多层建筑消防设计范文

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一、多层建筑消防设计

1、在多层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。

《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形多层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。

2、正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓。

在实际中，多层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下，如果根据公式Sk＝（H1-H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24m，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。笔者通过计算，当层高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道，口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种多层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓保护半径，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为多层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。

3、多层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。

《高规》规定“多层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”，那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢？《高规》的条文说明对此并没有具体说明，但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出：消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路，不能计入总消火栓数内。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用，而不保护其余部位。而目前如上海等部分地方消防设计规定，多层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。

4、正确设置消防水池及保证多层建筑两路供水。

通常在多层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。

5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。

《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

6、消防管网布置成环的问题。

多层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。

二、多层建筑自动喷水灭火系统设计

1、走道喷头的布置。

在多层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的多层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm.而《自喷规范》规定：“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。” 这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。

2、多层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。

新《自喷规范》规定：“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa.”而老《自喷规范》对此并无具体要求。多层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级，自喷水泵是根据最多层最不利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa（最不利喷头工作压力按0.05MPa计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使多层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa.因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

3、正确设置自喷末端试水装置，解决末端试水装置排水问题。

《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置，末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。”在设计中，我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的设置，但是往往忽视试水接头的设置，特别是试水接头出水口的口径没有交代。

4、报警阀的进出口均应设置信号阀。

新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。”一般在水流指示器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计，很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门，目的是防止误操作。

5、消防增压泵的设置问题。

篇2

中图分类号：R19文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）07-0123-02

《建筑设计防火规范（2006）》第8.5.1条中规定了一些具有特殊功能和部位的民用建筑应设置自动喷水灭火系统。除这些特殊功能建筑和部位外，目前我国多层建筑的室内消防减灾防范体系主要是以室内消火栓系统为主。由于消火栓应用的专业性以及维护的困难性等原因，致使多层建筑中的消火栓系统不能有效地发挥其效能。

一、以室内消火栓系统为主体的消防减灾防范体系的现状

目前，我国的多层建筑主要是采用以室内消火栓系统为主体的消防减灾防范体系。但实践证明，室内消火栓系统能有效使用的几率不高。消火栓系统实施灭火需要有两个基本要素：一是要求消火栓设备完好有效，二是消火栓的使用者。大量火灾案例分析表明，消防队必须在15分钟内到达火场出水，才能有效扑救防止火势蔓延。这要求从现场人员发现火情报警到消防队员开始用水枪灭火不能超过15分钟，这期间需要完成现场人员发现火情报警、消防队接警车辆出动、消防队到达现场、消防队员使用消火栓喷水灭火四个环节，每一个环节都通过人工完成，任一个环节拖延了时间，使消防队不能在15分钟内喷水灭火，则火势将可能蔓延成灾。消火栓系统控火、灭火的范围及效果除受上述时间因素影响外，还取决于其他因素：如消火栓水柱到达火源的难易程度，可燃物量的多寡及火势蔓延的快慢，持水枪人员的素质等。

在大量灭火实战中，消防人员多采用消防车水带接龙的方式将消防车内的水直接送入室内使用，或者利用消防车在室外对着火部位进行灌救的方法进行灭火战斗。室内消火栓系统使用较少，其原因主要有：一是当前全民消防意识普遍不高，灭火技能和基本的灭火器材操作知识缺乏，火灾时一般民众不可能有效使用室内消火栓系统来灭火；二是火灾时，熟悉系统的管理人员不一定在现场，消防人员对内部系统情况不清楚，对系统的完好性存有疑虑，致使消防人员不会选择消火栓系统扑救火灾；三是室内消火栓系统多数得不到良好的维护保养，尤其是一些产权多样，功能复杂的建筑，消火栓缺乏有效的维护保养，导致关键时刻无法使用；四是从安全角度上讲，在可以利用外来水源灭火，特别是在没有人员被困火场的情况下，消防队员没必要冒险进入建筑内取用室内消火栓来灭火；五是随着社会经济的发展，目前消防部队的装备已经有很大的改善，很多消防部队中队或特勤队已经配备了大功率水罐车和云梯车，室外和室内利用消防车供水直接扑救多层建筑火灾已不再是难题。

