高層建筑消防水池儲水量設(shè)計的商榷

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　摘要：高層建筑火災(zāi)，立足于自救，這就給高層建筑消防給水工程提出了更高的要求和急待解決的問題，如高層建筑消防水池的儲水量需要設(shè)計多大，才能做到既能滿足高層建筑火災(zāi)時消防用水量的要求，又能達(dá)到科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)省投資的目的，這是當(dāng)前建設(shè)、設(shè)計及消防部門關(guān)注的一個焦點(diǎn)，本文對當(dāng)前實(shí)際工程中消防水池儲水量的設(shè)計情況進(jìn)行了歸納總結(jié)，并以規(guī)范為指導(dǎo)，結(jié)合消防建審工作實(shí)踐，從因地制宜綜合考慮消防水量、加強(qiáng)市政規(guī)劃及消防水源建設(shè)等角度對高層建筑消防水池的儲水量設(shè)計作進(jìn)一步的探討。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑 消防水池 儲水量 設(shè)計

　　隨著社會生活和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，體現(xiàn)城市時代特征的高層建筑亦進(jìn)入繁榮發(fā)展階段，越來越多的高層建筑矗立于現(xiàn)代都市之中。隨之而來的高層建筑火災(zāi)形勢也越來越嚴(yán)峻。

　　高層建筑火災(zāi)，立足于自救，高層建筑消防給水系統(tǒng)的可靠性，將直接影響到火災(zāi)的撲救效果。而消防水池是消防給水系統(tǒng)設(shè)計中的重要設(shè)施。因此，對于如何經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)地設(shè)計高層建筑消防水池的儲水量，以及什么條件、什么情況的補(bǔ)水才算作火災(zāi)延續(xù)時間摧消防水池的補(bǔ)水量等的設(shè)計變得相當(dāng)敏感且責(zé)任重大。如何把好這個尺度，這是建設(shè)單位、設(shè)計單位與消防部門之間的一個焦點(diǎn)。本文中，筆者將以規(guī)范為指導(dǎo)，結(jié)合我國國情和具體工程的設(shè)計及消防建審工作實(shí)踐，就消防水池儲水量的設(shè)計問題進(jìn)行探討，有些想法仍不很成熟，提出來供大家研討。

　　《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.3.2條和7.3.3條對消防水池的設(shè)置及設(shè)計儲水量作出了如下規(guī)定：“當(dāng)室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求；當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”

　　對以上規(guī)范的規(guī)定，各個地區(qū)在理解及執(zhí)行上有不同的作法。在福州市，室內(nèi)及室外消防用水量均必須儲存在消防水池中，原因是市自來水公司無法保證市政供水的安全性，這顯然增大了消防水池的容積；在廈門市，當(dāng)室外給水管網(wǎng)能夠保證室外消防用水時，消防水池的儲水量只須滿足室內(nèi)消防用水量。設(shè)計的通常做法是：從不同進(jìn)水方向的兩根市政給水管上引兩根進(jìn)水管構(gòu)成室外環(huán)狀供水，以保證室外供水的安全性，地下消防水池的儲水量則只考慮室內(nèi)消防用水量，但不允許考慮火災(zāi)時水池的補(bǔ)水量；而在上海則允許部分在室外市政給水管網(wǎng)能滿足火災(zāi)時消防用水的流量與壓力的高層建筑的消防水泵直接從市政自來水管網(wǎng)上吸水，而不需要再設(shè)置消防水池了。在我國其他一些地區(qū)，在室外給水管網(wǎng)能滿足消防用水的情況下，也有仍然堅持要求設(shè)置消防水池并儲存足夠的消防用水量。

　　根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定要求和我國大部分地區(qū)的作法，每一幢高層建筑都應(yīng)設(shè)有一個消防貯水池。目前許多高層建筑消防設(shè)施比較全，火災(zāi)時設(shè)計消防用水量也相當(dāng)大，如按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求設(shè)計，每幢建筑都要設(shè)不小于864m³的消防水池（這里還不包括其它滅火系統(tǒng)的用水量，如再加上水幕系統(tǒng)、保護(hù)防火卷簾的閉式自動噴水滅火系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)房的水噴霧滅火系統(tǒng)的用水量，則消防水池的儲水量將大于1000 m³），消防水池一般設(shè)在地下室，也有設(shè)在室外的，貯存著火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的全部消防用水量（如消防水池與生活水池合用，則水池的儲水量還要加上整幢大樓的生活調(diào)節(jié)水量）。城市高層建筑大部分為賓館、飯店及公用設(shè)施等綜合性建筑，水池容積的大小和位置的確定直接影響著建筑總體布局和建筑面積的合理利用，也是設(shè)計中的關(guān)鍵問題。針對城市用地相對緊張的情況，大部分高層建筑都是利用地下箱式基礎(chǔ)作為貯水池，這樣可以節(jié)約地上部分，也充分利用了地下室也可使用的面積。水池及水泵房設(shè)于地下室也可滿足水泵自灌，有利于消防水泵及時啟泵，滿足消防要求。

