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高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨作者：肖楚雄来源：《城市建设理论研究》2013年第24期摘要：消防给排水工程，是消防系统的重要组成部分。
民用建筑必须做好消防给排水设计，本文针对当前的环境对民用建筑消防给排水的设计进行了说明。
关键词：民用建筑消防给排水设计中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：前言建筑消防给排水的设计是否科学、合理关系到民用建筑的安全以及人民群众的利益，为此，必须得到设计单位的重视，设计时着重考虑消火栓布置、消防排水、消防水池设置、消防水泵房设计等问题。
在实际工程设计时，应依据工程实际，结合经验，通过科学、合理的设计来达到民用建筑消防给排水的安全、可靠。
一、消防给水系统的选择1 按消防给水压力的不同划分按照消防给水压力的不同基本上可以分为临时高压和高压消防给水系统，所谓高压消防给水系统主要是指在管网内保持灭火所需要的水压和水量，不需要直接启动升压设备，而是使用灭火设备进行灭火，这个系统较为简单，如果在条件允许的情况下可以先考虑使用。
而临时高压给水系统一般存在两种情况，其中一种是当管网内最不利点周围的水量和水压不能够满足灭火的要求，当火灾产生的时候需要启动消防水泵，从而使得流量和压力达到灭火的要求。
另外一种情况是管网内保存了足够的压力，而压力由稳压泵或气压给水设备等增压设备来给予有效的保证，在泵房内设置消防水泵，当发生火灾的时候可以立即启动消防泵来使管网压力满足消防水压的要求。
2 按消防给水系统供水范围大小划分按照消防给水系统供水范围大小可以分为区域集中高压给水系统和独立的高压给水系统，区域集中高压消防给水系统有利于管理，并且节约成本，可以使用集中建设的高层建筑。
此外，虽然独立高压给水系统存在管理上较为分散的特点，并且投资较高，但是应用到地震区或者区域内分散建设的高层建筑，较为适用。
3 按消防给水系统灭火方式的不同划分按照消防给水系统灭火方式的不同可以分为自动喷水灭火系统和消防栓给水系统，由于自动喷水灭火系统能够自动报警、控火、灭火和喷水，并且成功率较高，是现今人们采用最多的固定灭火系统，但是这种灭火方式的造价太高。
层民用建筑消防水池的设置高层民用建筑消防水池的设置消防水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物，在其他措施不能保证供给用水量，都需要设置消防水池来确保消防用水量，消防水池在灭火过程中起着非常重要的作用。
《高层民用建筑设计防火规范》7．3．2条规定：“符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：(1)市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；(2)市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。
”高层民用建筑室外消防用水量一般为20～30L／S，室内消防用水量为0～40L／S。
设有自动喷水灭火系统时，自动喷水灭火系统用水量一般为30L／S。
因此一幢高层建筑消防用水量将达70～100L／s，即使市政府管网为环状，有两条进水管，也很难达到既满足生产、生活用水又满足消防用水量的要求。
目前，我国大部分城市市政给水管网还不完善，而各地发展又不均衡，不能满足不设消防水池的基本条件，所以，许多高层建设须设置消防蓄水池。
消防水池的容积关系着灭火的安全性。
《高层民用建筑设计防火规范》7．3．2条对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求，当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量的室外消防用水量不足部分之和的要求。
