高层建筑消防给水系统常见问题及治理建议
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摘要：高层建筑火灾具有扑救困难、人员疏散慢、火势凶猛等特点，给消防工作带来一定难度。消防给水系统是火灾防范的重要环节，其设计水平的高低直接关系到火灾扑救的成败。本文对消防给水设计中常见的几个问题展开讨论，并提出了切实可行的治理建议。
关键字：高层建筑；给水系统；消防
随着城市化进程的不断加快，高层建筑如雨后春笋般悄然而立。高层建筑节约用地、提高人们生活质量，是现代城市的重要特征之一。然而，在一座座高层建筑拔地而起的同时，建筑火灾成为人们关注的问题。重庆29层居民楼火灾、香港旺角嘉禾大厦火灾、央视新址北配楼火灾，三次火灾损失超过百亿，并夺取十数条人命。这些让人胆战心惊的火灾案例给人们敲响了警钟，强化高层建筑消防措施势在必行。虽然我国高层建筑消防工程已初具规模，并在火灾防范及安全保障等方面取得一定成效，但是不同等级的火灾仍时有发生。纵观火灾案例，火灾建筑都或多或少存在消防缺陷问题，为此作者基于在工程设计中积累的一些经验，谈谈对高层建筑消防给水系认识。
一、消防给水系统对高层建筑意义重大
从央视新址北配楼火灾来看，一座巍然挺立的高楼数小时内变成一片废墟，直接造成近50亿元的经济损失，如果当时有消防给水系统起到作用，损失会降低很多，甚至建筑还可以继续使用。消防给水对高层建筑的意义体现如下：首先，保障了使用者的生命财产安全。高层建筑垂直高度动辄几十米，甚至上百米，当在高层发生火灾后，消防人员很难进行施救，而且火灾蔓延快，在短时间内将造成巨大生命财产损失。作者在近年来火灾事故数据中发现，大多火灾与建筑消防给水系统设计不合理或不完善有关，因此建设完备有效的消防给水系统是为了保障使用者财产安全的重要保障[1]。其次，有利于节约用水。水是消防安全中不可缺少的物质，但是用水同样讲科学、讲方法，既要达到消防安全的目的，又要最大减少资源浪费。因此，一套合理的消防给水系统，在火灾发生时可以按照预定的规则步骤进行灭火，从而大大节约了水的浪费。最后，完备的消防水系统是人民生活水平提高的重要标志。具体来讲，消防水系统消除了人民的后顾之忧，进而物质生活水平与精神文化水平也相应提高。
二、高层建筑消防给水系统存在的问题及解决办法
1、消防给水管网问题
第一，消防给水管网耐压不够。消防给水管耐压不够，当给水泵压力大于管道的承受压力时，管道就会崩裂，从而丧失了消防扑救能力。具体解决方案为：当管网安装完毕后，必须按照规定进行必要的压力测试及密封性试验。一般来讲，消防给水管道的试验压力应为正常给水压力的1.5倍，且不小于0.6MPa；管网在试验压力下测试10min，如果压降不大于0.05MPa，则认为合格；尔后降到正常工作压力，检查其有无渗点。自动喷淋灭火系统压力设计小于1.0MPa时,试验压力为1.5倍且不低到1.4MPa；设计压力大于1.0MPa时,试验压力应在该压力基础上加0.4MPa。试验测试时间为30min，压强降不大于0.05MPa，则认为合格。压力测试完毕后，要进行一次严密性试验，管网在设计压力下正常工作24h，检测无渗漏为合格[2]。另外，一些工程中还使用耐腐蚀的铝塑管，这种管道在火灾中受热强度会降低，甚至会低于给水压力而产生泄漏。为此，消防给水系统一定要使用镀锌钢管。
2、室内消火栓压力分布及安装工艺不符合要求
消火栓箱暗敷在砖墙内，如果周围未设置过梁就可能受周围载荷挤压变形，使箱门开启失灵；消火栓预留口位置与墙面应成90°角，角度过小则会影响出水量或无法安装消防水带；在设计之中，一般会考虑到最不利点消火栓满足水压要求，但往往忽视次不利点消火栓水压要求。以上情况任何一点都会影响扑救初期火灾的效率，其解决方法为：严格按照操作规程，在消火栓箱周围设置过梁，栓口方向尽量与墙面垂直；在考虑最不利点消火栓水压要求同时，也将次不利点考虑进去。
3、水锤现象存在
水锤现象是指当给水泵突然开启或关闭时，会引起水动能急剧变化引起压力大幅度波动。当发生水锤现象后，迭加产生的水压可能损坏管道或泵体，从而影响正常灭火。在不少工程中省去了压力安全阀，使水锤现象作用更加明显。防止水锤的方法如下：缩短管线长度，增强管线刚性；在管路上装设缓冲罐；出泵口设置压力安全阀。另外，可使用变频恒压给水泵，降低突然开启或关闭引起的水压变化。
4、关于室内消火栓的设置以及防火分区对室内消火栓设置的影响
《高层建筑设计防火规范》规定：消火栓应设置在易看见、易取用的楼梯间或走道附近，同时要保证同层任何部位有两个消火栓的水枪水柱同时到达。实际上这一标准绝大部分设计都可以实现，但如果出现火灾，当防火卷帘或防火门关闭后，就会出现不能满足规范要求的情况，有的部分只能使用一个水柱。问题的解决方法：消火栓应该按每个防火分区进行布置，保证每个防火分区的任一部位要有两股水柱到达。这样设计会使消火栓的数量略有增加，但水消防设计是为了实际灭火的需要，应当从实际出发，满足消防规范的有关规定。
关于消防增压设备的使用
架设消防水箱的目的是发生火灾后以最快的速度提供消防水，同时可以预防供电异常造成的供水困难。消防水增压设备是为了保证火灾初期灭火压力的需要，一般由增压泵和气压罐组成[3]。但是，增压设施会增加消防供电及控制回路的敷设长度，给运行及维护带来不便，同时其振动及噪声可能会扰乱居民生活。《高层建筑设计防火规范》规定，高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力，当建筑高度≯100m时，最不利点消火栓静水压力应≮0.07MPa。所以，对于普通高层建筑而言，只要水箱设置高度满足最不利点消火栓静水压力，就可以不设增压设施。
6、消火栓不能直接启动消防泵
一般来讲，高层建筑的每个消防水箱上都有消火栓启动按钮，其作用是开启消防泵。当前，大多工程中消防泵开启主要采用双触点式按钮，即消防消息按钮启动报用，报用信号传送到火灾控制器，由另一触点启动消防泵。《高层建筑设计防火规范》规定，应在每个消火栓处设置直接开启消防泵按钮。而上述双触点式启动方式并不是直接启动消防泵。解决方法：将远距离操作继电器动作触点越过转换开关部分,直接接到消防泵主接触器的线圈回路,实现直接启动消防泵。
关于消防水箱的设置和容积的确定
对于消防水箱容积，一般设计人员会依据《高层建筑设计防火规范》上计算的10min消防用水量大于18m3，而不分建筑类别一律设计为18m3水箱。作者认为此方法欠妥，自动喷淋系统设计流量应按作用面积内喷头同时打开并喷水强度计算。解决方法：正确理解《高层建筑设计防火规范》的相应规定，不能按部就班套用条文。
参考文献：
[1]王建平.高层建筑消防给水系统常见问题及其对策[J].山西建筑，2010，36（10）.
[2]苗争.论高层建筑消防给水[J].中国新技术新产品，2011（05）.
[3]许志明.浅谈高层建筑消防水系统安装和使用中常见的问题[J].广东科技，2011（14）.
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