住宅建筑消防设计问题研究及乡镇区域消防的思路建议

　　下面文章从解读防火规范出发，结合工程实践，对住宅建筑与其他功能的建筑设计参数展开研究，对室内消火栓的设置、村镇建设消防给水发展等一系列问题进行了详细的探索，并提出了部分场所消火栓设置及村镇区域消防的思路和建议。

　　关键词：住宅建筑,室内消火栓,消火栓保护半径

　　在建筑工程设计中，消防给水设置重要性日益突出，合理、可靠的消防给水设计不仅关系到建筑投资，且涉及到更为重要的生命财产安全，笔者在从事建筑给排水的设计中对建筑消防给排水设计有一定的认识和体会，故提出下列若干思路和建议供大家参考。

　　1 住宅建筑与其他功能的建筑合建建筑的设计参数确定

　　1.1 概念

　　国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 - 2014 ( 以下简称《建规》) 中取消了原《建筑设计防火规范》GB 50016 - 2005 和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045 - 95( 2005 年版) 中"商住楼"这个术语，对其重新做出定义; 即除商业网点外，住宅建筑与其他功能的建筑合建的建筑( 以下简称合建"体") 。

　　1.2 设计依据

　　( 1) 判断"合建体"是否设置室内消防设施重要依据: 《建规》中8.2. 1 条及第 5.4.10 条。其中 5.4.10 第 3 款规定: "住宅部分和非住宅部分的安全疏散、防火分区和室内消防设施配置，可根据各自的建筑高度分别按照本规范有关住宅建筑和公共建筑的规定执行; ……该建筑的其他防火设计应根据建筑的总高度和建筑规模按本规范有关公共建筑的规定执行。"( 2) 室内外消火栓用水量及火灾延续时间的设计依据: 国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974 - 2014 ( 以下简称《消水规》) 表 3.3.2 中建筑物室外消火栓设计流量、表 3.5.2 中建筑物室内消火栓设计流量及表 3.6.2 中不同场所的火灾延续时间。

　　1.3 规范的解读

　　建筑总高度: "合建体"中住宅部分与住宅外的其他功能部分组合后的最大高度; "合建体"住宅部分的建筑高度: 可供住宅部分的人员疏散和满足消防车停靠与灭火救援的室外设计地面( 包括屋面、平台) 至住宅部分屋面面层的高度; "合建体"其他使用功能部分的建筑高度: 室外设计地面至其最上一层顶板或屋面面层的高度应设置室内消火栓系统的多层"合建体"，其室内消火栓用水量选取参照《消水规》表 3。 5。 2 及注 3 中的规定，分别按表 3。 5。 2 中住宅和其他功能分别进行计算，且取最大值。高层"合建体"室内消防用水量应根据建筑的总高度和《建规》第 5。 1。 1 条有关建筑的分类要求，按照公共建筑选取( 《建规》5。 1。 1 表中"一类"第 2 项中的"其他多种功能组合的建筑"，不包括"合建体") 。"合建体"室外消防用水量及火灾延续时间应根据建筑的总高度和《建规》第 5。 1。 1 条有关建筑的分类要求，按照公共建筑选取。《消水规》表 3。 5。 2 中建筑高度、层数、体积等建筑基础参数均应按整栋楼计算，不能随意拆分。

　　1. 4 案例解析

　　现做几种假设案例，用以解析"合建体"消防给水设计参数的确定。

　　( 1) 案例一。建筑高度 20 米的"合建体": 一层为商业层高 4. 5m，建筑面积 1000m2，商业部分体积为 4500m3 ; 二层以上为住宅，住宅部分的人员疏散口设置在一层，住宅部分建筑高度为 20m。该案例的建筑总高度 20m，建筑总体积 20000m3。商业部分: 建筑高度为 4. 5m，体积小于 5000m3，防火分隔较小，根据建规《建规》第 8.2.1 条可不设室内消火栓系统; 住宅部分: 建筑高度 20m，根据《建规》第 8.2.1 条可不设置室内消火栓系统; 该建筑定性为多层"合建体"，可不设室内消火栓系统。该建筑的其他防火设计按多层公共建筑考虑: 室外消防用水量取值 25L / S，火灾延续时间取值 2.0h。

