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【摘 要】 高层建筑中需要将消防栓作为重要的一部分来看待，提高消防给水的安全性能，是每个设计师都应考虑的问题。本文主要研究的是高层建筑消火栓系统。
【关键词】 高层建筑；消火栓系统；重要性
引言：
室内消火栓给水系统作为高层建筑灭火系统之一，它的设计是否合理、完善在很大程度上影响到灭火及其人员疏散的成功与否。对于高层建筑采用何种供水方式，工程设计人员应根据建筑性质、高度等实际情况，选择安全适用、技术先进、经济合理的供水方式。常见的建筑消防给水系统主要包括室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，室内消火栓给水系统设计的合理与否直接关系到灭火及其人员疏散的成功与否，建筑消防给水系统是建筑消防安全最重要的消防设施，因此，对其进行研究具有重要的现实意义。在实际工作中，由于各方面的原因，一些不符合《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等规定现象仍然存在，部分消防给水系统设计中也存在一些易被忽视的技术问题，影响了灭火成功率。笔者对高层建筑室内消火栓给水系统的设计谈了一点粗浅的看法，希望同行们予以指教。本文主要介绍了对水枪流量和充实水柱在设计中应注意的事项作了分析，以期提高消火栓系统的灭火能力，确保消火栓系统的实用性。
1、高层建筑的定义
根据中国《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）的规定：十层及十层以上的居住建筑及建筑高度超过24米的公共建筑，称为高层建筑。高层建筑又根据高度及功能的不同分为一类高层居住建筑、二类高层居住建筑、一类高层公共建筑、二类高层公共建筑及超高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）第7.1.1条规定，所有高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
2、消火栓系统形式简介
单指消火栓系统而言，室内消火栓给水系统主要分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。由于目前高层建筑（不含超高层建筑）较多，市政水压普遍不能满足消防要求，高压消防给水系统需要将全部的消防水量储存在非常高的高度，对结构荷载提出了非常高的要求，并且影响了高层建筑物顶层的布置和使用，所以在实际设计中并不常见。就我国目前建筑实施情况来看，最为常用的还是临时稳高压系统，即屋顶设置消防稳压水箱间，由增压泵或气压给水设备等增压设施维持平时管网压力，底层设置消防泵房，当火灾发生时再启动消防水泵。
3、水枪流量和充实水柱
基于火场实际用水量和水力试验资料，规范规定每只水枪的最小流量为5L/s。《高层民用建筑设计防火规范》规定：消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑物高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。设计中经常采用规范规定值忽略了消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定。
水枪喷嘴口径B=19mm，衬胶水带长度Ld=25m，当充实水柱为10m时，消火栓流量为4.6L/s，不满足水枪最小流量。以消火栓出水流量5L/s时，计算水枪充实水柱：
Hq=q2xh/B=158.5kPa。
SK=Hq/af×（10+φ×Hq）=158.5/1.2×（10+0.0097×158.5）=11.45m。
可知消火栓出水流量为5L/s时，水枪的充实水柱为11.45m。
最不利消火栓栓口φ压力：
Hxh0=Hq+hd+Hk=10×q2xh+10Ad×Ld×Q2xh+Hk=158.5+10×0.00172×25×52+20=189.25kPa。
水枪流量为5L/s时，水枪充实水柱为11.45m，消火栓栓口压力为189.25kPa。
4、消火栓水泵
