浅谈小高层住宅群消火栓给水系统设计

所属栏目：建筑设计论文发布日期：2011-02-04 07:22 热度：

　　简介：介绍了小高层住宅群消火栓系统设计动态，并提出与生活给水系统合并时，有可靠备用电源的变频或气压给水系统可不设屋顶消防水箱，还建议修订有关消防设计规范的内容。
　　关键字：小高层住宅群,消火栓,给水,系统,设计
　　
　　小高层住宅群设计风靡全国。最初小高层住宅群只是几万m2，现在十几、几十万m2小高层建筑群也是司空见惯。所谓小高层住宅这里指总高十一二层住宅，此类住宅往往采用一梯四户的模式，一层架空用于绿化、管道转换或设零星的商业网点。档次稍低的，也有架空层用做车库，绝大多数则另设地下车库。小高层住宅群消火栓给水系统设计套用现行《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045－95)，往往按如下设计方式：一、消火栓系统单独设置，设临时加压泵房，每个消火栓箱启泵按钮信号均要接至消火栓泵房，由着火信号自动启动消火栓泵。二、必须设不小于6m3(有的地方消防部门要求为12m3)的消防水箱。当建筑最不利点消火栓静水压力低于0.07MPa时，要设消火栓稳压泵。三、为保证消防水不被动用，单独设消防水池或采用液位限制。
　　按上述设计，消火栓与生活给水系统各自独立，室外管位紧张，设计困难；另外投资大，影响建设方的开发利润；屋顶设消防水箱，尤其不设稳压泵房的消防水箱间，严重影响建筑立面。更主要的是，最终使用效果适得其反，有必要认真分析。
　　
　　1.小高层住宅群消火栓、生活给水系统宜合并
　　小高层住宅群一般为普通住宅，小于等于50m，室内消火栓用水量应为10L/s。如果首层有商业网点按二类商住楼考虑则应为20L/s，若有汽车库按Ⅰ、Ⅱ类停车库考虑亦采用20L/s。即使按20L/s，生活用水量按350L/(人•d)计算，对于8万m2左右的小高层住宅群，消火栓供水量与生活水供水量基本持平，面积再大则生活供水量大于消防用水。显然，生活水与消防水共管，对于面积越大的小高层住宅群，就水量而言只会更有利于消防。
　　生活给水供水水压与消火栓供水水压差，经计算为0.12～0.18MPa左右，完全可以共用设备。如采用变频供水，生活供水减频，消防恢复原频，可克服生活供水采用消火栓水压耗能略高的毛病。
　　对于小高层住宅群而言，室外给水工程量比较可观，生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍；对于有地下汽车库，总图紧张的小区，有时竟很难找到管道位置。更应引起有关部门注意的是，某地消防检查统计表明，单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格。"消防突击检查时运行合格率较低"的原因，恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。生活给水系统的增加投入可以增加售房卖点或住户对物业管理的满意程度。生活给水一旦出问题，住户的投诉会增加开发商及物业管理者的压力。生活给水泵因常用，开发商甚至愿意选购进口不锈钢泵；同时，物业管理有完善、规范化的管理制度。消火栓给水系统则不然，很多只是应付例行公事的消防检查，得不到应有的重视，最终单设消火栓给水系统反倒不安全，这是事实，建议规范的编制者正视这一实际国情。
　　现行消防规范还规定，消防水不能动用。消火栓系统死水一潭，还不如允许少量动用，比如绿化灌溉用水。保证半个月或一个月，消防系统换水一次，以防止消防水质的恶化，但最根本的措施还在于消火栓给水与生活给水系统合并。
　　
　　2.满足消防水量、水压，有可靠备用电源的变频或气压给水系统应视为常高压给水系统，可以不设屋顶消防水箱
　　何为常高压给水系统，《高规》无明确定义，笔者个人理解：对于水消防系统而言，无论是准工作状态或消防时，都能保证消防水量与消防水压要求，即可认为是常高压给水系统。重庆一带在山上设蓄水池是一种常高压给水方式；有可靠备用电源、生活与消火栓给水合用，而且配备容积600L以上稳压罐的变频或气压给水系统，也应划归常高压给水系统。
