消防给水设计范文

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中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0312-01

目前，我国各地楼房火灾事故不断，给人民的生命财产带来了很大的损失，消防设施的设计及配置是否合理是控制火灾的关键环节之一。消防喷淋系统是一种消防灭火装置，是目前应用十分广泛的一种固定消防设施，它具有价格低廉、灭火效率高等特点，根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。系统安装报警装置，可以在发生火灾时自动发出警报，自动控制式的消防喷淋系统还可以自动喷水并且和其他消防设施同步联动工作，因此能有效控制、扑灭初期火灾。

1 设计思考因素

1.1 消防用水能否与生活用水共用水池

《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条规定：生活饮用水池应与其它用水的水池分开设置。但在该规范第3.7.2条的条文中又提出：“居住建筑加压泵站的储水池的总容积，除应储存生活用水的调节容量外，还应储存消防用水”。有设计人员认为“消防用水不能与生活用水合用水池，该分开设置”，其依据就是《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条。对“消防用水能否与生活用水共用水池”的问题，有设计人员认为可以合用，因为规范对这方面没有明确要求，而且消防是短暂的，火灾结束后可通过放水、换水的方式，来达到不影响水质的目的。

1.2 室内消火栓系统能否与自动喷水灭火系统共用管道

《建筑设计防火规范》：（GB50974-2014）规定：“室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网，宜分开设置；如有困难，应在报警阀前分开设置”，原《高层民用建筑设计防火规范》也有类似规定：“室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置”。由此可见，现行规范有“室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统分开设置”的要求。之所以要求两者分开设置，目的在于减少消火栓系统与自动喷水灭火系统的相互影响。特别是防止室内消火栓打开时，自动喷水灭火系统供水不足。但如果自动喷水灭火系统和室内消火栓系统完全分开设置，会造成投资的大量增加。合用室外管道后，一方面可大量地节省室外管道投资：另一方面，因室外消火栓管道是环状敷设的，也可提高自动喷水灭火系统的供水安全性，另外，还为将来的运行管理提供方便。为避免发生火灾时消火栓系统与自动喷水灭火系统的争水现象，在设计室外管道时，可适当放大室外给水管的管径，降低消防水在管道中流速，从而达到既降低投资、又不影响消防效果的目的。

1.3 高低区消防给水能否共用管道

“分设消防泵、共用管道”是指分别设置高区消防泵和低区消防泵，高、低区消防泵均可向合用的管道中供水。高区发生火灾时，启动高区消防泵供水；低区发生火灾时，启动低区消防泵供水。此方案最大的优点在于节省投资，另外一个优点是不需在低区设置减压设施，因为当低区发生火灾时启动的是低区消防泵，而不是高区消防泵，所以不存在超压问题。

1.4 如何设置建筑的水泵房

在建筑中设置两个水泵房，分别用于消防用水泵房和生活用水泵房，各负其责，消防用水泵房应该是常规情况下不能动用的水资源系统，它是火灾出现时使用的供水系统，是整个建筑的消防供应中心，建筑中的喷淋装置和消火栓都和消防用水泵房想连接。而生活用水泵房则用于居民日常生活的水源供给，在建筑出现险情的时候也动用生活用水泵房的水源，这样分开来处理，有效的解决了二者用水的不协调。

2 科学给水设计措施

2.1 喷头设置

喷头布置是否合理，将决定喷头能否及时动作，能否按规定的强度喷水，这直接关系到喷淋系统的成败。总的原则是“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置”，应防止各种障碍物对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。喷头间距不宜按规范规定的最大距离设置，这样做不易达到规范要求的喷水强度。

2.2 管路与报警阀的设置

在自动喷水灭火系统的管路上，不允许设置其他用水的设备，包括消火栓。每个系统必须设置报警控制阀。为了保证系统的可靠性能，必须限制每个报警阀控制的喷头数量：湿式系统喷头数量不超过800个。报警阀应安装在明显而便于操作的地点，距离地面高度一般为1m左右。两侧距墙不小于0.5m，正面距墙不小于1.2m。安装报警阀的室内地面应采取排水措施。水力警铃应安装在公共通道或值班室附近的外墙上，并应设有便于检修和试验的阀门。末端试水装置的设置应设于系统保护的每个防火分区和楼层中配水管道最不利点处，且应易于操作和观察，并应便于其出水排入排水管道。

2.3 控制最低点喷头压力

《自动喷水灭火系统设计规范》第501条规定，喷头的工作压力一般为0.1MPa，提出了系统中最不利点处喷头的最低工作压力≥0.05MPa。当发生火灾、供水泵启动之前，允许由消防水箱或其他辅助供给系统启动初期的用水量和水压。

可以通过采用缩小喷头间距、增大管径等其他措施来满足最不利点喷头在最低工作压力下的喷水强度。因此在设置了高位消防水箱时，喷头的最低工作压力宜取0.05MPa，但在计算喷淋水泵等增压设施的扬程时，喷头工作压力宜取0.1MPa。当自动喷水灭火系统无法采用高位消防水箱而采用气压供水设备供应初期火灾用水时，在确保供水可靠的前提下，最不利点喷头处的工作压力宜采用0.05MPa，并按相应的危险等级和喷水强度要求布置喷头。

3 结语

在设计工厂的喷淋消防给水方案的过程中，要注意控制阀、喷淋头、泵、等设备的认证问题，同时还要注意消防泵的扬程问题。要求设计人员在设计的过程中，要坚持实事求是、与时俱进的原则，严格按照国家标准与现实需求进行设计，为工厂的消防安全、乃至整个社会的消防安全做出贡献。

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背景

沈阳某剧场位于繁华的市中心，始建于1971年，原设计层数为二层，总座位1700余座，总建筑面积7000多平方米。见附图(一)由于当时的建设标准相对较低，使用期间虽经数次改造，但其基础设施特别是建筑消防设计与现行的相关标准和规范以及正常的演出要求仍有较大差距，存在诸多安全隐患，主要表现为消防系统至今未能通过消防验收。目前，根据消防局下达的整改意见，剧场的演出活动已停止，需进行彻底的消防改造，经消防验收合格后方可使用。

根据省有关部门关于剧场基础设施改造的批复意见，我院接受此工程改造工作。设计前对建筑的现状及设计图纸进行了深入的了解，充分掌握现状相关基础资料，经过与建设单位，消防部门确定了整改方案。经整改工程完成后，可以基本消除其安全隐患，恢复了常年性演出并为进一步的发展奠定基础。本文就消防给水改造设计谈一点体会。

1. 现状

1.1 剧场现有消火栓供水系统，采用水池―水泵―气压罐供水方式，现有地下蓄水池一座，位于剧场东侧锅炉房内，蓄水容积为170立方米。原剧场内无高位水箱，依靠气压罐稳压供水，而且水压上下幅度大。运行压力不稳定性，水容积满足不了十分钟的消防水量，而且很难满足常高压运行。

1.2 原室内消火栓数量不足，不能满足剧场任何地点的二股水柱覆盖。剧场内无消火栓。

1.3 原自动喷洒系统设置不够，仅新装修的贵宾休息室设有自动喷洒系统，其它部位没设。剧场观众厅闷顶高2.5m，吊棚为木结构，电缆线纵横交错，没设自动灭火系统，火灾隐患极大。

