出　　自： 《中國(guó)給水排水》 1995年第3期第25頁(yè)
發(fā)表時(shí)間： ： 1995-3

勇俊寶

( 山東省建筑設(shè)計(jì)研究院)

1 高層建筑消防給水管網(wǎng)的合理分區(qū)

　　高層建筑消防給水系統(tǒng)分區(qū)應(yīng)考慮的主要原則:
　?、俜稀陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定室內(nèi)消火栓處?kù)o壓不應(yīng)超過(guò)0.8MPa，及《自動(dòng)噴灑給水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)壓力不超過(guò)1.2MPa。
　?、诮Y(jié)合建筑物的功能分區(qū)，使其有利于使用和管理。
　?、叟c其它專業(yè)協(xié)調(diào)，盡量共同設(shè)置設(shè)備層。
　?、鼙M量使高區(qū)消防管網(wǎng)的靜壓達(dá)到規(guī)范的規(guī)定，低層盡量使用市政給水管網(wǎng)直接供水，以減少靜水壓。
　　高層建筑消防水量是按同時(shí)開(kāi)放的消火栓數(shù)量及出水流率計(jì)算，與立管所供樓層的多少無(wú)直接關(guān)系。當(dāng)建筑方案確定后，高區(qū)防水泵的流量、揚(yáng)程、配電機(jī)等是一定的，應(yīng)充分?jǐn)U大高區(qū)供水范圍，以充分發(fā)揮消防水泵作用，相應(yīng)減少低區(qū)的消防供水壓力，達(dá)到節(jié)能和節(jié)省設(shè)備投資的目的。因此，高層建筑消防給水分區(qū)時(shí)，盡量加大高區(qū)的供水高度，相對(duì)減少低區(qū)的供水高度，這是一項(xiàng)合理、有效、節(jié)能、節(jié)約投資的技術(shù)措施。

2 高層建筑消防給水的幾種形式

　　2.1高位水箱加消防泵供水方式
　　此供水方式特點(diǎn)是:消火栓和噴頭工作初期可由消防水箱直接供水，消防泵啟動(dòng)后則由消防泵單獨(dú)供水，這是目前設(shè)計(jì)中常用而有效的供水形式。但在建筑方案制定時(shí)，往往難以滿足消防對(duì)水箱架設(shè)高度的要求，使水箱的靜水高度不能滿足最高層消火栓和自動(dòng)噴灑的水壓要求(“高規(guī)”修改稿要求:高位水箱設(shè)置高度應(yīng)保證頂層消火栓處?kù)o水壓不低于0.07MPa)，這就限制了這一給水方式的合理應(yīng)用。但從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，高位水箱供水方案仍應(yīng)優(yōu)先考慮，當(dāng)確受建筑條件制約而達(dá)不到消防要求的水箱架設(shè)高度時(shí)，應(yīng)另尋輔助措施解決，如采用在高位水箱出水管上加設(shè)管道泵或加設(shè)氣壓罐等辦法，但應(yīng)注意保證管網(wǎng)的常壓同時(shí)，亦應(yīng)保證火災(zāi)初起時(shí)的消防水流量及壓力。
　　高位水箱消防給水方式的主要缺點(diǎn)是，火災(zāi)初期消防管網(wǎng)易出現(xiàn)超壓，會(huì)造成消防工作困難和消防設(shè)備損壞。因此，工程中常采用加設(shè)泄壓閥或選用變頻泵等措施。
　　2.2氣壓罐給水方式
　　氣壓罐給水方式是近幾年發(fā)展起來(lái)的，其特點(diǎn)是氣壓罐的設(shè)置位置不受建筑條件的制約，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求分別設(shè)于建筑物的頂層、中間層、地下室以及室外等處。但是，按現(xiàn)已報(bào)批的“高規(guī)”修改稿的要求，氣壓罐供水時(shí)若沒(méi)有10min消防水量的調(diào)節(jié)容積，也應(yīng)設(shè)置高位水箱，這時(shí)的高位水箱架設(shè)高度不一定必須達(dá)到前述的標(biāo)準(zhǔn)高度。一般情況下，要使氣壓罐貯存10min的消防水量會(huì)因投資激增而難以做到。所以，實(shí)際工程中氣壓罐供水并不能代替高位水箱，而只是一個(gè)補(bǔ)充措施，這是選用本方案時(shí)特別應(yīng)注意的問(wèn)題。
　　2.3變頻調(diào)速水泵加氣壓罐聯(lián)合供水方式
　　變頻調(diào)速水泵是通過(guò)水泵轉(zhuǎn)速的改變達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)選用時(shí)，需要確定消防管道系統(tǒng)阻力特性曲線，即
　　H=H st 十S·Q 2 (1)

