高層建筑屋頂消防水箱淺議

1、 高層建筑屋頂消防水箱淺議  高層建筑因現(xiàn)有消防裝備的限制，其防火設(shè)計(jì)應(yīng)立足于自救，且應(yīng)以室內(nèi)消防設(shè)施為主。水，作為主要的滅火劑已被廣泛采納，尤其是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)因其滅火效率高、二次水災(zāi)難小而被廣闊設(shè)計(jì)人員所青睞。為了達(dá)到快速滅火的目的，有關(guān)規(guī)范對(duì)室內(nèi)消防供水系統(tǒng)的水量和水壓均做了明確規(guī)定。在城市供水中，由于大部分城市管網(wǎng)為枝狀，且生活、消防采納合流制，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，市政管網(wǎng)的壓力和事故點(diǎn)出水口的水量難以滿意高層建筑設(shè)計(jì)的壓力和流量，另一方面，即使市政管網(wǎng)能滿意其用水量的要求，一般狀況下也不允許水泵直接從管網(wǎng)中抽取，以免供水管道中消失負(fù)壓，影響四周其他用戶，因此，高層建筑通常設(shè)計(jì)消防

2、水池，或利用水井、自然水源等，通過(guò)水泵及其他加壓設(shè)備供水。規(guī)范規(guī)定，設(shè)有穩(wěn)壓泵、氣壓罐、變頻調(diào)速水泵的供水設(shè)備均為臨時(shí)高壓供水系統(tǒng)，而臨時(shí)高壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置消防水箱，以保證最不利點(diǎn)室內(nèi)消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)撲救初期火災(zāi)所需的水量和水壓，達(dá)到快速撲救初期火災(zāi)的目的。     一、消防水箱的容積計(jì)算     對(duì)于需設(shè)消防水箱的系統(tǒng)，其貯水量首先應(yīng)滿意消防10min（分鐘）室內(nèi)用水量。為便于維護(hù)、管理，設(shè)計(jì)時(shí)習(xí)慣做法是將生活、消防合用水箱。對(duì)于合用水箱，其有效容積應(yīng)滿意：     VVtVsVfVx，其中Vt（m

3、3）為生活用水量，Vs（m3）為生活調(diào)整水量，Vf（m3）為高峰負(fù)荷儲(chǔ)備水量，Vx（m3）為消防用水量，其中Vxq6001000，q為室內(nèi)消火栓或自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量（升秒）。若室內(nèi)消火栓與自動(dòng)噴水系統(tǒng)水箱單獨(dú)設(shè)置時(shí)，其容量應(yīng)滿意各自要求。當(dāng)室內(nèi)消火栓與自動(dòng)噴水系統(tǒng)共用一個(gè)消防水箱時(shí)，依據(jù)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ8485）的規(guī)范說(shuō)明，其消防用水量可不小于18立方米。由于在同一建筑物內(nèi)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，一般是在室內(nèi)消火栓投入使用之前，自動(dòng)噴水系統(tǒng)開(kāi)頭啟動(dòng)噴頭滅火，若每只噴頭按流量1331s計(jì)算，可供23個(gè)噴頭10min消防用水量，或2支水槍15個(gè)噴頭10min用水量，符合撲救初期火災(zāi)的

4、要求。對(duì)于采納分區(qū)供水的系統(tǒng)，若采納并聯(lián)方式，則每區(qū)水箱消防水量容積應(yīng)按上式計(jì)算；對(duì)于采納串聯(lián)方式供水系統(tǒng)，此時(shí)的水箱，除保證低區(qū)消防10min用水量外，主要還應(yīng)起上一區(qū)水池的作用，其消防儲(chǔ)水量應(yīng)滿意該區(qū)火災(zāi)連續(xù)時(shí)間內(nèi)用水量即Q（q1t1q2t2）q3t3，（q1、q2、q3為室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量及水箱補(bǔ)水流量，t1、t2、t3為規(guī)范規(guī)定的火災(zāi)連續(xù)時(shí)間及補(bǔ)水時(shí)間），同時(shí)，還應(yīng)滿意該區(qū)生活用水需要。為了確保消防用水量不被挪作它用，水箱出水管要實(shí)行肯定的技術(shù)措施，一般狀況下，生活、消防出水管應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，并在生活用水出水管上實(shí)行破壞虹吸法和掌握水位法。如圖所示。對(duì)于高度超過(guò)50m的建筑，

