住宅建筑消防設計問題研究及鄉鎮區域消防的思路建議

　　下面文章從解讀防火規范出發，結合工程實踐，對住宅建筑與其他功能的建筑設計參數展開研究，對室內消火栓的設置、村鎮建設消防給水發展等一系列問題進行了詳細的探索，并提出了部分場所消火栓設置及村鎮區域消防的思路和建議。

　　關鍵詞：住宅建筑,室內消火栓,消火栓保護半徑

　　在建筑工程設計中，消防給水設置重要性日益突出，合理、可靠的消防給水設計不僅關系到建筑投資，且涉及到更為重要的生命財產安全，筆者在從事建筑給排水的設計中對建筑消防給排水設計有一定的認識和體會，故提出下列若干思路和建議供大家參考。

　　1 住宅建筑與其他功能的建筑合建建筑的設計參數確定

　　1.1 概念

　　國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016 - 2014 ( 以下簡稱《建規》) 中取消了原《建筑設計防火規范》GB 50016 - 2005 和《高層民用建筑設計防火規范》GB 50045 - 95( 2005 年版) 中"商住樓"這個術語，對其重新做出定義; 即除商業網點外，住宅建筑與其他功能的建筑合建的建筑( 以下簡稱合建"體") 。

　　1.2 設計依據

　　( 1) 判斷"合建體"是否設置室內消防設施重要依據: 《建規》中8.2. 1 條及第 5.4.10 條。其中 5.4.10 第 3 款規定: "住宅部分和非住宅部分的安全疏散、防火分區和室內消防設施配置，可根據各自的建筑高度分別按照本規范有關住宅建筑和公共建筑的規定執行; ……該建筑的其他防火設計應根據建筑的總高度和建筑規模按本規范有關公共建筑的規定執行。"( 2) 室內外消火栓用水量及火災延續時間的設計依據: 國家標準《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974 - 2014 ( 以下簡稱《消水規》) 表 3.3.2 中建筑物室外消火栓設計流量、表 3.5.2 中建筑物室內消火栓設計流量及表 3.6.2 中不同場所的火災延續時間。

　　1.3 規范的解讀

　　建筑總高度: "合建體"中住宅部分與住宅外的其他功能部分組合后的最大高度; "合建體"住宅部分的建筑高度: 可供住宅部分的人員疏散和滿足消防車停靠與滅火救援的室外設計地面( 包括屋面、平臺) 至住宅部分屋面面層的高度; "合建體"其他使用功能部分的建筑高度: 室外設計地面至其最上一層頂板或屋面面層的高度應設置室內消火栓系統的多層"合建體"，其室內消火栓用水量選取參照《消水規》表 3。 5。 2 及注 3 中的規定，分別按表 3。 5。 2 中住宅和其他功能分別進行計算，且取最大值。高層"合建體"室內消防用水量應根據建筑的總高度和《建規》第 5。 1。 1 條有關建筑的分類要求，按照公共建筑選取( 《建規》5。 1。 1 表中"一類"第 2 項中的"其他多種功能組合的建筑"，不包括"合建體") 。"合建體"室外消防用水量及火災延續時間應根據建筑的總高度和《建規》第 5。 1。 1 條有關建筑的分類要求，按照公共建筑選取。《消水規》表 3。 5。 2 中建筑高度、層數、體積等建筑基礎參數均應按整棟樓計算，不能隨意拆分。

　　1. 4 案例解析

　　現做幾種假設案例，用以解析"合建體"消防給水設計參數的確定。

　　( 1) 案例一。建筑高度 20 米的"合建體": 一層為商業層高 4. 5m，建筑面積 1000m2，商業部分體積為 4500m3 ; 二層以上為住宅，住宅部分的人員疏散口設置在一層，住宅部分建筑高度為 20m。該案例的建筑總高度 20m，建筑總體積 20000m3。商業部分: 建筑高度為 4. 5m，體積小于 5000m3，防火分隔較小，根據建規《建規》第 8.2.1 條可不設室內消火栓系統; 住宅部分: 建筑高度 20m，根據《建規》第 8.2.1 條可不設置室內消火栓系統; 該建筑定性為多層"合建體"，可不設室內消火栓系統。該建筑的其他防火設計按多層公共建筑考慮: 室外消防用水量取值 25L / S，火災延續時間取值 2.0h。

