【消防】高層民用建筑消防設(shè)計(jì)常見問題解析
隨著《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)的更新,對高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)的要求也日趨嚴(yán)格。本文從消防設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)偏差的幾個(gè)方面入手,分析高層民用建筑消防設(shè)計(jì)的常見問題。
一、在高層建筑內(nèi)應(yīng)控制使用雙閥雙出口消火栓代替兩組單閥消火栓
《高規(guī)》規(guī)定“同層相鄰兩個(gè)消火栓的水槍的充實(shí)水柱達(dá)到被保護(hù)范圍內(nèi)的任何部位”。在某些條形高層建筑中,其端部是否可以采用雙閥雙出口消火栓,從而省去一組單閥消火栓的設(shè)置呢?雖然在中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水排水設(shè)計(jì)手冊》(第二版)中提出“在每層樓的端部可采用雙閥雙出口消火栓”,但是《高規(guī)》中明確規(guī)定“十八層及十八層以下,每層不超過8戶、建筑面積不超過650平方米的塔式住宅,當(dāng)設(shè)兩根消防豎管有困難時(shí),可設(shè)一根豎管,但必須采用雙閥雙出口消火栓”。也就是說除此之外必須用兩組單閥消火栓,且以強(qiáng)制性條文的形式予以規(guī)定。因此,在設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該注意這種情況。
二、正確計(jì)算消火栓充實(shí)水柱長度,合理布置消火栓
《高規(guī)》規(guī)定“消火栓的水槍充實(shí)水柱應(yīng)通過水力計(jì)算確定,且建筑高度不超過100米的高層建筑不應(yīng)小于10米;建筑高度超過100米的高層建筑不應(yīng)小于13米!睂τ诮ㄖ叨炔怀^100米的高層建筑,設(shè)計(jì)中我們可以根據(jù)水槍最小流量5升/秒,水槍噴嘴口徑19毫米,查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊得出水槍充實(shí)水柱長度為11.3米;對于建筑高度超過100米的高層建筑,我們可以調(diào)整水槍流量以達(dá)到滿足規(guī)范所需要水槍充實(shí)水柱長度。而在實(shí)際中,高層建筑標(biāo)準(zhǔn)樓層凈高考慮經(jīng)濟(jì)因素一般控制在4.0米以下,如果根據(jù)公式Sk=(H1-H2)/SINα計(jì)算水槍充實(shí)水柱,當(dāng)層高取4米,水槍上傾角取45°時(shí),計(jì)算Sk為4.24米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)范要求,即層高限制了充實(shí)水柱的長度。但是,我們可以調(diào)整水槍上傾角來達(dá)到提高充實(shí)水柱長度的目的,因?yàn)橐?guī)范及有關(guān)手冊提出水槍上傾角不應(yīng)大于60°,并未規(guī)定其下限角度值。通過計(jì)算,當(dāng)層高仍舊取4米,充實(shí)水柱取11.3米時(shí),水槍上傾角為14.87°。況且《高規(guī)》有關(guān)條文說明解釋道,口徑19毫米水槍的充實(shí)水柱小于10米時(shí),由于火場煙霧大,輻射熱高,撲救火災(zāi)有一定困難,所以水槍的充實(shí)水柱長度首先應(yīng)該計(jì)算,同時(shí)又要滿足《高規(guī)》規(guī)定各種高層建筑水槍的充實(shí)水柱下限值。按照水槍充實(shí)水柱長度,我們可以確定消火栓保護(hù)半徑,但是在設(shè)計(jì)中我們不能簡單的用保護(hù)半徑畫圓來布置消火栓。因?yàn)楦邔咏ㄖ矫嬷懈魤、?nèi)走道、門的布置會影響消火栓的使用,設(shè)計(jì)中應(yīng)該用水龍帶長度、充實(shí)水柱的水平投影去校核消火栓保護(hù)半徑最遠(yuǎn)點(diǎn)。
三、高層建筑消防電梯間前室必須設(shè)消火栓
《高規(guī)》規(guī)定“高層建筑消防電梯間前室必須設(shè)消火栓”,那么設(shè)于前室的消火栓可否保護(hù)相鄰部位呢?《高規(guī)》的條文說明對此并沒有具體說明,但是《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對“消防電梯前室應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓”的條文說明中明確指出:消防電梯前室內(nèi)消火栓是為便于消防隊(duì)員使用消火栓并開辟通路,不能計(jì)入總消火栓數(shù)內(nèi)。因此在設(shè)計(jì)中我們通常將其視為消防電梯間前室專用,而不保護(hù)其余部位。而目前如上海等部分地方消防設(shè)計(jì)規(guī)定,高層建筑的防煙樓梯間前室也需設(shè)消火栓。
四、正確設(shè)置消防水池及保證高層建筑兩路供水
通常在高層建筑中,在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進(jìn)水時(shí),規(guī)范都要求設(shè)置消防水池。計(jì)算消防水池容積時(shí),應(yīng)將火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)各消防用水量之和減去市政進(jìn)水管的補(bǔ)水量。補(bǔ)水時(shí)間可按最長的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)。如果要考慮室外消防用水量或是設(shè)置生活、消防共用水池,則還需要補(bǔ)充相應(yīng)的用水量。當(dāng)設(shè)置生活、消防共用水池時(shí),不能利用建筑物的本體結(jié)構(gòu)做水池池壁及池底,以防止生活水質(zhì)污染。對此,《強(qiáng)制性條文》中已經(jīng)明令禁止。同理,如果高層建筑屋頂設(shè)有生活、消防共用水箱,也應(yīng)滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應(yīng)該保證不少于兩根,如果在接入泵房前就將引入管匯合為一,對消防水池而言,僅為單路供水,存在供水的安全隱患。同時(shí),從消防水泵接入各消防管網(wǎng)的供水管也應(yīng)保證兩路。
五、消防水泵出口處的放水閥和穩(wěn)壓回流措施
《高規(guī)》規(guī)定“消防水泵的供水管上應(yīng)設(shè)置DN65的放水閥門”,目的是便于水泵檢查試驗(yàn)時(shí)排水。排水量小時(shí),可直接排至泵房集水池;排水量大時(shí),可排回消防水池。同時(shí),消防水泵出口還需要考慮一定的穩(wěn)壓回流措施。因?yàn)樵趯?shí)際使用中,會出現(xiàn)消防水量小于水泵選定流量值的情況,此時(shí)水泵揚(yáng)程遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值,在無任何回流措施保護(hù)下,消防管網(wǎng)壓力過大,容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設(shè)安全穩(wěn)壓閥,在管網(wǎng)超壓時(shí),可以通過回流管泄壓,將回流水排至消防水池;在管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定時(shí),亦可穩(wěn)壓。
六、消防管網(wǎng)布置成環(huán)的問題
高層建筑中一般要求消火栓系統(tǒng)布置成環(huán)狀管網(wǎng),在某些大面積的建筑內(nèi),由于各方向均布置了消火栓和消防立管,此時(shí)我們可將底層與頂層的消防干管均連成水平環(huán)路,立面又形成以立管相連的豎直環(huán)路,這種立體管網(wǎng)對消防供水最為安全?墒菍τ谀承l形建筑,設(shè)計(jì)中我們只要將管網(wǎng)豎向成環(huán)即可,不必刻意追求這種立體管網(wǎng),如果強(qiáng)行將消防干管繞成環(huán)路,將人為的使系統(tǒng)復(fù)雜化,且無太大意義。