　　( 2) 案例二。建筑高度 22 米的"合建体": 一层为商业层高 4.5m，建筑面积 1000m2，商业部分体积为 4500m3 ; 二层以上为住宅，住宅部分的人员疏散口设置在一层，住宅部分建筑高度 22m。该建筑的建筑高度 22m，总体积为 22000m3。商业部分: 建筑高度为 4. 5m，体积小于5000m3，防火分隔较小，根据建规《建规》第 8. 2.1 条可不设室内消火栓系统; 住宅部分: 建筑高度 22m，根据《建规》第 8. 2.1 条应设置室内消火栓系统; 该建筑定性为多层"合建体"，应设置室内消火栓系统( 根据《消水规》第 7.4.3 要求，设置室内消火栓的建筑，各层均应设置消火栓) ; 室内消火栓用水量按 21 < h < 27m 住宅建筑取值 5L / S。该建筑的其他防火设计按多层公共建筑考虑: 室外消火用水量取值 30L / S; 火灾延续时间取值 2.0h。

　　( 3) 案例三。建筑高度 22 米的"合建体": 一层为商业层高 4. 5m，二层为办公层高4.5m，每层建筑面积1200m2 ; 三层以上为住宅，住宅部分的人员疏散口设置在一层，住宅部分建筑高度 22m。该建筑的建筑总高度 22m，建筑总体积 26400m3。其他使用功能部分: 建筑高度为9.0m，体积大于于 5000m3，根据建规《建规》第 8. 2.1 条应设室内消火栓系统; 住宅部分: 建筑高度 22m，根据建规《建规》第 8.2.1 条应设室内消火栓系统; 该建筑定性为多层"合建体"，应设置室内消火栓系统。

　　商业部分室内消火栓用水量: 建筑总体积 26400m3 ( V > 25000) ，依据《消水规》表 3. 5.2 取值 40L / S; 办公部分室内消火栓用水量: 建筑总体积 26400m3 ( V > 10000) ，依据《消水规》表 3.5.2 取值 15L / S; 住宅部分室内消火栓用水量: 建筑高度 22m，取值 5L / S; 依据《消水规》表 3. 5. 2注 3 的规定"当一座多层建筑有多种使用功能时，室内消火栓设计流量应分别按表中不同功能计算，且应取最大值"，该建筑室内消火栓用水量取最大值 40L / S。该建筑的其他防火设计按多层公共建筑考虑: 室外消防用水量取值 30L / S，火灾延续时间取值 2. 0h。

　　( 4) 案例四。建筑高度 30 米的"合建体": 一层为商业层高 4.5m，二层为办公层高4.5m，每层建筑面积1200m2 ; 三层以上为住宅，住宅部分的人员疏散口设置在一层，住宅部分建筑高度 30m。该建筑的建筑总高度 30m，建筑总体积为 36000m3。其他使用功能部分: 建筑高度为9. 0m，体积大于 5000m3，根据建规《建规》第 8. 2.1 条应设室内消火栓系统; 住宅部分: 建筑高度 30m，根据建规《建规》第 8.2.1 条应设室内消火栓系统; 该建筑定性为高层"合建体"，室内消火栓用水量按二类高层公共建筑取值 20L / S( 《消水规》表 3.5.2 中"注 3"仅适用于多层建筑) ; 该建筑的其他防火设计按二类高层公共建筑考虑: 室外消防用水量取值 30L / S; 火灾延续时间取值 2h。

　　2 室内消火栓设置的思路

　　( 1) 室内消火栓布置遵循的原则: ①保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位; ②消火栓箱应设置在楼梯间及其休息平台和前室、走道、楼梯和出入口附近等明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置。

　　( 2) 室内消火栓保护半径的计算原则: 室内消火栓保护半径的正确计算是"确保有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位"的基础条件。《消水规》第 7. 4. 12 简化了消火栓口的压力计算，明确规定了消防水枪充实水柱长度。《消水规》第 10. 2.1 列出了室内消火栓保护半径根据消火栓的保护半径计算公式: R = KLd + Ls ( m) ，其中: R-消火栓保护半径( m) ; K-消防水龙带的折减系数，取 0.8 - 0.9; Ld-消防水龙带的长度( m) ; Ls-水枪充实水柱长度在平面上的投影长度; 按水枪上倾角45°计算，0. 71Sk ( m) ; Sk-水枪充实水柱长度，按本规范第 7. 4. 12 条第 2款和第 7. 4.16 条第 2 款的规定取值( m) 。

