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浅谈高位消防水箱有效容积的计算及取值作者：刘平丽来源：《科技创新与应用》2015年第11期摘要：高位消防水箱是储存扑救初期火灾的消防用水量的储存设备。
在《消防给水及消火栓系统技术规范》规范中关于高位消防水箱有效容积的计算及取值的方式不够明细，还有就是扑灭初期火灾的时间界定不明确，所以在实际设计、审查工作中对高位消防水箱有效容积的取值容易产生混乱。
所以文章针对高位消防水箱有效容积的计算的方式及取值条件进行讨论，如何采取合理统一的方式进行计算和取值，以利于工程应用。
关键词：高位消防水箱；有效容积；初期火灾；计算；取值高位消防水箱是储存扑救初期火灾的消防用水量的储存设备，其作用是供给扑灭建筑物初期火灾时的消防用水量，并保证相应的水压要求。
对于临时高压消防给水系统（独立设置或区域集中）的建筑物均应设置高位消防水箱。
《消防给水及消火栓系统技术规范》（以下简称《消防水规》）规范中均涉及高位消防水箱有效容积的计算及取值。
由于规范中针对高位消防水箱有效容积的计算方式及取值方式不同，设计计算及取值存在差异。
1 分析《消防水规》中对高位消防水箱的有效容积的计算及取值的要求《消防水规》第5.2.1条规定：消防水箱储水量如表1所示。
2 两个实际工程中的计算比较（1）某工程每栋四层的商业楼，建筑面积约为6000m2、建筑体积为26000m3、建筑总高度为23.6m，地下两层一类停车库。
根据《消防给水规》GB50974-2014进行计算屋顶消防水箱的有效容积，如表2所示。
（2）一栋32层一类高层综合楼（一至四层为商业、物管用房、生鲜超市，五至三十二层为住宅），三栋33层带商业网点的一类高层住宅，七栋33层一类高层住宅，地下三层一类汽车库。
本工程中高位消防水箱设于一栋的一类高层综合楼，建筑面积为22600m2、建筑体积为76000m3、建筑总高度为99.7m，根据《消防水规》GB50974-2014进行计算屋顶消防水箱的有效容积，如表2所示。
第二章高层建筑给水━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━２·１给水系统一给水系统分类高层建筑的给水系统，按其用途大致可分为三类：生活给水系统；辅助给水系统；消防给水系统。
1. 生活给水系统生活给水，一般指卫生间盥洗，冲洗卫生器具，沐浴，洗衣，厨房洗涤，烹调用水和浇洒道路、广场，清扫，冲洗汽车及绿化等用水。
生活用水的水质，应符合国家规定的饮用水水质标准。
生活用水按水温，水质的不同又分为：(1) 冷水系统一般将直接用城市自来水或其他自备水源作为生活用水的给水系统时，叫作冷水系统。
(2) 饮水系统当人们有喝生水的习惯, 需要提高饮用水水质标准时, 在旅馆的卫生间，厨房或高级公寓，高级住宅的厨房，常需设置单独的“饮用水”管道系统。
其用水经过深度处理和再消毒后供应，以确保饮水卫生。
经深度处理的饮用水成本较高，因此, 为了降低成本和节约用水，可采用分质供水的办法，而独立设“饮用水”系统。
饮用水系统又分为开水和冷饮水系统等。
(3) 热水系统在生活给水系统的用水户中，如卫生间，洗衣房和厨房等要求供应一定温度的热水，需要单独设置管道系统，即热水系统。
详见热水供应一章。
2. 辅助给水系统高层建筑的用水设备很多，有些设备的用水因本身的特点，要求独立的给水系统，并区别于生活给水系统和消防给水系统。
主要有以下几种：(1) 循环冷却水系统高层建筑空调制冷设备的冷却水用量很大，为节约用水，一般应采用冷却塔降低水温后循环使用。
(2) 软化水系统洗衣房，锅炉房和热水系统用水，要求水的硬度较低。
当冷水水质不能满足要求时，需设置软化水处理系统。
有时，某些生活用水、饮用水和设备用水也需要进行软化处理。
(3) 游泳池循环水处理系统游泳池的池水，由于游泳者的污染，池水的蒸发，散热等，需要对池水进行过滤，消毒等处理，同时补充散失的热量，一般需设置单独的循环水处理系统。
(4) 水景给水系统除用水量很少，并且又有天然水源可以利用而采用直流水方式外，一般建筑水景用水均采用循环供水方式。
高层建筑屋顶消防水箱设计高层建筑因现有消防装备的限制，其防火设计应立足于自救，且应以室内消防设施为主。
水，作为主要的灭火剂已被广泛采用，尤其是自动喷水灭火系统因其灭火效率高、二次水灾害小而被广大设计人员所青睐。
为了达到迅速灭火的目的，有关规范对室内消防供水系统的水量和水压均做了明确规定。