1.4 消防水池水量不足，仅有170吨，根据计算消防水池蓄水量应815m3，严重的不足。

2. 消防水量

消防水量计算见下表：

用水量名称 用水量标准 延续时间 一次用水量（吨） 备注

室外消火栓 30L/s 2 216 室外水量不计内

室内消火栓 15L/s 2 108

自动喷洒 30L/s 1 108

水幕系统 2L/s.m 3 350 L=16.2m、

雨淋系统 16L/min.m2 1 250 S=260平米严2

累计 1032

原有消防水池 -170立方米

火灾期间进水量 -360立方米 市政D300mm补水量120吨/时

经考证，剧场周边室外有三处室外消火栓，室外消防水量不计入水池容积。消防蓄水池容积应816立方米。

3. 改造方案

3.1 靠剧场建筑本身增加高位水箱，结构改造工程投资巨大。修建地下消防蓄水池及消防泵房，周边紧靠商铺和干道不具备施工条件。我们提出要要与临近的沈阳联营公司联系，剧场消防改造一部分可利用该公司的消防设施。该公司地下二层900立方米消防蓄水池及消火栓水泵，自动喷洒水泵，剧场的消火栓环网与联营地下一层低区消火栓环网对接，两管间增加阀门，低区水压位0.9MPa，由设在20层屋顶18立方米高位水箱定压。为确保水源的可靠性，原有170吨消防水池仍然使用，作为水幕及雨淋系统使用。自动喷洒系统管网接自地下二层消防泵房，为不影响联营公司原湿式报警系统，在剧场北侧，（靠近联营侧）一，二层间的夹层内设报警阀间，原舞台上报警阀移至报警阀间。（剧场闷顶内自动喷洒报警阀组单独设置）。

3.2 剧场原没有设置高位水箱,采用的是膨胀稳压系统，本次消防改造利用联营公司高位水箱，共同满足初期火灾十分钟要求。本建筑消火栓全部采用减压式消火栓，自动喷洒管网的水流指示器前设减压阀组。阀后压力不大于0.5MPa。

3.3 剧场原设有消防栓给水系统。消防栓布局不合理，观众厅内无消火栓，很难保证二股水柱同时到达。本次改造利用原有消火栓管网，增设消火栓的配置，消除空白点使之布局合理，闷顶面光桥处增设有消防卷盘的消火栓。

4. 自动喷洒系统.水幕系统及雨淋喷水灭火系统

4.1一，二层观众厅已设有自动喷洒灭火系统。一，二层休息厅。化妆室，一.二层门厅，内走道需增设闭式自动喷洒系统，火灾设计危险等级为中危险级二级，每层设水流指示器及末端试水装置。喷头采用68度普通下垂型，湿式报警阀组设在一层。每组所负担的喷头总数一般控制在不超过800只，湿式报警阀采用环状管网联接。观众厅的闷顶内设自动喷洒系统

4.2 舞台口，以及与舞台口相连的侧台，后台的门窗洞口设置防火分隔水幕系统，由水幕喷头和感温雨淋阀组成。设计标准按每米2L/S。此部分已于2001年改造完毕。已经消防部门验收合格。、本次改造不含此部分。

4.3 舞台的葡萄架下部设置雨淋喷水灭火系统。采用开式喷头，系统由雨淋阀控制，每个雨淋阀控制的喷水面积不大于260平米，由火灾报警系统控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水。此部分已于2001年改造完毕。

4.4 雨淋报警阀组原设置在舞台内，没有单独房间分隔，火灾时难以操作或疏散，经本次改造，雨淋阀位置移至舞台北南侧，单独房间防火墙分隔，对外单独出口。

4.5 联营公司原消火栓系统和自动喷洒系统为一套加压系统二用一备设计水量60L/s（符合当时的消防规范要求），但无雨淋及水幕系统。中华剧场需增加雨淋及水幕水泵各二台。专供剧场舞台的雨淋及水幕系统。

5. 固定灭火器

固定灭火器配置按严重危险级标准配置，火灾类别为A，B类火灾，采用磷酸胺盐灭火器.。

6. 消防水泵接合器

剧场西南侧环形通道，设地上式消防水泵接合器六组，（其中消火栓系统，自动喷洒系统及雨淋系统各二组）火灾时由消防车引自室外消火栓通过水泵接合器向室内消防管网供水。

8. 结语

消防设施改造不同于新建工程，它与当时条件，设计标准，历史背景关系很大，消防改造应从关键点着手，火灾重点隐患要彻底解决，枝节问题可适当降低标准。也能满足规范区别对待，要求程度的不同的用词规定。这样既满足消防标准不低，减少施工周期，减低整改投入的资金，达到令人满意的效果。

参考文献：

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住宅小区消防给水设计关系到住宅小区消防的有效性。随着人们对住宅小区消防给水的关注，住宅小区内的消防给水设计有了一定的发展，但是仍然存在着一些不足之处。这些设计上的瑕疵，会导致消防给水的不畅，不仅会造成住宅小区的贬值，还会威胁住宅小区内居民的生命安全。因此，在新的发展形势下，如何优化住宅小区消防给水的设计，提高住宅小区的消防有效性已经成为住宅建筑业亟待解决的问题。

一、住宅小区消防给水设计的现状

虽然我国住宅小区消防给水设计获得了一定的成绩，但是依然存在着许多问题。第一，大多数的住宅小区都是依据现在推行的防火方针进行的消防给水设计设定与生活给水分离的、独立的消防给水系统，但是室外水管的应用压力较大，设计起来难度较大，另外设立独立的消防给水系统，需要投入大量的人力物力，成本较高，造成房地产成本的增长；第二，为了迎合当前防火规范中“消防水箱要具有较大的容积”的规定，住宅小区的消防水箱大都放置在住宅屋顶，对住宅的承重造成了压力；第三，现行的防火规范中要求住宅小区要设立单独的消防水池或者限定消防水池内的水位线，保障不随便使用消防水，这导致消防水池的水得不到流动，水质很容易变坏，严重影响住宅小区的消防效果，还造成了消防水的浪费[1]。

上述问题的存在，导致住宅小区消防给水有效性的降低，严重威胁到住宅区内居民的生命安全，也会引发居民与物业的矛盾，降低住宅小区的价值。故此，在新的发展背景之下，如何优化住宅小区消防给水的设计已经成为建筑行业亟待解决的问题。

二、优化住宅小区消防给水设计的意义

伴随着房地产业的兴盛和社会文明的推进，人们对于住宅的要求不再是简单的庇护所，对它的安全性提出了更高的要求。为了满足人们当下对住宅小区安全性的诉求，我们必须优化住宅小区内的消防给水设计。同时，市场经济背景下，房地产企业之间的竞争愈演愈烈，提高住宅小区的消防给水设计，是塑造房地产企业良好形象的途径之一，也是实现房地产企业自身发展、提高自身竞争力的必然要求。再者，优化住宅小区内的消防给水设计，还能够降低消防给水的施工难度，实现消防给水工程成本的有效控制，进而获得房地产业效益的最大化[2]。

由此可以看出，在住宅小区中实现消防给水设计的优化，提高消防给水的科学性、合理性迫在眉睫。

三、优化住宅小区消防给水设计的策略

1、消防与生活给水合用水池与管道

我国大多数的住宅小区采用独立消防给水系统，造成设计施工难度大、投资成本高的问题[3]。为了解决这一问题，首先，我们可以设立消防给水与生活给水的公共水池和公共管道，一方面能够达到消防的作用，缓解室外消防给水的紧张状况；另一方面大大缩减分设消防与生活给水水池、管道的资金，有效控制房地产企业的成本，实现资源的有效利用。其次，在采用“消防给水与生活给水共用水池和管道”的设计时，还要注意分设消防给水系统与生活给水系统，保障消防用水的优质和生活用水的卫生，避免二者的水质污染。