　　以我省福州市在建的某幢大廈為例（建筑高度99.8米，地下三層，地上二十七層，建筑內(nèi)部設(shè)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、水幕保護(hù)系統(tǒng)等），設(shè)計在報審消防設(shè)計施工圖紙的同時也報上了消防水池儲水量的設(shè)計計算書，消防水池的設(shè)計儲水量由以下計算得來，共1629.6m³.

　　1、室外消火栓：30L/S*3h（滅火延續(xù)時間）=324m³

　　2、室內(nèi)消火栓：40L/S*3h（滅火延續(xù)時間）=432m³

　　3、自動噴水滅火系統(tǒng)：30L/S*1h（滅火延續(xù)時間）=108m³

　　4、代替防火墻的防火卷簾兩側(cè)的自動噴水滅火系統(tǒng)：30L/S*3h=324m3

　　5、水噴霧滅火火系統(tǒng)：20L/min.m²*20m²（保護(hù)面積）*0.4h（滅火延續(xù)時間）—9.6 m³

　　6、水幕保護(hù)系統(tǒng)：

　　對于目前高層建筑消防水池的設(shè)計，筆者以為存在以下不妥之處：

　　一、投資不經(jīng)濟(jì)。

　　以廈門國際會展中心工程為例，其地下室儲存了2600噸的消防用水（這里邊還不包括生活用水），水池占地890平方米，光造價就增加上百萬元；

　　二、用水不衛(wèi)生。

　　消防、生活水池在設(shè)計中常采用合建水池，在理論講有利于水質(zhì)經(jīng)常保持新鮮。但在實(shí)際上，由于生活用水和消防用水量相差太大，如一幢高層或超高層的辦公樓，它的消防用水（包括室內(nèi)消火柱系統(tǒng)、自動噴灑系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等）貯存的專用水量是生活用水量的幾十倍。而一般水在貯水池中要停留好幾天或更多的時間，水中的余氯已經(jīng)衰竭，細(xì)菌開始繁殖。這樣的水質(zhì)根本無法滿足欽用水的要求；

　　三、管理不方便。

　　每一幢高層建筑的地下都有一個這么大的消防水池，定期的水池、管道清洗將是物業(yè)管理人員的一大負(fù)擔(dān)；

　　四、資源太浪費(fèi)。

　　消防水池的定期換水，無意中造成水源的浪費(fèi)；

　　五、由于設(shè)計時已將高層建筑火災(zāi)時所有的消防及水量全部考慮并儲存在消防水池中，導(dǎo)致設(shè)計人員往往把對如何將高層建筑內(nèi)部設(shè)置的熟練可靠的消防給水系統(tǒng)與室外其它消防水源連接的問題忽視了，導(dǎo)致火災(zāi)時消防水池的水一量無法供給，室外消防水源也無法及時補(bǔ)充進(jìn)來。

　　因此筆者認(rèn)為，目前消防水池儲水量的設(shè)計，應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行綜合考慮：

　　一、從城市規(guī)劃的角度，加強(qiáng)消防水源的建設(shè)與管理。

　　《中華人民共和國消防法》第八條明確規(guī)定：城市人民政府應(yīng)當(dāng)將包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防車道、消防裝備等內(nèi)容的消防規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃，并負(fù)責(zé)組織有關(guān)主管部門實(shí)施?！陡＝ㄊ∠罈l例》第十條規(guī)定：城市消防安全布局和消防站、消防給水、消防通道、消防通訊等公共消防設(shè)施，應(yīng)與其他市政基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一建設(shè)。因此，做為城市的規(guī)劃主管部門，在進(jìn)行城市總體規(guī)劃時就應(yīng)當(dāng)考慮到整個城市的消防水源的規(guī)劃及建設(shè)，大到整個城市，小到街區(qū)、高層建筑群等的消防給水均應(yīng)有一個科學(xué)、合理的規(guī)劃建設(shè)，為城市高層建筑的滅火救提供的完備的消防水源，而不應(yīng)將城市的消防水源零碎地分?jǐn)偨o城市中的每一幢高層建筑。尤其是室外消防用水量。相反，熟練可靠的消防給水系統(tǒng)如專用消防用水管道等才是高層建筑消防給水設(shè)計最應(yīng)當(dāng)解決的問題。

