[摘要] 随着城市建设的快速发展,人民生活水平的日趋提高,高层民用建筑越来越多的出现在现代城市之中。这象征着城市的繁荣与发展,但同时高层民用建筑具有的火灾蔓延快、人员疏散难、扑救难度大等特点,给消防工作带来了一定的难度。本文就工作实践中碰到的情况对高层建筑消防给水系统的设置做几点探讨。
　　[关键词] 民用建筑 消防 给水系统
　　
　　对于立足于自救的高层建筑来说,直接作用于灭火的消防给水系统尤为重要。而建立一个什么形式的消防给水系统,则应根据该建筑类别、高度、组成、布局情况及现行规范对消防设计的要求,进行综合考虑后确定。下面先来了解下高层建筑消防加压供水的方式。
　　一、高层建筑消防加压供水的方式
　　(1)高位消防水池供水方式
　　这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池(水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度),平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时,直接依靠水池中的消防贮水,通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够,需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外,无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。此种供水方式消防的安全可靠性高,控制简单,使用方便;而且对供电要求不严,无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统,有利于设计、施工和管理,但该方式消防水池的容积庞大,对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大,不易被接受,因而限制了该供水方式的应用。
　　(2)消防专用水泵供水方式
　　这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱,一般和生活用水合用,并且满足10分钟的消防用水量。在建筑物底层(地下室)或室外设消防专用水池、水泵及泵房。与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。分区并联加压供水,各分区供水互不影响,消防安全可靠,分区水箱容积较小;消防专用水泵可集中设置,便于平时维护、管理,但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水,对消防管道压力要求较低,可减少管道的维修。但各区供水有联系,消防安全可靠性较差。当下一区的消防专用水泵出现故障时,将影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水,水泵安装分散,平时的维修、管理困难较多。
　　(3)消防气压罐供水方式
　　该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱,使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高,但对供电要求严格,需两路电源或柴油发电机供电系统。近几年,该供水方式以其独特的供水形式,不受高度的限制,安装灵活方便,操作简单,具有自动化程度高,消防出水快,技术上安全可靠等优点,为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是,该供水方式耗电较高,日常运行费用大。据调查,该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外,在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中,每分区都要设一个存有l0分钟消防用水量的大气压罐,可以说是很不经济,很不合理的。
　　(4)全自动恒压变频调速供水方式
　　这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术,对管网压力实行检测,控制水泵转速、扬程等,保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵,并共用备用水泵,减少了设备的占地面积,避免了因水泵久置用而锈蚀所引起的不安全因素,增强了消防供水的安全可靠性,该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。
　　二、消防给水系统的给水方式
　　高层建筑由于其高度,室外给水管网水压不能满足高压部分消防给水系统的水压要求,因此必须加压。依据上一段的详细介绍,可根据实际情况选用适当的加压供水方式。
　　1. 不分区给水方式
　　当建筑高度不超过70m时,一般有一层地下层,可采用不分区的给水方式。即消火栓给水系统为一个分区,设置屋面水箱和一组消防水泵,消防水泵的扬程一般50-100m。当栓口出水压力大于50m时,应设减压孔板或减压稳压消火栓。在室外设消防水泵接合器,体现“自救为主,外救为辅”。
　　2.分区给水方式
　　(1)当建筑高度超过70m,小于130m时,一般有1-2层地下层,可采用两个竖向分区的分区给水。以下两种给水方式比较适合。
　　①减压给水方式:即设立屋面水箱和一组消防水泵,水泵的扬程一般100-170m。高区通过减压阀减压向低区供水。此种给水方式水泵机组少,占地面积小,系统简单,节约造价。减压阀占地面积小,有利于设计和施工。尤其是高低两区交界的两层失火时,只需要启动一台水泵。不足之处是电耗较大,但是消防水泵不经常运转,还是比较经济的。另一个问题是,对通过减压阀的水流的水质要求较高。生活给水系统由于采用给水塑料管,水质较好,对减压阀减压给水很有利。消防给水管道一般采用镀锌钢管,往往因长时间不运行而受到锈蚀,产生铁锈等。一旦使用容易堵塞减压阀前的过滤器或减压阀,对灭火产生严重影响。考虑到这点,首先从设计上应优先采用耐腐蚀的管材、管件和阀门等,如热浸锌钢管和管件或衬塑钢管和管件及铜阀门或不锈钢阀门等。其次加强日常管理工作,保证较好的水质。
　　②并联给水方式:即高区和低区分别设高位水箱和一组消防水泵。两个分区各自独立给水,对水质的要求没有减压阀高,安全性好;比减压给水方式耗电少;水泵集中设置在地下层,管理方便。为此低区多设一个分区水箱和一组水泵,增加了水箱和水泵的占地面积,与减压给水方式相比,造价有所增加。当高低两区交界的两层中任一层失火时,两组水泵都要启动,对供电系统的容量要求增大。如果采用多级双出口水泵,则可以减少一组水泵。因此根据实际情况,并联给水方式也是首选方案之一。
　　以上两种给水方式在室内外都应设消防水泵接合器,消防时可以得到消防车的帮助。
　　(2)当建筑高度超过130m,小于200m时,为避免水泵扬程过高,压水管太长,高区供水应采用串联给水方式。这时高区(高度130m到200m)供水从下一个分区(高度130m以下)的高位水箱中抽水,压水管进入高区环网,高区水泵扬程100m左右。这种情况出现三个竖向分区。由此各分区高位水箱和水泵占用建筑面积较大,在楼层设备层中要解决好振动和噪音问题。由于上面分区供水受下面分区给水的影响,安全性较差。因为设备分散带来管理的不便。由于下一个分区高位水箱是最高分区的水源,其供水有两种方法:
　　①在火灾延续时间内最高分区的消防水量全部存贮于下一个分区的高位水箱内,安全性好。但增加了水箱的容积,同时增加了结构的荷重,此法在实际应用中有一定困难。
　　②在地下层设置水泵作为转输泵,从贮水池内抽水向上转输流量。发生火灾时,先开转输泵,再开最高分区的消防水泵,对水泵的控制要求较高。虽然安全性要差一些,但减少了结构的荷重,系统简单。转输水泵的压水管可以接至最高区水泵的吸水管上,转输流量进入中间水箱在火灾初期消防流量未达到全流量时,可能会出现从水箱中溢流一部分水量,一般情况下不采用。但是当中间水箱设置的高度能够以重力流保证本分区的消防水压时,转输流量可进入中间水箱。高位水箱的重力流给水安全性更好,系统更简单。
　　(3)当建筑高度超过200m,可以根据实际情况选择合理的给水方式,给水系统总体是串联给水方式。并且应按《高规》规定,采取特殊的防火措施,由消防主管部门组织专题研究、论证。
　　从上述各类给水方式中选择适合于建筑物特点的消防给水,或者采用几种消防给水方式的组合,制定出切实可行的方案来。并且要真正使消防的安全性得到保障,除了对消防系统作合理的规划外,还需要在设计、施工、管理各个环节做好工作,使具体的要求得到落实。