消防水池的计算
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根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定要求和我国大部分地区的作法,每一幢高层建筑都应设有一个消防贮水池。目前许多高层建筑消防设施比较全,火灾时设计消防用水量也相当大,如按《高层民用建筑设计防火规范》的要求设计,每幢建筑都要设不小于864m3的消防水池(这里还不包括其它灭火系统的用水量,如再加上水幕系统、保护防火卷帘的闭式自动喷水灭火系统及发电机房的水喷雾灭火系统的用水量,则消防水池的储水量将大于1000 m3),消防水池一般设在地下室,也有设在室外的,贮存着火灾延续时间内的全部消防用水量(如消防水池与生活水池合用,则水池的储水量还要加上整幢大楼的生活调节水量)。城市高层建筑大部分为宾馆、饭店及公用设施等综合性建筑,水池容积的大小和位置的确定直接影响着建筑总体布局和建筑面积的合理利用,也是设计中的关键问题。针对城市用地相对紧张的情况,大部分高层建筑都是利用地下箱式基础作为贮水池,这样可以节约地上部分,也充分利用了地下室也可使用的面积。水池及水泵房设于地下室也可满足水泵自灌,有利于消防水泵及时启泵,满足消防要求。
以我省福州市在建的某幢大厦为例(建筑高度99.8米,地下三层,地上二十七层,建筑内部设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、水幕保护系统等),设计在报审消防设计施工图纸的同时也报上了消防水池储水量的设计计算书,消防水池的设计储水量由以下计算得来,共1629.6m3。 1、室外消火栓:30L/S*3h(灭火延续时间)=324m3 2、室内消火栓:40L/S*3h(灭火延续时间)=432 m3 3、自动喷水灭火系统:30L/S*1h(灭火延续时间)=108 m3
4、代替防火墙的防火卷帘两侧的自动喷水灭火系统:30L/S*3h=324 m3
5、水喷雾灭火火系统:20L/min.m2
*20m2
(保护面积)*0.4h(灭火延续时间)—9.6 m3
6、水幕保护系统: 2L/S•m*3h*20m=432m3
对于目前高层建筑消防水池的设计,笔者以为存在以下不妥之处:
一、投资不经济。以厦门国际会展中心工程为例,其地下室储存了2600吨的消防用水(这里边还不包括生活用水),水池占地890平方米,光造价就增加上百万元;
二、用水不卫生。消防、生活水池在设计中常采用合建水池,在理论讲有利于水质经常保持新鲜。但在实际上,由于生活用水和消防用水量相差太大,如一幢高层或超高层的办公楼,它的消防用水(包括室内消火柱系统、自动喷洒系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等)贮存的专用水量是生活用水量的几十倍。而一般水在贮水池中要停留好几天或更多的时间,水中的余氯已经衰竭,细菌开始繁殖。这样的水质根本无法满足钦用水的要求;
三、管理不方便。每一幢高层建筑的地下都有一个这么大的消防水池,定期的水池、管道清洗将是物业管理人员的一大负担;
四、资源太浪费。消防水池的定期换水,无意中造成水源的浪费;五、由于设计时已将高层建筑火灾时所有的消防及水量全部考虑并储存在消防水池中,导致设计人员往往把对如何将高层建筑内部设置的熟练可靠的消防给水系统与室外其它消防水源连接的问题忽视了,导致火灾时消防水池的水一量无法供给,室外消防水源也无法及时补充进来。
因此笔者认为,目前消防水池储水量的设计,应从以下几个方面进行综合考虑:
一、从城市规划的角度,加强消防水源的建设与管理。
《中华人民共和国消防法》第八条明确规定:城市人民政府应当将包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车道、消防装备等内容的消防规划纳入城市总体规划,并负
责组织有关主管部门实施。《福建省消防条例》第十条规定:城市消防安全布局和消防站、消防给水、消防通道、消防通讯等公共消防设施,应与其他市政基础设施统一规划、统一设计、统一建
设。因此,做为城市的规划主管部门,在进行城市总体规划时就应当考虑到整个城市的消防水源的规划及建设,大到整个城市,小到街区、高层建筑群等的消防给水均应有一个科学、合理的规划建设,为城市高层建筑的灭火救提供的完备的消防水源,而不应将城市的消防水源零碎地分摊给城市中的每一幢高层建筑。尤其是室外消防用水量。相反,熟练可靠的消防给水系统如专用消防用水管道等才是高层建筑消防给水设计最应当解决的问题。二、政府应加大消防投入,加强自来水公司的责任度,保证城市消防供水的
安全可靠性。目前高层建筑如雨后春笋一样拔地而起,如果每一幢高层建筑都因为市政自来水公司无法保证市政供水的安全性,而来增大消防水池的容积,建造一个贮水将近1000m3的消防水池来储存火灾时的消防水量,这显然是不科学、不经济的。现代化的城市,就应具有完善的城市供水设备来保障城市的安全,如我国的香港,市政供水管就可提供充足的消防水源。又如在我国个别地区对室外消防条件满足的情况下也允许消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,它只须做好回流污染的措施,就能减去了消防水池构筑物,既节省了投资,又能防止水质二次污染产生,还可充分利用室外给水管网的剩余水压。因此,当高层建筑的室外市政管网的流量能满足高层建筑消防用水量的要求时,应当允许消防水泵直接从室外的市政管网中抽水,因为发生火灾时,前来灭火的消防车也是直接从市政给水管网抽水。既然市政管网可以让消防车直接抽水,那么,也应该允许消防水泵直接从市政管网抽水,何况,当城市内的某一幢建筑物发生火灾时,自来水公司应与消防部门密切配合,通过对市政供水的调度来保证着火建筑室外市政供水管的流量和压力的。当然,这关键还是需要政府加大消防投入,通过自来水公司来落实、完善市政供水管网,最终达到保证消防用水的要求。换句话说,取消每幢高层建筑的消防水池将是今后的发展方向。
三、相邻建筑、高层建筑群可以考虑合用消防贮水池。
这种作法应该说对建设方有利,为什么执行不下去,主要还是在规划以及自来水公司等部门的一些具体规定上,使得这个问题变得很不好协调。因此,在高层建筑规划建设时应加强规划功能,有关市政、自来水、消防等就应进行现场实
地勘察、合理地规划控制,对邻近高层建筑或高层建筑群共用消防水池,并对共用水池进行合理地管理。比如,同一街区上的几十幢高层、超高层建筑,每一幢都在地下层设有一个1000m3左右的消防水池,如果在旧城改造时早作规划,在街区内规划出一个或两个大型喷泉(当然这类喷泉在水量、水质及火灾时的取水均应能满足消防用水的要求),既节省了投资,又保证消防水源,同时在城市中增添了一道亮丽的生活景观。又如对邻近的两幢高层建筑则可分别设500 m3消防水池,将两个水池连通,中间用阀门分隔,平时便于管理,互不干扰,消防时打开阀门,合并使用。
四、设计单位应科学、合理地进行消防水量的设计计算。
高层建筑投资规模大,建筑使用功能复杂,使得对设计的要求越来越高,特别是防火安全的设计。我国如今经济还不发达,这就要求我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性,又要考虑到投资的合理性。因此,设计人员在消防水池储水量的设计上应进一步明确的一点是高层建筑内部最大可能同时动作的消防灭火系统并不一定是大楼内所有的灭火系统全部动作。退一步说,因为系统功能不同,即使全部动作。也还是有一个时间差的问题。所以设计在计算消防用水量时,应结合概率进行科学的测算评估。而目前许多消防水池储水量的设