4.1、启动水泵的方式。通常情况下有三种启动水泵的方式：第一种是设置在消防控制总部的报警主机上，这样可以进行直接启动，可省了时间。第二种是设置在系统的控制柜上，方便启动。第三种是设置在消火栓内部，安装一个按钮，发生火灾时可以直接按下按钮进而启动水泵，如果不在消火栓内部设置远程控制按钮进行启动水泵，可以利用稳压泵的联动装置进行启动消防泵。对于前两种的设计在所有的消防水泵工程都是一定要应用的，而对于最后一中的应用就有一些不同了，它是根据具体的消防系统配置进行安装的。
4.2、相关设置。消火栓是扑灭初期火灾，进一步控制火灾的必要工具，对消火栓进行合理地安排，是目前消防工作中不可或缺的措施。对于消火栓的配置，我們大致可以分为两类，一类是室内消火栓，一类是室外消火栓。对于室内消火栓来说，一定要保证每层楼中一定的间隔距离内都要有两个消火栓，并且确保其随时都可以工作。同时在消防电梯的前面，也一定要安装消火栓。除了要增加加消火栓的数量，同时要注意其设计以及安装，尽可能安装在走廊、楼梯等比较容易拿取的区域范围内，防止消火栓阻碍人们的疏散途径，在火灾中，影响人流的疏散，延误灭火的时机。对于室外消火栓来说，其数量上一定要满足灭火的需求，当然，也不能只是追求数量的够用，还要根据实际的情况进行合理地安排，并且进行区别对待，例如：室内消火栓的用水量是由其提供的，那么在数量上一定要达到其需要的数目，并且充分考虑水泵接合器的数目，因为其与室外消火栓是一一对应的。
4.3、水泵接合器。在火灾中，水泵接合器就是在消防水泵出现问题的时候，导致消防用不足的情况下，利用接合器将消防车上的水泵与建筑物内的水泵进行连接，并且同时输送水源、增加压力，进而确保了室内消防用水的充足，能够及时扑灭火灾。因此，使用水泵接合器，就是一种备用状态，确保消防工作的正常进行。但是在经济效益方面上来看，水泵接合器的数目也不是多就可以的，一定要根据实际情况的用水量，确切的计算出所需数量，避免造成浪费。通常情况下，水泵接合器的流量是按照10～15L/S进行计算的。 4.4、水泵压力。无论是什么样的给水系统，都存在着泵压的问题。在消防系统中，这个问题绝对是一个相当严重隐患，消防的给水系统中主要有两个部分，一是消火栓系统，一是自动喷淋灭火系统。在理论上，两个系统都有自己的工作泵，并且是两个，但是在实际的应用中，为了节约成本，往往是采取两个系统共用一个备用泵的现象。目前来看，解决方法有三个：一是采取合理的技术措施避免出现超压现象；二是强化整体消防系统的承压力；三是采取适当的泄压措施。
4.5、设计过程中严格按照规范规定执行，不允许有超压情况存在。消防系统超压会造成管道、设备、器材的损坏，影响消防系统运行和正常使用。消火栓系统超压还会造成栓口压力大，水枪的充实水柱增大，反作用力也随之增大，经过训练的消防队员能承受的水枪最大反作用力不应超过20kg，一般也不宜超过15kg，否则消防人员握不住水枪无法达到灭火效果。按静水压力不大于1.0MPa判定消防系统分区后，分区底层的消火栓还应满足出水压力不大于0.5MPa，若大于时应减压。一般使用减压孔板或稳压减压消火栓，减压孔板计算繁琐，目前大部分工程采用减压稳压消火栓。设计中应计算消火栓栓口的压力，当压力大于0.5MPa时使用减压稳压消火栓，而不应不经计算将所有消火栓都选为减压稳压消火栓。
结束语：
高层建筑火灾具有火势蔓延快，疏散困难，扑救难度大且极易造成人员伤亡的特点。高层建筑的风井、水暖井、电梯井等竖向井道具有烟囱效应，着火后垂直蔓延很快。自喷系统具有良好的灭火、控火效果，能迅速及时的扑灭火灾，是世界公认的最为有效的自救灭火设施，应积极推广，但自喷系统造价较高，从经济和安全角度综合考虑《高层民用建筑灭火规范》规定： 建筑高度不超过 100 m 的一类高层建筑及其裙房只在重点部位设置自喷灭火设施，二类高层建筑只在公共活动用房，走道办公室和旅馆客房，自动扶梯底部，可燃物品库房等位置设置自动喷水灭火系统。
参考文献：
[1]朱建峰.高层建筑消火栓系统的水力电算[J].消防技术与产品信息，1996，04：17-20.
[2]钟晓临.高层建筑消火栓系统设计探讨[J].长沙電力学院学报（自然科学版），2003，03：91-93.
[3]张冯滨.高层建筑消火栓系统减压方式探讨[A]..全国建筑给水排水青年学术论文选[C].：，1996：2.
[4]顾康平.建筑消火栓给水系统设计的几点探讨[J].山西建筑，2011，02：112-114.
[5]吴金亮.高层建筑室内消火栓系统可靠性分析[J].重庆建筑，2011，12：61-63.