在城市供水中，由于大部分城市管网为枝状，且生活、消防采用合流制，发生火灾时，市政管网的压力和事故点出水口的水量难以满足高层建筑设计的压力和流量，另一方面，即使市政管网能满足其用水量的要求，一般情况下也不允许水泵直接从管网中抽取，以免供水管道中出现负压，影响周围其他用户，因此，高层建筑通常设计消防水池，或利用水井、天然水源等，通过水泵及其他加压设备供水。
规范规定，设有稳压泵、气压罐、变频调速水泵的供水设备均为临时高压供水系统，而临时高压系统应设置消防水箱，以保证最不利点室内消火栓和自动喷水灭火系统扑救初期火灾所需的水量和水压，达到迅速扑救初期火灾的目的。
一、消防水箱的容积计算对于需设消防水箱的系统，其贮水量首先应满足消防10min（分钟）室内用水量。
为便于维护、管理，设计时习惯做法是将生活、消防合用水箱。
对于合用水箱，其有效容积应满足：V＝Vt＋Vs＋Vf＋Vx，其中Vt（m＾3）为生活用水量，Vs（m＾3）为生活调节水量，Vf（m＾3）为高峰负荷储备水量，Vx（m＾3）为消防用水量，其中Vx＝q600／1000，q为室内消火栓或自动喷水灭火系统设计用水量（升／秒）。
若室内消火栓与自动喷水系统水箱单独设置时，其容量应满足各自要求。
当室内消火栓与自动喷水系统共用一个消防水箱时，根据《自动喷水灭火系统设计规范（GBJ84—85）》的规范说明，其消防用水量可不小于18立方米。
因为在同一建筑物内，火灾发生时，一般是在室内消火栓投入使用之前，自动喷水系统开始启动喷头灭火，若每只喷头按流量1．331／s计算，可供23个喷头10min 消防用水量，或2支水枪15个喷头10min用水量，符合扑救初期火灾的要求。
消防给水系统的水箱容积计算方法消防给水系统是建筑物内防火设施中至关重要的一部分。
水箱作为系统中的储水设备，起到消防水源供应和维持水压稳定的作用。
在设计消防给水系统时，正确计算水箱容积是确保系统正常运行的重要前提。
本文将介绍消防给水系统水箱容积的计算方法，以确保系统满足实际需求。
1. 水箱容积计算的基本公式消防给水系统的水箱容积计算通常采用下述公式：水箱容积 = 消防需水量 ×最长供水时间其中，消防需水量是指系统在一定时间内所需的最大水量，一般按照建筑物的消防设计规范或相关法规进行规定。
最长供水时间则是指系统需要保持一定供水量的最长时间，一般也是由规范或法规确定的。
2. 消防需水量的确定消防需水量的计算需要考虑建筑物的类型、面积、高度等因素。
常用的计算方法有两种：规范计算法和实测法。
规范计算法是根据建筑物的类型和规模，按照相关规范中给出的计算公式计算需水量。
例如，在某些规范中，住宅建筑的消防需水量可以按照建筑总面积乘以规定的单位面积需水量系数得出。
实测法是通过现场测试仪器测量建筑物实际的水压、流量等参数，根据测试结果计算出实际的消防需水量。
这种方法更加准确，但也需要一定的测试设备和经验。
根据具体情况选择合适的计算方法，并根据规范或测试结果得出消防需水量的数值。
3. 最长供水时间的确定最长供水时间是指系统需要保持一定供水量的最长时间。
根据建筑物的用途和所在地区的规定，通常会规定最长供水时间的数值。
最长供水时间的确定需要考虑以下因素：- 消防水源供水能力：即水泵的供水能力，根据水泵的参数和性能曲线来确定。
- 消防系统的要求：不同的消防设备和喷头对供水时间有不同的要求，根据实际需求确定最长供水时间。
一般来说，最长供水时间在15分钟到2小时之间。
根据建筑物的实际情况和需求，选择合适的最长供水时间。
4. 水箱容积的实际计算根据以上所述的消防需水量和最长供水时间，可以得到水箱容积的初步数值。
但在实际计算中，还需考虑一些调整系数。
一、生活用水1、用水量计算：室外消防用水量：30L/S；室内消防用水量：30L/S；火灾延续时间T=3hr。
自动喷淋用水量：26L/S；火灾延续时间T=1hr。
2．给水方式1)、生活给水方式：A. 高区：采用地下室生活水池－生活变频水泵－用水点的供水方式。
生活水池及水泵房设于D段地下室。
B. 低区：三层及三层以下直接利用市政压力供水（市政水压0.30Mpa）。
压力复核：H（34m）≥H1+H2+H3=11.75+12+10＝33.75mH1：最不利点与供水点最低水位高差：1+9.65+1.1；（室外管网埋深按照1m 计算）H2：管路全部水头损失：3+3+6米（水表在生活用水工况时，取0.03Mpa；管道倒流防止器的局部水头损失，取0.06MPa）；H3：最低工作压力0.10MPa；2)、水池及水箱计算：由生活（水箱）水池—变频水泵—用水点系统供水部分，水池水泵设于地下室设备房内。