2、合理设置住宅小区的消防水箱

目前我国的防火规范中明确规定，消防水箱应当具备较大的容积，以至于大多数住宅小区的消防水箱都防止在住宅的房顶，增大了住宅承重负荷，增加了房地产企业的成本，对建筑物的立面施工造成了阻碍，严重影响小区内的环境，也不利于后期对消防给水系统的维护工作[4]。

为了解决这一问题，我们必须合理设置住宅小区的消防水箱。在每一个住宅小区内仅安置一个消防水箱，并安置一个增压设备，保障达到住宅小区的消防给水压力的需要。我们应当将水箱和增压设备放在住宅小区的最高处，水箱的容积大约在17立方米～19立方米之间。

3、充分利用消防水，保障消防给水的水质

消防给水的水质直接关系到住宅小区消防效果的优劣。现行的防火规范中要求住宅小区要设立单独的消防水池或者限定消防水池内的水位线，保障不随便使用消防水，这导致消防水池的水得不到流动，水质很容易变坏，严重影响住宅小区的消防效果，还造成了消防水的浪费[5]。

针对上述问题，我们必须充分利用消防水，保障消防给水的水质。为了能够确保消防给水的水质，首先，我们要在日常工作中注意定期对消防给水的水池和管道进行清理。其次，最好每一个月或者半个月给消防给水的水箱（水池）换一次水。再次，响应“节约用水”的号召，对于消防水池换下来的水，不要随意丢弃，可以利用这些水对住宅小区内的植物进行灌溉，充分利用这些水资源。

4、室内消火栓系统与自动喷水灭火系统合用管道

现行的消防规范明确指出，要分开设置消火栓系统和自动喷水灭火系统，避免两个系统之间的干扰。但是这样一来，就会增加房地产企业的投资，影响住宅区的收益[6]。为了解决这一问题，我们可以让消火栓系统与自动喷水灭火系统合用一根管道，既能够减少是室外管道建设的成本投入，又能够降低布设管道的难度，提高两个系统的安全性，便于两个系统的协同维护与管理。我们在设置室外的管道之时，可以根据住宅特点和居民需求，适当扩大管道的直径，保证消防水的流速适中。

5、科学设置住宅小区内的水泵房

水泵房的设置科学与否直接影响到住宅小区内消防效果，因此，我们必须科学地设置住宅小区内的水泵房，保障住宅小区消防给水的通畅性。首先，我们要严格遵循当今的消防规范，尽量分别设置自动喷淋泵和消火栓泵，有必要时也可以公用消防泵。其次，要选择合理的位置建设消防水泵房，最好是将它设置在住宅小区的中心位置，以保证与地面和小区内各栋楼的距离相近，也能够提高管理效率；再次，要保证消防水泵房内的设备先进、合格，把好“入门关”，坚决抵制劣质设备进入小区的消防水泵房，还要注意对相关仪器设备的实时监测、及时发现问题、反馈问题、解决问题，保证仪器设备的正常运行。

结束语

人民生活水平不断提高，对建筑物中的人居环境提出了更高的要求。因此，在新的发展形式之下，我们在建筑工程中要通过“谨慎选择空调设备的材料、严格审核空调系统设计参数、有效控制空调系统噪音、打造高素质空调安装队伍、强化空调安装施工后调试检测的技术”等途径改进供暖通风与空调机安装的工艺，进一步促进建筑行业的发展。

参考文献

[1]刘明亮.住宅小区消防给水设计问题探讨[J].武警学院学报，2010，04（12）：136-137.

[2]雷辉，陈丕辉，邓学军.某高层住宅小区消防给水系统设计简介[J].黑龙江科技信息，2010，18（09）：190-191.

[3]王伟瑜.关于高层住宅小区消防给水设计的探讨[J].科技创新导报，2011，05（12）：103-104.

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0.前言

本文试图根据国内工程实践经验和有关规范规定,以及城市供水的变化等,提出消防水泵直接从城市给水管网吸水的消防给水系统设计计算原则。

1.城市自来水压力的变化影响因素

1.1周期性变化因素城市自来水的水压和水量因时间的变化而变化,主要与作息时间和居民生活工作习惯有关,包括日变化周期、周变化周期和年变化周期。我国规定城市自来水的水压不应低于0.14MPa。

1.2其他影响因素

影响城市自来水压力变化的因素还有管道内部阻力变化和城市自来水管网新增客户用水量增加等。城市自来水压力随着使用年限增加,其管道内部结垢使管径减少,造成管道阻力增大,在消防用水时,水压会降低。随着时间的推移,城市自来水管网新增客户或因生活水平的提高而使用水量增加,也会使水压下降。

2.消防水泵直接从城市自来水管网吸水的有效压力和流量确定

目前,我国消防设计规范关于常高压消防给水系统的有关规定是:如采用高压或临时高压给水系统,管道的压力应保证用水总量达到最大,且在任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m;在计算水压时,应采用喷嘴口径19mm的水枪和直径65mm、长度20m的麻质水带,每支水枪的计算流量不应小于5L/s。在实际工程中该条文很难操作。

2.1城市自来水直接作为消防给水的压力和流量确定

文献介绍了美国FM保险公司的具体规定,通常是在消防接管处附近的2个相邻的城市消火栓来测量城市自来水的压力和流量,然后通过计算确定在设计流量下的压力是否满足系统设计要求。

消火栓的出流量Qa按式(1)计算:

Qa=2.108Cdj2PV1/2 (1)

式中:Qa——测试余压时的流量(流量测试消火栓在流速测试管测试的流动压力为PV时的流量),L/min;

C——消火栓栓口出流系数(通常根据栓口与消火栓外壳的连接方式确定,当为圆角时,C=0.9;当为直角时,C=0.8;当有突出部位时,C=0.7,为保险起见,C系数在每种情况下均降低0.1);

dj——室外消火栓栓口直径,通常为65mm,80mm和100mm;

PV——流量测试消火栓在流速测试管测试的栓口动压,MPa。

根据上述试验和计算公式,可计算出城市自来水的静压力和余压下的流量,并根据式(2)进行计算:

PT=PS-(PS-Pr)(Qa/QT) (2)

式中:PT——城市自来水与消防给水系统接口处的压力,MPa;

PS——消火栓的测试静压(即邻近消火栓不出水时的压力),MPa;

Pr——邻近消火栓出流时,测试消火栓的剩余压力,MPa;

QT——自动喷水系统需要的城市自来水的出流量,L/min。

通过式(2)可以绘制出城市自来水的供水压力流量曲线,并求出1.5倍设计流量时的压力是否满足额定流量下压力的65%,从而确定城市自来水压力能否满足消防给水系统的压力和流量的要求。

目前,我国还没有相应的城市自来水作为消防时的压力和流量测试方法和规范,考虑到城市自来水压力周期性变化的因素,在城市自来水直接作为消防水源时应考虑折减系数或以实测数据为依据。

文献[1]建议取当地静压的0.7～0.9倍作为城市自来水直接作为消防用水的压力依据。在老城区,通常管网管径偏小,系数宜为0.7,而在新建区域,因给水管径足够大,当从不小于DN400的给水干管上接管时,建议采用0.9的系数。具体可按式(3)计算。

