鲲鹏建设集团有限公司浙江杭州
摘要：建筑消防日益重要，尤其是高层住宅中，消防给水在整个建筑的给排水设计中占有极其重要的位置。高层消防给水设计时不仅要满足规范要求，而且还要考虑到实际应用中的可行性，最重要是安全可靠，这样才能够在突发火灾事故的处置中，以最小的代价取得最大的成效。本文结合笔者实际工作经历，针对如何提高高层住宅消防给水系统的合理性、安全性和可靠性，提出在设计中应该注意的问题。
关键词：高层住宅；消防给水；设计
1给水系统的形式的确定与消防水量设计
根据建筑专业提供的建筑参数，结合市政给水管网、管径等参数及住宅规范及地方标准综合考虑后确定给水系统。高层住宅消防给水系统形式的选择，我们应保证系统的安全可靠性，其次还应尽量选用经济合理的供水形式。按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统。笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统，如高层住宅共用消防水池。按高度可分为分区给水和不分区给水。当消火栓栓口的静水压力不大于1.0MPa时，采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于1.0MPa时，采用分区给水形式。分区供水方式建议采用减压阀分区供水方式，其系统简单，造价低，管理方便。此种方式可以保证经济、安全的要求，维护管理方便，但对减压阀的要求较高，应采用可调节减压阀，设定阀后压力并保持恒定。
2设备用房的设计
设备用房的设计注意两个方面：一方面要注意设备用房产生的噪声及振动对住户是否有影响。由于水泵的运转产生的振动目前采取的减震动措施只能减少震动但不能消除震动，例如27层的高层住宅，泵房设于主体下方，已采取了减震动的措施，其产生的震动可以传至27层。住宅主体下方尽量不设置泵房，保障住户不受噪音的影响；另一方面要注意确定尽量减小设备用房面积减少住户公摊面积。根据规范要求及民用建筑节水设计标准确定最高日用水定额，计算出小区日用水量，根据每户卫生器具数及小区总户数可以计算出小区自来水、中水设计秒流量。小区自来水及中水的低位储水箱容积可按最高日用水量的15%~20%确定，可按供水可靠的城市如市政供水管道的管径满足住宅小区设计秒流量，自来水及中水储存水箱作为断流水箱可以适当减小。根据建筑物层数、市政供水压力及各分区最低卫生器具配水点处的静水压不应大于0.35MPa。每个分区的加压泵应设多台，不少于两台同时使用，并应设备用泵。不要只按日用水量的百分比来确定低位储水箱容积，避免水箱容积过大，增加泵房建筑面积。水泵控制柜设单独房间与泵房分开独立设置。
3消防水泵应选用特性曲线平缓型
因为可供选用的消防水泵可以说是很多，但设计选用时，大多都采用清水泵。而清水泵有陡降型、峰值型和平缓型三种QH特性曲线。发生火灾时，消火栓系统并不是一开始就投入若干水枪，达到消防设计流量。自动喷水系统在火灾初期只开1~2只喷头，随着火灾火势的蔓延，喷头逐个开放。在火灾初期，消防系统用水量小于消防水泵设计流量时，将产生超压现象。超压现象在高层住宅中尤为突出，因此，在设计中应选择平缓型水泵。如建筑物内同时有消火栓和自动喷水灭火系统，应将两个基本点系统分开。若合用消防泵，对解决压力波动问题将更加困难。
4水泵接合器数量的确定与增设进水旁通管
室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应分别设置水泵接合器。规范规定消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。当消防分区超过消防车供水范围时，考虑到超高层住宅火灾的危害和影响以及火灾的扑救难度，无论是消火栓系统还是自动喷水灭火系统均应设置水泵接合器。对于串联给水方式，可由消防车通过水泵接合器往设在避难层的中间转输水箱供水，然后通过消防加压泵向消防系统供水。而对于并联和重力给水方式，需要设置消防接力水池和消防接力水泵。
水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。有些设计对水泵接合器位置及数量设计不合理。规范规定水泵接合器的设置，首先应保证与消防车水泵连接方便，其次还应保证在水泵接合器15m~40m范围内有相应的消防水源。然而实际当中有部分水泵接合器安设在墙角、转角或地沟处，无法与消防车快速连接。部分建筑的水泵接合器设计数量不足，其数量设计应通过计算室内消防用水量来确定，而很多设计者在确定时具有较大的随意性，甚至将消防栓系统的水泵接合器用自动喷水灭火系统的水泵接合器来代替。
水泵接合器是消防车从室外消火栓取水增补室内消防用水不足的接口，如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时，水泵接合器多设是没有意义的，应对一些灭火系统适当减少水泵接合器的数量以达到既节省投资又保证消防的安全可靠性。当城市内的某一幢建筑物发生火灾时，应该允许周围建筑物的水压降低。这种作法便是在高层住宅从市政给水管接入的进水管上另外加设旁通阀，使得火灾时，打开旁通阀，市政给水管就能最大可能地给高层住宅的室外消防给水管补充消防水量。
5喷水灭火系统消防设计
5.1设立自动喷淋系统
高层建筑除了自救外，依靠消防车灭火几乎不可能，故高层住宅为商住楼设计，需配备高效且有效的自动喷淋系统，而且笔者认为，现有规范对喷淋系统设置要求无法保证消灭初期火灾的能力，需根据实际情况提高设置要求。
自动喷淋系统由于系统简、维护方便，造价经济、灭火快速高效而越来越受到世界各国的青睐。自动喷淋灭火系统的设计中，喷淋系统可以利用消火栓系统的消防泵，而无需单独设喷淋泵，从而节省了投资和减少泵房占地面积。一旦，楼层发生火灾，喷头爆破喷水灭火，则湿式报警阀后水力警铃会发出报警信号，而且每层的感烟探测器也会发出火警信号，指示火警地点。如果喷头误爆，则水力警铃也会动作，指示值班人员去巡查误爆地点。同时考虑到喷淋系统的作用时间与消火栓系统不同，泵后的管道可成分开设置，以便当火灾时间大于1.0h后切断喷淋系统的供水。为了最大可能地减少火灾损失，控制火灾蔓延，可以在住宅的厨房和入户门附近设置简易自动喷淋系统。
5.2采用合适的喷头
笔者认为，建筑自动喷水灭火系统应用技术的研究中关键是喷头构造和性能的技术研究，因为喷头起着探测火灾、喷水灭火的作用，灭火效果在很大程度上取决喷头的选择和布置的合理性。因此，目前许多国家均在大力研制和开发各种性能喷头，如：快速响应火水力喷头；自动启、闭喷头；一般喷头由于流量小，穿透能力弱，净空高度超过8m时，水流达火焰时已经分散，无法使水冷却导致燃烧释放的热量低于继续燃烧所必须的热量，所以灭火效果不好，在高层住宅中，大水滴喷头能有效穿透火焰，直接接触着火物，有效降低着火物的表面温度，所以用大水滴喷头取代普通标准型喷头，则可有效地解决上述问题。
6结语
高层住宅在我国发展很快，几乎现在一般的小区均为高层。高层住宅消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分，其对建筑消防本身及建筑给排水设计有着不可或缺的意义。高层住宅住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高和特殊的技术要求。所以高层住宅给水消防系统设计只有以人为本，精心设计，才能达到最佳的安全效果和取得最佳的经济效益。
参考文献：
[1]GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范
[2]GB50084-2017自动喷水灭火系统设计规范
作者简介：陈浩（1992.1-），助理工程师，鲲鹏建设集团有限公司，主要从事给排水工程设计工作。