【摘 要】对高层建筑中消火栓布置的位置、个数、环状连接方式及阀门的安装原则、消火栓系统分区的设计原则、消防水池取水口设置的问题提出看法和解决方法。
【关键词】消火栓；设置位置；环状连接；系统分区
近年来随着各类高层建筑设计任务的增多，设计人员在对其设计过程中由于对规范理解和把握存在着偏差，在一些常见问题上持有不同意见。现就几个典型的问题与大家共同探讨。
1、消防电梯前室的消火栓是否应纳入同层消火栓总数
消防电梯前室的消火栓是个热点的话题，《建筑设计防火规范》第8.4.3.2与《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.6.8条 均为“消防电梯间前室应设消火栓。“建规”明确提出消防电梯前室消火栓不计入消火栓总数。“高规”的条文说明中却没有说不能计入同层消火栓总数内，并且《给排水全国民用建筑工程设计技术措施》中明确提出：消防电梯前室应设消火栓，且该消火栓可作为普通室内消火栓使用并计算在布置数量范围内。这就使设计人员在做设计时很难把握。根据其作用，消防电梯前室消火栓是为消防队员向火场发起进攻或开辟通道用的。它与其它的消火栓配置除水龙带稍短以外并无其他无特殊要求。如果水龙带长度按正常配备。笔者认为在消防队员开辟通道的同时也可以用来灭火。所以设计时把消防电梯前室的消火栓计入消火栓总数中也是合理的。但此时要加强消防电梯前室的防排烟措施。
2、高层塔式住宅室内消火栓设置的位置
在“ 高规”中没有明确高层商住楼住宅部分的消火栓位置设置范围，是设在住宅走道还是楼梯间内？引起了不同人的不同看法。一种意见是认为消火栓放置在防烟楼梯间内更合适，因为火灾的发源地是住户，烟气气流的扩散途径是由住户到住户走道，再扩散到电梯间前室和楼梯间，当消防队员赶到现场时住宅走道已是浓烟滚滚，这种环境下，消防队员很难快速、有效地取用消火栓。另一种意见是认为消火栓放置在住户走道或合用前室内。笔者比较赞同后一种说法。首先：高层建筑发生火灾时，建筑内的人员不能靠一般电梯作为主要疏散和抢救手段。这时楼梯间是用于人员垂直疏散的唯一通道，因此楼梯间必须是安全可靠的。高层建筑中的敞开楼梯，在火灾时犹如高耸的烟囱，即拔烟又抽火。垂直方向烟的流动速度可达每秒3-4米，烟气在很短时间里就能经过敞开楼梯向上部扩散，并充满整幢建筑物。如果消火栓设在其中，使用其灭火时便会破坏楼梯间的密闭性，致使楼梯间的防烟功能被消弱或破坏而影响疏散，严重威胁疏散人员的安全。并且在高规的8.1.1.8.1.2的条文解释中明确指出：“为了疏散和扑救的需要，必须确保在疏散和扑救过程中防烟楼梯间内无烟”的要求。其次：“高规”7.4.2条“消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。虽然规范中没有规定这两个消火栓之间的最小距离，但设计人员在设计时都会尽量放大它们之间的距离来保证当其中一个消火栓附近着火时另一个消火栓仍然能达到救火的效果。第三：消防电梯前室设有专供消防队员驱散烟雾开路、降温用的消火栓，由第1条可知此消火栓也可用来灭火。所以笔者认为消火栓优先考虑布置在住宅走道，其次是电梯、楼梯间前室（前提是加强前室的防排烟措施）。而尽量避免布置在防烟楼梯间内。
3、消防环状管网上的阀门设置的问题
高规7.4.4条“室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。但竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。”参照高规条文说明中7.4.4条图14“室内管网阀门布置图”和设计手册中介绍的“n-1”法则，阀门布置显然太多，阀门多不仅增加工程造价、施工量、也容易造成管网的渗漏点增多。所以这很难让设计者把握在高层建筑的环状管网上设置多少个阀门才算经济合理。笔者认为在水平环状干管上的阀门设置应按防火分区设置阀门，且阀门间同层消火栓数量不超过5个。而对于上下都是横向成环的高层建筑的消火栓系统因为任何一根立管上下两端与供水干管相连处都设置阀门，此时任一立管上的消火栓都能够从上层环状网、下层环网两个不同方向供水，且立管上下端均设有阀门，这样在检修系统的任何部位时都不会出现同时关闭两根消防立管的情况，即满足了规范的要求，又减少造价。所以在消防环状管网上的阀门设置要灵活，既要考虑工程造价，又要满足规范要求。