二、自动喷水灭火系统的优点

自动喷水灭火系统靠喷洒头喷水灭火。喷头集火情探测与喷水灭火于一身。它利用火灾时产生的光、热，可见或不可见的燃烧生成物及压力等信号的传感而自动启动，将水洒向着火区域，用来扑灭火灾或控制蔓延。如果设有消防控制中心，水流指示器会向消防控制中心报警，并显示出失火地点。报警阀的压力开关也向消防控制中心报警并启动消防水泵。水力警铃也同时发出声音报警。该系统具有以下特点：

（一）安全可靠，控火灭火成功率高

据国外资料介绍，自动喷水灭火系统的灭火成功率高达90%以上，国内也有许多成功的实例。自动喷水系统的灭火方式是失火点正上方及其周围的喷头感应到温度上升到标定值后就自动喷水灭火。哪里有火，哪里就有温升，几分钟内喷头就自动喷水灭火。燃烧快，温升就快，喷头启动得就快。蔓延快范围大，启动的喷头越多。可以有限地控制火灾蔓延，同时扑灭火灾。

（二）自动化程度高

自动灭火是自动喷淋系统的重要特点。火灾发生，不需要人员在现场，也不需人员到起火点操作，当喷头周围温度升到标定值，就自动喷水灭火，值班人员只要在消防控制室就可以完全监控整栋楼的情况，做到早发现、早报告、早扑救。

（三）结构简单，启用灵活，维护方便，成本低廉

经过多年的研究、实践，现在在技术、产品配套、全自动化程度、操作等方面都已经有了较丰富的经验；自动喷水灭火装置的大量生产和使用，以及国产化程度的提高，已经使得自动喷水灭火系统的相对价格大幅下降。

（四）既可独立灭火，又可与自动报警联网形成自动化程度更高的灭火系统

当建筑设有火灾自动报警系统时，自动喷水灭火系统可以与火灾自动报警系统联动，火灾时喷头动作，水流指示器的信号可以传输到消防控制中心，湿式报警阀压力开关也会反馈动作信号到消防控制室，形成自动化程度更高的灭火系统。

三、建立以自动喷水灭火系统为主的多层建筑室内消防减灾防范体系

（一）多层建筑发展特点

一是建筑设计呈现出大空间、大面积设计发展的趋势。越来越多大空间、大面积的多层多功能厅、影剧院、体育馆、市场商场出现，这些大空间、大面积设计提高了火灾时火势的蔓延速度，增加扑救火灾的难度。

二是多层建筑内的商场市场、高级宾馆、饭店，公共娱乐场所等人员密集场所大量增加，单栋建筑内功能多样，设置复杂，造成消防管理难度增加，火灾危险性增大，火灾扑救难度增加。如：2004年2月15发生特大火灾事故的吉林中百商厦就是一栋五层楼的多层建筑，该建筑第一层和第二层是商场，第三层是洗浴中心，第四层是台球厅，第五层是歌舞厅，未设置自动喷水灭火系统。这种兼有多种功能的建筑，造成了消防管理和火灾扑救难度增大。

三是商场市场、高级宾馆、饭店，公共娱乐场所等人员密集场所这些场所的装修标准大幅度提高，大量使用易燃、可燃材料装修，增加了建筑的火灾荷载，这些都使火灾危险性和大火蔓延速度大幅提高。

（二）目前设置自动喷水灭火系统的场所要求

《建筑设计防火规范（2006）》第8.5.1条规定具有以下功能场所的多层民用建筑应设置自动喷水灭火系统。

1．特等、甲等或超过1500个座位的其它等级的剧院；超过2000个座位的会堂或礼堂；超过3000个座位的体育馆；超过5000人的体育场的室内人员休息室与器材间等。

2．任一楼层建筑面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2 的展览建筑、商店、旅馆建筑、以及医院中同样建筑规模的病房楼、门诊楼、手术部；建筑面积大于500m2的地下商店。

3．设有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m2的办公楼等。

4．设置在地下、半地下或地上四层及四层以上或设置在建筑的首层、二层和三层且任一层建筑面积大于300m2的地上歌舞娱乐放映游艺场所（游泳场所除外）。

5．藏书量超过50万册的图书馆。

但一些人员集中的场所，《建筑设计防火规范（2006）》没有对其设置自动喷水灭火系统进行要求。如：大型具有餐饮功能的建筑、人员密集的车站码头、学校、幼儿园等。

（三）设置自动喷水灭火系统

多层建筑设计和建设的新特点以及火灾危险性和扑救难度的增加，对多层建筑的防火设计提出了更高的要求。以室内消火栓系统为主的多层建筑室内消防减灾防范体系，已经不能满足目前多层建筑防火、灭火的需要，建立一种能及时迅速控制、扑救火灾的多层建筑室内消防减灾防范体系成为多层建筑防火设计应该解决的问题。自动喷水灭火系统有安全可靠，控火灭火及时迅速，成功率高，自动化程度高，结构简单、成本低等优点，可以及时控制、扑救多层建筑室内火灾，应大力提倡使用自动喷水灭火系统。建立以自动喷水灭火系统为主的多层建筑室内消防减灾防范体系必将成为多层建筑室内消防减灾防范体系发展方向。