”根据室内外消防用水量和高层建筑火灾延续时间，一般高层民用建筑消防水池有效容积在500～600m3，有的高层建筑设有雨淋、水幕等系统，则要求的水池容积更大。
在很多情况下，为避免死水，消防水池与生活贮水池合用，使得高层建筑消防蓄水池容积在600～1000m3，甚至更大。
由于城市用地日趋紧张，如此庞大的消防水池，通常将其置于建筑物地下室，于是带来了诸多不便。
首先，消防水池的占地面积大，给建筑结构的布置带来了很多困难。
其次，由于消防水量大，生活水量所占比重小，使水池水长时间放置，造成水质变坏。
高层民用建筑设计防火规范》高层民用建筑设计防火规范》是中华人民共和国国家标准，旨在规定高层民用建筑的防火要求。
以下是该标准的部分修订条文。
建筑分类和耐火等级是本标准的基础。
根据建筑的用途和高度，将其分为不同的建筑分类，并规定了相应的耐火等级。
总平面布局和平面布置是建筑设计中非常重要的一环。
本标准规定了一些基本要求，包括建筑之间的防火间距和消防车道的设置等。
安全疏散和消防电梯也是本标准关注的重点。
为了确保人员在火灾发生时能够安全疏散，本标准规定了相关要求，包括疏散楼梯和安全出口的独立设置等。
消防给水和灭火设备是防火工作中不可或缺的一部分。
本标准规定了室内外消防给水管道、消火栓和消防水箱等设备的要求，以及灭火设备的种类和数量等。
防烟、排烟和通风、空气调节也是本标准要求的内容。
为了减少火灾时的烟雾和有害气体对人员造成的伤害，本标准规定了相应的防烟、排烟和通风要求。
电气设备在防火工作中也有着重要的作用。
本标准规定了消防电源及其配电、火灾自动报警系统、火灾应急广播和消防操纵室等电气设备的要求。
商业服务网点是本标准中的一个术语，指的是住宅底部（地上）设置的小型商业服务用房。
为了确保其防火安全，该用房的建筑面积不超过300平方米，采用耐火极限大于1.50小时的楼板和耐火极限大于2.00小时且不开门窗洞口的隔墙与住宅和其他用房完全分隔，该用房和住宅的疏散楼梯和安全出口应分别独立设置。
商业服务网点规范是指在住宅底部（地上）设置的小型商业服务用房，包括百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等。
这些用房的层数不得超过二层，建筑面积也不能超过300平方米。
如果地上二层是小型商业服务用房，则地上一层必须也是小型商业服务用房。
一层和二层的小型商业服务用房建筑面积之和不能超过300平方米。
此外，这些用房的楼板应该具备耐火极限大于1.50小时的特性，隔墙应该具备耐火极限大于2.00小时、不开门窗洞口的特性，以确保住宅和其他用房完全分隔，同时，这些用房和安全出口应分别独立设置，不能交叉或直接连通。
7.2 消防用水量7.2.1 本条基本上保留了原条文的内容。
对高层民用建筑的消防用水量作了规定。
要求消防用水总量按室内消防给水系统（包括消火栓给水系统和与室内消火栓给水系统同时开放的其它灭火设备）的消防用水量和室外消防给水系统的消防用水量之和计算。
当建筑物内设有数种消防用水灭火设备时，其室内消防用水量的计算，一般可根据建筑物内可能同时开启的下列数种灭火设备的情况确定：一、消火栓系统加上自动喷水灭火设备（按第7.2.3条的规定计算）。
二、消火栓给水系统加上水幕消防设备或泡沫灭火设备。
三、消火栓给水系统加上水幕消防设备、泡沫灭火设备。
四、消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备或泡沫灭火设备。
五、消火栓给水系统加上自动喷水灭火设备、水幕消防设备、泡沫灭火设备。
如果遇到上述三、四、五三种组合情况时，而几种灭火设备又确实需要同时开启进行灭火时，则应按其用水量之和计算。
例如：高层建筑的剧院舞台口设有水幕设备和营业厅内的自动喷水灭火设备再加上室内消火栓给水系统需要同时开启进行灭火时，其室内消防用水量按其三者之和计算；如不需同时开启时，可按消火栓给水系统与自动喷水灭火设备或水幕设备的用水量较大者计算。
