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【每周误区】做高层建筑消防给排水设计谨防雷区

发布于：2015-03-05 15:38:05 来自：给排水工程/建筑消防给水 [复制转发]

随着《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）的更新及新《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《自喷规范》）的出台，对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。特别是近一、两年来，全国各省、市都先后开始实施建筑工程图审查制度，其审查的主要依据为2000年颁布的《工程建设标准强制性条文》，《强制性条文》所规定的各项条款是设计当中必须遵循的硬性要求。因此，本文就高层消防给排水设计，以及在设计复核、审查中所遇到的一些问题进行小结，希望能给同行提供一定的参考与借鉴。　

一、高层建筑消防设计　　
1、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。
《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。但是实际一般的采用一阀，所以严格的制度需要监察部门合格验收。

2、正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓。　　
《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超过100m的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下，如果根据公式Sk＝（H1-H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24m，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。

但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。通过计算，当层高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道，口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓保护半径，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。

3、高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。　　
《高规》规定“高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”，那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢？《高规》的条文说明对此并没有具体说明，但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出：消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路，并应计入消火栓使用数量。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用，而不保护其余部位。而目前如上海等部分地方消防设计规定，高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。

4、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。　　
通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。　　
《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

6、消防管网布置成环的问题。　　
高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。

二、高层建筑自动喷水灭火系统设计

1、走道喷头的布置。

在高层建筑中，为了美观往往设有吊顶，隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方，特别是设置集中空调的高层建筑，结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。而《自喷规范》规定：“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。”是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量（≤8个）的规定，其次走道内的自喷配水管往往管径较大，它缺少接小管径喷头的管件，在安装上也有弊病。所以，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。

2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。

新《自喷规范》规定：“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。”而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级，自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。

在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa（最不利喷头工作压力按0.05MPa计），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa。因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事，应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程，并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

3、正确设置自喷末端试水装置，解决末端试水装置排水问题。

《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置，……末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。”在设计中，我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的设置，但是往往忽视试水接头的设置，特别是试水接头出水口的口径没有交代。其实目前市场许多消防设备生产厂家，如上海金盾消防安全设备有限公司，可以生产成套的末端试水装置（ZSPP末端试水装置，含试水阀、压力表、试水接头），我们只需要根据设计要求，按照试水接头出水口的流量系数选择定型产品即可。此外，试水接头不能与管道或软管直接连接，影响孔口出流的效果；自喷排水管也应设计成间接排放，以免下水道气体通过排水漏斗散入室内，影响室内空气品质。

4、报警阀的进出口均应设置信号阀。

新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。”一般在水流指示器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计，很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门，目的是防止误操作。

5、消防增压泵的设置问题。

为保证《高规》或《自喷规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值，在高位水箱的水位差不够的情况下，设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先，增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量；其次，增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差，规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程，所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。

如果增压泵扬程选的过大，将导致下层管网承压过高，消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大，均需采取减压措施，使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适，因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力，水泵需要常年频繁启停，机件容易损坏。故在条件允许的情况下，与建筑协商适当抬高水箱位置，利用高位水箱稳压最为稳妥；建筑条件实在不允许时，设计选择带气压水罐的增压设施亦可。

6、自喷供水应先通过报警阀。

在自喷系统中，自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动，水流指示器显示火灾位置，因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀入口接入消防管网中。同理，自喷系统的水泵接合器的引入管也必须通过报警阀接向管网。

三、自动喷水灭火系统设置的几个问题

1、水泵接合器的安装位置不当

一些设有大面积玻璃幕墙的建筑物将水泵接合器设在玻璃幕墙下的实体墙上，在火灾状态下，下落的玻璃将会威胁水泵接合器使用的安全。从使用安全角度考虑，设置在墙体上的水泵接合器应避开玻璃幕墙。

2、末端试水装置设置的随意性较大

（1）末端试水装置不是按规范要求设置在最不利点，例如为了照顾排水而将末端试水装置设在并不在末端的厕所内；

（2）一些末端试水装置处的排水设施排水量小于试验阀的泄水阀的泄水量或者干脆不设排水设施，试验阀开启后便会造成“水灾”，为消防设施的定期保养、维护埋下隐患，以至于无法进行防水试验；

（3）将末端试水装置安放在走廊、房间或厕所的吊顶内，试水极不方便；

（4）不使用规定的末端试水装置，而用DN25的球阀代替，其通径是25mm,比一只公称通径为15mm（实际孔径约为11mm）的喷头要大得多，其开启后的水流量远远大于一只标准喷头的排水量，显然这样的试水装置不能代表一只喷头开启的效果，末端试水装置开启水流量必须相当于该防火分区内的1只喷头的流量，其试验结果才能符合试验目的。

3、施工中不注意对喷头的保护

（1）闭式喷头施工安装后没有采取相应保护措施，以致水泥砂浆、涂料、油漆等附着在闭式喷头的感温元件上，造成闭式喷头不能正确感温，延长灭火动作时间；

（2）装修吊顶因施工质量查差，吊顶下塌，致使喷头缩入吊顶内，影响喷头工况。

4、自动喷水灭火系统泵房工作环境恶劣

（1）地下泵房潮湿不堪对水泵和同处一室的水泵控制柜造成极大损害，如广元地税大厦自动喷水灭火系统投入运行不到两年时间，控制柜内的部分设备多次发生电压击穿事故，后不得不在泵房内增设除湿干燥设备，并将落地安装的控制柜离地面70cm重新安装。潮湿还使水泵电机多次发生故障。

