刍议高层建筑消防给水问题

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　　摘要：本文结合国内高层建筑的现状，分析高层建筑消防给水存在的一些问题，提出了解决问题的对策。
　　关键词：高层建筑、喷头、超压、高位水箱
　　随着我国城市建设进入高速发展时期，高层建筑越来越多，其消防安全问题越来越受到人们的关注，在象征城市繁荣与发展的同时，保障高层建筑消防安全的建筑消防给水设计，也就成了给排水设计中的重要部分。笔者在消防工程的施工、设计、调试、管理、验收、维护中，发现一些具体问题，现列出来进行探讨。
　　1、喷头的布置
　　自动喷水灭火系统是目前很多场所中最普遍采用的一种固定灭火设备，它具有灭火效率高、经济适用、维护方便等优点，而喷头是该系统的关键组件，它布置是否合理将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。在实际工程中，喷头的布置比较复杂，它受着很多因素的影响，如建筑平面、吊顶情况、梁、柱布置、风管的布置等，在《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称“喷规”）中对自动系统的喷水强度，喷头工作压力，喷头间距，喷头最大保护面积等均做出了明确规定，它们之间是相互影响的。很多工作实例为了满足喷头间距而忽视了喷水强度，影响灭火效果，笔者认为喷水强度是决定最终灭火效率的最关键因素，而喷头的间距，管道的管径，喷头的工作压力应跟工程实际情况确定，灵活调整。
　　2、超压问题
　　超压是指消防给水系统中的水压超过其工作压力限值，压力过大会严重影响消防设施的安全使用，如直流水枪难以控制。消火栓与水龙带接口易漏水，甚至会引起消防管道爆裂，直至整个系统全部瘫痪。在《高层民用建筑设计防火规范》中规定：高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。
　　2.1 产生超压的原因
　　2.1.1高层建筑消防设计用水量较大，但在火灾初期消火栓的实际使用数和自动喷水灭火系统的喷头实际开放数都比规范规定的数量少，其实际流量应小于水泵规定的流量值，另外消防水泵在实验和检查时，水泵的出水量也较少，此时管网压力升高，有时超过允许压力而出现事故。
　　2.1.2在高层建筑消防给水设计计算时，通常按照最不利点工作压力要求进行计算确定水泵型号及管网管径，这样低层往往就会引起超压问题。
　　2.1.3消防车的相对较高扬程中压泵通过水泵接合器向室内消防给水管网供水，若在管网上不采取减压措施，将会造成超压。
　　2.2 超压的预防措施
　　2.2.1正确设置消防水泵，选用流量―――扬程特性曲线较平缓的水泵，这样当流量变小时，扬程不致于大幅度提高，系统产生超压的可能性很少。
　　2.2.2可采用多台水泵并联运行，小流量时小泵运行或单泵运行，大流量时大泵运行或多泵并联运行，既保证火灾现场所需要的流量，也不产生超压现象。
　　2.2.3提高管道和附件的承压能力。
　　2.2.4合理的竖向分区，减少分区给水压力值，高层建筑消防栓系统经常采取竖向分区，当采用并联式分区给水系统时，每个供水分区的几何差一般不超过50m，这样可以避免为满足上部最不利点出水压力而造成底部几层超压的现象。
　　2.2.5采取相应的稳压、减压、泄压设施，如在水泵出口处设置安全阀、泄压阀、稳压阀、稳压泵、在适当位置设置减压阀或减压孔板等等，可以有效地减少压力，防止超压。
　　3、关于是否设置高位水箱问题
　　根据《高规》要求，消火栓系统采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。现在很多工程为了美观，通过应用稳压水泵技术来维持管网的流量和压力，替代了高位水箱，但笔者认为在高层住宅工程中，还是设高位水箱为好。
