既有建筑改造中消防水池改造中相关规范及存在问题

引言

既有建筑改造作为当前城市更新行动的重要组成部分，项目数量众多、种类复杂、有着不同功能转换的需求，如利用既有建筑改为旅馆建筑、养老设施、幼托机构、长租公寓，以及历史文化街区保护利用等均为近年来关注热点。相比于新建项目，既有建筑改造情况较为复杂，面临诸多限制条件。其中消防的改造涉及到建筑防火定性改变、新旧版规范变动等因素，从而引起消防系统的变化造成消防水池容积调整。现有消防水池容积往往难以满足现行标准要求，需要采取不同的措施来应对既有建筑改造过程中消防水池改造的难题，本文结合实际案例为消防水池改造提供几个解决思路和措施。

1、消防水池现行相关规范

现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB50974 - 2014（以下简称“水消规”）[1]中对消防水池有效容积、两路消防供水等做了规定，明确了消防用水量、火灾延续时间，且根据消防水池容积的计算规则，计算出消防水池容积。同时也规定了两路消防供水的市政给水管网应满足的几个条件，对项目充分利用市政供水管网在火灾时连续补水提供理论依据。

2、既有建筑改造中消防水池改造存在的几个问题

由于近年来的国家标准要求更新，既有建筑改造过程中，需要根据现行消防规范要求相应增加消防水池容积。消防水池容积的增加在改造项目中有多种情形。

(1) 因建筑使用功能变动引起建筑消防定性变化。例如利用既有建筑改为旅馆建筑、养老设施、幼托机构、长租公寓，建筑定性发生变化，从而造成室内外消防用水量、消火栓系统火灾延续时间的变化，进而需要增加消防水池容积。

(2) 改革开放以来，工业化和城市化使我国工程建设取得了巨大发展，规范体系逐步完善，更加注重安全可靠性，其次是经济合理性。且规范不断更新迭代，对于相同类型建筑，消防用水量标准提高，需要相应增加消防水池容积。

(3) 建筑历史悠久又不属于历史风貌建筑，因建成年代久远，存在历史遗留问题等，项目建造时尚无对该类建筑消防系统设置规定的国家标准，存在着消防系统缺失或系统的设置不够完善的情况。既有建筑改造过程中，需根据实际使用功能配置消防设施，有些项目需要增加自动喷水灭火系统，因此需要增加消防水池容积。

既有建筑改造中，因建设年代的原因既有建筑消防系统不完善的，应结合项目实际情况，在不影响结构安全性、不降低既有建筑消防标准的前提下，合理解决消防水池容积增加的问题。有些项目所在地有位置扩大消防水池的，可直接增加消防水池容积；有些项目地下消防水池所处的位置层高较高，可通过调整消防水池检修人孔位置，提高消防水池水位来增加消防水池容积；市政供水管网能满足两路消防供水条件的，充分利用火灾延续时间的市政供水管网的补水量，减少一部分消防水池容积；有些历史建筑受条件限制，确实无法增设消防水池，可利用周边已有建筑的消防水施和消防泵房，与周边建筑物业通过签订合作协议，提供既有建筑的消防系统供水条件，解决该建筑无法增加消防水池的困境。

以下结合既有建筑改造过程的实际案例对消防水池改造提供几个解决思路和措施，给既有建筑的改造提供一些参考。

3、 因地制宜扩大消防水池面积案例

原有办公楼改造，总建筑面积 33639m2,其中地下室建筑面积 2535m2,地上建筑面积 31104m2,建筑高度大于 50m,地下一层为设备房，地面以上均为办公室使用。原设计按一类高层办公楼进行消防设计，原建筑设有室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统和建筑灭火器等。室外消火栓系统由两路市政给水管网供水，地下消防水池仅存储室内消火栓系统和自动喷水灭火系统用水量，共 400m3。

现一至四层需要改变使用功能，一层改为报关营业大厅，二层改为酒楼对外经营，三至四层改为实验室，属于有两种及两种以上不同用途的楼层，整栋楼的消防定性由一类高层办公楼变更为一类高层综合楼，消火栓系统火灾延续时间也由 2 小时改成 3 小时，室内消防用水量 40L/s 不变，因此需增加 144m3消防水池有效容积。笔者多次去项目实地考察，地下室均为设备房，消防水池无法在现有地下室范围内增加，现有地下室在主体建筑轮廓范围内，主体建筑北侧与建筑红线之间还有一块空地，当作绿地使用，该位置正好位于消防水池边上。经与建筑、结构专业人员协商，在现有消防水池的外侧有部分空地可增加一座消防水池，以满足消防水池有效容积的要求。消防水池有效容积计算方式延用原消防技术标准。该项目顺利通过施工图审查、消防审查验收，目前项目运行情况良好。

4、 单独设置新增消防系统的消防水池改造案例

原有办公楼，总建筑面积大于 3000m2小于 10000m2,建筑高度小于 24m,原建筑设有室外消火栓系统、室内消火栓系统、建筑灭火器等消防设施。该项目位于城市核心区域，交通便利，因甲方招商需求改造成旅馆建筑，根据现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016 - 2014 版 8. 3. 4 条要求，任一层建筑面积大于 1500m2或总建筑面积大于 3000m2的旅馆建筑应设置自动灭火系统。此类建筑改造属于建筑功能变更，按现行规范要求需增设自动喷水灭火系统。根据“水消规” 3. 6. 1 - 3 公式，新增自动喷水灭火系统设计流量为 40L/s,火灾延续时间取 1 小时，需消防水池容积 144m3、两台喷淋泵。