又如某高级旅馆，其楼内设有消火栓给水系统，在敞开电梯厅的开口部位设有水幕设备，在自备发电机房的贮油间内设有泡沫灭火设备，如只需同时开启两种灭火设备进行灭火，则按其中两者较大的计算，等等。
7.2.2 本条基本保留原条文内容。
高层建筑消火栓给水系统的用水量，是根据火场用水量统计资料、消防的供水能力和保证高层建筑的基本安全以及国民经济的发展水平等因素，综合考虑确定的。
一、不同用途的高层建筑的消防用水量与燃烧物数量及其基本特性、建筑物的可燃烧面积、空间大小、火灾蔓延的可能性、室内人员情况以及管理水平等有密切关系。
高层住宅，一般有单元式、塔式和通廊式建筑等。
单元式住宅的每个单元之间有耐火性能较好的分隔墙进行分隔，火灾在单元之间不易蔓延。
201110108.4 室内消防用水量及消防给水管道、消火栓和消防水箱8.4.1 本条规定了建筑物的室内消防用水量计算方法与最小用水量计算原则。
1 建筑物内设有消火栓、自动喷水灭火系统、水幕系统等数种消防设备时，应根据内部某个部位或区域着火后同时开启灭火设备的用水量之和计算。
例如，百货楼内的营业厅设有消火栓、水自动喷水灭火系统和水幕系统，而百货楼地下室的库房内设有消火栓和自动喷水灭火系统，则应选用营业厅或地下室两者之中的用水总量较大者，作为设计用水量。
总之，凡着火后需要同时开启的消防设施的用水量，应叠加起来作为消防设计流量。
2 本规范表8.4.1中规定的室内消火栓用水量是计算和确定消火栓用水量、消防水池储存水量、消防水箱容量以及消防增压泵供水量等消防设施的依据。
对于消火栓每股水柱的实际出水量，应根据消火栓栓口、消防水带的口径、水枪喷嘴口径、充实水柱等多项参数计算确定。
表中的水量与消火栓实际出水量两者计算方法不同，应按实际需要计算；住宅楼梯间设置的干式消防竖管可陶消防车供水，不计入室内消火栓用水量之内。
建筑物内的消防用水量与建筑物的高度、建筑的体积、建筑物内可燃物的数量、建筑物的耐火等级和建筑物的用途等因素有关。
1)建筑物高度：普通消防车(例如解放牌消防车)按常规供水的高度约为24m。
根据消防车的供水能力，建筑的消防给水可分为高层建筑消防给水系统和低层建筑消防给水系统，划分高度采用24m。
若一般消防车采用双干线并联的供水方法，能够达到的高度(一般情况下，从报警至出水需20多分钟)约为50m。
国外进口的云梯车也达50m，在50m高度内，消防车还能协助高层建筑灭火，但不能作为主要灭火力量。
2)建筑物的体积：建筑物的体积越大，灭火力量需要越多，所需水枪的数量越多、充实水柱长度越长。
因此，所需消防用水量越多。
3)建筑物内可燃物数量：建筑物内可燃物越多，消防用水量越大。
如以室内火灾荷载为15kg／m2(等效木材)作为基数，其消防用水量为1，则火灾荷载为50kg／m2(与木材的等效换算值)时消防用水量就需要1.5。
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合理分配高层民用建筑消
防用水量
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文件编号：KG-AO-3154-73 合理分配高层民用建筑消防用水量
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1. 引言
高层建筑消防用水量分为室外消防用水量与室内消防用水量，其中室外消防用水量即指室外消火栓用水量，室内消防用水量包括室内消火栓用水量、室内自动喷水用水量、室内水幕用水量及室内泡沫用水量等。
室内各消防用水系统相对独立，每个子系统要设消防水泵接合器，消防水泵接合器设在室外，与室内对应的消防子系统相连通，作为室外消防车向室内供水的设施。
《高层民用建筑设计防火规范》（简称《高规》）对以上所述室内外消防用水量均有明确的规定，但对于从室外通过消防水泵接合器向室内输送的消防流量却没有合理的规定。
