多层建筑消防水箱和增压稳压设施的思考

多层建筑消防水箱和增压稳压设施的思索

四、设置自动喷水灭火系统的建筑的消防水箱如何设置

以上讨论的都是单设消火栓给水系统的多层建筑，那么同时设置自动喷水灭火系统以后该怎么设置呢?

《自动喷水灭火系统制定规范》(GB50084-2001)

2005年版(以下简称《自喷规范》)，关于消防水箱提出以下要求:

采纳临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。"

"10.3.2不设高位水箱的建筑，系统应设气压供水设备。气压供水设备的有效水容积，应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min有水量确定。

问题1:对规范条文的理解:

首先，明确了消防水箱的设置部位，必须是高位消防水箱，那就是建筑顶部最高部位:

其次，明确了消防水箱的替代方案，如果相关规范同意不设高位消防水箱，可以用气压供水设备。那么相关规范有没有同意不设高位消阴水箱的呢?笔者认为《建规》就同意，因为《建规》没有要求消防水箱必须要设于建筑顶部，只是最好设于建筑顶部。也就是说任何建筑，都可以采纳气压供水设备来替代自动喷水灭火系统的高位消防水箱。

问题2:高位消防水箱能满足压力和喷水强度的要求吗?

这里涉及到对规范条文的理解的分歧，"系统最不利处喷头"是什么概念?

按照《自喷规范»9.1.1"系统最不利点处喷头的工作压力应计算确定"这句话来推断，"系统最不利处喷头"是指系统中供水最不利的那只喷头。如果按照这个理解，即使一只啧头工作压力最低可以达到0.05MPa，用啧淋干管输送1只喷头的流量(

1L/s左右)，那也需要高位消防水箱和最不利点处喷头的有效位差达到5m以上，一般多层建筑的高位消防水箱很难达到这个要求。但按照《自喷规范»10.3.1条文说明，"消防水箱的设置目的在于:提供系统启动初期的用水量和水压，在供水泵出现故障的紧急状况下应急供水，保证喷头开放后马上喷水，控制初期火灾和为外援灭火争取时间"。要求"消防水箱满足供水最不利楼层和部位喷头的最低工作压力和喷水强度"的原因，是"由于位差的限制，消防水箱向建筑物的顶层或距离较远部位供水时会出现水压不够现象，使在消防水箱供水期间，系统的喷水强度不够，因此将削弱系统的控灭火能力。"那么是否可以这么理解:高位消防水箱要能满足自动啧水灭火给水泵故障时，系统在最不利楼层的喷水强度。如果这样理解的话，高位消防水箱的供水能力要按照作用面积与喷水强度的乘积来计算，相当于在屋顶又设了一套自动喷水灭火给水泵，那么对高位消防水箱的出水口压力和流量的要求就非常高了，一般高位消防水箱是不能满足规范的要求的。基于规范正文和条文说明的矛盾，结合现实的技术经济比较，笔者认为:高位消防水箱出水管的供水能力只需要满足一只喷头的压力和流量是可以接受的，也是可以做到的，但是要付出消防水箱间高高耸立的代价。

五、多层建筑高位消防水箱不能满足系统压力时的解决方案

当多层建筑的高位消防水箱不能满足系统压力要求时(通常都是不能满足自动喷水灭火给水系统的压力要求)，是否同意设置增压稳压设备，《建规》和《自喷规范》均没有明确。

方案一:设消火栓、自动喷水灭火系统合用高位消防水箱，设增压稳压设备为自动喷水灭火系统补偿压力。笔者认为这种方案虽然没有在规范中予以明确，但是可以满足最不利点处一只喷头流量和压力的要求，与规范要求是吻合的。但是当多层建筑较低部位发生火灾时，为了取得与正常高位消防水箱一致的效果，需要注意应该增设水箱与增压稳压设备出水管的旁通管，旁通管上设止回阀，以克服增压稳压设备的阻力损失。这一方案技术可行经济合理。

方案二:采纳高位消防水箱来给消火栓系统提供初期水量，采纳气压供水设备来给自动喷水灭火系统提供初期水量，这种做法在规范条文中是有据可依的，但是会增加屋顶水箱间的建筑面积，增加土建和设备投资。

六、无条件设置高位消防水箱时的替代方案

当因为各种原因不能设置高位消防水箱时，有什么方案可以替代高位消防水箱?

方案一:低位消防水箱加设增压稳压设备。前面已经讨论过，《建规》并没有"禁止"不能"重力自流"的低位水箱，但是为了能够供水并满足压力要求，就必须给"低位消防水箱"设置增压稳压设施。可是规范并没有提供水箱出流的流量要求，那么是供一只消火栓还是供室内消火栓用水量，流量的可选范围较大。当建筑火灾发生在较低部位，高位消防水箱的出流量是可以达到室内消火栓用水量的，为了达到和高位消防水箱一致的效果，增压泵流量应达到消火栓用水量才满足要求。这样的增压泵流量、扬程、功率和消火栓主泵基本一致，相当于设了两套消防主泵，因为大功率水泵的启动时间问题，消防初期水量(尤其火警30S内)无法得到满足，所以笔者认为，此方案不可行。

方案二:用可以"模拟"高位消防水箱出水工况的设备来替代高位消防水箱，这个设备虽然置于地下泵房或其他部位，但是所存消防水量可以通过有压气体的压力"自流"进入消防管网，不需要电力提升，不需要明确消防水箱的出流量，不需要等待水泵的启动时间，这就是气体顶压应消防气压给水设备。这种方案既适用于可替代消火栓系统的高位消防水箱，也可与自动喷水灭火系统的气压供水设备合并设置，在目前规范的要求下，是替代高位消防水箱的最好方案七、结语

通过以上的分析，可得出如下结论:

1.设高位消防水箱的多层民用建筑，当单设室内消火栓系统时，满足水箱重力自流即可，但要求给每个消火栓配置启泵按钮:当还设有自动喷水灭火系统时，就需要把消防水箱布置的再高一点了，与最不利点处喷头的有效高度差要大于5m，否则，需要设置增压稳压设备，设备流