　　( 2) 案例二。建筑高度 22 米的"合建體": 一層為商業層高 4.5m，建筑面積 1000m2，商業部分體積為 4500m3 ; 二層以上為住宅，住宅部分的人員疏散口設置在一層，住宅部分建筑高度 22m。該建筑的建筑高度 22m，總體積為 22000m3。商業部分: 建筑高度為 4. 5m，體積小于5000m3，防火分隔較小，根據建規《建規》第 8. 2.1 條可不設室內消火栓系統; 住宅部分: 建筑高度 22m，根據《建規》第 8. 2.1 條應設置室內消火栓系統; 該建筑定性為多層"合建體"，應設置室內消火栓系統( 根據《消水規》第 7.4.3 要求，設置室內消火栓的建筑，各層均應設置消火栓) ; 室內消火栓用水量按 21 < h < 27m 住宅建筑取值 5L / S。該建筑的其他防火設計按多層公共建筑考慮: 室外消火用水量取值 30L / S; 火災延續時間取值 2.0h。

　　( 3) 案例三。建筑高度 22 米的"合建體": 一層為商業層高 4. 5m，二層為辦公層高4.5m，每層建筑面積1200m2 ; 三層以上為住宅，住宅部分的人員疏散口設置在一層，住宅部分建筑高度 22m。該建筑的建筑總高度 22m，建筑總體積 26400m3。其他使用功能部分: 建筑高度為9.0m，體積大于于 5000m3，根據建規《建規》第 8. 2.1 條應設室內消火栓系統; 住宅部分: 建筑高度 22m，根據建規《建規》第 8.2.1 條應設室內消火栓系統; 該建筑定性為多層"合建體"，應設置室內消火栓系統。

　　商業部分室內消火栓用水量: 建筑總體積 26400m3 ( V > 25000) ，依據《消水規》表 3. 5.2 取值 40L / S; 辦公部分室內消火栓用水量: 建筑總體積 26400m3 ( V > 10000) ，依據《消水規》表 3.5.2 取值 15L / S; 住宅部分室內消火栓用水量: 建筑高度 22m，取值 5L / S; 依據《消水規》表 3. 5. 2注 3 的規定"當一座多層建筑有多種使用功能時，室內消火栓設計流量應分別按表中不同功能計算，且應取最大值"，該建筑室內消火栓用水量取最大值 40L / S。該建筑的其他防火設計按多層公共建筑考慮: 室外消防用水量取值 30L / S，火災延續時間取值 2. 0h。

　　( 4) 案例四。建筑高度 30 米的"合建體": 一層為商業層高 4.5m，二層為辦公層高4.5m，每層建筑面積1200m2 ; 三層以上為住宅，住宅部分的人員疏散口設置在一層，住宅部分建筑高度 30m。該建筑的建筑總高度 30m，建筑總體積為 36000m3。其他使用功能部分: 建筑高度為9. 0m，體積大于 5000m3，根據建規《建規》第 8. 2.1 條應設室內消火栓系統; 住宅部分: 建筑高度 30m，根據建規《建規》第 8.2.1 條應設室內消火栓系統; 該建筑定性為高層"合建體"，室內消火栓用水量按二類高層公共建筑取值 20L / S( 《消水規》表 3.5.2 中"注 3"僅適用于多層建筑) ; 該建筑的其他防火設計按二類高層公共建筑考慮: 室外消防用水量取值 30L / S; 火災延續時間取值 2h。

　　2 室內消火栓設置的思路

　　( 1) 室內消火栓布置遵循的原則: ①保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位; ②消火栓箱應設置在樓梯間及其休息平臺和前室、走道、樓梯和出入口附近等明顯易于取用，以及便于火災撲救的位置。

　　( 2) 室內消火栓保護半徑的計算原則: 室內消火栓保護半徑的正確計算是"確保有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位"的基礎條件。《消水規》第 7. 4. 12 簡化了消火栓口的壓力計算，明確規定了消防水槍充實水柱長度。《消水規》第 10. 2.1 列出了室內消火栓保護半徑根據消火栓的保護半徑計算公式: R = KLd + Ls ( m) ，其中: R-消火栓保護半徑( m) ; K-消防水龍帶的折減系數，取 0.8 - 0.9; Ld-消防水龍帶的長度( m) ; Ls-水槍充實水柱長度在平面上的投影長度; 按水槍上傾角45°計算，0. 71Sk ( m) ; Sk-水槍充實水柱長度，按本規范第 7. 4. 12 條第 2款和第 7. 4.16 條第 2 款的規定取值( m) 。

