高层建筑消防设计中几个问题的意见

在近几年的工作中经常遇到一些多发性的问题，看法往往不一致，现就以下几个问题谈谈个人的看法。
　　一、关于高位水箱中消防储量的意见
　　GB50045-95（高层民用建筑设计防火规范）7.4.7.1规定：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3。
　　GBJ84-85 （自动喷水灭火系统设计规范）第3.2.3条：自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统时，应设消防水箱……，但可不大于18m3。
　　从现行的规范及笔者所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个18m3还是两个18m3。即一般的将GB50045-95中的18m3的理解为消火栓系统室内10分钟消防用水（故近日有将高位水箱中之10分钟消防储水量定为24m3，因室内消火栓用水量为40L/s）；将GBJ84-85中的18m3理解为自动喷水灭火系统10分钟消防储量（与原GBJ45-82第6.2.3建筑物内自动喷水灭火设备的用水量，按30L/s计算巧合）。因此设计消防检与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3的情况（其他情况还多，不一一列举了）。
　　究竟如何理解规范，采用何值（对一类高层而言）才是“安全适用”、“经济合理”呢？
　　笔者认为18m3是指10分钟消防总贮量，消防二字含义为：所有消防手段（包括消火栓和自动喷水灭火系统），即不存在24m3或36m3的问题。说明如下：
　　第一，一般说来火灾发生时，如果有人在火灾现场，则除了灭火器等扑救外，会动用消火栓灭火，绝不会坐视不救而等待自动喷水灭火系统动作，任其火灾扩大（火灾不到一定程序，普通自动喷水灭火系统是不会动作的）。这样在初起火灾时，即消除队到达现场前之5～10分钟内不可能有6～8股水柱同进使用灭火，一般两股水柱应为现实的，如不放心，加倍也只有4股水柱作用。这是因为：（1）初起火灾不大可能出现火灾层的上、下层同时“灭火”；（2）不大可能有多人同时灭火，如有，那么在消火栓启用同时定会按启动消防泵之按钮，这样就不存在储量不够的问题了。这个时期（5～10分钟内）自动喷水灭火系统一般不会动作，故18m3储水量即使是有4股水柱工作，则10分钟也只用去12m3。仍有6m3未动用。另外，有的设计者在高位水箱的消火栓系统出水管上设置水流指示器（设置与否有争论），当消火栓动用后，即使无人按消火栓箱处启动水泵按钮，则因水流指示器动作，在消防控制室有灯光和音响信号，值班人员可依据情况启动或“延时”启动消防泵。笔者不主张设水流指示器，更不主张由水流指示器信号经控制柜直接启动消防泵。
　　第二，当发生火灾时无人在现场，如娱乐场所、仓库等等，则只有自动喷水灭火系统工作，并且该系统只要有一个喷头动作，压力开头将在60秒内动作发出电信号，向控制中心报警，并经控制箱切换启动消防泵。即使几个喷头动作，18m3储水量也仅仅动用约三分之一。
　　第三，当自动喷水灭火系统不理想，火灾漫延、扩大，消防队到达现场，消火栓开始使用时，早已不是10分钟的问题了，直接启动消防供水灭火。此时高位水箱中仍有相当量的储水。
　　第四，初起火灾在5～10分钟后，消防队才到达现场，在此之前一般说来，消防泵应没有启动。如果启动了就不存在18m3储水量够不够用的问题。如果没有启动，则因高位水箱位下降到低水位（即消防储量水位）时，生活水泵将启动供水。也就是说在火灾发生后的5～10分钟内，生活水泵继续供水5～10分钟，这样因消防储量已动用，实际上生活泵供水基本上是供给了消防用，因水位已可能是在消防储量以下，生活出水管无水可出，亦即说明供10分钟内消防用水量不止18m3，是够用的。
　　第五，如果因为是超高层建筑或普通一类高层，因水箱设置高度不够而设置增压系统，那么对于高区（或叫上区）消防来说，高位水箱的消防储水量单单对直接灭火而言，其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作及中、下区来讲，高位水箱之消防储量仍然是必须的。