　　消防水龙带的长度 Ld 是计算式中除了 K 值外唯一个自由选择值，对保护半径计算影响大。《消水规》仅规定了消防水带长度不宜超过25. 0 米，一般在消防设计中消防设施配置参照国家建筑标准设计图集《室内消火栓安装》15S202，其中消防水带长度为 25 米。现实情况中很多消防部门的消防水带标配长度为 20m，灭火时消防队员经常采用自带的消防水带。消火栓保护半径计算中 Ld 的 5 米偏差使得"保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位"的基础条件受到影响，也对火灾中消防队员的灭火产生不利的影响，故室内消火栓保护半径计算时应结合当地消防部门情况选择消防水带。

　　( 3) 消火栓箱的设置。消火栓箱设置在明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置，其目的是防止消防队员无法找到消火栓箱或者消火栓箱无法开启不方便取用和操作，而直接影响灭火工作开展，以及减少火灾点对消火栓取用的影响。但在部分工程的消火栓箱布置，仅片面的遵循了"保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内的任何部位"未充分考虑这些要求，存在如下问题：①发生火灾时，不易发现消火栓箱位置或无法取用消火栓箱。不少设计者将消火栓箱设置在建筑边角的开水间或者其他功能的小房间内; 火灾时消防人员无法找到消火栓，势必影响控制和扑救火灾; ②在建筑内的多功能厅等面积较大且单侧设置出入口的场所，为了满足形式上的两股水柱同时到达任何部位的要求，将栓箱设在非出入口一侧的边角墙面上。从形式上是满足了布置要求，但在实际使用上，则存在不合理和不利使用的因素; ③将消火栓箱设置在远离疏散口的袋型走道尽端，或者两个消火栓设置间距太小，从形式上是满足了布置要求，但在实际使用上，则存在不合理和不利使用的因素。

　　3 村镇区域消防给水

　　村镇市政供水相对城市脆弱，主要有以下特征: 市政供水水源单一，管网老旧，供水能力不足，市政管网枝状布置无法成环。村镇开发建设相对城市中的开发建设也有所不同，主要有一下特征: 村镇开发建设中普遍存在建筑项目规模数量小，资金缺乏。村镇脆弱的供水系统及开发建设的特殊性使得消防设施重复建设率很高; 小规模开发建造中难以满足建筑群共用临时高压系统中《消水规》第 6. 1. 11 第三款"公共建筑宜为同一产权或物业管理单位"的规定。

　　笔者认为在丘陵地貌的村镇可以利用地势高差优势以及天然水资源，建设"重力高压系统"。"重力高压系统"既由高位消防水池引出至少两路及以上供水的消防系统，同时应满足: ①高位水池储水量≥一个防火区域内最大建筑物消防给水一起火灾灭火用水总量; ②高位消防水池任一出水管最小流量不小于消防给水设计流量; ③高位消防水池最低有效水位与消防系统最不利点的静水压≥消防给水系统最不利点所需的水压力 + 高位消防水池至最不利点之间的沿程水头损失与局部水头瞬时之和。"重力高压系统"为《消水规》2. 12 的高压消防给水系统，不受《消水规》第 6. 1.11 的服务半径和占地面积的约束，服务范围广，系统简洁安全可靠，同时节省了临时高压系统中的设备及维护管理费用，更大程度的缓解村镇建设资金紧张问题。

　　当地势平缓的村镇难以采用"重力高压系统"时，可设置"建筑群共用临时高压消防给水系统"，由当地政府作为建设者，根据规划统筹建设区域消防给水系统，统一征收新开发建设项目的消防设施异地建设及维护费用。政府作为建设和管理者统筹建设区域消防给水系统既可以增加消防给水系统的可靠性，便于职能部门监督，便于维护管理，又避免不必要的重复建设节省造价，大大的缓解村镇建设资金紧张等问题。消防系统在保护人民生命财产其着非常重要的作用，正确理解消防规范的意义严格的执行规范，让消防系统既能做到节约造价又能做到安全可靠。因笔者水平有限，不足和错误之处敬请谅解和指教。

　　参考文献

　　[1]GB50974 - 2014 消防给水及消火栓系统技术规范[S]。

　　[2]GB 50016 - 2014 建筑设计防火规范[S]。

　　[3]15S909 消防给水及消火栓系统技术规范[S]