多層建筑消防水箱和增壓穩(wěn)壓設(shè)施的思考

1、多層建筑消防水箱和增壓穩(wěn)壓設(shè)施的思考 摘要:多層建筑消防水箱設(shè)置，在現(xiàn)行規(guī)范中有諸多不明確之處，尤其是增壓穩(wěn)壓設(shè)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文通過(guò)對(duì)消防規(guī)范條文和條文說(shuō)明的分析、對(duì)比，對(duì)消防水箱、增壓穩(wěn)壓設(shè)施及氣體頂壓應(yīng)急消防供水設(shè)備的使用提出了自己的看法。關(guān)鍵詞:多層建筑消防水箱增壓穩(wěn)壓一、引言近年來(lái)，在很多的建筑中采用了氣體頂壓供水設(shè)備代替消防水箱，這些建筑存在一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是為了建筑造型的要求或是屋頂結(jié)構(gòu)承重的限制，不便設(shè)置屋頂水箱間，不能按照規(guī)范設(shè)置消防水箱。但是按照消防規(guī)范的要求，臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)是必須設(shè)置消防水箱的，為了達(dá)到消防規(guī)范的要求，采取了一種替代措施。下面就這種做法的必要性進(jìn)行分析

2、。二、什么時(shí)候要設(shè)消防水箱按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006(以下簡(jiǎn)稱(chēng)建規(guī))8.4.4:1、設(shè)置臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的建筑物應(yīng)設(shè)置消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區(qū)給水系統(tǒng)的分區(qū)水箱)。三、設(shè)置消防水箱有什么要求1建規(guī)正文部分對(duì)消防水箱的設(shè)置提出了下列要求:(1)重力自流的消防水箱應(yīng)設(shè)置在建筑的最高部位。(2)消防水量對(duì)水箱容積的要求（從略）。(3)合用水箱時(shí)消防水不被動(dòng)用的措施要求（從略）。(4)消防水箱出水管的單向水流要求（從略）。(5)消防水箱可分區(qū)設(shè)置。2建規(guī)條文說(shuō)明中，對(duì)重力自流水箱的解釋如下:由于重力自流的水箱供水安全可靠，因此，消防水箱應(yīng)盡量采用重力自流式，并設(shè)置在建筑物的

3、頂部(最高部位)，且要求能滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓的要求。（注意，是最不利點(diǎn)消火栓，沒(méi)有提到自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng))問(wèn)題1:對(duì)正文的理解，重力自流的消防水箱應(yīng)設(shè)在建筑最高部位，那么非重力自流的消防水箱是可以不設(shè)在建筑最高部位的，也就是說(shuō)哪怕設(shè)在地下室都可以?問(wèn)題2:對(duì)條文說(shuō)明的理解重力自流的水箱供水安全可靠，畢竟不用動(dòng)力。消防水箱應(yīng)盡量采用重力自流式，也就是說(shuō)也可以不采用重力自流的方式?問(wèn)題3:當(dāng)采用重力自流的水箱時(shí)，應(yīng)設(shè)置在建筑物的頂部(最高部位)，且要求能滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓的要求。筆者認(rèn)為:設(shè)置在建筑物頂部的要求一般還是可以達(dá)到的，而滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓的要求就非?？量塘?。問(wèn)題4

4、:最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓是多少?這個(gè)在規(guī)范中找不到答案(高規(guī)里面倒是有相關(guān)規(guī)定)，筆者認(rèn)為，既然是消防要求，應(yīng)采用較高的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求，或者說(shuō)唯一可以從規(guī)范中找到的線索，那就是依據(jù)建規(guī)8.4.3第7條中對(duì)消火栓充實(shí)水柱的要求來(lái)反推消火栓栓口壓力，這樣的話(huà)，對(duì)于最低標(biāo)準(zhǔn)的7米充實(shí)水柱也要求栓口壓力不小于11m。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，重力自流的消防水箱要設(shè)置在高于最不利消火栓11m的地方，那就相當(dāng)于要增加至少2層的建筑，相信這個(gè)設(shè)置要求對(duì)于大多數(shù)建筑來(lái)說(shuō)是做不到了，所以說(shuō)它苛刻。問(wèn)題5:實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，消防水箱安裝在什么部位?現(xiàn)行設(shè)計(jì)參考書(shū)中，以住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（以下簡(jiǎn)稱(chēng)技術(shù)

5、措施)最具代表性，在2009版技術(shù)措施給水排水分冊(cè)中，關(guān)于消防水箱，對(duì)于多層民用建筑，概括起來(lái)就是:臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)消防水箱，消防水箱應(yīng)為屋頂消防水箱，當(dāng)只為消火栓給水時(shí)，屋頂消防水箱的有效設(shè)置高度應(yīng)為建筑最高處且最高一層的消火栓應(yīng)自流出水。用自流出水取代了建規(guī)條文說(shuō)明中的保證最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓，是降低了規(guī)范的要求嗎?北京市的建筑設(shè)備專(zhuān)業(yè)技術(shù)措施中對(duì)消防水箱的設(shè)置要求是:設(shè)置室內(nèi)消防水泵加壓供水的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的建筑物，除設(shè)置干式消防豎管的建筑物外，應(yīng)設(shè)高位消防水箱:高位消防水箱與最不利點(diǎn)處消防設(shè)施的最小高度差，單設(shè)消火栓系統(tǒng)時(shí)，只要設(shè)于建筑物最高處即可，最高的什么程度，沒(méi)有