　　二、政府應(yīng)加大消防投入，加強(qiáng)自來水公司的責(zé)任度，保證城市消防供水的安全可靠性。

　　目前高層建筑如雨后春筍一樣拔地而起，如果每一幢高層建筑都因?yàn)槭姓詠硭緹o法保證市政供水的安全性，而來增大消防水池的容積，建造一個貯水將近1000m3的消防水池來儲存火災(zāi)時的消防水量，這顯然是不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì)的?，F(xiàn)代化的城市，就應(yīng)具有完善的城市供水設(shè)備來保障城市的安全，如我國的香港，市政供水管就可提供充足的消防水源。又如在我國個別地區(qū)對室外消防條件滿足的情況下也允許消防水泵直接從市政自來水管網(wǎng)上吸水，它只須做好回流污染的措施，就能減去了消防水池構(gòu)筑物，既節(jié)省了投資，又能防止水質(zhì)二次污染產(chǎn)生，還可充分利用室外給水管網(wǎng)的剩余水壓。因此，當(dāng)高層建筑的室外市政管網(wǎng)的流量能滿足高層建筑消防用水量的要求時，應(yīng)當(dāng)允許消防水泵直接從室外的市政管網(wǎng)中抽水，因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)時，前來滅火的消防車也是直接從市政給水管網(wǎng)抽水。既然市政管網(wǎng)可以讓消防車直接抽水，那么，也應(yīng)該允許消防水泵直接從市政管網(wǎng)抽水，何況，當(dāng)城市內(nèi)的某一幢建筑物發(fā)生火災(zāi)時，自來水公司應(yīng)與消防部門密切配合，通過對市政供水的調(diào)度來保證著火建筑室外市政供水管的流量和壓力的。當(dāng)然，這關(guān)鍵還是需要政府加大消防投入，通過自來水公司來落實(shí)、完善市政供水管網(wǎng)，最終達(dá)到保證消防用水的要求。換句話說，取消每幢高層建筑的消防水池將是今后的發(fā)展方向。

　　三、相鄰建筑、高層建筑群可以考慮合用消防貯水池。

　　這種作法應(yīng)該說對建設(shè)方有利，為什么執(zhí)行不下去，主要還是在規(guī)劃以及自來水公司等部門的一些具體規(guī)定上，使得這個問題變得很不好協(xié)調(diào)。因此，在高層建筑規(guī)劃建設(shè)時應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃功能，有關(guān)市政、自來水、消防等就應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地勘察、合理地規(guī)劃控制，對鄰近高層建筑或高層建筑群共用消防水池，并對共用水池進(jìn)行合理地管理。比如，同一街區(qū)上的幾十幢高層、超高層建筑，每一幢都在地下層設(shè)有一個1000m3左右的消防水池，如果在舊城改造時早作規(guī)劃，在街區(qū)內(nèi)規(guī)劃出一個或兩個大型噴泉（當(dāng)然這類噴泉在水量、水質(zhì)及火災(zāi)時的取水均應(yīng)能滿足消防用水的要求），既節(jié)省了投資，又保證消防水源，同時在城市中增添了一道亮麗的生活景觀。又如對鄰近的兩幢高層建筑則可分別設(shè)500 m3消防水池，將兩個水池連通，中間用閥門分隔，平時便于管理，互不干擾，消防時打開閥門，合并使用。