（2）地下泵房排水不畅极易造成水淹泵房，如广元利州百货大厦地下泵房内蓄水池的容积小，排水泵流量小，一次试泵中通过放水管放出的水差点将泵房淹没，造成事故。

5、屋顶水箱不经过报警阀直接接入系统给水管网

屋顶水箱提供自动喷水灭火系统前十分钟的消防用水，从屋顶水箱下来的水流如不经过系统的报警阀，报警阀后所设的压力开关、水力警铃不能发出警报，自动喷水灭火泵不能及时启动，甚至在发生火灾时将屋顶水箱的水用光后自动喷水灭火系统无水可用，直接影响到系统的灭火效能。正确的联接方式应是将屋顶水箱下的竖管联接到报警阀前部，即屋顶水箱里的水必须先进入报警阀后再通过喷头洒水。

6、稳压泵流量过大造成自动喷水灭火泵误启动

根据规范要求，自动喷水灭火系统的稳压泵补水量不应超过1L/s，但一些建筑的自动喷水灭火系统所选用稳压泵的流量远高于此标准。湿式报警阀的阀瓣在小角度范围（不超过30。）内开启时报警阀的报警通道尚未开启，不会引起自动喷水灭火泵的启动。如稳压泵的补水流量过大，会使报警阀的阀瓣大角度开启，造成压力开关、水力警铃动作，启动自动喷水灭火泵。所以应选择小流量的稳压泵。

7、喷头原有布局被随意调整，出现保护盲区

一些大空间建筑因二次装修或使用功能变化而被分隔成许多小间，原本按大空间设计的喷头却没有因空间分隔进行调整，一些分隔区域内没有喷头，或者有喷头却位置不当，如本应居中布置却成了靠隔墙布置，从而出现了喷头保护的盲区，如广元温州商城。该隐患目前已由广元市建设局组织整改。

8、利用景观水池作自动喷水灭火系统水源，其水质无法保证

一些建筑物利用栽种水生植物、甚至养鱼虾的景观水池作为自动喷水灭火系统水源，但水泵吸水口处无相应的滤水、净水设施，极易吸入带杂质的水，堵塞湿式报警阀阀瓣或座圈环槽中水力警铃的管孔，影响水力警铃和压力开关动作，产生误报或不报警，或堵塞喷水灭火喷头，致使系统失效。

9、供水系统无防超压、泄压技术措施

（1）不安装安全泄压阀和放水管。如2004年5月对广元电业局办公楼进行施工检查时发现已完工的自动喷水灭火系统既未安装安全阀，也未安装放水阀，试泵时自动喷水灭火泵向密闭状态下的湿式自动喷水系统管道加压，因其扬程过高、压力过大极易导致闭式喷头出现漏水、爆裂现象，系统无法进行调试，安全无保证。后要求施工单位在报警阀后重做安全阀和放水管，因为报警阀阀瓣具有止回功能，一旦水压过高，即使安全阀动作放水，仍不能使报警阀后管道系统泄压。

（2）不恰当地选用自动喷水灭火泵致使系统超压严重。如广元国税大厦将原设计的1用1备的自动喷水灭火泵改为1台大功率高扬程大流量泵，大楼需自动喷水灭火系统保护的最高处为46m,但所选用泵的扬程却高达120m，每次试泵时低楼层的喷头均要承受超过标定值的压力，极易造成喷头爆裂。目前该单位已着手对水泵系统进行改造，将原有泵改为扬程稍低、性能曲线较为平缓的泵，增设备用泵，加设安全泄压阀。

10、自动喷水灭火泵电路装设过载保护切断器

一些建筑的自动喷水灭火系统维护保养跟不上，如不能坚持定期启泵运行会致使泵生锈，启动困难。一旦启泵，装设的过载保护切断器就工作，致使自动喷水灭火泵无法正常启动。自动喷水灭火泵是灭火救援的重要设备，在消防灭火中起着极其重要的作用。《民用建筑电气设计规范》第8.6.3.5条、第10.2.2.4条（3）规定：“对于突然停电会导致比因过负荷而造成损失更大的配电线路，不应装设切断电路的过负荷保护电器（如消防水泵的供电线路），但应装设过负荷报警电器”。照此规定，自动喷水灭火泵不应装设过载保护切断装置，如果装设漏电保护器，应选用只报警不脱扣的漏电保护器。这主要是考虑到火灾发生时，应全力保证消防用水的需要，因为由于水泵过载可能造成的线路、设备损失与火灾损失相比微不足道。

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只看楼主我来说两句

ruanchuan 沙发

写的很详细，但在新建规GB50016-2014和消规GB50974-2014实施前写的，有很多不一致处。而且在工程验收中，消防部门只是抽查很少的部分设备和测试，主要是测试系统的功能是否满足要求，缺少的部分不影响功能基本都能过。你设计了但是施工单位为了效益不装怎么办。主要还是人的责任心和社会责任感。

2015-12-30 09:57:30
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co1448068656327 板凳

学习学习了，一万个顶。

2015-12-29 12:36:29
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