生活冷水箱容积取58 m3,设于地下室设备房内。
消防水池容积为30×3.6×3+26×3.6×1=417.6m3（取432 m3）市政给水管网引入两根DN200给水管道，在建筑红线内形成给水环状管网，可以满足室外消防用水量；因此消防水池不储存室外消防用水量，消防水池有效容积取432m3，储存全部室内消防用水量。
3)、生活变频水泵计算：生活水泵主要供给四层及四层以上部分用水：最高日用水量为354m3/d，最大时用水量为40.50m3/hr；高区的最高日用水量为232m3/d,生活水池的有效容积取高区的最高日用水量的25%。
生活变频调速泵组型号SHV20/SV3003F55T：Q=31 m3/h; 气压罐Φ800；水泵扬程计算：H≥H1+H2+0.01V2/2g；H1储水池最低水位与高位水箱入口处高程差；26.75+5.85+1.2＝33.8mH2管路（吸水管口至高位水箱入口处）的全部水头损失取1.41×1.3=1.83m；H≥33.8+15+ 1.83＝50.63米,取55米;最不利管路水头损失计算表最不利管路计算草图二、消防用水1．室内消防用水量30 l/s消火栓给水系统静压不超过0.10MPa，系统不分区，消火栓给水系统由消防泵直接从消防水池抽吸供水。
某高层办公楼建筑给排水毕业设计计算说明书学士学位论文THESIS OF BACHELOR题目安福工商联总商会大厦给排水设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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密级：NANCHANG UNIVERSITY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2011 —2015 年）题目安福工商联总商会大厦给排水设计学院：建筑工程学院系土木工程系专业班级：给排水工程111班学生姓名：张群华学号：6002211023指导教师：黄小华职称：讲师起讫日期：2015年3月——2015年6月安福工商联总商会大厦给排水设计专业：给水排水工程学号：6002211023学生姓名：张群华指导老师：黄小华摘要本工程为一幢主楼为二十四层的一类高层办公综合楼，地下一层为设备层及车库，地面一层为商业网点，二至二十四层为办公室。
本设计包括室内生活冷水给水系统、室内生活热水给水系统、室内生活排水系统、室内消火栓系统及室内自动喷水灭火系统。
其中，室内冷水给水系统分成四个区，地面一至四层为市政区，由市政管网直接供应，五至十一层为加压一区，十二至十八层为加压二区，十九至二十四层为加压三区。
分区方式采用减压分区，加压方式采用无负压加压设备加压；室内生活热水系统采用的是集中式热水供应，仅对地面办公区卫生间的洗手盆供应热水，循环方式采用立管循环；室内排水系统采用污废合流、雨污分流排水体制；根据计算，将室内消火栓系统进行竖向分区，地下一层至地面四层为一区，地面五层至二十四层为一区，减压方式采用减压分区，在消火栓泵出水管后设置减压阀组；根据《高层民用建筑防火规范》，本工程地下一层及地面二十四层均应设置室内自动喷水灭火系统，商业及办公室火灾危险等级为中危Ⅰ级，按吊顶考虑，安装下垂型喷头，地下车库火灾危险等级为中危Ⅱ级，按不吊顶考虑，安装直立型喷头，均采用湿式自动喷水灭火系统；在机房屋面设36T 高位消防水池，供消火栓系统和自动喷水灭火系统初期火灾灭火，消火栓系统在屋面增设稳压设施，在地下室设540T消防水池，供室内消火栓系统3小时灭火用水量和室内自动喷水灭火系统1小时灭火用水量，由《建筑给水及消火栓系统技术规范》，本工程消火栓系统和自动喷水灭火系统均应设置稳压设施，本设计在屋面分别设置了消火栓系统稳压泵及自动喷水灭火系统稳压泵。
消防给水系统中增压和稳压设施设计探讨摘要明确了消防给水系统中高位消防水箱的作用, 讨论了增压设施的概念, 提出了局部稳压设施的概念。
指出了消防气压水罐的设置容积应根据不同的系统形式确定, 分析了增压水泵设计的流量、扬程和控制, 并提出了增压设施的设计流程。
关键词增压设施局部稳压设施消防气压水罐增压水泵流量引言消防给水系统中, 高位消防水箱的设置有重要的作用。
我国的建筑设计防火规范![ 1] 和高层民用建筑设计防火规范![ 2] 均规定, 设置临时高压给水系统的建筑物应设置高位消防水箱( 包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱) 。
