城市高层住宅设计中水灭火设施设置探讨

罗智华，许景业

（中国建筑第四工程局有限公司EPC设计院，广东 广州 510600）

0 引言

据全国近十年发生的火灾案例数据显示，住宅火灾数量占比超4成，住宅火灾伤亡人数占比最多。随着城市住宅不断向高空发展，住宅火灾外部扑救救援难度越来越大。因此，做好住宅消防设计至关重要，水灭火设施的合理设置是实现高层住宅火灾自救及外部援助救援的基础和核心。

1 现行规范要求设置的水灭火系统

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）（以下称《建规》）中，第8.2.1条第2款规定建筑高度大于21m的住宅建筑应设置室内消火栓系统；第8.2.4条规定高层住宅建筑的户内宜配置轻便消防水龙；第8.3.3条第4款规定建筑高度大于100m的住宅建筑应设置自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统。

GB 50140—2015《建筑灭火器配置设置规范》（以下简称《灭火器规》）附录D民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例列表中规定：高级住宅按中危险级、普通住宅按轻危险级配置灭火器。

2 室内消火栓系统

2.1 消火栓箱位置设置

GB 50084—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》（下称《消规》）第7.4.5条规定消防电梯前室应设置消火栓；第7.4.7条规定室内消火栓箱应设置在室内消火栓应设置在楼梯间及其休息平台和前室、走道等明显易于取用及便于火灾扑救的位置；住宅室内消火栓宜设置在楼梯间及其休息平台。

消防电梯是消防队员扑救火灾的主要垂直运输工具，一直以来，防火规范均要求在消防电梯前室设置消火栓箱；前室可阻挡烟气直接进入防烟楼梯间或消防电梯井，是消防队员到达着火层进行扑救工作的起始点和安全区，也是着火时人员的临时避难场所。火灾时，楼梯间和前室是高层住宅中的安全区域；走道没有防烟排烟措施，不属于安全区域。

某项目消火栓暗装位置如图1所示，箭头代表消防队员前进方向。消火栓1布置在合用前室，消火栓2布置在楼梯间，均符合《消规》要求；此两处均属于消防队员易到达的安全区域，明显易于取用。消火栓3的布置有待商榷，因消防队员无论是通过疏散楼梯，还是通过消防电梯到达着火楼层时，均无法直接发现消火栓3，而且当火灾发生在该走道的住户时，该部位没有防烟排烟功能，消防队员操作走道内消火栓箱时将面临火灾危险。所以，消火栓3的位置不符合《消规》关于消火栓箱应设置在明显易于取用位置的原则，且不利于保护消防队员在取用消火栓灭火时的人身安全。

图1 某项目消火栓安装位置

建议高层住宅消火栓的设置位置应符合以下原则：①消火栓箱应优先设置在楼梯间或其休息平台、前室；②确需设置在走道的消火栓，应在消防电梯和楼梯间门口设置明显的指示牌并考虑取用的安全措施；③有的项目合用前室非常小，难以布置2个消火栓箱时，可采用双立管双出口双栓消火栓箱。

2.2 消火栓箱对建筑专业的影响

安装在楼梯间的消火栓箱不得影响建筑的疏散要求。《建规》第5.5.30条规定住宅疏散走道、疏散楼梯的净宽度不应小于1.0m；第6.4.1条第3款规定楼梯间不应有影响疏散的凸出物或其他障碍物；GB 50368—2005《住宅建筑规范》第5.2.1条与第6.5.1条均规定住宅公共通道的净宽不应小于1.2m；GB 50352—2019《民用建筑设计统一标准》第6.8.4条规定楼梯平台最小宽度不得小于1.2m。按图1消火栓安装位置示意图所示：安装消火栓后通道的净宽，即宽度a与宽度c不应小于1.2m；安装消火栓后楼梯平台处以扶手为圆心的拐弯半径净宽，即宽度b不得小于1.2m。

暗装或半暗装的消火栓箱不应降低建筑墙体的防火要求。《建规》第5.1.2条与第5.1.3条规定二类高层建筑的耐火极限不应低于二级，表5.1.2对耐火等级有明确要求。按图1消火栓1暗装在管井墙体上，穿透了隔墙，使该处隔墙的耐火等级降低，应在消火栓后补强，满足建筑隔墙的防火要求。

建议消火栓设置时，应充分考虑设置消火栓的位置对建筑疏散和建筑防火的影响，并采取相关措施满足规范要求。

2.3 轻便消防水龙的设置

《消规》8.2.4条规定高层住宅建筑的户内宜配置轻便消防水龙，而以往规范并没有相关要求。

轻便消防水龙箱由水龙卷盘、轻便消防水龙带、喷枪、快速接口组成，操作相对消火栓更便捷简易。北京消防救援总队通过可靠测试试验表明：普通成年居民从开始操作使用消防软管到出水灭火时间基本为15～17s（1人操作）；而从开始操作使用消火栓到消火栓水电出水时间基本为40～60s（2人配对操作）。供水压力在0.1MPa时，消防水龙有效射程为6.75m，通过配置消防水龙带，基本可覆盖户内任何位置。以上数据可看出，使用轻便水龙对于初期快速灭火有非常大的优势，对实现居民住户内自救灭火有极强的可操作性。