依据《高规》，一个消防水泵接合器配一个室外消火栓和一辆消防车。
照此说法，一栋
超过80米的一类高层建筑（除住宅以外），至少要设8个消防水泵接合器和11个室外消火栓，其中8个消防水泵接合器和8个室外消火栓专门供应室内高低区消火栓系统和自动喷洒系统用水，这部分水量至少110L/S；另外3个室外消火栓负责供应30L/S室外消防用水量。
《高规》第7.3.6条规定，室外消火栓的数量应按室外消火栓用水量确定。
这与前面的说法是相矛盾的。
前述室内消防用水量已在室内考虑，而室外再增加这部分内容就是重复设计，这种重复设计是否有必要，值得商榷。
如果考虑增加从室外输入到室内的这部分用水量，则室内外消防总用水量计算应为：室内消防用水量X2+室外消防用水量。
由此引起储水池容积、室外消火栓数量、室内管网布置等发生变化。
如果不增加这部分水量，这部分用水量又从什么地方来？笔者根据设计实践就高层建筑消防用水量的合理分配问题谈谈自己的观点。
2. 基本观点
高层建筑室外消防用水量专供高层建筑的室外灭
火而用，灭火时，消防车从室外消火栓取到消防用水，在建筑外围（四周）进行灭火。
室外消火栓的数量应根据《高规》规定的室外消防流量而定，并均匀布置在建筑四周消防车能够容易达到的地方。
高层建筑室内消防用水量（其数值仍按《高规》要求考虑）应分为两部分，各占室内总消防用水量的1/2，其中一部分由室内消防泵系统供水，另一部分由室外消火栓供水，称之为“室外供内消火栓”，这部分消火栓要与上述室外消火栓区别开来，这部分消火栓设在建筑外的水泵接合器附近。
室内各独立系统的用水量均采用这种消防流量的分配方法。
“室外供内消火栓”的水源由市政管网供给，压力要求同一般室外消火栓，其数量根据工程内容依规范的室内消防系统用水量而确定。
通过以上消防流量的分配改进，建筑室内消防泵的供水量可以大大减少，室内消防管网及对应配套设施也有所改变。
3. 实用分析
在实际中，高层建筑发生火灾时按一处着火点考
虑，室内灭火设施重点是在熄灭初期火灾，有效灭火时间段一般在0.5-1.0小时。
所谓一处着火点即指同时打开两支消火栓（另外还有灭火器等），自动喷水喷头一般考虑打开4-10个。
如果扑救及时，当以上设施打开足以能灭掉初期火灾。
消防工作是防消结合，重点在防，消防设施不在于多，而在于精，在于平时维护管理，保证设施的完好性能，关键时刻打得开，用的上，再加上人员的基本素质过得硬，如果有这样的条件，一般就不容易发生火灾，即使发生火灾，人员和设施充分发挥作用，在火灾初期也能将火灭掉，否则再多的水量也无济于事。
如果非救火专业人员在火灾初期不能控制火势，火灾继续扩大，这就需要消防专业人员的帮助，这时从室外补入室内消防水量，由消防人员继续扑救，室内外水量、设施一齐发挥作用。
笔者认为，在实际中把室内消防设施的全部要求水量均放在建筑的消防泵上是不合适的，因为：
⑴室内每货时，在初期不可能全部利用消防泵提供的水量，启动消防泵后，由于供水量大，用水量少，
造成超高压，容易损坏泵、电机及管网相关设施；
⑵消防泵在使用时，由于长期闲置，其质量完好率不能保证；
⑶供电电源及相关设施的质量完好率不能保证；
⑷一般消防泵房设在建筑地下室内，这样，火灾危机泵房或消防控制室内时，消防迸可能中断工作；
⑸消防时直接由消防车从室外供水，其安全性、可操作性更强。
⑹直接利用和依靠未受训练的非专业人员扑救火灾，效率低，安全性差，短时间成功的把握将大打折扣。
4. 结语
高层建筑消防水量应分为三部分：
（1）室外消防水量：从市政管网输入，负责建筑室外灭火；
（2）室外供内消防水量：从市政管网取出，负责建筑室内灭火；
（3）室内消防水量：从建筑专用消防泵输出，
为建筑室内灭火设施提供水量，负责室内灭火。
以次种方法分配高层建筑消防用水量，比以往方法既能减轻建筑物室内消防设施的负担，又可提高建筑消防灭火的安全度。
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