PR=kP0 (3)

式中:PR——城市自来水与消防给水系统接口处消防时的实际使用压力,MPa;

P0——城市自来水与消防给水系统接口处的静压力,MPa;

k——系数,建议取0.7～0.9。

2.2设计计算原则

消防水泵直接从城市给水管网吸水,其室外消防给水一般也由城市给水管网直接供水,此时根据8.1.3条“如采用低压给水系统,管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于0.10MPa”的规定,当消防水泵直接从城市给水管网吸水时,一是城市自来水直接作为消防用水,应依据本文2.1的要求确定室内的消防用水的压力和流量;二是应满足室外消防给水管道上消火栓处的压力不应低于0.10MPa。

建筑物或小区给水干管与城市给水管网相接处的压力应根据本文2.1提供的方法计算确定,消防水泵吸水口的压力应根据建筑物或小区给水管网的具体情况进行计算,见式(4)。

PP=PR-h1-Z/100 (4)

式中:PP——为消防水泵吸水口处的压力,MPa;

h1——城市自来水与消防给水系统接口处至消防水泵吸水口的水头损失(包括沿程和局部水头损失),MPa;

Z——消防水泵吸水管中心线在城市自来水与消防给水系统接口处的几何高差,m。

若附近城市给水管网上有消火栓,或小区内消防给水管网上有消火栓,则应验证消火栓处的压力不应小于0.10MPa。

当PR小于0.10MPa时,不允许消防水泵直接从城市给水管网吸水,当PR大于0.10MPa时,应由式(5)验证消防水泵是否能直接从城市管网吸水。

PX=PR-hX-ZX/100 (5)

式中:PX——小区最不利室外消火栓处的压力(从地面计算起),MPa;

hX——城市自来水与消防给水系统接口处至小区最不利室外消火栓处的水头损失(包括沿程和局部),MPa;

ZX——小区最不利室外消火栓地面至城市自来水与消防给水系统接口处的几何高差,m。

当PX小于0.10MPa时,不允许消防水泵直接从城市给水管网吸水;当PX大于0.10MPa时,允许消防水泵直接从城市管网吸水。

3.结论

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近年来，随着城市化进程加剧，土地资源因不可再生而出现供应紧张，城市住宅建筑向着高层和超高层方向快速增长。高层建筑具有面积大，高度高，功能复杂，用水量大，用电设备多，火灾隐患大，疏散途径少、难度大等特点，一旦发生事故影响恶劣。如何合理地设计生活给水及消防给水系统，提高其安全性和可靠性，保障人们的生活和生命财产安全，是建筑给水设计最主要的问题。根据多年的工程设计经验与实际体会，结合国家规范要求，对高层建筑生活给水、消防给水系统设计的一些问题展开探讨，以寻求最佳的给水设计系统。

一、高层建筑给水系统的设计

高层建筑生活给水系统设计中最为关键的是供水方式的选择，根据《建筑给水排水设计规范》规定的分区给水静水压要求，和建筑层数及室外给水管网水压等综合因素进行合理的竖向分区。分区时应符合各：分区最低卫生器具配水点处的静水压处静水压力不宜大于0.45MPa；静水压大于0.35MPa的入户管，宜设置减压阀或调压设施（居住建筑入户管给水压力大于0.35MPa时，必须设减压措施）。为防止因减压阀失效而造成阀后卫生器具损坏，设计时应注意校核减压阀失效时，阀后配水点处的最大压力不应大于配水件的产品标准规定的水压试验压力（一般为工作压力的1.5倍）。高层建筑竖向分区给水方式有高位水箱给水方式、无水箱给水方式、和气压罐给水方式。而高位水箱给水方式具体可分为串联给水方式、并联给水方式、减压给水方式。但无论采用何种分区供水方式，在市政供水压力满足的楼层应采用市政直接供水，供水压力不满足的楼层才采用上述的供水方式。下面对其中几种主要的给水方式进行分析：

1．分区串联给水方式。如图1a）所示，每个分区均设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，上区用水由上区泵从下区水箱抽水供给。

图1串联给水方式与并联给水方式

2．分区并联给水方式。如图1b）所示，每个分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱，下区的水由设置在上区的高位水箱供给。其水泵一般集中设置在建筑的地下室（或底层）水泵房内。

3．分区减压给水方式。如图2a）所示为减压水箱减压给水方式，是由设置在地下室（或底层）的水泵将整幢建筑的用水提升至屋顶水箱，然后由此水箱分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用。

4．减压阀减压给水方式。如图2b）所示为减压阀减压给水方式，是由设置在地下室（或底层）的水泵将整幢建筑的用水提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水。

5．分区无水箱给水方式。如图3所示为分区无水箱给水方式，各分区设置单独的变速水泵供水，不设置中转水箱，水泵集中设置在建筑物地下室（或底层），分别向各区管网供水。

上述1~3中供水方式的优点主要有：

（1）水泵使用效率高；各分区内供水段压力较小；

（2）各分区内供水段压力较小；

（3）各供水分区段有一定的水箱调节容积，能保证在输水故障时，各区能有限延时供水。

它的主要缺点是：

（1）上区供水受下区供水故障影响，安全度较差；

（2）中转水箱、中转水泵需要占用中间楼层面积，且防振、噪声问题也很难解决，影响上下层用户；

（3）设置中转水箱、天面水箱使生活用水出现二次污染的问题。

而第4中供水方式与1~3供水方式相比最大优点只是减少了中转水箱，节约了中间楼层的使用面积。

工程实例：某高层商住楼（建筑面积3.2万平方米）地下1层车库，地上22层，其中一、二层为商业，三层以上为住宅，地面上建筑总高度68米。经过认真分析比较，采用变频给水设备直接供水，中间楼层不设中转水箱的给水方式。共分低、中、高三个区，低区：地下层及地上一、二层，由市政管网直接供水；中区：三层至十二层，由中区生活变频给水设备供给，超压部分由减压阀减压后供给；高区：十三层及以上，由高区生活变频给水设备，超压部分由减压阀减压后供给。给水立管采用钢塑复合管，管径不大于100mm时宜采用螺纹连接，管径大于100mm时宜采用法兰或沟槽式连接，冷水支管采用PP-R给水管,电热熔连接。这种供水方式优点有以下几点：减少了供水环节和生活水箱的二次污染，提高了供水安全度，设备集中设置易于管理维护，占用建筑物空间比较小。而减去中转水箱和泵房，使中间楼层可以更好利用，提高了经济效益；同时避免了中转水泵产生振动和噪声从而给放置水泵的附近楼层带来的不利影响。所以在建筑高度不超过100的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；建筑高度超过100的建筑，宜采用垂直串联供水方式，在设计时要根据实际情况，灵活运用。

二、高层建筑消火栓系统的设计

由于高层建筑的火灾蔓延快，疏散困难，扑救难度大，火灾隐患多。高层建筑的防火必须遵循“预防为主，防消结合”的方针，立足自防自救，合理设计消防给水系统。而要合理设计消防给水系统，必须先确定建筑物的类别和消防用水量。消防用水量是高层建筑防火设计中的一个重要环节，水泵参数的确定、管径的计算、地下消防贮水池容积都是以它为基础计算的。