　　此外，如果建筑中有雨淋系统、水幕系统、泡沫灭火系统等不是又要增加高位水箱的消防储量吗？这不仅仅是经济问题了，还有实际面积与技术问题，甚至在具体问题上根本不可能实现。
　　总之，笔者认为，无论一类高层建筑中有几个消防系统，其高位水箱中的消防储量不小于18m3就是符合规范要求的。
　　二、消防储水池的设置及容积的确定
　　首先谈谈如何确定是否应设置消防储水池的有关问题。
　　GB50045-95，7.3.2条是这样写的，“符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：7.3.2.1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；7.3.2.2市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）”；条文有了，但关键是如何理解什么叫“且能满足”及是否“市政给水管道为环状，且有从市政环状管网不同侧引入的两条进水管”，就可以不设消防储水池叫？笔者认为对于大多数城市而言这是不容置疑的，但对于某些特定条件下，这样执行规范仅仅是死抠字眼，是不够负责任的。如某工程处于某国家级高新技术产业开展区，其给水管道网为环状，只要水厂供水、流量、压力均能满足某高层建筑需要，假如引入管也符合规范要求，是否可以不设置消防储水池及加压设施呢？从表面看是可以的。然而，当深入地了解一下情况就会明白不设置消防储水池是不行的。因该开发区有一座水帮，而且仅有一路电源，这与一般大中城市几水厂，甚至一个水厂有两路电源不可同是而语。这一路电源不停电，尤其秋、冬季节，如发生火灾，该水源何以保证供水呢？
　　其次，谈谈消防水池容积确定的有关问题。GB50045-95，7.3.3条及条文说明，明确地说明了各种情况下消防储水池的有效容量应如何确定。
　　在设计工作中，有人认为消防水池容量越大越好、越安全、这种观点是片面的。超规范设置谈不上经济合理，水质也难以保证，何以“安全适用”？如某商业属一类高层，初步设计中的消防设计：该商城地处市中心地带，门前￠800预应力钢筋砼给水管道过，引入管为1条DN200给水管，市政管网虽为枝状，但城市三个水厂已连通供水。该商城室外的环状管网，发生消防时供给室外消防用水应视为无问题的（与规范有出入），此时消防储水池容量应为：40L/s×3.6×3+26L/s×3.6+生活调节水量。笔者认为总容量600m3就可以了，可是竟设计成1200m3，且有屋顶高位水箱总容积290m3，这样将大大增加投资，水质也难以保证。另外，消防水池容积大于500m3时，应分成两个能独立使用的水池。这个问题在笔者见到的设计中都没有解决。
　　GB50045-95中关于消防水池容积确定的条文精神与老规范GBJ45-82的主要区别在于：在条件许可条件下，尽量减少消防水池储水容积，这样的改变是现实的，客观的。
　　三、关于双阀双出口消火栓的采用及消火栓间距之探讨
　　当高层建筑在我国较普遍兴建的初期，伴随着产生了单阀双出口消火栓。虽然在栓口上设置了闷盖，实际用起来还是存在很多弊端。但在当时都视为“宝贝“，争相采用，还有人大力推广，这是可以理解的。时至今日早已产出双阀双出口消火栓，完全克服了单阀双出口消火栓之弊端。全国各大设计院也有采用。几年来绵阳市部分建筑在经过市级以上机关审查时，他们也同意使用及建议某些场合改为双阀双出口消火栓。但在设计队伍中此仍有争论。
　　GB50045-95，7.4.2条“……十八层及十八层以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650m3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”。这里、乃至所有正式规范、规定中皆没有说其它场合不许采用双阀双出口消火栓。特别是在影剧院、职工食堂、大会堂、体育馆、大教室、商场等处双阀双出口消火栓具有独特的优越性，不必出现竖管林立，影响使用，影响美观。
　　城乡建设情况保护部主编之“室内消火栓安装图集”87S163，页16-3“双栓室内消火栓安装图”，公安部消防局未提出异议。该图也没有说仅适用于7.4.2条情况。