　　消防水龍帶的長度 Ld 是計算式中除了 K 值外唯一個自由選擇值，對保護半徑計算影響大。《消水規》僅規定了消防水帶長度不宜超過25. 0 米，一般在消防設計中消防設施配置參照國家建筑標準設計圖集《室內消火栓安裝》15S202，其中消防水帶長度為 25 米。現實情況中很多消防部門的消防水帶標配長度為 20m，滅火時消防隊員經常采用自帶的消防水帶。消火栓保護半徑計算中 Ld 的 5 米偏差使得"保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位"的基礎條件受到影響，也對火災中消防隊員的滅火產生不利的影響，故室內消火栓保護半徑計算時應結合當地消防部門情況選擇消防水帶。

　　( 3) 消火栓箱的設置。消火栓箱設置在明顯易于取用，以及便于火災撲救的位置，其目的是防止消防隊員無法找到消火栓箱或者消火栓箱無法開啟不方便取用和操作，而直接影響滅火工作開展，以及減少火災點對消火栓取用的影響。但在部分工程的消火栓箱布置，僅片面的遵循了"保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內的任何部位"未充分考慮這些要求，存在如下問題：①發生火災時，不易發現消火栓箱位置或無法取用消火栓箱。不少設計者將消火栓箱設置在建筑邊角的開水間或者其他功能的小房間內; 火災時消防人員無法找到消火栓，勢必影響控制和撲救火災; ②在建筑內的多功能廳等面積較大且單側設置出入口的場所，為了滿足形式上的兩股水柱同時到達任何部位的要求，將栓箱設在非出入口一側的邊角墻面上。從形式上是滿足了布置要求，但在實際使用上，則存在不合理和不利使用的因素; ③將消火栓箱設置在遠離疏散口的袋型走道盡端，或者兩個消火栓設置間距太小，從形式上是滿足了布置要求，但在實際使用上，則存在不合理和不利使用的因素。

　　3 村鎮區域消防給水

　　村鎮市政供水相對城市脆弱，主要有以下特征: 市政供水水源單一，管網老舊，供水能力不足，市政管網枝狀布置無法成環。村鎮開發建設相對城市中的開發建設也有所不同，主要有一下特征: 村鎮開發建設中普遍存在建筑項目規模數量小，資金缺乏。村鎮脆弱的供水系統及開發建設的特殊性使得消防設施重復建設率很高; 小規模開發建造中難以滿足建筑群共用臨時高壓系統中《消水規》第 6. 1. 11 第三款"公共建筑宜為同一產權或物業管理單位"的規定。

　　筆者認為在丘陵地貌的村鎮可以利用地勢高差優勢以及天然水資源，建設"重力高壓系統"。"重力高壓系統"既由高位消防水池引出至少兩路及以上供水的消防系統，同時應滿足: ①高位水池儲水量≥一個防火區域內最大建筑物消防給水一起火災滅火用水總量; ②高位消防水池任一出水管最小流量不小于消防給水設計流量; ③高位消防水池最低有效水位與消防系統最不利點的靜水壓≥消防給水系統最不利點所需的水壓力 + 高位消防水池至最不利點之間的沿程水頭損失與局部水頭瞬時之和。"重力高壓系統"為《消水規》2. 12 的高壓消防給水系統，不受《消水規》第 6. 1.11 的服務半徑和占地面積的約束，服務范圍廣，系統簡潔安全可靠，同時節省了臨時高壓系統中的設備及維護管理費用，更大程度的緩解村鎮建設資金緊張問題。

　　當地勢平緩的村鎮難以采用"重力高壓系統"時，可設置"建筑群共用臨時高壓消防給水系統"，由當地政府作為建設者，根據規劃統籌建設區域消防給水系統，統一征收新開發建設項目的消防設施異地建設及維護費用。政府作為建設和管理者統籌建設區域消防給水系統既可以增加消防給水系統的可靠性，便于職能部門監督，便于維護管理，又避免不必要的重復建設節省造價，大大的緩解村鎮建設資金緊張等問題。消防系統在保護人民生命財產其著非常重要的作用，正確理解消防規范的意義嚴格的執行規范，讓消防系統既能做到節約造價又能做到安全可靠。因筆者水平有限，不足和錯誤之處敬請諒解和指教。

　　參考文獻

　　[1]GB50974 - 2014 消防給水及消火栓系統技術規范[S]。

　　[2]GB 50016 - 2014 建筑設計防火規范[S]。

　　[3]15S909 消防給水及消火栓系統技術規范[S]