消火栓给水系统是消防给水系统中的一种，是建筑物中最基本的灭火设置，供水方式分为高压消火栓给水系统和临时高压消火栓给水系统，其中最常用的为后者。在消火栓栓口的静水压力超过1.0MPa时，应采取分区给水系统。当消火栓栓口出水压力大于0.5MPa时，则设置减压孔板等减压装置。为了防止水泵在零流量或火灾初期用水量较少时发生管网超压事故，消防给水在设计时应采取防超压措施。如采用特性曲线较平滑的消防专用水泵，设置安全阀或其它泄压装置等。

消火栓的设置数量、位置应符合规范。不应在封闭楼梯间、防烟楼梯间内设置消火栓保护其他部位。因防火门具有自行关闭的功能，消防水龙带穿越防火门救火时，防火门关闭不严，烟气进入楼梯间，使人们不能安全疏散。

工程实例：某高层商住楼，地下一层，地上二十层，建筑总高度为60米，室内消火栓消防水量为40L/s，室外消防水量为30L/s，火灾延续2h。室内消火栓系统采用临时高压给水系统，系统由地下消防贮水池、天面消防水箱和消防加压水泵联合供应。屋顶水箱储存18m3消防水量，以满足初期火灾时的消防用水量。由于天面消防水箱的设置高度不能保证最不利点消火栓静水压的要求，在天面消防水箱间内设置稳压泵2台（一用一备）和一个300L气压水罐，以确保最不利点处消火栓静水压要求。在地下层至十二层的消火栓采用减压稳压型，经减压后消火栓的出水压力为0.30MPa。各室内消火栓旁均设置碎玻按钮，可远程启动消防水泵，消防控制中心及消防房内均可手动控制消防泵的运行。消防加压泵由压力开关自动控制启停。各台泵的启停、故障，均有信号在消防控制中心显示。系统设有自动化定期检查功能，以确保消防系统运行的可靠性。

篇6

1、引言

全国各地尤其一些发达地区如东部沿海地区，为了深入贯彻城市建设同时要兼顾人民防空的设防原则和指导思想，出现了许多平战结合的人防工程如人防地下室。人防工程因其具有特殊性，因此在设计消防以及给水排水系统时，有许多值得思考和探讨的地方，不能像其他的建筑工程一样一概而论。本文将从现存人防工程中消防系统，给水系统，排水系统的现状进行分析，得出经验，分析现在人防工程消防给水排水中存在的问题，从而促进消防系统，给水排水系统的建设。

2、人防工程消防给水排水主要包括的内容

2.1人防工程消防系统。

人防工程的消防系统主要包括四个方面，就是消防水源，消防栓系统以及它的独立分区，消防阀门的位置以及消防排水这四个方面。

2.2人防工程给水系统。

由于人防工程的特殊性，因此人防工程的给水系统包括平时给水以及战时给水，除此之外还包括管材。平时给水包括人防工程各室及各设备用水，战时给水包括战时隐蔽人员的生活用水，人防工程内的人防水箱，柴油发电机房的冷却用水等。当然，为了满足人防工程的人防目的，给水系统中所用的管材既要满足水质要求，又要满足人防目的。

2.3人防工程排水系统。

人防工程的排水主要包括地面排水，生活废污水以及消防排水设计，这几个方面都要按照平战结合去考虑。而排水系统中包含着地漏设置，透气管设置以及排水管材这三个方面。

3、人防工程消防给水排水系统所应该注意的问题

3.1人防工程消防系统。

人防工程的消防设置具有独特性，当地下人防工程发生火灾时会有以下一些特点，其一，火灾所产生的有毒气体大，其二，人防工程的火灾具有易发性，由于人防工程一般处于地下，其内部较潮湿，极易加速一些电器设备或电线的老化及短路，且一般地下人防工程都是强制通风，通风不良，因此容易发生火灾。其三，由于人防工程位置的特殊性，发生火灾时，人员不易疏散，因此人员受到的安全威胁大。人防工程火灾的这些特点突出了人防工程消防系统的重要性，因此在人防工程的建设中要加强消防系统的建设

3.2人防工程给水系统。

首先是给水系统中的水源，水源一般有三种，市政管网供水，人防工程区域水源以及自备水源，人防工程所采用的水源既要考虑水质问题，又要考虑管道问题，因此一般使用的是市政管网供水。第二点应该考虑的问题就是给水管道的管材以及安装问题，集中管道井应该要布置在人防工程防护区外，在侧壁穿过人防围护结构的地方设置给水系统管道，而防爆波阀门应该人防围护结构内侧安装，平时的生活用水可以通过集中管道井与其上部的建筑相连接来提供用水。水源与管道问题是建设给水系统时所应该考虑的问题。

3.3人防工程排水系统。

由于人防工程地理位置的特殊性，排水系统设计中首先我们要考虑坡道口排水问题，为了防止下雨天雨水顺着坡道进入人防工程，要在室外道路上设置一条截水明沟，让雨水可以通过该明沟排至室外。除此之外如何选择集水井内排水泵也十分重要，排水泵往往要考虑多方面要求，如排消防废水和雨水。

4、对人防工程消防给水排水的合理化建议

4.1在人防工程内部必须设置安装室内消火栓给水系统。当消火栓总数大于十个时，应该考虑把给水管道设置为环状，在同层的人防工程中，应该使用阀门将同一管道分隔为若干个独立段，这样子，即使某一段发生损坏时，停止使用的消火栓也不会超过一半，当然对于多层的人防工程消防系统也应该使用同样的方法，对垂直的管道安上阀门，保证在一条竖管进行检修时，其他管道也能供应消防所需的水流量。设置好自动喷淋系统，在人防工程通道内应该防治灭火器等消防工具，防治出现意外情况。

4.2采用平战结合的人防工程的给水系统包括生活饮用水，生活用水，洗消用水，消防用水以及设备用水。给水系统中首先要考虑的问题就是水源供给，水源一般选择城市自来水，饮用水水平要符合安全标准，在人防工程内部应该设置生活饮用水蓄水池，按照不同的防护区域设置不同储量的蓄水池。对于水管的设置，在管道口要设置水表监控水流量。人防工程的给水从市政给水管道接入，且各个区域要分别设置。消防水管不得从临战封堵门通过，防止临战封堵门作用的发挥。

4.3人防工程的污水有以下几种，机械废水，生活污水，消防废水，还有雨水等排水方式有以下几种选择，第一个是压力排水系统，第二种是自流排水系统，如何选择排水系统要根据水流的特性，如果能自流排出的话所选择的就是自流排水系统，如果不能自流排出的话，就要利用机械，采用压力排水系统。对于排水管道的选择也有特殊要求，排水管要尽量避免穿过伸缩缝，沉降缝，管道坡度要根据人防工程的坡度进行设置。在内部还可以设置污水集中池和污水泵房对污水进行处理。污水集中池一般设置在清洁区内，如厕所，盥洗室的下部，设置污水集中池应该按照不同防护区去设置。

5、结语

人防工程消防给水排水系统的设计是一个复杂的过程，它的设计既要满足平战结合中，人防工程平时使用的目的，也要为战时转化打下坚实的基础，才能减少战时转换的工作量。在建设人防工程时，应该严格设置消防给水排水系统，提高人防工程的作用及其能力，为地下的利用，减轻城市人地矛盾的加剧。

参考文献

[1]张建平.人防工程消防给水排水设计探讨《.四川建筑科学研究》,2015年2期.

[2]黄香玲.高层建筑地下室的人防建设《.城市建设理论研究（电子版）》,2012年20期.