4、在连成环状竖管引出支管上设置的消火栓数量的规定及立管上的环状连接管应该在哪个部位连接的问题
1）在高层建筑的裙房的消防设计中经常会遇到在某一建筑层上按要求设置的消火栓数量多于通过该层的消防竖管数，笔者认为一根环状竖管上接出的消火栓最多不超过2个，且这两个消火栓不应保护同一防火分区或在同一防火分区但不能保护同一部位。这样才能保证在同一防火分区同一部位着火点时至少能够保证由一股消火栓水柱到达。如果同层布置得消火栓个数大于2个时，考虑到建筑平面的布置和节省造价的因素没必要每个消火栓都配设消防立管笔者认为应该把同层、同一防火分区的消火栓用横管连接，此连接管应再与2根环状立管连成环状管网来保证供水的可靠性。
2）另有一地下两层，地上26层的高层住宅楼，按规范要求设置了3根消防立管为使其形成环状管网，笔者认为应该在顶层和地下二层顶连接横向环状连接管，可有的设计人员把系统下部的连接管放在了地下一层顶的部位，且阀门装在了地下一层消火栓的上方。此时出现了地下两层管的支状情况。笔者认为不符合规范要求。
5、消防水池取水口设置的问题
“高规”7.3.4条规定：供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井，但没有明确规定那类消防水池是供消防车取水的消防水池。由于此条文表述的意思不明确，设计人员很容易根据自己的理解来考虑是否需设取水口。
笔者认为是否需设取水口要视情况而定：一种情况是市政给水管网能满足室外消防用水量和水压要求，消防水池中没有有室外消防用水量。消防车来到失火现场是从室外消火栓上取水，再连接到室内消防管网，这时就不需要设取水口。另一种情况是市政给水管网无法满足室外消火栓的水量或水压要求，消防水池储存室外消防用水量且应在泵房内设置室外消防水泵（一用一备，流量按设计建筑的室外消防用水量计，扬程应至少满足室外消火栓10m水柱的压力）此时消防水池应设取水口，并且应保证消防车的吸水高度不大于6m。
6、消火栓系统分区的设计原则
设计工作中经常会有高层住宅建筑工程，消火栓系统中最不利栓口与最低栓口的竖向高差约为0.9MPa。有人忽略最不利点消火栓栓口压力简单认为这时消火栓系统不需要分区。笔者认为应具体问题具体分析而定。
“高规”7.4.6.5条中规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时应采用分区给水系统。”此处“静水压力”是指系统在平常没有工作但又处于准备工作状态时的压力。系统静水压力的计算应该为最不利点消火栓栓口压力与系统最低栓口的压力差。如果消火栓系统的高位水箱设置高度能满足规范要求（建筑不超过100m时为0.07MPa）则最低消火栓栓口实际压力为0.07+0.90=0.9MPa，此情况下竖向可以不分区。由于大多数工程中消火栓系统中的高位消防水箱设置高度不能满足最不利点消火栓静水压力要求，需设计消防增压稳压装置。参照98S205中技术特性表及“高规”7.4.6.2条：“消火栓的水枪充实水柱应通过水利计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；”的规定，增压稳压设备的运行压力最小P1=0.10MPa；PS1=0.20MPa；PS2=0.25MPa；P2=0.17MPa这就使得最低消火栓栓口实际压力为0.20（0.25）+0.90=1.10（1.15） MPa>1.0 MPa按规范要求系统需要竖向分区。消防系统就得增加减压装置和分区后的立管。这样使原本就有限的公共空间各加拥挤，也给各专业工作协调增加了难度。也有设计人员提出如果采用最大工作压力较大（如2.0 MPa）的热镀锌管材。即1.15<2.0 MPa。并且有无屋顶消防增压设备设置对系统选泵参数也无影响。是否考虑把7.4.6.5条调整为“消火栓栓口的静水压力不应大于1.20MPa，当大于1.20MPa时应采用分区给水系统。”
本文就高层建筑消防给水系统设计时经常遇到的一些不好把握的问题进行了剖析，并提出了自己的一些观点，供同行们借鉴探讨。
参考文献：
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）
[2]《建筑给水排水设计手册》中国建筑工业出版社