6、任何要求，更沒(méi)有最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓的要求，同樣是降低了規(guī)范的要求嗎?實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，我們也是按照技術(shù)措施來(lái)實(shí)施的?？梢?jiàn)，我們并沒(méi)有完全按照建規(guī)要求來(lái)，采用了規(guī)范推薦的具有較高供水安全性的重力自流水箱，卻忽視了重力自流水箱的最不利消火栓栓口靜壓的要求。問(wèn)題6:高位消防水箱是否必須滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓栓口靜壓?我們都是按照可以不滿(mǎn)足操作的，那么有沒(méi)有根據(jù)呢?建規(guī)8.4.3第7條：高層廠房(倉(cāng)庫(kù))和高位消防水箱靜壓不能滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓要求的其他建筑，應(yīng)在每個(gè)消火栓處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕，并應(yīng)有保護(hù)措施。原來(lái)建規(guī)中還是有機(jī)可循的，高位消防水箱靜壓可以不滿(mǎn)足最不利點(diǎn)消火栓要求，只要通過(guò)在消火栓

7、處設(shè)置直接啟動(dòng)消防泵的按鈕就解決了。所以我們以上關(guān)于消火栓栓口靜壓的討論就有點(diǎn)多余了，都可以按不滿(mǎn)足來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)楫吘蛊胀üI(yè)與民用建筑設(shè)置常高壓的少，對(duì)于臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，只要設(shè)計(jì)消火栓給水系統(tǒng)，都會(huì)要求設(shè)置啟泵按鈕的。 四、設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的建筑的消防水箱如何設(shè)置以上討論的都是單設(shè)消火栓給水系統(tǒng)的多層建筑，那么同時(shí)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以后該怎么設(shè)置呢?自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50084-2001)2005年版(以下簡(jiǎn)稱(chēng)自噴規(guī)范)，關(guān)于消防水箱提出以下要求:10.3.1采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)高位消防水箱，其儲(chǔ)水量應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。消防水箱的供水，

8、應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭的最低工作壓力和噴水強(qiáng)度。10.3.2不設(shè)高位水箱的建筑，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)氣壓供水設(shè)備。氣壓供水設(shè)備的有效水容積，應(yīng)按系統(tǒng)最不利處4只噴頭在最低工作壓力下的10min有水量確定。問(wèn)題1:對(duì)規(guī)范條文的理解:首先，明確了消防水箱的設(shè)置部位，必須是高位消防水箱，那就是建筑頂部最高部位:其次，明確了消防水箱的替代方案，如果相關(guān)規(guī)范允許不設(shè)高位消防水箱，可以用氣壓供水設(shè)備。那么相關(guān)規(guī)范有沒(méi)有允許不設(shè)高位消陰水箱的呢?筆者認(rèn)為建規(guī)就允許，因?yàn)榻ㄒ?guī)沒(méi)有要求消防水箱必須要設(shè)于建筑頂部，只是最好設(shè)于建筑頂部。也就是說(shuō)任何建筑，都可以采用氣壓供水設(shè)備來(lái)替代自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的高位消防水箱。問(wèn)題2:高

9、位消防水箱能滿(mǎn)足壓力和噴水強(qiáng)度的要求嗎?這里涉及到對(duì)規(guī)范條文的理解的分歧，系統(tǒng)最不利處噴頭是什么概念?按照自噴規(guī)范9.1.1系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力應(yīng)計(jì)算確定這句話(huà)來(lái)推斷，系統(tǒng)最不利處噴頭是指系統(tǒng)中供水最不利的那只噴頭。如果按照這個(gè)理解，即使一只嘖頭工作壓力最低可以達(dá)到0.05mpa，用嘖淋干管輸送1只噴頭的流量(1l/s左右)，那也需要高位消防水箱和最不利點(diǎn)處噴頭的有效位差達(dá)到5m以上，一般多層建筑的高位消防水箱很難達(dá)到這個(gè)要求。但按照自噴規(guī)范10.3.1條文說(shuō)明，消防水箱的設(shè)置目的在于:提供系統(tǒng)啟動(dòng)初期的用水量和水壓，在供水泵出現(xiàn)故障的緊急情況下應(yīng)急供水，確保噴頭開(kāi)放后立即噴水，控制初

