高层建筑消防设计中用水量的有效设计方法分析

胡军敏

摘 要：高层建筑的消防安全项目具有非常重要的作用，不仅关系到建筑本身的质量问题，还关系到居住者的生命财产的安全。消防用水量的设计问题是建筑消防工作的一项重要内容。本文从四个方面论述了消火栓的用水量的具体设计方案，包括水枪射流量，设计消防流量，消防水池，消防电梯集水井及排水泵。

关键词：高层建筑 消防 用水量 设计方法

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

高层建筑的消防安全工作越来越受到人们的重视，当多层建筑发生火灾的时候，通常情况下是消防员通过使用消防车上的消火栓实施灭火的工作，多数情况下不会采用建筑物内部的消火栓，所以多层建筑的消火栓的水流量只要达到正常流量的最小值就可以。然而高层建筑则不尽相同，高层建筑一旦发生火灾，拥有的可燃性物质比较多，火灾带来的后果会非常地严重，而且高层建筑的火灾蔓延的速度比较快，危险性较大，所以在发生火灾的时候不能只靠外部的消火栓来进行救助，通常情况下是使用建筑物内部的消火栓采取自救的灭火措施。所以高层建筑物内部的消防栓成了最主要的灭火设备，灭火设备的水量的设计同时也成为关键的因素，因此要保证消防栓的水量和水压可以满足高层建筑在救火初期和中期的用量。具体的设计体现在以下几个方面。

一、高层建筑消防工作水枪射流量的设计分析

在高层建筑中的消火栓系统管网的水力的具体计算中，所要遵照的原则是要最大限度地确保最不利点的消防流量，保证水柱是充实的，一般来说，高层建筑的水枪充实的水柱的长度取值为10米到17米之间，不能太长，也不能太短，这样对火灾的救援工作都是没有益处的，因为高层建筑的火灾救援工作重在自救，水枪射流量太短，达不到灭火的目的，如果太长不便于在建筑物内部移动，也会耗费更多的材料。如果高层建筑物内部受风力的影响不大，就可以直接采用手提式的水枪，则水枪的射流量和压力值的关系指数一定要符合相关的标准。根据计算可以看出灭火器的充实水柱的长度不足11.4米的时候，水枪射流量的大小就不符合每支水枪的最小流量值，这就需要进一步加大长度。当在进行水力计算的过超中，对消火栓水枪的最不利射流量应该按照5升／秒的数值来设计。

二、高层建筑设计消防流量

在《高层民用建筑设计防火规范》条例中规定了高层建筑消防系统设计中消火栓的用水量的大小。之所以要规定用水量是因为高层建筑在发生火灾的时候主要靠建筑物内部的消火栓来进行救援的，如果用水量设计得不符合标准，就会影响到及时的救援工作。但要注意的是，在《高层民用建筑设计防火规范》中所规定的数值是理论上的用水量，在实际应用中还要根据建筑物的具体情况来考虑和分析，所以这里所说的设计消防流量指的就是水柱的实际出流量，这是经过对相关的数据进行搜集整理时候按照科学的算法计算出来的。

事实上，理论的消防流量和设计的消防流量之间存在着很大的差别，这是因为毕竟火势的具体情况是不能够事先准确计算出来的，所以在安装消火栓的时候要注意的事项就是，不能仅仅根据理论的消防流量来进行水泵的选择，否则就会给实际的应用带来一些意想不到的隐患，包括水量和水压方面。国外对消火栓泵的规格有明确的规定，当水泵的出水量是选定的工作地点的出水量的150%的时候，那么消火栓的长度就不能低于所选定的工作点的65%。如果水泵处于关闭的状态下，那么消火栓的扬程就不要超过所选定的工作地点的扬程的140%。高层建筑的设计情况不同，同时消防安全的具体事项和技术因素也不尽相同，所以国外的标准不一定适合我国，虽然现阶段，我国还没有对消火栓的水泵的规格做出明确细致的规定，但大致的原则是确定的，就是消火栓的流量一定要大于或者等于设计消防的流量，这样才能最大限度地保证在实际的应用过程中，不会出现因为消防栓泵的缘故而延误救火的现象。

三、高层建筑消防水池的设计

在《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定了高层建筑物的消防水池的最适宜容量应该是要满足在火灾延续时间之内的高层建筑物内部实行消防用水量的最小需求，这样才能保证正常的消防工作。理论上对高层建筑物内部的消防水池的容量计算方式通常是根据理论的消防流量和火灾延续时间2小时到3小时的乘积来确定的。一般来说，高层建筑内部的消防用水量的设计方面，具有自动喷水灭火系统的消防流量通常都是系统的设计秒流量，而不是理论上的流量，所以对于消火栓系统来说，这里的消防流量也是设计流量，只有这样才能符合消火栓的使用限度。在火灾延续时间的方面上来看，过去高层建筑一旦发生了火灾，就会持续很长的时间，这主要是因为现阶段我国的经济水平还不是很高，在高层建筑消防方面的科技投入程度还不够高，高层建筑的供水问题还没有得到彻底的解决，另外人民群众的消防意识和消防观念也比较低下，很多火灾都是由于人为的原因而发生的，所以当高层建筑发生火灾需要相当长的时间才能扑灭，就会造成更大的损失。现在看来，高层建筑的消防设施经过了一番改善，还是比较完备的，人们的消防意识也有了很大的提高，实际的灭火操作中也积累了一定的经验，所以火灾的延续时间也在逐渐地变短，在取值方面通常比2小时要稍微短些。实际上想要准确地推算出火灾的延续时间不是件容易的事情，要经过很多次的实地考察和实验才能确定。

四、高层建筑消防设计中的消防电梯集水井和排水泵的设计

在《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定了排水井容量不能低于2.00立方米，排水泵的排水量的大小也不应该低于10升／秒。通常在实际设计的时候，建筑设计人员往往会把集水井的容积规定为2.00立方米，给排水系统的设计者们经常将水泵的排水量的大小规定为10升／秒以上。但这与其他的规定却有所出入，《建筑给水排水设计规范》中也明确规定了消防集水池的最适宜容积应该大于或等于其中最大的一台污水泵5分钟的出水量的值，这样就出现了两种不同的情况，要想达到最理想的状态就需要同时考虑二者的标准，将它们统一起来。当消防电梯集水井的容积设置为3立方米的时候，而排水泵的流量可以设置为10升／秒，在系统工作的过程中，可以使用两台排水泵，其中一台正常工作，另一台备用。当消防电梯集水井的容积为2立方米的时候，排水泵的流量可以选择在5.0升／秒，这时候就要使用三台排水泵，两台正常工作，一台备用。如果这时候只有两台排水泵就将两台的启泵水位设置成不同的值，这样也可以产生相同的效果，即如果排水量不是很大的时候，起泵水位比较低的水泵就实施正常运作，另外的一台就可以看做是备用的，如果消防电梯的排水井的排水流量比较大的时候，水位超过了启泵位置较高的水位线，那么两台排水泵就会同时工作。通过以上的办法就灵活地解决了标准性的问题。

总结：

综上所述，高层建筑消防设计中的用水量关系重大，在水枪射流量，设计消防流量，消防水池，消防电梯集水井及排水泵的四方面的设计中都在遵循规定的基础上结合实际的消防经验来确定。通常高层建筑的消防系统的设计一般都会采用大于设计消防流量的水量，以确保灭火的高效性。

参考文献：

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