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（2）合用水池无消防专用的技术措施 有些工程的消防用水与生产、生活合用水池，以防止水质变坏；但未设计消防专用措施。合用水池的专用措施常用的有下面图示三种：合用水池的技术措施

（3）较大容量水池无分格措施 消防水池如超过1000m3的消防水池，所对应的建筑危险性或重要性比较大，消防水池有了分格措施后，消防水池清洗期间仍有一半消防水源，确保建筑物的安全。

2、消防水泵

（1）消防水泵流量偏小 消防泵流量偏小不能满足室内消防用水量的要求。

（2）消防水泵扬程偏大 消防泵的扬程偏大对管网工作不利。

（3）一组消防水泵只有一根吸水管 有的工程一组消防水泵只有一根吸水管，当吸水管检修时，整个系统瘫痪。

（4）一组消防水泵只有一根出水管 和消防水泵的吸水管一样，如果一组消防水泵只有一根出水管，就会降低消防系统的可靠性。

（5）水泵出水管上无压力表、无试验放水阀、无泄压阀 消防水泵出水管装有压力表，试验放水阀，在检查站消防泵时，可使消防泵的出水不进入管网，使管网免受超压和水锤的影响。由于发生初期火灾时启动消防泵后管网会超压，且会产生水锤效应，停泵时也会产生水锤效应。出水管上设置泄压阀后能泄压且能减小水锤效应。

（6）引水装置设置不正确 ① 吸水管设引水罐， ② 吸水管上设底阀，高位水箱补渗水。在消防工程检测中我们发现有三种不

（7）水泵的吸水管的管径偏小 有些设计选用管径偏小,水泵的流量达不到设计值。3、增压设施

（1）增压泵的流量偏大

4、水泵接合器

（1）水泵接合器与室外消火栓或消防水池的取水口距离大于40m

（2）水泵接合器的数量偏少

（3）水泵接合器未分区设置

5、减压装置的设置

（1）栓口动压大于0.5Mpa的未设减压装置 6、消火栓按钮 （2）临时高压给水系统部分消火栓箱内未设置直接启泵按钮

7、消防水箱

（1）屋顶合用水箱无直通消防管网水管

（2）合用水箱无消防水专用措施

（3）消防水箱出水管上未设单向阀。

8、屋顶未设检查用的试验消火栓 自动喷水灭火系统 相关附件下载

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简介： 介绍了山西心血管医院住院楼工程概况，就其给水排水及消防设计情况进行了详细论述，总结提出了该建筑的设计与其他建筑不同之处，以期为类似工程提供参考。

关键字：医院 给排水 消防

某医院住院楼给水排水及消防设计简介下载（PDF格式）：某医院住院楼给水排水及消防设计简介

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中图分类号：U664.88 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-

1.超高层建筑消防给水形式

对于超高层建筑消防给水，通常分为串联给水和并联给水两种方式，而对于建筑高度超过130m的建筑，通常采用的是串联给水方式。常见的一种方式是在地下层设置传输泵。在设备层或避难层殴置转输水箱和高区消防泵。然而此种方式设置有其局限性，对于超高层住宅来说，它与公共建筑最大的差别就是不设避难层（间）。目前，对于建筑高度小于130m的住宅来说，一般采用一泵到顶的做法，而对于高度超过130m的住宅来说，如果继续采用一泵到顶的设计方法，对管材、阀门、管件的要求将会非常高，而且，对于日后维护保养来说，也将比较麻烦。而如果采取在建筑中间设置接力泵或设置中转水箱的方法，一是对泵的控制要求高，二是要在局部楼层设置设备层，这一点对于开发商或建造商来说，往往是很难认同的。当然从理想状态来说，如果泵的扬程足够大，及管道、阀门质量好的情况下，周转环节越少，则越安全。

2.消防水池设计

消防系统的设计在我国相关的防火规范当中有确切规定：如果天然水源，市政给水管道中存有的水量和流量没有办法满足构筑物中、外消防所需要的量，那么在进行此类消防给水系统设计时，必须要有符合建筑物水量消耗的消防水池。

（1）消防水池在进行水容量的设计时，需要满足建筑物内外每个消防灭火设备所需要的最低水量标准。在进行消防给水系统实际设计时，对于蓄水池设计来讲，首先要对建筑物当中的自动化消防设备，例如喷淋系统等进行综合考虑，还要满足消防栓系统以及室外消防系统所需要的用水量。以此为基础，还需要具体考虑如果火灾发生，火势会蔓延的时间，实施相关专业计算，使设计用水量有比较明确的具体数值，根据此设计消防水池具体的容积和体积。

（2）如果想要在减少工程造价但是又能够确保消防给水系统具有较高的安全性、有效性，需要综合考虑建筑物整个给水状况，合理的缩减消防水池实际容积，主要依据是在确保市政供水有较高安全性和可靠性条件下，按照正确的计算方法设计出消防水池标准容积，而且需要和市政环状供水系统所能够提供的部分用水量相结合，可以有效降低消防水池实际体积与容积，以使项目建设施工成本下降。在此基础上，可以增加建筑物进水管道的规格，最大可能性的使消防给水系统满足实际需求

3.消防水泵设计

水泵是输送液体或使液体增压的机械，消防给水设备中的消防水泵及稳压泵的安装是必不可少的，消防水泵安装工艺为：施工准备基础施工泵体安装吸水管路安装出水管路安装单机调试。具体要求包括按照尺寸、按照的设计、连接方式等问题。首先对于安装尺寸而言，要根据工程设计的总体要求进行，要与消防设备的整体相匹配。当工厂、仓库、堆场和储罐的室外消防水量大于25升/秒和建筑物的室内消防水量大于等于15升/秒时设置备用泵；当工厂、仓库、堆场、储罐和民用建筑的室外消防水量小于或等于15升/秒时，由于消防用水量较小，依据《建规》消防泵房设一条出水管即可满足消防用水要求而没有必要设两条出水管；当工厂、仓库、堆场和储罐和其他民用建筑的室外消防用水量超过15升/秒或建筑室内消防用水量超过10升/秒时消防泵房应有不少于两条的出水管直接与环状给水管网连接。其次，对于水泵的电动机来说，要做好连接，保证以重点水泵机器的轴线为准，进行整体安装。一般来讲，纵向安装水平偏差不应大于0.10/1000mm，横向安装水平偏差不应大于0.20/1000mm，并应在泵的进出口法兰面或其他水平面上进行测量；解体安装的泵纵向和横向安装水平偏差均不应大于0.50/1000mm，并应在水平中分面、轴的外露部分、底座的水平加工面上进行测量。总之，消防水泵的按照在总体上要符合相关规定，具体的按照方式要以设备情况、建筑情况、给水用量为基准。

4.消防水泵接合器设计

消防水泵接合器主要和消防机动泵进行配套使用。当室内原有的消防泵由于停电，检修等因素致使故障产生时，此设备可以连接消防车等室外消防水源提供水源给室内消防给水管网进行灭火。火情较大时，亦有同样效用。设计中通常需要于建筑物置入消防专属环管，环管上放置室外消防栓，确保其中要有一个消防栓和消防池取水位置间距离不超过40m，火情出现时，若城市管网发生停水现象，消防车能够从取水口直接取水对室外消防管网进行水供应。如此水泵接合器与取水口间距离需要控制于15-40m范围。水泵接合器所需要的流量都参考lO-15L/s进行计算。若室内具备自喷系统和消防栓等消防设备时，需要参照室内消防所需总水量来计算。接合器需要设置在易于寻找，而且对交通不造成妨碍的位置处，确保使用方便