　　四、設(shè)計單位應(yīng)科學(xué)、合理地進(jìn)行消防水量的設(shè)計計算。

　　高層建筑投資規(guī)模大，建筑使用功能復(fù)雜，使得對設(shè)計的要求越來越高，特別是防火安全的設(shè)計。我國如今經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，這就要求我們在設(shè)計當(dāng)中既要考慮到控火及滅火的安全性，又要考慮到投資的合理性。因此，設(shè)計人員在消防水池儲水量的設(shè)計上應(yīng)進(jìn)一步明確的一點(diǎn)是高層建筑內(nèi)部最大可能同時動作的消防滅火系統(tǒng)并不一定是大樓內(nèi)所有的滅火系統(tǒng)全部動作。退一步說，因?yàn)橄到y(tǒng)功能不同，即使全部動作。也還是有一個時間差的問題。所以設(shè)計在計算消防用水量時，應(yīng)結(jié)合概率進(jìn)行科學(xué)的測算評估。而目前許多消防水池儲水量的設(shè)計基本上是高層建筑內(nèi)所配置的滅火系統(tǒng)的用水量之和，這明顯是不科學(xué)的。另外，設(shè)計還應(yīng)充分考慮火災(zāi)時消防水池正常補(bǔ)水的幾種可能，如正常的市政供水管網(wǎng)的補(bǔ)水，屋頂高位水箱游泳池及甚至空調(diào)冷凝水、循環(huán)冷卻水池內(nèi)的水（在能保證不被動用的前提下）均可在利用之列。

　　五、增設(shè)高層建筑的進(jìn)水旁通管，從市政給水管引入旁通管加大火災(zāi)時消防用水的補(bǔ)水量。

　　當(dāng)城市內(nèi)的某一幢建筑物發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)該允許周圍建筑物的水壓降低。這種作法便是在高層建筑從市政給水管接入的進(jìn)水管上另外加設(shè)旁通閥，使得火災(zāi)時，打開旁通閥，市政給水管就能最大可能地給高層建筑的室外消防給水管補(bǔ)充消防水量。目前，這種作法已經(jīng)在福州地區(qū)推廣，但因其高昂的費(fèi)用問題仍使開發(fā)商望而卻步。

　　六、消防水池儲水量的大小，與高層建筑所處位置、周圍的消防水源分布情況及消防中隊的位置有關(guān)。

　　對高層建筑而言，高層建筑火災(zāi)撲救應(yīng)立足于自救，且以室內(nèi)消防給水系統(tǒng)為主，因此，消防水池應(yīng)保證的是室內(nèi)消防用水，室外消防用水除城市邊緣市政管網(wǎng)不足的外，在市區(qū)中心的高層建筑建議可以不儲存室外消防水。加之離消防中隊比較近，火災(zāi)能得到及時控制，因而儲水量可適當(dāng)減少。相反，對于位于城市邊緣的高層建筑，如其四周的市政給水管尚未成環(huán)狀的情況下，消防水量就應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計。

　　七、建議《高規(guī)》根據(jù)高層建筑的不同類別及實(shí)際情況對高層建筑的火災(zāi)延續(xù)時間給予修改。

　　因?yàn)橄烙盟渴歉鶕?jù)火場用水量統(tǒng)計資料、消防供水能力和保證高層建筑的基本安全以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平、消防裝備先進(jìn)程度、滅火作戰(zhàn)能力，都有了很大的改善和提高，對高層建筑火災(zāi)的撲救也積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)，加上建筑設(shè)計人員對高層建筑的消防設(shè)計經(jīng)驗(yàn)也不斷豐富，因此，是否需要將每幢高層建筑的滅火延續(xù)時間都確定為3個小時，筆者以為值得探討，《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.3.3條中對火災(zāi)延續(xù)時間的分類應(yīng)只是一種參考，更重要的是應(yīng)從實(shí)際建筑物內(nèi)部燃燒物的種類、火災(zāi)荷載及發(fā)生火災(zāi)、火災(zāi)蔓延的可能性、火災(zāi)撲救的難易程度、建筑內(nèi)部消防設(shè)施的完備及先進(jìn)、自動化程度，加上使用人員的素質(zhì)、熟悉程度及建筑功能、性質(zhì)、物業(yè)管理水平等進(jìn)行綜合權(quán)衡考慮。有些場所雖然重要，比如高規(guī)一類的科研樓，如果只是對一些非燃的丁類物品戍類物品進(jìn)行研究，建筑內(nèi)燃燒物數(shù)量不多，火災(zāi)的機(jī)率不大，即使火災(zāi)，也不可能發(fā)生大面積蔓延，這種情況下，筆者以為可以將火災(zāi)延續(xù)時間減小，而不是3個小時，建議規(guī)范對此作出修改。

　　以上觀點(diǎn)，純屬拋磚引玉。希望能從保證城市消防供水安全，降低高層建筑工程造價及方便管理，減少水資源的浪費(fèi)，最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理地設(shè)計高層建筑消防水池的儲水量為同行提供參考。