[6]郑林立，沙尔哈.浅谈高层建筑室内消火栓给水系统的设计[J].消防科学与技术，2005，S1：51-52.
【关键词】 高层建筑；消火栓系统；重要性
引言：
室内消火栓给水系统作为高层建筑灭火系统之一，它的设计是否合理、完善在很大程度上影响到灭火及其人员疏散的成功与否。对于高层建筑采用何种供水方式，工程设计人员应根据建筑性质、高度等实际情况，选择安全适用、技术先进、经济合理的供水方式。常见的建筑消防给水系统主要包括室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，室内消火栓给水系统设计的合理与否直接关系到灭火及其人员疏散的成功与否，建筑消防给水系统是建筑消防安全最重要的消防设施，因此，对其进行研究具有重要的现实意义。在实际工作中，由于各方面的原因，一些不符合《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等规定现象仍然存在，部分消防给水系统设计中也存在一些易被忽视的技术问题，影响了灭火成功率。笔者对高层建筑室内消火栓给水系统的设计谈了一点粗浅的看法，希望同行们予以指教。本文主要介绍了对水枪流量和充实水柱在设计中应注意的事项作了分析，以期提高消火栓系统的灭火能力，确保消火栓系统的实用性。
1、高层建筑的定义
根据中国《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）的规定：十层及十层以上的居住建筑及建筑高度超过24米的公共建筑，称为高层建筑。高层建筑又根据高度及功能的不同分为一类高层居住建筑、二类高层居住建筑、一类高层公共建筑、二类高层公共建筑及超高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）第7.1.1条规定，所有高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。
2、消火栓系统形式简介
单指消火栓系统而言，室内消火栓给水系统主要分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。由于目前高层建筑（不含超高层建筑）较多，市政水压普遍不能满足消防要求，高压消防给水系统需要将全部的消防水量储存在非常高的高度，对结构荷载提出了非常高的要求，并且影响了高层建筑物顶层的布置和使用，所以在实际设计中并不常见。就我国目前建筑实施情况来看，最为常用的还是临时稳高压系统，即屋顶设置消防稳压水箱间，由增压泵或气压给水设备等增压设施维持平时管网压力，底层设置消防泵房，当火灾发生时再启动消防水泵。
3、水枪流量和充实水柱
基于火场实际用水量和水力试验资料，规范规定每只水枪的最小流量为5L/s。《高层民用建筑设计防火规范》规定：消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑物高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。设计中经常采用规范规定值忽略了消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定。
水枪喷嘴口径B=19mm，衬胶水带长度Ld=25m，当充实水柱为10m时，消火栓流量为4.6L/s，不满足水枪最小流量。以消火栓出水流量5L/s时，计算水枪充实水柱：
Hq=q2xh/B=158.5kPa。
SK=Hq/af×（10+φ×Hq）=158.5/1.2×（10+0.0097×158.5）=11.45m。
可知消火栓出水流量为5L/s时，水枪的充实水柱为11.45m。
最不利消火栓栓口φ压力：
Hxh0=Hq+hd+Hk=10×q2xh+10Ad×Ld×Q2xh+Hk=158.5+10×0.00172×25×52+20=189.25kPa。
水枪流量为5L/s时，水枪充实水柱为11.45m，消火栓栓口压力为189.25kPa。
4、消火栓水泵
4.1、启动水泵的方式。通常情况下有三种启动水泵的方式：第一种是设置在消防控制总部的报警主机上，这样可以进行直接启动，可省了时间。第二种是设置在系统的控制柜上，方便启动。第三种是设置在消火栓内部，安装一个按钮，发生火灾时可以直接按下按钮进而启动水泵，如果不在消火栓内部设置远程控制按钮进行启动水泵，可以利用稳压泵的联动装置进行启动消防泵。对于前两种的设计在所有的消防水泵工程都是一定要应用的，而对于最后一中的应用就有一些不同了，它是根据具体的消防系统配置进行安装的。