5.高位水箱设计

在进行消防高位水箱的设计时，其高度的设置可以遵循以下几个方面：

（1）在室内进行消火栓系统的设计时没有必要遵循充实水柱标准来设计高位水箱实际高度；如果多层建筑只设置室内消火栓系统，那么其消防高位水箱必须要设置于建筑物最高位置。

（2）在室内消火栓位置安装了消防水泵直接启动按钮后，没有必要设置增压设施；如果高层建筑只是设置了室内消火栓系统，那么在设计消防高位水箱高度时，其必须要符合“高规”所规定的对消火栓所需静水压力最不利的要求；

（3）在自动化喷水灭火系统当中，消防所用高位水箱的高度设置需要符合最不利位置的喷头正常工作所需最低压力及喷水强度，通常按照5个喷头共同动作情况来进行核算；

（4）如果消防高位水箱是消火栓和喷淋系统共同应用的，那么其高度的设置必须要通过一定的合理计算进行确定

（5）当高层建筑当中的消防给水系统和多层建筑当中的自喷系统设定的消防高位水箱无法满足实际压力时，都要进行增压设施的设置。增压稳压设备所设计的最低工作压力必须要满足消防给水系统中最不利位置所需要的压力。

6.结语

在消防系统工程的设计当中，给水设备是重要的构成部分，消防设计必须具有一定的科学性及合理性，因为它不只是和整个建设工程成本具有相关性，还会直接影响到构筑物的安全性。所以，在进行消防设计时，要确保工作人员对其有足够的重视，按照相关的标准规范严格执行，而且依据实际情况综合考虑，在消防系统设计中要确保消防设备具有安全性和有效性，防止火势发生蔓延情况，保证应用者人身及财产的足够安全性。

参考文献

[1]刘德明，高位消防高位水箱储水量和设置高度探讨[J].给水排水，2009（02）：124-126.

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在消防给水系统中，相较于消防蓄水池，高位水箱的配制主要是针对设计高度、建设规模较大的构筑物，用以火灾初期阶段的消防给水，高位水箱的设计标高、位置、容量，对于整个消防给水系统的有效性有着直接影响。对此，在实际进行水箱设计时，应严格依据我国有关的标准、规范，对于配有临时高压给水系统的构筑物，不仅需要增设高位水箱，同时还需保证水箱的实际容量，能够满足构筑物内部各消防设备10分钟的灭火用水量；对于高层建筑的消防给水设计，相较于位置最高的消防栓，高位水箱的设计标高应超出7m左右，以此保证初期火灾建筑物各消防点的供水压力要求；倘若要求高位水箱同时用以构筑物的生活用水、消防用水，应采取一定的技术措施确保消防用水不做它用，例如分别计算构筑物生活、消防用水的需求量，针对两种管道的出水口，选取适当的高度差、生活出水口居上。值得注意的是，为保证构筑物的消防用水能够在启动消防水泵后进入水箱，针对各消防管网的出水管道，应增设单向阀。

设计水泵接合器时的注意事项

长期以来，在众多消防工程给水设备的设计中，设计人员往往较为侧重对消防水泵的设计，而忽略了水泵接合器。在具体的消防给水系统中，水泵接合器设置主要作用于当发生火灾构筑物内部消防用水不足，或室内消防水泵损坏、故障时，供消防车从构筑物外部的消防栓进行取水，并利用水泵接合器将消防用水输送至构筑物内部各消防供水管网，以此保证消防系统的有效性。对此，我国有关消防规范中列有明确规定，要求构筑物的有效消防范围内，对于所有消防车供水压力分区，均需要安装水泵接合器。值得注意的是，对于设计高度、建设规模在50米以上的构筑物，多数消防设计人员普遍认为构筑物的超出部分无法利用消防车进行辅助灭火，即无需装设水泵接合器。然而，随着我国经济与科技的飞速发展，国内各大城市的消防车进一步加大了运作功率，实际消防供水的有效高度已超出50米。在实际进行水泵接合器的设计时，其具体的装设数量应在计算得出构筑物内部消防水量的基础上确定，而单个水泵接合器的流量应设定为10L/s到15L/s。与此同时，对于构筑物外部的消防栓，其主要用以消防取水，应综合考虑构筑物外部的消防用水需求量与供水管网布设情况，以此确定消防栓的位置、数量，而单个消防栓的用水量应设定为10L/s到15L/s之间。基于此种做法，当构筑物外部的消防用水量低于内部时，水泵接合器数量将超出构筑物外部的消防栓；而当发生火灾构筑物内部的消防系统无法运作时，利用室外消防栓、消防水池，水泵接合器将直接负责向整个构筑物输送消防用水。由此可见，在消防给谁系统中，水泵接合器、室外消防栓两者属于对应关系。

消防给水管网、消防栓的设计

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Abstract: the characteristics of the high buildings fire, decided to the building of the fire water system must be set to save facilities is given priority to, the fire water system high building fire extinguishing system is the important component. Expounds the high building fire system several types of the fire water system of high-rise building is analyzed

Keywords: high building fire water system problem

中图分类号：TU97 文献标识码：A文章编号：

引言

随着经济的发展，建筑业中各种超高层建筑不断涌现，消防给水设计是超高层建筑设计中的一个重要环节，由于超高层建筑其建筑高度大，功能复杂，在消防给水系统的设计过程中往往存在着：分区多，管路复杂，管道系统受压过高，系统联动控制复杂，水泵运行过程中管道易出现超压现象，严重时甚至会出现管道破裂现象等一系列问题。

1 高层建筑消防给水的几种形式

1.1高位消防水池供水形式

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。尤其是对于50m以卜，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满足消防使用要求。

1.2消防专用水泵一屋顶高位水箱供水形式

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10min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。从建筑的高度及分区情况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。

1.3消防气压罐供水形式

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。

1.4全自动恒压变频调速供水形式

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。

2 水喷雾灭火系统给水泵和稳压泵的设计

水喷雾系统是否必须单设给水泵？ 对一般民用建筑而言，常用的设置水喷雾的场所有柴油发电机房和燃油燃气锅炉房。按民用建筑设计只考虑一次火灾的原则，水喷雾系统与自动喷水系统不会同时使用，可以合用一组给水泵。一般而言，自动喷水泵的流量和压力是满足水喷雾设计参数的，有时压力偏高（如大于0.6Mpa）时应设减压阀减压。

如果分别设置给水泵组，水喷雾系统是否应设稳压泵（消防检测机构要求设，有何依据）是否应与高位水箱相联？从设计原理来讲，可以与自动喷水系统相连，合用高位水箱和稳压泵组，技术上合理，并且节省投资和运行费用。

3 设计中应注意的问题

实际工程中，有的设计未设高位水箱，只设气压罐和稳压泵，供给消火栓系统和自动喷水系统，且气压罐容积为450L，仅满足30s消防用水量。理由为：一旦发生火灾，灭火设备开启，气压罐压力下降后，消防水泵就自动启动，有了消防水池作为水源，消防给水设施就能正常运行。虽然《喷规》规定不设高位水箱的建筑，可设气压罐作供水设备；《建规》也规定设置临时高压给水系统的建筑物应设消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱）。但规范均对其容量作出了要求：应满足10min消防用水量。这种“小罐”显然满足不了要求。因此不许用“小罐”代替高位消防水箱。

