不需要設置室內消火栓,可以僅依靠室外消火栓系統(tǒng)來保護。
對于消防規(guī)范中與消防給水系統(tǒng)相關的部分條文內容,本文給予了以下幾點理解和思考:
(1)設置有室內消火栓系統(tǒng)的住宅建筑,建議直接采用帶軟管卷盤的消火栓箱;沒有設置室內消火栓系統(tǒng)的住宅建筑,建議適當增大入戶生活給水管道的設計壓力,將輕便消防水龍直接接在室內的生活給水管道上。
(2)對于地塊較小、僅設室外消防水池和取水口就能夠滿足保護范圍的小區(qū),如果小區(qū)遠離城鎮(zhèn),消防車無法及時到達,那么就必須設置室外消火栓;如果消防車可以及時到達小區(qū),那么只需要設置消防水池和取水口即可,不需要再設置室外消火栓。
(3)對于冬季有結冰風險的地區(qū),建議統(tǒng)一要求設置高位消防水箱間,并在水箱間內設置空調或者暖氣片,保證環(huán)境溫度不低于5℃。
(4)架空層如果具有使用功能,存在可燃物,那么就需要設置室內消火栓;如果架空層沒有使用功能,也沒有可燃物,僅是一個開敞的室外空間,那么就不需要設置室內消火栓。