　　GBJ16-87，第8.6.2条，室内消火栓布置应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。当7～9层住宅设计消防时，如何保证上述一条呢？笔者认为采用双阀双出口消火栓是合理的。
　　有人认为，解决两股水柱问题的办法有三：一是增加竖管数量，如商场中就是这样，二是采用两个消火栓并排在一块；三是在中间走廊的对面（面对面）各设一个消火栓箱。
　　商场中增加竖管，则必须造成影响美观及柜台之布置，很难使消火栓处于易于取用之处及很难避开可燃物。
　　各规范中只规定消火栓间距不应大于多少米，而没有规定最小距离是多少，也就是说既然两个消火栓箱并排在一块可以，那么比之更小一点距离-----连体----双阀双出口为什么就不行呢？
　　中间走廊时，走廊两边面对面设置，则竖管增加一条，管材耗量增加且不说，要多穿多少个房间？对使用及美观有什么好处？所以，笔者认为采用双阀双出口消火栓较好。
　　关于消火栓间距问题：
　　消火栓间距或者消火栓的位置，笔者认为主要依据应是GB50045-95的7.4.6.1条“……消火栓间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达”。而7.4.6.3条恐怕不确切“消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m”裙房主楼连通，近年来多为营业用房，如商场，此时消火栓间距取50m绝对不可以。即使按GBJ16-87，第8.62条之二“室内消火栓的布置应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位”的要求，消火栓间距取50m也是不行的。而只有在“建筑高度小于或等于24m时，且体积小于或等于5000m3的库房，可采用1支水枪的充实水柱到达室内任何部位”的情况下，才允许消火栓间距不大于50m。显然GB50045-95关于裙房消火栓间距值不如GBJ16-87要求高，是不舒适的。另外，GB500-45-95中的“不应大于30m3也欠妥、欠严密。笔者认为应改写为“当采用单阀单出口消火栓时，间距不应大于30m，采用双阀双出口消火栓时间距不应大于50m”为妥，当然还是要以计算为准。
　　四、关于地下室排水问题
　　GB50045-95，6.3.3.11条消防电梯间前室门口宜设挡水设施。消防电梯的井底应设排水设施，排水井容量不应小于2.00m3，排水泵的排水量不应小于10l/s。
　　不难理解，此条是为了保证消防电梯正常而安全地运行，以利于救人、灭火。对此大部分设计人员还是考虑了排水设施。消防泵房、变配电站、柴油发电机房常常设于高层建筑的地下室，如果地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起？所以地下室排水与消防电梯井底之排水某种意义上说同等重要。事实上如何及时排出造成地下室水患之水往往不为设计者重视。
　　消防电梯井底排水设施设计中仍旧存在很多问题：（1）电梯下到地下室，又在电梯基坑下设集水坑（初设中常见），这是不行的，结构上不好处理，施工也困难，更主要的是潜水泵及压力排水管从哪里进入集水坑？除非加大集水坑面积，使之大于电梯井，但带来不必要的结构困难、施工困难、投资大等。建设电梯不要下到最下一层，至多下到半层。（2）集水坑容积不够、排水量不满足规范要求。（3）多数设计没考虑备用泵，个别设计考虑了备用泵，然而排水泵之电源却是普通电源，一旦发生火灾，普通电源都是要切断的，无论有无备用泵，排水将成为一句空话，此条应务必引起重视。
　　笔者主张，消防电梯井底排水及地下室其他部位，至少有一处的排水集水坑及排水泵应满足GB50045-95，6.3.3.11之要求，另外必须设备用泵，宜为一用一备，自动切换，集水坑高、低水位自动控制水泵之启、闭。必须是消防电源，建议采用QW型无堵塞潜水排污泵，一用一备时压力排水管宜为两条独立的排水管。
　　关于“自动喷水灭火系统设计中常发生的”、“80m至150m高层建筑消防泵的选择”、“高层建筑水泵接合器的设置与室外消火栓数量的确定”等已单篇发表过（见本刊96年第1、第2期），在此不再重复。