有些建筑的稳压系统在设计表面上看似乎很完整。设有气压罐、旁通管、两台稳压泵一用一备。但实际运行时，系统会延迟升压，水回流至水源。主要原因就是每台稳压泵出水管上无止回阀，旁通管也没有止回阀。当一台稳压泵工作时，工作泵的高压水通过另一台不工作泵和旁通管回流至消防水箱。稳压泵停止运行后，气压罐的高压水也会回流至消防水箱。

在自动喷水系统中，经过稳压泵加压的水流应经过报警阀，不允许直接与报警阀后管道相连。有的工程直接相连后，一旦发生火灾，喷头爆破喷水，管网压力下降，稳压泵启动工作，消防水箱内的水就不断的向管网供水，由于水流没有经过报警阀，压力开关和水力警铃不能发出报警，也就无法地动自动喷水泵。就会发生消防水箱的水用完后，系统无水可用，直接影响火灾的扑救。

采用气压给水装置配合高位水箱增压其目的是解决建筑消防中，在高位水箱难以满足消防给水系统最不利点所需水压的问题，此时在高位水箱出水管上增设调节容积为150L或300L，甚至450L的气压水罐，配合高位水箱增压。这就是所谓的气压给水装置高位增压的系统。该系统要求气压给水装置能启动消防给水系统的供水装置，可以是单独向系统供水，也可以把气压给水装置作为高位水箱的增压设施，联合组成高位水箱供水装置。《自动喷水灭火系统设计规范》并不禁止这种供水方式，有的设计者认为该规范条文中没有提出这种增压形式，就误以为用气压罐配合高位水箱增压是规范所不允许的，这完全是一种误解。

4 结语

以上仅对建筑消防给水系统中常用的稳压措施进行了介绍，总结了临时高压制消防给水系统的配置方案。 当然随着技术的更新和新型设备的不断涌现，使我们在设计时可以有不同的方案可供比较和选择，只要结合工程实际需求，通过认真的分析和比较，一定能做出更好的设计，实现建筑物功能的完善。

参考文献：

[1]GB50016-2006 建筑设计防火规范[S].2006.

篇12

1、 消防用水量

本工程为高度大于100m的一类综合楼，按一类超高层建筑进行消防设计。

2、室外消防

本工程所在区域有完善的城市基础设施，有可靠的城市消防保证体系，供水可靠，水质良好。水源为城市自来水管网。从西侧市政道路和东侧新塘路市政供水干管各引一条DN200毫米的自来水管，在本大楼沿周边道路设DN200毫米的生活、消防合用的给水环管，在环管上设置地上式室外消火栓5只。

3、消火栓系统

3.1消火栓给水系统。消火栓系统分高、中、低三区，低区为地下二层～四层；中区为五层～二十层；高区为二十一层～到三十六层，每个分区均成环状管网供水。在地下二层设有消防水池和生活、消防合用泵房。消防水池分两格，通过消防水泵吸水总管连通，储存有540m3消防用水量。在地下二层消防泵房内设置高、中区各两台，均为一用一备。低区消火栓系统由中区给水泵出水环管用消防专用减压阀减压至0.45MPa供给；中区由中区消火栓给水泵直接供给。

为保证高区消防给水安全，降低消防管道承压，在二十一层避难层设中间转输消防水箱66 m3（兼作中、低区消火栓系统稳压水箱）。为保证中区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在二十一层避难层设有中、低区增压稳压设备。高区消火栓系统由地下二层高区消火栓给水泵供水至中间转输水箱，再由中间转输泵串联供水，在屋顶设18 m3消防水箱一座，并设有高区增压稳压设备。

3.2消火栓布置

大楼各层均设有室内消火栓（带灭火器箱组合式消防柜），其布置保证同层任何部位均有两股充实水柱同时到达，每股充实水柱不小于13米。每根消防立管流量按不小于15L/S计。各消火栓箱内设有启泵按钮及自救式消防卷盘，每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带，Φ19水枪，小口径消防水喉及软管。为保证消火栓栓口压力不大于0.50MPa，在5F～11，21～29F采用减压稳压式消火栓。在室外分高区和中低区共设置6套水泵接合器。

4、自动喷水灭火系统

4.1 自喷系统喷水强度

本工程自动喷水灭火系统为湿式系统。地下两层停车库按中危险级II级设计，喷水强度为8L/min.m2 ，作用面积160m2；地上部分均按中危险级I级设计，喷水强度为6L/min.m2 ，作用面积160m2 ， 火灾延续时间为1小时。

4.2自喷给水系统

自喷系统分高低两区，低区为地下二层～十三层；高区为十四层～三十六层。自喷系统和消火栓系统共用消防水池，中间转输水箱及屋顶消防水箱。在地下二层泵房内分别设高区和低区自喷泵各两台，均为一用一备。在地下二层水泵房内设湿式报警阀五套，由低区自喷给水泵出水环管分组减压供水。在二十一层避难层设有中间消防转输水箱和自喷转输泵，并设有湿式报警阀3套，由高区自喷转输泵出水环管分组减压供水。在屋顶设有高区自喷增压、稳压设备一套，满足三十六层最不利点喷头工作压力不小于0.05Mpa.分高低区在室外共设置4套自喷系统水泵接合器。高区自喷系统中，在二十一层避难层水泵房内设自喷水泵接合器接力泵两台，两用。

4.3 喷头布置

本大楼办公、走道、会议室、避难层等公共场所及地下车库、自行车库，除建筑面积小于5 M2的卫生间及不宜用水扑救的部位外，均设有自动喷水灭火系统。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器，并在管道末端设有放水阀。喷头采用玻璃球闭式喷头，喷头动作温度，厨房为93℃，其余为68℃。

有关问题的探讨

供水方式选择，超高层建筑消防主要是以自救为主，系统运行需安全，可靠稳定。供水方式的选择是超高层消防水系统的关键，有串联和并联两种。

串联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵，并在中间避难层设中间转输水箱和转输泵。串联供水方式是通过在地下消防水池，消防泵和中间转输水箱，转输泵联合向高区供水，保证了高区消防的安全，可靠。在地下消防泵有故障时，还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水，再由转输泵向高区供水。串联方式占用避难层面积，水泵台数较多，控制复杂。并联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低给水泵，直接分区供水，系统控制简单，不占用避难层建筑面积，但高区消防水泵及出水管长期承受高压，管道配件及阀门容易损坏，系统运行不稳定，安全，可靠性较差。本工程采用串联供水方式。防超压措施《高规》规定：“临时高压给水系统的每个消火栓箱应设置直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施”，以便迅速远距离启动消防泵（设计中采用破玻按钮）。

火灾发生时，在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间，消防管网压力剧增，将产生严重超压现象，有可能引起管网爆裂，整个消火栓系统就会瘫痪，后果不堪设想。本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵，在消防系统设置压力监控装置，并与消防稳压设施结合在一起，当系统压力下降到某一设定值时，压力开关动作，该信号与破玻按钮都动作时，消防泵启动。本设计中采用了新型专用消防水泵（恒压切线泵），该水泵Q-H曲线几乎为水平线，可以很好的解决小流量时超压问题。在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀，实践证明泄压阀反应灵敏，准确、可靠，可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀的口径直接影响水泵的工况点及其实际扬程和流量，因此，一般情况泄压阀的口径比水泵出口水管小一级。