高层住宅消防给水系统设计探讨

  为适应迅速发展的城市建设，我国大中型城市中高层建筑不断涌现，其中普通住宅和商住楼数量居多，而且发展较快。本文针对一类高层建筑中的普通住宅和商住楼，就消火栓给水系统的设置、自动喷水灭火系统的供水方式、车库和发电机房的灭火以及贮水池等进行介绍和分析，以供今后类似系统设计参考。

    1 消火栓的设置
    1.1 一类高层住宅宜设小口径消火栓
    随着人民生活水平的提高，住宅装饰水准和家具陈设档次越来越高，加之楼层多，住户集中，火灾危险性较大。一旦发生火灾，火势蔓延迅速，人员疏散困难，扑救工作复杂，损失巨大。及时扑灭初期火灾，控制火势蔓延，就显得非常重要。在每个楼层增设小口径消火栓就可以及时有效地扑灭户内初期火灾。即使是住宅走道上设置了自动喷水灭火喷头，对于户内火灾也鞭长莫及，控制不了户内初期火灾，在高层住宅内小口径消火栓的特殊作用是其他设施不可取代的。
    1.2 每个楼层设置消火栓个数的探讨
    按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（以下简称“高规”）第7.2.2条，一类普通住宅和一类商住楼的室内消火栓用水量至少为20L/s和40L/s，按照消防用水量设置消火栓，每层2个或者3个（消防电梯前室另设消火栓）即可。但是一类高层住宅由于楼层较多，其他附属设施齐全，投资较大，每个楼层的户数较多，一般消防电梯（可兼客梯）前室两端各布置一半住户，用走道连接，前室两端和两走道的联系门为乙级防火门，火灾时应自动关闭。此时电梯前室两端消火栓无法穿过电梯前室灭火，电梯前室两端住宅的消火栓应自成独立的灭火体系，即至少各设2个消火栓，这样加上消防电梯前室1个消火栓，每层至少设置5个消火栓，才能满足消防要求。
    1.3 屋顶检验消火栓可以不设压力表
    按“高规”第7.4.6.9条规定屋顶检验用消火栓应装压力显示装置（压力表）。在温暖地区屋顶消火栓一般是露天设置的，其压力表日晒雨淋，一般2-3a后就不能动作，在酸雨严重的城市，压力表锈蚀的速度还会更快。为了使屋顶检验消火栓确实起到检验作用，笔者认为设计时在设备材料表中列入1套便携式消火栓末端试验装置为好，这种试验装置便于携带，300元左右1套，可以测试任何一个消火栓的静压和动压，使用方便。只要房屋管理部门有1套消火栓试验装置，屋顶检验消火栓就可以不设压力表。

    2 自动喷水灭火系统供水方式探讨
    根据“高规”第7.6.2条规定，不超过100m的一类高层（普通）住宅不设置自动喷水灭火系统，只有商住楼裙房和塔楼（住宅）走道才设置该系统。笔者就一类高层商住楼自动喷水灭火系统供水方式发表看法。
    2.1 设计流量计算
    商住楼裙房和地下层，一般为商务用房和车库，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（以下简称“喷规”）第5.0.1条规定，按中危险级I级或II级设计。作用面积160m2，喷水强度6L/(min·m2)（I级）或8L/(min·m2)（II级）。系统设计流量计算，先按“喷规”第9.1.2条要求，在最不利点处划定160m2作用面积，按第9.1.1条公式q=计算作用面积内各喷头节点流量，再按9.1.3条作用面积内喷头同时喷水总流量公式计算出系统设计流量，最后按第9.1.14条要求核算喷水强度。
    塔楼为住宅层，仅在走道内和（电梯、疏散楼梯）合用前室内设置喷头。“喷规”第5.0.2条规定和“喷规”附录A举例，作用面积为最大疏散距离所对应的走道面积，火灾危险等级为轻危险级，喷水强度为4L/(min·m2)。按“高规”规定，住宅袋形疏散走道最大疏散距离20m，走道净宽一般不大于1.3m。
    当走道喷头最低工作压力为0.05MPa时，喷水量q=56.57L/min。喷头平均喷水强度以4L/(min·m2)计，其圆形保护面积F则一排布置时，喷头最大间距S为：
式中R———喷头保护半径,m,此处R=2.12m; 

 b———喷头保护宽度，m，取值0.65m。

袋形走道内喷头数

按作用面积内5个喷头同时喷水总流量公式，最不利喷头工作压力0.1MPa计算，系统设计流量Qs=7.24L/s。
    若按6个喷头布置，平均间距3.33m，最不利喷头工作压力为0.1MPa时，系统设计流量为8.86L/s。此时最低工作压力为0.05MPa时，其喷水强度为5.64L/(min·m2)>(6×0.85=)5.1L/(min·m2)，按“ 喷规”第9.1.4条规定，达到中危险级I级要求。