四、建立以自动多层建筑室内消防建筑防范体系的两点建议

（一）从政策的制订上，鼓励自动喷水灭火系统的运用

1．在《建筑设计防火规范》制订时，增加自动喷水灭火系统设置的范围，建议多层建筑中设置有人员密集场所且达到一定规模的，宜设置自动喷水灭火系统。

2．《建筑设计防火规范》第8.5.1条中规定的特殊功能建筑和部位设置自动喷水灭火系统的条件应进一步严格。

3．对设有自动喷水灭火系统保护的多层建筑，防火分区、耐火等级等、装修材料，人员疏散、消火栓系统设置等方面可相应放松。

4．对多层建筑内设置的自动喷水灭火系统适当放宽喷头的最大保护面积和作用面积以及喷水强度和水源等方面要求，以进一步降低此种系统的生产和安装成本，普及自动喷水灭火系统。

（二）加强科研开发，进一步提高自动喷水灭火系统的可靠性

开发出更适合于多层建筑的简单、实用、成本低的系统。鼓励采用在市政水源压力、流量满足设计压力和流量要求的情况下，直接接入市政管网以解决水源的设置方式，这种设置方式既可降低设置成本（不用设置水池和喷淋泵）也可提高系统可靠性。

参考文献

[1]建筑设计防火规范GBJ－87，2001．

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The Design of Water Supply for Fire System of Residential Quarters

方

案

一 方

案

二 高位

水箱间

数量 高层建筑

(每间按45m2计算) 6 1 多层建筑

(每间按20m2计算) 20 0 高位

水箱

数量 高层建筑

篇4

Research of pressurizing and pressure stabilizing equipment design in multi-floor building

Zhang Lianjun Mao Kefeng

（Ningbo architectural design and research institute co., LTD，Ningbo315000）

Abstract: Regarding setup of pressurizing and pressure stabilizing equipment in multi-floor building, there is no clear and unified standard current now. By looking into the standard and related information, this article puts forward that pressurizing and pressure stabilizing equipment should be set up. Furthermore, it gives answers about how to set up equipment reasonably etc.

Key words:multi-floor buildingfire protection pressurizing equipment and pressure stabilizingequipment

中图分类号：TU97 文献标识码：A

由于在多层建筑消防设计中规范对增压稳压设施的不明确导致实际设计中出现一些混乱，这既影响规范的严肃性，也使一些的建筑没有达到消防要求，造成先天性消防安全隐患。为了更好地解决这一问题，有必要对多层建筑增压稳压设施进行分析，以供消防工程设计参考。

增压稳压设施的现状

由于市政压力的限制，多层很难满足常高压消防系统，一般采用消防车加压并在屋顶设置屋顶消防水箱的临时高压系统。

但对于增压稳压设施的设计，由于单位及个人对规范的理解不同，通常多层增压稳压设施有如下三种常见的做法：

1、依据《全国民用建筑工程设计技术措施》（给排水）（以下简称《措施》）7.4.3条“对于建筑高度不超过24m的多层民用建筑和工业建筑应在建筑物的最高处设置重力自流水箱，且最高一层的消火栓应自流出水。”[1]的说明，消防水箱出水管于室内消防环网连接，不设置增压稳压设置，如图一。

2、消防水箱出水管设置增压泵。在消火栓处设置起泵按钮以控制增压泵启停；或在消防管网设置压力传感器，通过压力传感器控制增压泵启停，来实现稳压泵自动启停；以满足最不利点消火栓出水压要求，如图二。

3、设置隔膜式气压罐、稳压泵等成套增压稳压设施，如图三。成套增压稳压设施由气压罐控制稳压泵启停，有效减少稳压泵频繁启动并能始终保持消防管网压力。但成套增压稳压设施直接选用98S205《消防增压稳压设备选用与安装》。