设计轻便消防水龙时，接管可从入户水表后分支接出，分支管上设真空破坏器，如图2所示。轻便消防水龙应设置在便于取用且无遮挡的区域，如入户花园、工作阳台、景观阳台等。建议高层住宅每户户内设置轻便消防水龙；轻便消防水龙自用户自来水入户水表后接出，并设置在便于取用的位置。

图2 轻便水龙安装

2.4 商业网点消火栓的设置

住宅首层设置的商业服务网点为获得建筑立面效果和最大商业价值，一般将消火栓设在店铺内部，这不符合消火栓箱“应设置在明显易于取用，以及便于火灾扑救的位置”的原则。

商业服务网点对外开启的大门通常采用玻璃门、钢制卷闸，在非营业时间发生火灾时，需打碎商店玻璃门和破切钢制卷闸才能取用消火栓箱，易对消防队员造成伤害，延误扑救火灾时间。而且安装在商店内的消火栓箱，经常被货物遮挡，难以发现，不易取用。

商业服务网点虽然面积较小，但营业范围非常广，包括餐饮、零售、加工维修等，易发生火灾，并且对上部住宅造成很大威胁，因此应将消火栓箱布置在外墙，确保住宅安全。在寒冷地区，消火栓设置在外墙时还应注意采取防冻措施。

3 自动喷水灭火系统

《建规》8.3.3条第4款规定100m以上的住宅建筑，需在住宅建筑的公共部位、套内各房间设置自动喷水灭火系统。

以前的规范并未要求在住宅户内设置自动喷水灭火系统，新规范开始重视住宅火灾自救措施和主动灭火的能力。高层住宅户内火灾的特点是发生频率高、户内可燃易燃物多、火灾蔓延快、火灾竖向蔓延能力强、现场无人时火灾发生案例多、人员疏散困难外部救援难度高。住宅火灾的特性往往导致无法及时进行主动救援，火灾发现时已错过最佳救援机会。依赖消防队员使用公共部位的消火栓进行户内火灾救援具有很大局限性，特别当户内无人时更需要拆除防盗门才进入灭火。设置自动喷水灭火系统可第一时间自动进行火灾扑救，有效降低火灾风险和火灾损失。

按照GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《喷规》）附录A表A设置场所火灾危险等级分类，住宅建筑为轻危险级，对应喷水强度4L/（min·m2），作用面积160m2。美国NFPA13规定住宅喷头为快速反应的专用喷头，其响应时间指数 RTI不大于 50（m·s），NFAP13D与 NFPA13R更是在20年前就对住宅喷淋提出相关的设计标准和要求，户内喷淋在低层住宅中也有广泛应用。

根据国内住宅布局和装修的特点，建议户内喷淋采用边墙扩展型喷头，喷淋入户管道在顶板贴墙角线暗装。

目前城市住宅中，100m高度以上的超高层住宅为数不多，且100m以上的住宅建筑一般为较高档的住宅区，物业管理水平相对较高。根据住宅火灾案例统计数据分析，除老旧住宅外，中高层住宅发生火灾占比大。因此，《建规》规定100m以上的住宅建筑设置自动喷水灭火系统的要求覆盖面较小，实际社会意义不大，建议高层住宅建筑设置自动喷水灭火系统。

4 灭火器配置

灭火器作为一种简单安全易操作的灭火设施，是火灾初期最直接有效的扑救灭火工具，在住宅火灾自救中有不可替代的作用。目前的设计规范并未对住宅户内设置灭火器提出要求，一般设计中仅在公共区域的消火栓箱内放置灭火器或附近放置灭火器箱。公共区域的消火栓箱往往很难开启，等住户从户内跑道公共区域找到灭火器再来灭火时，火灾已蔓延无法扑灭。

GB 50140—2005《建筑灭火器配置设计规范》中对住宅火灾等级是按高级住宅和普通住宅分为不同等级，笔者认为有两方面的问题；一是如何定义高级住宅和普通住宅；二是如何认定高级住宅建筑的危险级别高于普通住宅建筑。在当今社会价值观中倡导以人为本，不论居住在何等级别住宅人群的生命和财产安全均应得到平等保护。

建议在设计中每户设置灭火器；修改《建筑灭火器配置设计规范》中有关条文，住宅建筑统一按中危险级配置灭火器。

5 结语

为实现住户火灾自救和外部救援的及时性，在设计中应充分重视高层住宅消防系统的合理设置，切实保障住户生命财产安全。建议在城市高层住宅水灭火设施的设置关注以下内容。

1）消火栓的位置应优先选择设置在楼梯间或其休息平台、前室，确需设置在走道的消火栓，应在消防电梯和楼梯间门口设置明显的指示牌并考虑取用的安全措施。

2）应充分考虑设置消火栓后对建筑疏散和建筑防火的影响，并采取相关措施满足规范要求。

3）高层住宅户内均设置轻便消防水龙，并设置在易于取用的位置。

4）商业服务网点的消火栓布置在外墙，确保消防安全。

5）高层住宅户内设置自动喷水灭火系统。

6）住宅建筑统一按中危险级，每户配置灭火器。