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建筑消防給水體系的抉擇探析論文
通常情況下，要求水箱中始終處于儲(chǔ)水狀態(tài)。這樣一旦火災(zāi)發(fā)生，就能夠以最快的速度提供消防用水。另外，也可以預(yù)防因臨時(shí)停電等故障造成的水泵供水困難。當(dāng)高位水箱中水量不足時(shí)，可以通過消防池和消防水泵聯(lián)合工作補(bǔ)給，以確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)能有充足的水量用于滅火。總的來說，這種給水方式安全穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性也好，非常適合高層民用住宅消防給水，是一種目前使用非常廣泛的給水方式。對(duì)應(yīng)的滅火方式可以分為：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，以及消防栓給水系統(tǒng)。其中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警、控火、滅火和噴水的特點(diǎn)，并且成功率較高，現(xiàn)今人們大多采用這類固定滅火系統(tǒng)。但是，有利必有弊，這種滅火方式造價(jià)成本太高，經(jīng)濟(jì)性不佳。相比較而言，消防栓給水系統(tǒng)，在滅火和控火能力上比自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的效果差一些，但是其勝在造價(jià)低廉。所以，一般情況下都是針對(duì)具體環(huán)境，按照相應(yīng)的規(guī)范，選擇最適合的滅火方式。
針對(duì)消防給水系統(tǒng)供水范圍大小的不同，可以分為：區(qū)域集中高壓給水系統(tǒng)，以及獨(dú)立的高壓給水系統(tǒng)。其中，區(qū)域集中高壓消防給水系統(tǒng)具有便于管理的特點(diǎn)，可以節(jié)約成本，也可以使用在集中建設(shè)的高層建筑。它采用公共的水源系統(tǒng)，然后利用管網(wǎng)，把水流分散到各個(gè)建筑區(qū)域。適合采用統(tǒng)一的管理模式，這樣就大大節(jié)約了給水設(shè)施的基本建設(shè)費(fèi)用。一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)采取消防措施進(jìn)行撲救。而且，設(shè)施集中也使得維護(hù)過程比較方便，維護(hù)費(fèi)用較低。這種給水模式的缺點(diǎn)在于，對(duì)施工技術(shù)和消防給水設(shè)備的要求較高，所以普及率并不很高。相對(duì)而言，獨(dú)立高壓給水系統(tǒng)在管理上顯得較為分散，而且投資較高，經(jīng)濟(jì)性不佳，適合應(yīng)用到同一區(qū)域內(nèi)分散建設(shè)的高層建筑群或者地震區(qū)域。
加壓式給水系統(tǒng)，按照消防給水壓力的不同，可以分為：臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，以及高壓消防給水系統(tǒng)。其中，高壓消防給水系統(tǒng)主要指的是，在管網(wǎng)內(nèi)保持滅火所需要的水壓和水量，且不需要直接啟動(dòng)升壓設(shè)備，轉(zhuǎn)而使用滅火設(shè)備進(jìn)行滅火。相比較而言，臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)一般存在兩種情況。第一種情況是，在管網(wǎng)內(nèi)最不利點(diǎn)的周圍的水量或水壓不能夠滿足滅火的要求前提下，一旦火災(zāi)發(fā)生，這個(gè)時(shí)候需要啟動(dòng)消防水泵，從而提升流量和壓力，達(dá)到滿足消防水壓的要求。第二種情況是，管網(wǎng)內(nèi)保存有足夠的水壓，且該水壓是由穩(wěn)壓泵或者氣壓給水設(shè)備等增壓設(shè)備來提供有效的支持，在泵房?jī)?nèi)設(shè)置消防水泵，一旦發(fā)生火災(zāi)，這個(gè)時(shí)候可以立即啟動(dòng)消防泵，從而提升管網(wǎng)壓力，達(dá)到滿足滅火的要求。實(shí)際運(yùn)用中，第二種加壓式給水途徑比較常用。一般做法是將消防水泵、高位水箱，以及消防池設(shè)計(jì)在同一個(gè)密閉的環(huán)境中，利用控制封閉環(huán)境內(nèi)的氣壓大小來控制給水。這種方法能在保證消防效果的同時(shí)，又不至過多影響居民住宅的物理環(huán)境。不過，鑒于對(duì)密封性能的要求比較高，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)安裝成本也會(huì)相對(duì)提高。
高層民用建筑的火災(zāi)撲救應(yīng)該以室內(nèi)自救為主要方向，而且以室內(nèi)消防給水系統(tǒng)為主要支撐，必須確保室內(nèi)消防給水管網(wǎng)擁有足夠的水壓和流量來滿足消防需要，并且應(yīng)該始終處于臨戰(zhàn)狀態(tài)。同時(shí)，滅火劑應(yīng)該以水為主，其他滅火劑為輔，并且嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方現(xiàn)行的消防與條例。因此，科學(xué)合理的高層民用建筑消防給水設(shè)計(jì)是確保建筑消防安全的重要砝碼，以便及時(shí)有效地?fù)錅缁馂?zāi)。但經(jīng)筆者了解，實(shí)際中，在對(duì)高層民用建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用過程中仍存在不少問題，下面就一些常見問題進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。