可见由于对规范的理解的不同，导致了上述各种不同的设计方案，造成了消防设计的混乱。

图一图二

图三

增压稳压设施的依据

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006以下简称《建规》）8.4.4条条文解释“消防水箱应尽量采用重力自流式，并设置在建筑物顶部，且要求能满足最不利点消火栓栓口静压的要求” [2]。

关于静压要求是多少《建规》并未说明。虽然《措施》7.4.3提出满足最不利消火栓自流出水即可，但本文认为这条放低了规范的要求。其一《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95以下简称《高规》）7.4.7.2“高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；”[3]；其二《建规》）8.4.3条第7款要求消火栓水枪充实水柱最小不宜小于7m[2]，7m充实水柱对应栓口压力为11.69m。消火栓自流出水无法满足消防要求，随着国民经济水平的提高，多层消防的设计也应提高标准。多层消防水箱的高度可以套用《高规》中不宜小于7m的要求。

屋顶消防水箱比最不利点消火栓高7m，高出屋面也有一层楼高， 而目前建筑越来越追求立面效果，这个高度显然很难被接受。但增压稳压设备则可以很好的解决这一问题。

增压稳压设施的设置

消防系统设置增压稳压设施的目的

多层建筑设置增压稳压设施，我们希望能达到以下二个目的：

一是长期维持管网压力。压力的维持需要设置气压罐或者在管网设置压力传感器。如果管网泄露，装有压力传感器的增压泵会存在不断启停问题，而气压罐内设有一定储水量，从而避免了增压泵频繁启动问题。

二是保证火灾初期消防流量和压力。《建规》对火灾初期消防流量未提及，但《高规》7.4.8条提出增压泵出水量应满足一支消火栓用水量要求。依据消防设施可以采用较高标准要求，多层增压稳压设施应保证火灾初期一支消火栓消流量和压力灭火要求。

基于以上对增压稳压设置的要求，需要选择包括隔膜式气压罐、稳压泵在内的成套增压稳压设施，且稳压泵参数需另行计算而不是套用《消防增压稳压设备选用与安装》图集。

气压罐的设计

2.1、气压罐调整容积

《建规》对稳压设施未做说明，但《高范》中规定气压罐调节容积为2支水枪30S的流量即2X5X30=300L，消火栓系统调节容积为300L[3]。

2.2、气压罐的计算

气压罐总容积Vq[4]按以下公式计算

气压罐最高工作压力P2[4]按以下公式计算

压力示意图详见图四

图四

其中：

Vq-气压罐的总容积m3；

Vq1-气压罐的水容积m3，即消防水总容积等于消防贮水容积、缓冲水容积和稳压水容积之和，消防贮水容积为30s消防所需容积，缓冲水容积一般不小于20，稳压水容积一般不小于50L；

P1-气压罐设计最低工作压力（MPa），即最不利消防所需压力；

P2-气压罐设计最高工作压力（MPa）；

αb-气压罐内的工作压力比（以绝对压力计），0.65~0.85

β-气压罐的容积系数，立式隔膜式为1.05，卧式隔膜式为1.10；

在有消防水泵的前提下，增压设施主要目的是，在火灾初期，消防泵未启动时，消防系统的水压、流量要求。而消防泵启动时间不大于30s，增压设施满足30s消防需求即可。

稳压泵的计算

1、稳压泵流量

依据《高规》7.4.8条“增压水泵的出水量，对消火栓系统不应大于5L/s；”[3]。多层消火栓充实水柱一般要求7~10m，对应流量为3.78L/s~4.62L/s。这能满足多层1~2支消防水枪流量，本文认为流量宜为5L/s。

2、稳压泵扬程

稳压泵起泵及停泵压力按以下公式计算：

Ps1-稳压泵启动压力（MPa）；

Ps2-稳压泵停泵压力（MPa）；

P2-气压罐设计最高工作压力（MPa）；

稳压泵的扬程H按以下公式计算：

结论

多层建筑增压稳压的设置规范虽有不够明确之处，本文通过深入分析，得出在屋顶消防水箱出水管处增设隔膜式气压罐、稳压泵等成套增压稳压设施为最佳消防设计方案。并总结了成套增压稳压设施的计算方法。

参考文献

[1] 中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施(2009)-给排水.北京.中国计划出版社.2009

[2] GB50016-2006 建筑设计防火规范