　　從圖1看出
　　H st =H y+ H c
　　式中H st ——消防管網(wǎng)需保持的常壓，MPa
　　H y ——最不利消火栓栓口與水泵水池水面幾何高差，MPa
　　H c ——最不利消火栓栓口所需最小壓力，MPa
　　從式(1)可看出:當(dāng)流量Q=0時(shí)，H=H st ，即流量Q自零至最大變化時(shí)，均可使水泵的揚(yáng)程等于或高于消防管網(wǎng)所需要的正常壓力，而消防管網(wǎng)最不利點(diǎn)處的壓力保持不變，這就解決了火災(zāi)初期采用定水量水泵易出現(xiàn)超壓的問(wèn)題。同時(shí)，由于變速泵高效區(qū)范圍增大，從而為恒壓變流量水泵在消防給水方面的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，但是為了維持消防管網(wǎng)的常壓需有一臺(tái)水泵做長(zhǎng)期的、流量幾乎等于零的恒壓運(yùn)行。由于水泵葉輪與水的摩擦使水的溫度升高，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致泵殼折裂和變形，為此工程中常采用恒壓變量水泵加小泵加氣壓罐的聯(lián)合供水方式。采用此種方式供水時(shí)，該區(qū)下部各層應(yīng)設(shè)減壓節(jié)流設(shè)備，以防止無(wú)為的流量增加，同時(shí)也是防止水泵超加速運(yùn)行。

3 高層建筑消防給水方式的比較

　　三類消防給水增壓設(shè)施以及相應(yīng)組合變化的九種消防給水方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)及投資估算比較，見(jiàn)表1。
　　從表1可以看出，高位水箱加消防泵的供水方式具有明顯經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前，消防水箱大部分與生活給水箱結(jié)合設(shè)置，這樣即可解決必要的消防給水貯量，又可保持水箱貯水的新鮮，是比較合理的技術(shù)措施。此外，合用水箱的材質(zhì)應(yīng)按照生活給水的要求采用，以保證生活用水的水質(zhì)衛(wèi)生要求。
　　強(qiáng)調(diào)指出的是按照新的“高規(guī)”報(bào)批稿的要求，對(duì)氣壓罐給水及變頻泵供水方式均應(yīng)加設(shè)高位水箱，該水箱的架設(shè)高度可適當(dāng)降低。這主要是強(qiáng)調(diào)了安全、可靠的原則，保證火災(zāi)初期有足夠的消防水量，即是對(duì)頂層雖水壓稍低卻也有一定壓力。這兩種給水方式均增設(shè)高位水箱，投資會(huì)有所增加。但一個(gè)設(shè)計(jì)方案的取舍，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、建筑條件、使用要求等各方面綜合考慮決定。對(duì)高位水箱供水方案應(yīng)優(yōu)先考慮，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)。

　　注:①水箱為玻璃鋼材料，土建造價(jià)按2000元/m 2 計(jì)算
　　②經(jīng)濟(jì)比較主要為消防增壓設(shè)備本身的造價(jià)而非整個(gè)管網(wǎng)投資比較
　?、垡?993年市場(chǎng)價(jià)格為準(zhǔn)，且以建筑高度為60m的高級(jí)賓館為計(jì)算依據(jù)
　　作者通訊處:250001山東省建筑設(shè)計(jì)研究院