4.2、相关设置。消火栓是扑灭初期火灾，进一步控制火灾的必要工具，对消火栓进行合理地安排，是目前消防工作中不可或缺的措施。对于消火栓的配置，我們大致可以分为两类，一类是室内消火栓，一类是室外消火栓。对于室内消火栓来说，一定要保证每层楼中一定的间隔距离内都要有两个消火栓，并且确保其随时都可以工作。同时在消防电梯的前面，也一定要安装消火栓。除了要增加加消火栓的数量，同时要注意其设计以及安装，尽可能安装在走廊、楼梯等比较容易拿取的区域范围内，防止消火栓阻碍人们的疏散途径，在火灾中，影响人流的疏散，延误灭火的时机。对于室外消火栓来说，其数量上一定要满足灭火的需求，当然，也不能只是追求数量的够用，还要根据实际的情况进行合理地安排，并且进行区别对待，例如：室内消火栓的用水量是由其提供的，那么在数量上一定要达到其需要的数目，并且充分考虑水泵接合器的数目，因为其与室外消火栓是一一对应的。
4.3、水泵接合器。在火灾中，水泵接合器就是在消防水泵出现问题的时候，导致消防用不足的情况下，利用接合器将消防车上的水泵与建筑物内的水泵进行连接，并且同时输送水源、增加压力，进而确保了室内消防用水的充足，能够及时扑灭火灾。因此，使用水泵接合器，就是一种备用状态，确保消防工作的正常进行。但是在经济效益方面上来看，水泵接合器的数目也不是多就可以的，一定要根据实际情况的用水量，确切的计算出所需数量，避免造成浪费。通常情况下，水泵接合器的流量是按照10～15L/S进行计算的。 4.4、水泵压力。无论是什么样的给水系统，都存在着泵压的问题。在消防系统中，这个问题绝对是一个相当严重隐患，消防的给水系统中主要有两个部分，一是消火栓系统，一是自动喷淋灭火系统。在理论上，两个系统都有自己的工作泵，并且是两个，但是在实际的应用中，为了节约成本，往往是采取两个系统共用一个备用泵的现象。目前来看，解决方法有三个：一是采取合理的技术措施避免出现超压现象；二是强化整体消防系统的承压力；三是采取适当的泄压措施。
4.5、设计过程中严格按照规范规定执行，不允许有超压情况存在。消防系统超压会造成管道、设备、器材的损坏，影响消防系统运行和正常使用。消火栓系统超压还会造成栓口压力大，水枪的充实水柱增大，反作用力也随之增大，经过训练的消防队员能承受的水枪最大反作用力不应超过20kg，一般也不宜超过15kg，否则消防人员握不住水枪无法达到灭火效果。按静水压力不大于1.0MPa判定消防系统分区后，分区底层的消火栓还应满足出水压力不大于0.5MPa，若大于时应减压。一般使用减压孔板或稳压减压消火栓，减压孔板计算繁琐，目前大部分工程采用减压稳压消火栓。设计中应计算消火栓栓口的压力，当压力大于0.5MPa时使用减压稳压消火栓，而不应不经计算将所有消火栓都选为减压稳压消火栓。
结束语：
高层建筑火灾具有火势蔓延快，疏散困难，扑救难度大且极易造成人员伤亡的特点。高层建筑的风井、水暖井、电梯井等竖向井道具有烟囱效应，着火后垂直蔓延很快。自喷系统具有良好的灭火、控火效果，能迅速及时的扑灭火灾，是世界公认的最为有效的自救灭火设施，应积极推广，但自喷系统造价较高，从经济和安全角度综合考虑《高层民用建筑灭火规范》规定： 建筑高度不超过 100 m 的一类高层建筑及其裙房只在重点部位设置自喷灭火设施，二类高层建筑只在公共活动用房，走道办公室和旅馆客房，自动扶梯底部，可燃物品库房等位置设置自动喷水灭火系统。
参考文献：
[1]朱建峰.高层建筑消火栓系统的水力电算[J].消防技术与产品信息，1996，04：17-20.
[2]钟晓临.高层建筑消火栓系统设计探讨[J].长沙電力学院学报（自然科学版），2003，03：91-93.
[3]张冯滨.高层建筑消火栓系统减压方式探讨[A]..全国建筑给水排水青年学术论文选[C].：，1996：2.
[4]顾康平.建筑消火栓给水系统设计的几点探讨[J].山西建筑，2011，02：112-114.
[5]吴金亮.高层建筑室内消火栓系统可靠性分析[J].重庆建筑，2011，12：61-63.
[6]郑林立，沙尔哈.浅谈高层建筑室内消火栓给水系统的设计[J].消防科学与技术，2005，S1：51-52.