　　担心变频或气压给水不能保持常高压的原因，无非担心电源切换时间以及设备机械故障。实际上生活消防合用的变频或气压给水系统，为了加强其消防功能，在供电电源设计上均下足功夫；为提高生活给水功能，提高楼宇的销售档次，开发商也往往愿意花大价钱购置高级发电机。根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16－92)6.1.5.1机组应始终处于准备启动状态，当市电中断时，机组应立即启动，并在15s内能投入正常带负荷运行。"笔者多次在现场发现，电源转换快得几乎是眨眼的工夫，慢的也从不超过15s的规定。
　　对于小高层建筑群而言，即使15s的消火栓供水量，也就是300L。保守点按30s，即稳压罐水容积到600L，足以保证消火栓系统的安全。
　　至于设备故障，生活给水泵及消火栓给水泵互相备用，大大增加了设备的安全性。何况山上的水池及管道输送也不是绝对没有故障的可能。随着科技的发展，设备的可靠性还会进一步提高。设屋顶消防水箱对于大型高层建筑问题不大，但对于小高层住宅群则有异议。如果一次着火区设一个显然做不到万无一失。《高规》未见着火次数的规定，《建规》则规定≤2.5万人为1次，≤5万人为2次。按如今一般人均面积，2.5万人反推算，住宅面积至少也在50万m2以上；按较高的容积率，住宅占地面积也要28万m2，其半径在200m以上。即使屋顶消防水箱在中心位置，管道阻力也相当可观。笔者曾对某工程计算距屋顶消防水箱半径130m左右楼层消火栓系统水压。小区管道按DN150计算，从屋顶消防水箱到该楼屋顶水阻就要10.99m，显然无法满足该建筑消火栓的充实水头。如果为此每一座小高层都加消防水箱，这种方式又显得过于原始，造价也高。相反，可靠的生活、消火栓给水合并变频给水系统，则无此弊病。
　　姜文源先生曾撰文"从供水技术看，设置变频调速给水设备，在电源可靠的前题下，无需再设水箱储备消防水量"，然而又以所谓"国情"，否定了上述立论。至于国内"仅靠高位消防水箱所储存消防水量来扑灭火灾的"案例当然会有，但不能说明只有设高位水箱才能灭火，依靠现代高科技技术措施，未必不如纯自然的措施。
　　房地产行业进入市场机制以来，对房屋美观、实用提出更高的要求，出现许多新型建筑，对传统消防方案，提出这样或那样的意见；中央及老百姓期望房价下降也对消防提出新的要求。消防规范举足轻重，能否在保证安全的前提下采取更节省的方案，殷切期望给排水学术界的泰斗及规范编制者根据时代的进一步发展，完善有关消防设计规范。
　　
　　3.现阶段小高层住宅群消火栓给水系统设计要点
　　在针对小高层住宅群消火栓给水系统新规范未产生以前，为保证业主的利益和消火栓给水系统的更为可靠，现阶段设计采用部分变通做法，得到当地消防部门的批准。设计要点如下：
　　(1) 单体小高层建筑内消火栓给水与生活给水系统分开，生活给水设进户总管，进户总管上设电磁阀，有火警信号时电磁阀关闭，防止着火时水源被生活给水系统占用。共用水池储量为生活用水与消防用水的总和，变频给水装置的水量为两者之和。
　　(2) 小高层住宅群室外生活给水与消火栓给水合流，以合用最大水量，最高水压选变频给水泵。变频水泵压力为可调，分别设生活给水压力及消火栓给水压力两档，消火栓给水压力与消火栓连锁，着火时火灾信号自动改变变频给水压力设置。
　　(3) 小高层单体内消火栓给水系统与室外给水干管之间，设两路进水管，每条进水管除了加闸阀外，加止回阀或管道倒流防止器，止回阀接近室内端接消防水泵接合器，避免给水系统污染。
　　
　　4.结论
　　(1)消防有关规范对小高层住宅群消火栓系统设计应研究专门、针对性的规定。
　　(2)消防规范对水消防常高压系统的定义应根据科技的发展及工程实践，允许采用现代科学措施保持给水常高压的方式。
　　(3)小高层住宅消火栓给水系统设计应有新突破。

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