5、室內(nèi)消防供水系統(tǒng)每區(qū)宜設(shè)兩個(gè)水箱，并用連通管連接。兼作水池的水箱應(yīng)分成網(wǎng)格，以便清洗和檢修時(shí)不停水。     二、管道布置     按規(guī)范要求，消防水箱應(yīng)設(shè)進(jìn)水管、出水管、溢流信號(hào)管、通氣管等，為了保證水質(zhì)不被污染并定期排放水中的沉淀物和雜質(zhì)，消防水箱還應(yīng)設(shè)放空管。對(duì)于出水管的管徑，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)流量和流速來(lái)確定，即d（m）（4q314v）（12）（q：m3s v：ms）。對(duì)消火栓系統(tǒng)而言，水箱出水管經(jīng)增壓（指水箱高度不能滿意水力計(jì)算要求的）后，可以直接與消火栓管網(wǎng)連接，而對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，必需經(jīng)濕式報(bào)警閥后，才能與噴淋立管相接，而絕不

6、能不經(jīng)濕式報(bào)警閥直接與管網(wǎng)相連，由于報(bào)警閥上的水力警鈴是靠水的沖動(dòng)來(lái)報(bào)警的，若不經(jīng)報(bào)警閥，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，壓力水進(jìn)不了報(bào)警通道，致使壓力開(kāi)關(guān)、水力警鈴不動(dòng)作，更不會(huì)快速發(fā)出電信號(hào)啟動(dòng)噴淋泵，從而使管網(wǎng)內(nèi)的水源得不到充分保證。為避開(kāi)消防水泵開(kāi)啟后水經(jīng)供水管網(wǎng)進(jìn)入消防水箱，消防水箱的出水管上還須加逆止閥，以阻擋水進(jìn)入消防水箱并保證消防水泵開(kāi)啟時(shí)維持管網(wǎng)壓力。     三、加壓措施     按規(guī)范要求，高位消防水箱的設(shè)置高度應(yīng)滿意系統(tǒng)中最不利點(diǎn)所需的水壓要求，最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不小于7m水柱（超過(guò)100m時(shí)靜水壓力不低于15m水柱），最不利

7、點(diǎn)處噴頭工作壓力均不應(yīng)小于5m水柱，若加上沿程和局部水頭損失，則消防水箱水位最低點(diǎn)與最不利點(diǎn)的幾何高度至少不低于20m左右，這不僅影響了建筑物的美觀，而且對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工也造成了肯定的困難，因此，設(shè)在高層建筑頂部的消防水箱一般是滿意不了最不利點(diǎn)消火栓或自動(dòng)噴水設(shè)備水壓要求，須設(shè)增壓設(shè)施。常用的設(shè)備有氣壓罐或穩(wěn)壓泵。設(shè)計(jì)時(shí)，假如單獨(dú)在水箱的出水管上設(shè)加壓泵，則由于管網(wǎng)內(nèi)沒(méi)有可供調(diào)整水量，一旦管網(wǎng)消失滲漏現(xiàn)象，則管網(wǎng)內(nèi)的壓力會(huì)快速下降，使加壓泵啟閉頻繁，影響其使用壽命。對(duì)于單獨(dú)使用氣壓供水的設(shè)計(jì)，在實(shí)際工程中也有許多。在我市已投入使用的工程中，設(shè)計(jì)人員常采納水泵與氣壓罐串聯(lián)的方式加壓，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，效果很好，如圖所示。正常狀況下，由一個(gè)小型氣壓罐維持管網(wǎng)壓力，其蓄水量主要起補(bǔ)漏作用，水泵為小流量、低