10、期火災(zāi)和為外援滅火爭(zhēng)取時(shí)間。要求消防水箱滿(mǎn)足供水最不利樓層和部位噴頭的最低工作壓力和噴水強(qiáng)度的原因，是由于位差的限制，消防水箱向建筑物的頂層或距離較遠(yuǎn)部位供水時(shí)會(huì)出現(xiàn)水壓不足現(xiàn)象，使在消防水箱供水期間，系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度不足，因此將削弱系統(tǒng)的控滅火能力。那么是否可以這么理解:高位消防水箱要能滿(mǎn)足自動(dòng)嘖水滅火給水泵故障時(shí)，系統(tǒng)在最不利樓層的噴水強(qiáng)度。如果這樣理解的話(huà)，高位消防水箱的供水能力要按照作用面積與噴水強(qiáng)度的乘積來(lái)計(jì)算，相當(dāng)于在屋頂又設(shè)了一套自動(dòng)噴水滅火給水泵，那么對(duì)高位消防水箱的出水口壓力和流量的要求就非常高了，一般高位消防水箱是不能滿(mǎn)足規(guī)范的要求的?；谝?guī)范正文和條文說(shuō)明的矛盾，結(jié)合現(xiàn)實(shí)的

11、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，筆者認(rèn)為:高位消防水箱出水管的供水能力只需要滿(mǎn)足一只噴頭的壓力和流量是可以接受的，也是可以做到的，但是要付出消防水箱間高高聳立的代價(jià)。五、多層建筑高位消防水箱不能滿(mǎn)足系統(tǒng)壓力時(shí)的解決方案當(dāng)多層建筑的高位消防水箱不能滿(mǎn)足系統(tǒng)壓力要求時(shí)(通常都是不能滿(mǎn)足自動(dòng)噴水滅火給水系統(tǒng)的壓力要求)，是否允許設(shè)置增壓穩(wěn)壓設(shè)備，建規(guī)和自噴規(guī)范均沒(méi)有明確。方案一:設(shè)消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用高位消防水箱，設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)備為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)補(bǔ)償壓力。筆者認(rèn)為這種方案雖然沒(méi)有在規(guī)范中予以明確，但是可以滿(mǎn)足最不利點(diǎn)處一只噴頭流量和壓力的要求，與規(guī)范要求是吻合的。但是當(dāng)多層建筑較低部位發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了取得與正

12、常高位消防水箱一致的效果，需要注意應(yīng)該增設(shè)水箱與增壓穩(wěn)壓設(shè)備出水管的旁通管，旁通管上設(shè)止回閥，以克服增壓穩(wěn)壓設(shè)備的阻力損失。這一方案技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理。方案二:采用高位消防水箱來(lái)給消火栓系統(tǒng)提供初期水量，采用氣壓供水設(shè)備來(lái)給自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)提供初期水量，這種做法在規(guī)范條文中是有據(jù)可依的，但是會(huì)增加屋頂水箱間的建筑面積，增加土建和設(shè)備投資。六、無(wú)條件設(shè)置高位消防水箱時(shí)的替代方案當(dāng)因?yàn)楦鞣N原因不能設(shè)置高位消防水箱時(shí)，有什么方案可以替代高位消防水箱?方案一:低位消防水箱加設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)備。前面已經(jīng)討論過(guò)，建規(guī)并沒(méi)有禁止不能重力自流的低位水箱，但是為了能夠供水并滿(mǎn)足壓力要求，就必須給低位消防水箱設(shè)置增壓穩(wěn)

13、壓設(shè)施?？墒且?guī)范并沒(méi)有提供水箱出流的流量要求，那么是供一只消火栓還是供室內(nèi)消火栓用水量，流量的可選范圍較大。當(dāng)建筑火災(zāi)發(fā)生在較低部位，高位消防水箱的出流量是可以達(dá)到室內(nèi)消火栓用水量的，為了達(dá)到和高位消防水箱一致的效果，增壓泵流量應(yīng)達(dá)到消火栓用水量才滿(mǎn)足要求。這樣的增壓泵流量、揚(yáng)程、功率和消火栓主泵基本一致，相當(dāng)于設(shè)了兩套消防主泵，因?yàn)榇蠊β仕玫膯?dòng)時(shí)間問(wèn)題，消防初期水量(尤其火警30s內(nèi))無(wú)法得到滿(mǎn)足，所以筆者認(rèn)為，此方案不可行。方案二:用可以模擬高位消防水箱出水工況的設(shè)備來(lái)替代高位消防水箱，這個(gè)設(shè)備雖然置于地下泵房或其他部位，但是所存消防水量可以通過(guò)有壓氣體的壓力自流進(jìn)入消防管網(wǎng)，不需要電力提升，不需要明確消防水箱的出流量，不需要等待水泵的啟動(dòng)時(shí)間，這就是氣體頂壓應(yīng)消防氣壓給水設(shè)備。這種方案既適用于可替代消火栓系統(tǒng)的高位消防水箱，也可與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的氣壓供水設(shè)備合并設(shè)置，在目前規(guī)范的要求下，是替代高位消防水箱的最好方案七、結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上的分析，可得出如下結(jié)論:1.設(shè)高位消防水箱的多層民用建筑，當(dāng)單設(shè)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)時(shí)，滿(mǎn)