　　4、管道系统的冲洗问题
　　水冲洗是消防栓系统及自动喷水灭火系统工程施工中的一个重要工序，是防止系统堵塞确保系统灭火效率的措施之一。在实际工程中，往往有不少施工队用试压来代替冲洗，不理解冲洗的必要性，造成系统在投入使用时发现系统被杂物堵塞，系统堵塞的危害性很大，它严重影响了管道的通水能力，影响消火栓，水枪及喷头的正常出水，影响报警阀、水流指示器、减压阀、减压孔板过滤网等设备设施的正常工作，堵塞的杂物主要有焊渣、麻根、泥沙、木屑、纱布等，产生这样现象的原因很多，为了防止系统堵塞，我们一方面要加强施工过程的监控，对工人进行有效的技术交底，但更重要的是在管道安装试压完毕，要对系统进行冲洗，而且冲洗的流速应不少于3.0m/s，并应连续进行，以目测出口处的水流颜色，透明度与入口处一致为合格。另一方面，在设计上可采取措施使管道系统具有一定的排渣能力，可在各主要立管的下端设置排渣口，供管道冲洗对排除杂物。
　　5、消防水泵接合器设置问题
　　消防水泵接合器是消防车与建筑物内部消防给水系统的接口，是建筑物内消防系统的重要应急供水保证设施，因此在《高规》，《喷规》等消防规范中均明确要求设置相应的消防水泵接合器，对其安装也有相应的规定，但在实际工程实例中，由于安装不合理，验收时又对这方面不重视，造成真正使用起来常有问题，例子如下：
　　5.1 没有分区设置或者分区设置时无标明高、低区，高层民用建筑消防给水（特别是消火栓系统）经常采用竖向分区给水方式，分区时各区消防给水管网各自独立，因此在消防车供水压力范围内的每个区均需分别设置水泵接合器，而且要标识清楚，防止误用消防车的中压出口（压力可达1~2M Pa）的相对高压水流接通下区接合器时，下区出现超压。
　　5.2 很多工程为了美观，将2个或更多的消防水泵接合器设置在一起，严重阻碍与消防车连接的操作，应尽量避免，采用分散设置的方式为好。
　　5.3 缺乏对消防水泵按合器的维护保养，造成经常失灵，消防水泵接合器的配套组件较多，有止回阀、放水阀、安全阀、闸阀等，对它们每个组件要经常维护保养，但在实际使用中情况令人担忧，有关调研显示近60%~70%的水泵接合器因管理维护不当而无法使用。
　　6、消防水泵的问题
　　消防水泵是消防给水系统的心脏，是保证消防给水系统是否正常的重要设备，但在工程实际中由于设计或施工及维护的缺陷、产生不少问题。
　　6.1 水泵吸水管坡度不正确，常引起积气，形成气囊，影响过水能力及产生噪声，正确的安装应沿水流方向连续上升的坡度大于0.005。
　　6.2 水泵的压力管在泵房内因安装不当，造成压力管产生的应力（如由于自重、水动力、水锤作用产生的应力）传至水泵，影响水泵的使用寿命，同时产生较大的噪音。为防止这些现象，一般应在压力水管上设置伸缩节或可曲挠的橡胶接头，止回阀尽量少用旋启式止回阀，多采用缓闭式止回阀，可降低停泵水锤的冲击力。另外管道在布置时尽量避免坡度剧变。
　　6.3 水泵无法启动，大多数原因是由于没有定期启动水泵，加上环境条件不好（如潮湿等）在一段时间以后，泵轴被“咬住”，这些问题笔者在工程回访中经常发现，解决的办法是应采用质量较好的水泵，但更重要的是应加强维护保养，消防水泵必须每个月都启动运行一段时间一次以上，检查是否正常。
　　7、结束语
　　高层建筑消防给水设施作为高层建筑整体的一部分，安全可靠是最重要的，但要在保证安全的同时达到经济合理，尽量节省投资，使得维修管理方便，我们还要在设计当中认真考虑、细心比较，这样才能把工程做得更完善。
　　

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