通过分析现状条件，该项目位于两条市政道路的交汇处，建筑用地紧张，现有房间功能固定，用地红线范围内无多余空闲土地用于开挖消防水池。通过现场踏勘，了解到裙房屋面有块位置可放置消防水池。原有消防水池检修人孔设在水池侧壁上，人孔开向消防泵房，且消防水池顶板上有条件设置消防水池检修人孔。消防泵房附近能外扩一小块面积放置新增消防水泵。经查阅城市建设档案资料，该项目所在地市政供水管网能满足“水消规”两路消防进水的要求。

“水消规”4. 3. 4、4. 3. 5 条对火灾延续时间能利用市政管网连续补水的条件做出了详细规定。火灾时消防水池连续补水，要求项目所在地的市政供水管网应满足两路消防供水。火灾延续时间内的连续补水流量按消防水池最不利进水管供水量计算确定，由计算公式可知，连续补水量与进水管管道断面与流速相关。“水消规”规定了消防水池进水管管径和流量应根据市政给水管网的压力、引入管管径、消防水池进水管管径综合考虑，以及火灾时其他用水量等经水力计算确定，当计算条件不具备时，给水管的平均流速不宜大于 1.5m/s。通过计算和查阅相关资料，进水管流速按 1.5m/s,管径 DN100 进水量 46.8m3/h,管径 DN125 进水量 72.0m3/h,管径 DN150 进水量 102.6m3/h。消防水池的有效容积 = 总容积 - 火灾延续时间内的补水容积。

根据市政管网供水条件和结构专业复核，最终确定在水池顶板设置检修人孔，通过提高水池有效水位，可增加 94m3消防水池容积，但善不足 50m3消防水池容积。针对消防水池改造不足部分的消防水量，笔者做了两个方案供建设单位进行决策，方案一：不足部分的消防水量利用市政供水管网在火灾延续时间的连续补水量。通过加大市政管网引入管径，改造消防水池进水管管径为 DN150,火灾时两路市政供水且连续补水能满足消防用水量的要求。方案二：因现有市政水压可直接供至裙房屋面，经与结构专业复核，通过加固处理，在裙房屋面设置不小于 50m3 消防水池。火灾发生时上下两座消防水池联合为室内消火栓系统和自动喷水灭火系统供水，既符合规范要求的消防储水量要求，又结合既有建筑改造的现状，较好解决项目消防水池有效容积不足的难点问题。考虑到消防系统的安全性问题，上下两个水池通过两路连通管连接，设置电动阀，平时关闭。连通管管径按室内消火栓系统、自动喷水灭火系统设计流量之和确定，以保证任何工况下，至少一路消防水池连通管能满足全部室内消防流量的供水要求。

经过与建设单位协商，因该项目埋地的室外给水管网已经使用十几年时间，管道老旧也存在一点漏损，也需要维修更换埋地给水管网，最终确定选择方案一作为本项目的改造方案。

5、 利用周边物业单元的消防水池案例

某电影院项目始建于 1928 年，位于城市的核心位置，自建成以来一直为某地的标志性建筑。此次的项目从结构安全性和建筑外观考虑，进行整体装修改造。原设计有室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统，其中室外消火栓系统直接利用周边市政给水环状管网供水。室内消火栓系统、自动喷水灭火系统所需的水量、水压均由市政给水管网满足。根据现行消防标准，市政管网供水压力无法保证室内消火栓系统、自动喷水灭火系统正常工作所需的压力，消防系统安全性无法得到保证，形同虚设。项目整体改造后结构专业无法承受新增屋面消防水箱、消防水池的荷载。既不能降低消防设防标准，又不允许拆除重建，项目的建设陷入了两难的困境。

根据相关资料，各地既有建筑消防设计指南对相邻建筑在满足一定条件下，两个产权单位或两个物业管理单位签订有授权使用协议的，相邻建筑消防水池可作为备用消防水源作出了规定。

项目地处繁华地带，建筑周边也无可利用建筑面积用于消防水池、泵房的建设，经与项目参建各方讨论，借鉴各地既有建筑改造消防设计实施指南的做法，确定由地块周边项目引两路室内消火栓系统供水接口，两路自动喷水灭火系统接口，消防供水水量、水压均能满足本项目的要求。本项目业主还与提供消防供水单位的建设方、物业管理单位签订长期合作协议，确保既有建筑消防设施的正常运行。这个解决消防水池的做法可为既有建筑改造过程中无法增加消防水池的项目提供一个解决思路。

6 、结论

归纳总结既有建筑消防水池改造几个要点：

(1) 充分利用现有条件扩大水池面积；

(2)在现有消防水池的位置通过改变水池人孔位置来提高水池水位；

(3)充分利用周边市政管网连续补水能力；

(4)增加消防水池确有困难时可与相邻建筑的产权（物业）单位签订有偿协议确保既有建筑消防设施的正常运行。

既有建筑改造的消防水池改造设计，需针对项目实际情况具体问题具体分析，因地制宜，合理改造，充分利用已有设施和供水条件，考虑满足规范要求系统可靠性、结构安全性的同时，适时考虑造价等经济性因素，针对不同情况，选择更为合理的方案。

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