自动喷水灭火系统设计规范![ 3] 也规定, 采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统, 应设高位消防水箱。
高位消防水箱的作用主要在于: ∀增加消防给水系统的可靠性。
这是因为采用重力自流的消防水箱在供水上更具有安全可靠性。
# 提供消防给水系统启动初期的用水量和水压。
在消防泵出现故障的紧急情况下,高位消防水箱也可应急供水, 控制初期火灾, 为外援灭火争取时间。
∃利用位置高差为消防给水系统管道充水, 并为系统提供准工作状态下所需的水压。
根据其作用, 高位消防水箱应尽量采用重力自流式, 并设置在建筑物的顶部( 最高部位) , 且要求能满足最不利点消火栓的栓口和喷头的水压要求。
建筑设计防火规范!提出重力消防水箱应设置在建筑的最高部位[ 1] 。
高层民用建筑设计防火规范!对高位消防水箱设置高度也有明确的规定。
自动喷水灭火系统设计规范! 规定[ 3] , % 消防水箱的供水, 应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。
& 当高位消防水箱设置高度不能满足规范要求时, 需要设置增压设施或( 局部) 稳压设施。
因此, 合理设计消防给水系统中的增压和稳压设施, 对于发挥高位消防水箱的作用有积极意义。
1 增压设施和稳压设施的概念设高位消防水箱的消防给水系统, 其增压设施由增压水泵( 消防稳压泵) 和气压水罐( 消防稳压罐)组成, 见图1。
设置高位消防水箱条件及要求一、设置消防水箱的具体条件：1、设计系统为高压制给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压的建筑物，或设置干式消防竖管的建筑物，可不设置消防水箱。
2、设计系统为临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱）。
消防水箱的设置应符合下列规定：1）重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位；2）消防水箱应储备10min的消防水量。
当室内消防用水量小于等于25L/s、经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需储水量大于18 m3，仍可采用18 m3；3）消防用水与其它用水合用的水箱应采用消防用水不作它用的技术措施；4）发生火灾后，由消防水泵供给的消防用水不应进入消防水箱。
二、高位消防水箱设置要求：1、临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量的要求，并应符合下列规定：1）一类高层公共建筑不应小于 36 m3，但当建筑高度大于 100m 时不应小于 50 m3，当建筑高度大于150m 时不应小于 100 m3；2）多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层居住建筑不应小于18 m3，当一类住宅建筑高度超过 100m 时不应小于 36 m3；3）二类高层住宅不应小于 12 m3；4）建筑高度大于 21m 的多层住宅建筑不应小于6 m3；5）工业建筑室内消防给水设计流量当小于等于 25L/s 时不应小于 12m3，大于 25L/s 时不应小于18 m3；6）总建筑面积大于 10000m2且小于 30000 m2的商店建筑不应小于 36 m3，总建筑面积大于 30000 m2的商店不应小于 50 m3，当与本条第 1 款规定不一致时应取其较大值。
2、高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力，并应符合下列规定：1）一类高层民用公共建筑不应低于 0.10MPa，但当建筑高度超过 100m 时不应低于 0.15MPa；2）高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑不应低于0.07MPa，多层住宅不宜小于0.07MPa；3）工业建筑不应低于 0.10MPa；当建筑体积小于20000m3，不宜小于0.07MPa；4）自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头需求压力确定，但最小不应小于0.10MPa；5）当高位消防水箱不能满足本条第1~第4款的静压要求时，应设置稳压泵。
