高層建筑消防給水

1、廣州市公安消防局消防監(jiān)督執(zhí)法業(yè)務培訓 一、高層建筑消防給水形式 二、分區(qū)供水原理 三、分區(qū)供水中需探討的幾個問題 四、高層建筑供水中的兩個誤區(qū) 五、高層建筑供水對裝備的要求 給水方式的選擇是高層建筑消防給水系統(tǒng)設計中一個非常重要的環(huán)節(jié)，往往決定著系統(tǒng)的成功與失敗。以下是高層建筑常見的給水方式 不分區(qū)給水方式不分區(qū)給水方式不分區(qū)給水方式 此種方式一般用于建筑高度不超過50米的高層建筑。為什么會以50米為劃分界線第二節(jié)分區(qū)供水原理部分將做詳細介紹。其最大優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、設備少，但對管材管件及用水設備等的耐壓要求高。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 此種方式一般用于建筑高度超過50米的高層建筑。分區(qū)給水系統(tǒng)

2、有串聯(lián)分區(qū)供水系統(tǒng)和并聯(lián)分區(qū)供水系統(tǒng)兩種形式，其中并聯(lián)供水系統(tǒng)按照水泵和管網(wǎng)又分為水泵并聯(lián)分區(qū)供水系統(tǒng)和管網(wǎng)并聯(lián)分區(qū)供水系統(tǒng)，左圖為水泵并聯(lián)形式，即高區(qū)和低區(qū)分別設置水泵。因多了消防水泵和豎管，故造價較高，占地面積大，現(xiàn)少用。但舊的高層建筑中還采用，如花園酒店。其優(yōu)點是各區(qū)水泵單獨運行，系統(tǒng)可靠性較好。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 但水泵并聯(lián)另一種變通形式較為普遍使用，即采用雙級雙出口消防水泵，高區(qū)發(fā)生火災時，即水泵高區(qū)出水口出水供水，低區(qū)發(fā)生火災時，水泵低區(qū)出水口出水供水。此種方式節(jié)省一套消防水泵，同時還能節(jié)省水泵房占地面積。兩套水泵合為一套雙出口型消防水泵分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式兩個出水口可同

3、時出水，也可單獨出水。雙出口水泵起到一泵當二泵的作用，當兩個出口同時出水時，會很好地解決不同給水分區(qū)的分界處的摟層發(fā)生火災時的消防給水問題，既減少變配電的增容量，達到降低工程設備費用的目的。所以，雙出口水泵供水是高層建筑消防給水中一種有發(fā)展前途的供水設備。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 左圖為管網(wǎng)并聯(lián)形式，即供水堅管直接到高區(qū)，只設置一臺消防水泵，水泵揚程以高區(qū)校核，在高區(qū)以下區(qū)采用經(jīng)過減壓閥后再接入管網(wǎng)。此種給水方式系統(tǒng)簡單，水泵機組少，占地面積小，節(jié)約造價，建設單位比較容易接受，也比較利于設計和施工。由于減壓閥具有上述的優(yōu)勢，因而在消防給水系統(tǒng)中得到廣泛的應用。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式尤其是高低

4、兩區(qū)交界的兩層失火時，只需要啟動一臺水泵。不足之處是由于只設置一套消防水泵，可靠性降低。另一個問題是，對通過減壓閥的水流的水質(zhì)要求較高。生活給水系統(tǒng)由于采用給水塑料管，水質(zhì)較好，對減壓閥減壓給水很有利。消防給水管道一般采用鍍鋅鋼管，往往因長時間不運行而受到銹蝕，產(chǎn)生鐵銹等。一旦使用容易堵塞減壓閥前的過濾器或減壓閥，對滅火產(chǎn)生嚴重影響。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式中區(qū)水箱消防水池消防泵組消防豎管中區(qū)消火栓系統(tǒng)低區(qū)消火栓系統(tǒng)減壓閥水泵接合器組低區(qū)水箱分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 左圖為串聯(lián)分區(qū)供水形式，即供水堅管到中間水箱，再通過水泵抽取中間水箱水至高區(qū)，各區(qū)水泵分別串聯(lián)加壓，水泵工作壓力小，運行安全可靠

5、。該系統(tǒng)的缺點是占用上層使用面積，易產(chǎn)生噪聲和二次污染，投資大，設備分散，維護管理不便，同時。由于上面分區(qū)供水受下面分區(qū)給水的影響，安全性較差。但在一些超高層建筑中，尤其是高區(qū)不在消防車供水范圍內(nèi)的超高層建筑，使用較多，如威斯汀酒店。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 由于下一個分區(qū)高位水箱（中間水箱）是最高分區(qū)的水源，其供水有兩種方法： 在火災延續(xù)時間內(nèi)最高分區(qū)的消防水量全部存貯于下一個分區(qū)的高位水箱內(nèi)，安全性好。但增加了水箱的容積，同時增加了結(jié)構(gòu)的荷重，此法在實際應用中有一定困難。 分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 在地下層設置水泵作為轉(zhuǎn)輸泵，從貯水池內(nèi)抽水向上轉(zhuǎn)輸流量。發(fā)生火災時，先開轉(zhuǎn)輸泵，再開最高分區(qū)