高層民用建筑的消防用水總量是根據(jù)室內(nèi)和室外消防用水量之和進(jìn)行計(jì)算的。其中，室內(nèi)用水量是指供給室內(nèi)消火栓用來?yè)渚冉ㄖ锍酢⒅衅诨馂?zāi)的，僅僅是保證建筑物消防安全所必需的最小的用水量。而室外用水量是指供給消防車用來支援室內(nèi)滅火的，通過水泵結(jié)合器導(dǎo)向室內(nèi)消防給水系統(tǒng)供水的用水量。由此可知，我們?cè)谟?jì)算通過室外給水管網(wǎng)流過的消防流量時(shí)，應(yīng)該是室內(nèi)和室外消防用水量的總和。同理，我們?cè)谟?jì)算室內(nèi)的消防給水管道時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)消防用水量來計(jì)算，免得增加室內(nèi)消防系統(tǒng)的投資。
GB50045—95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”）第7.3.6條規(guī)定有：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)消火栓的用水量應(yīng)為10～15L/s”。《高規(guī)》的《條文說明》有這樣的解釋：“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)保證供應(yīng)建筑物需要的滅火用水量，其中包括室內(nèi)、室外兩部分”綜合理解上面兩句話，要想確定室外消火栓的數(shù)量，就要先計(jì)算室外消火栓的用水量，而室外消火栓作為室外消防用水的取水口，屬于室外管網(wǎng)，那么室外消火栓的最大取水量也就是室外管網(wǎng)供水總量。當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)，把室內(nèi)消防用水全部?jī)?chǔ)存在室內(nèi)消防水池時(shí)，通常就按室外消防用水量來確定室外管網(wǎng)，而室外消火栓的數(shù)量也就應(yīng)該根據(jù)室外消防用水量來計(jì)算確定。
室外消火栓通常是消防用水的取水口，而水泵接合器的用途主要是供消防車從室外消火栓取水，通過其轉(zhuǎn)接，將水送入室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，以供滅火。在高層民用建筑內(nèi)設(shè)有消防水池的情況下，這將是對(duì)消防用水的一種補(bǔ)充，使得系統(tǒng)更加可靠。在自動(dòng)噴水系統(tǒng)的實(shí)際工程里，存在噴淋系統(tǒng)濕式報(bào)警閥的止回作用，使得噴淋系統(tǒng)水泵接合器需接出室外，通常是將兩組或更多水泵接合器布置于一處，也可以將室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水泵接合器都布置在一起，而周圍只設(shè)有一個(gè)室外消火栓。這種情況下，除一組水泵接合器外，其余均需從更遠(yuǎn)處的室外消火栓處通過消防水帶吸水，十分不利于水泵接合器的正常使用以及消防滅火工作的高效進(jìn)行。
高層建筑中，通常在市政供水滿足不了消防用水量要求或市政供水為單路進(jìn)水時(shí)，規(guī)范都會(huì)要求設(shè)置消防水池。《高規(guī)》第7.3.2條就有這樣的規(guī)定：“市政給水管道和進(jìn)水管或天然水源不能滿足消防用水量；市政給水管道為枝狀或只有一條進(jìn)水（二類居住建筑除外），只要符合上述條件之一時(shí)均應(yīng)設(shè)置消防水池”。此外，消防水池是用來儲(chǔ)存消防用水的，因此，水池容積的確定關(guān)系著滅火的安全性和可靠性。我們?cè)谟?jì)算消防水池容積的時(shí)候，應(yīng)該把火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)各消防用水量總和減去市政進(jìn)水管的補(bǔ)水量。對(duì)于補(bǔ)水時(shí)間，可按最長(zhǎng)的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算。如果考慮室外消防用水量或者是設(shè)置了生活、消防共用水池，那么，還需要補(bǔ)充相應(yīng)的用水量。在設(shè)置生活、消防共用水池時(shí)，不可以直接利用建筑物的本體結(jié)構(gòu)做水池池壁或者池底，以防止對(duì)生活水質(zhì)造成污染。
從前面內(nèi)容的分析探討中，我們可以看出，消防問題，安全可靠永遠(yuǎn)是最重要的。我們要做的是，保證安全的同時(shí)，盡量節(jié)省投資，要達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)使用維修管理也很方便。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)當(dāng)中必須要認(rèn)真思考，從建筑物的水源條件、火災(zāi)危險(xiǎn)性、火災(zāi)頻率、建筑物的重要性、以及商業(yè)連續(xù)性等眾多因素綜合評(píng)估，再?gòu)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)角度比較綜合，來最終確定消防給水方案。
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