6、的消防水泵，對水泵的控制要求較高。雖然安全性要差一些，但減少了結(jié)構(gòu)的荷重，系統(tǒng)簡單。轉(zhuǎn)輸水泵的壓水管可以接至最高區(qū)水泵的吸水管上，轉(zhuǎn)輸流量進入中間水箱在火災初期消防流量未達到全流量時，可能會出現(xiàn)從水箱中溢流一部分水量，一般情況下不采用。但是當中間水箱設置的高度能夠以重力流保證本分區(qū)的消防水壓時，轉(zhuǎn)輸流量可進入中間水箱。高位水箱的重力流給水安全性更好，系統(tǒng)更簡單。 分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 串聯(lián)分區(qū)供水還有另外一種形式，即高區(qū)水泵直接從低區(qū)供水堅管或供水管網(wǎng)中抽水至高區(qū)，當高區(qū)發(fā)生火災時，同時啟動高區(qū)消防水泵和低區(qū)消防水泵，此時高區(qū)消防水泵作為轉(zhuǎn)輸泵使用，但此種方式要求兩個水泵同步，控制比較復雜

7、，可靠性降低。在一些超高層建筑中如中華廣場就使用此種方式。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 有文獻總結(jié)高層建筑消防給水方式如下： 高層建筑消防給水系統(tǒng)的給水方式主要由建筑高度確定。 當建筑高度小于70m 時，采用不分區(qū)的給水方式。當建筑高度大于70m 時，應采用分區(qū)給水方式；其中當建筑高度為70130m 時，可采用減壓閥給水方式或并聯(lián)給水方式；當建筑高度為130250m 時，下面兩個分區(qū)可采用減壓閥給水方式或并聯(lián)給水方式，上面各分區(qū)應采用串聯(lián)給水方式及與其它給水方式相結(jié)合；當建筑高度大于250m時，還應采取特殊的措施。分區(qū)給水方式分區(qū)給水方式 同樣的，分區(qū)供水也適用于噴淋系統(tǒng)。但其分區(qū)高度通常以100

8、米為界。不分區(qū)方式串聯(lián)分區(qū)方式并聯(lián)分區(qū)方式1 1、消火栓給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng) 高層民用建筑設計防火規(guī)范第7.4.6.5條規(guī)定：“消火栓栓口的靜水壓力不應大于1.00mpa，當大于1.00mpa時，應采取分區(qū)給水系統(tǒng)。消火栓栓口的出水壓力大于0.50mpa時，應采取減壓措施。注：0.1mpa=10米水柱=1個大氣壓=1kg/cm21 1、消火栓給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng) 同時，第7.4.7.2條規(guī)定：”高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消火栓靜水壓力。當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07mpa；當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應

9、低于0.15mpa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時，應設增壓設施?！?1 1、消火栓給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng) 假設某棟99米高建筑的建筑，各層消火栓離地面均為1.1米，最高層消火栓靜水壓力正好為0.07mpa，如不分區(qū)則首層消火栓至少為0.07+0.991.06mpa，按照7.4.6.5條規(guī)定則必須采用分區(qū)供水。類似的，如高101米的超高層建筑，最高層消火栓靜水壓力正好為0.07mpa，如不分區(qū)則首層消火栓至少為0.15+1.011.16mpa， ）， 1 1、消火栓給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng) 再看，高度為50米的建筑，按照上述方法計算顯然是不需要考慮分區(qū)供水的，但為什么在第一節(jié)中講到超過

10、50米就考慮分區(qū)供水呢。僅考慮第7.4.6.5條同時規(guī)定了：“消火栓栓口的出水壓力大于0.50mpa時，應采取減壓措施。”也就是說，當一個分區(qū)內(nèi)最高點消火栓與最低點消火栓超過50米、最高點消火栓出口壓力達到充實水柱的要求時，則最低點消火栓出口壓力必然會超0.5mpa，因此需要做采取減壓措施，會增加工程成本，因此一般情況下超過50米的高層建筑均會分區(qū)供水。（有文獻認為可以放寬到70米） 因此可以得出如下結(jié)論：對于不分區(qū)供水方式,其供水的建筑高度仍宜控制在50 m 左右 ,對于接近100 m的高建筑采用不分區(qū)供水,會造成建筑底部多層必須采用具有減壓穩(wěn)壓功能的消火栓,且管網(wǎng)壓力大,資源浪費嚴重,投資

11、成本高,對于采用分區(qū)供水的高層建筑宜采用減壓閥分區(qū)供水,這種供水方式具有占用建筑空間小、設計靈活性大等優(yōu)點,更適合現(xiàn)代高層建筑設計。1 1、消火栓給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)2 2、噴淋給水系統(tǒng)、噴淋給水系統(tǒng)2 2、噴淋給水系統(tǒng)、噴淋給水系統(tǒng)1 1、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水泵接合器的問題泵接合器的問題1 1、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水泵接合器的問題泵接合器的問題1 1、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水、消防車供水范圍外的分區(qū)是否需要設置水泵接合器的問題泵接合器的問題 （2）采用90水帶供b類泡沫，高度達到370m，泡沫從消防車出口供至槍口用時4分30秒。 （3）采用65水帶供b類泡沫，高度達到335m。高層供水測試數(shù)據(jù)高層供水測試數(shù)據(jù) （1） at水罐消防車和一七式壓縮空氣泡沫消防車單泵采用65支線水帶供水，高度均超過130m。 2 2、串聯(lián)供水時，中間水箱的設