浅析高层建筑室内消火栓给水系统的分区方式

 【摘要】高层建筑消防给水系统中，给水方式的选择在设计过程中至关重要，决定了设计效果的好坏。本文简单介绍了高层建筑室内消火栓给水系统的分类，并分别针对并联分区给水系统和串联分区给水系统的设计进行了简单探讨。 

　　 【关键词】高层建筑；消防给水系统； 设计 

　　 中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号： 

　　在现代社会中，高层建筑占据了越来越大的比例。高层建筑具有楼层高、空间跨度大、功能复杂的特点，一旦发生火灾，扑救困难，损失巨大，后果严重。因此，高层建筑消防给水系统的设计就显得至关重要。本文针对高层建筑室内消火栓给水系统的分区方式进行初步的探讨。 

　　 1、室内消火栓给水系统的分类 

　　 室内消火栓系统按服务范围分为独立分散的消火栓给水系统和区域集中消火栓给水系统。按供水压力可分为高压消火栓给水系统和临时高压消火栓给水系统。 

　　为了防止消防储水在短时间内耗尽和便于消防队员操作，高层建筑消火栓给水系统应进行竖向分区，保证消火栓口静水压力不应超过1.0MPa。竖向分区高度控制在45-55m范围。超高层建筑室内消火栓给水系统常见的给水方式一般分为分区串联给水系统以及分区并联给水系统。 

　　 2、并联分区给水方式 

　　此方式各区有各自独立的消防泵、屋顶水箱、水泵接合器，这是较为传统的一种方式，也是最有效、最安全的方式。这种方式的优点是适用于两种不同功能组建的商住楼、综合楼，特别是对今后有不同物业管理单位使用的建筑以及分二期实施且高低差较大的建筑工程，安全性好。 

　　这种给水系统主要缺点是：(1)各区都必须设置独立的水泵接合器，整幢建筑的水泵接合器数量较大。(2)当两区分界面的楼层一旦发生火灾，需要同时启动两区的消防水泵，相应的供电负荷按两区同时用电考虑，消防水池也应该按两区同时用水来考虑容量。(3)由于各区都独立设置水泵，水泵数量多，泵房所需要面积较大。例如一般在两个分区以内的建筑，消防泵至少需要六台，即高、低区消火栓泵各2台，低区喷洒泵2台，再加上2台生活泵，那么总泵房面积将不少于l00平米。有时还需要增加2台高区喷洒泵和2台水幕泵，又由于火灾初期一般仅适用1—2支水枪仅仅释放1—2个自动喷头，其流量远小于水泵选定流量，为防止超压宜将一台大流量消防泵改为两台小流量泵并联，泵房内就有了14—18台水泵，面积就达到140—180平米。泵房和水池一般在地下室，因用地紧张，泵房往往难以得到充足的面积。 

　　2.1多出口泵供水的并联分区给水方式 

　　这是一种很有前景的供水方式，能较好地解决分区分界处的楼层发生火灾时的消防给水问题，又可以减少变配电设备，减少泵房以及变配电建筑面积，降低了工程设备及占地费用。为减掉中间水箱，可采用屋顶水箱出水减压阀给各分区的处理方式。 

　　存在的问题是当分界面上两个出口同时供水时，高低区扬程将会波动，高区将超过铭牌的扬程，低区将低于铭牌的扬程。高区流量越大，低区流量越小，则高低区扬程越接近铭牌的等分值，因此设计时应采用相应的措施。 

　　2.2减压阀压供水的分区给水方式 

　　上下分区采用一组水泵供水，水泵按满足高区用水要求设计，低区采用减压阀减压。由于减压阀替代了中间水箱，节省上层使用面积，防止噪声和二次污染，运行简便可靠，维护管理方便。 

　　减压阀给水方式是指，多个分区采用组屋顶水箱、消防泵，通过减压阀并联向各分区供水，关键设备是减压阀，设计中常采用比例式减压阀。减压阀应用在消防给水已经有较长时间，在减压阀设备的不断完善发展下，减压阀供水的分区方式成为高层、超高层消防给水系统中的主要分区方式之一。 

　　这种给水方式有着它独特的优点，但也存在一些问题。设计中应注意以下几点：(1)为保证维修时仍处于正常状态，主供水管应不少于两条，同时《高规》规定，输水干管不少于两条与环状管网链接，且每条输水能力均能满足全部消防水量。所以，减压阀两个并联工作，当其中一个检修时，另一个能通过全部的消防水量。(2)采用比例式减压阀，应注意在同一系统由于设置的高度不同、所需要的减压比例是不同的，故应按设置的高度计算减压比，以选用不同的规格。(3)为避免减压阀阀前后的压力差过大，造成气蚀现象，可采用串联减压的方式。(4)采用减压阀给水方式时，如果分区太多，使得整个系统过于依赖减压阀设备，一旦某个减压阀发生故障而减压失效，特别是发生在高区，将会对整个系统造成巨大影响。所以采用减压阀给水，分区不宜过多。 

　　2.3减压水箱给水的并联分区 

　　针对减压阀的质量问题或者由于消防系统中减压阀常年的不工作，可能造成给水不利等情况，也可以用减压水箱作为并联给水的分区减压给水方式。低区消防采用减压水箱给水，仅在地下泵房内设一套消防水泵。减压水箱设置高度应满足本区最不利消火栓所需要的水压。 

　　减压水箱给水系统，省去了一套低区消防泵，低区水箱起到了减压作用，较好地解决了消防给水分区的分界层给水。因为只有一套消防泵，故供电负荷不会增加，而高、低区消火栓系统又可同时供水。这种给水方式减小了水泵房、中间水箱的面积以及与水泵有关的配电设施，从而大大减少了一次性投资。 

　　 3、串联分区给水方式 

　　 随着建筑高度的增加，设计者为了避免管道压力过大，减少使用耐高压的水泵及管道配件，在超高层建筑的给水方式中，也经常采用串联给水的方式。串联分区又分为串联水泵给水，转输水箱给水，重力水箱给水。在超高层建筑的整个给水系统中，还可将转输水箱给水与重力水箱给水组合使用。在串联的各个区内，可根据分区需要，采用减压阀或者多出口泵的并联给水方式。 

　　串联水泵给水的串联方式 

　　这是将低区水泵作为高区水泵的转输泵的给水方式，也可称作转输水泵的给水方式。分为水泵直接串联、水泵分区串联，这两种形式又可以根据需要，设中间水箱，或者设减压阀，或者既有中间水箱又有减压阀。 

　　水泵直接串联方式，每个分区有独立的水泵组，互不影响，运行安全可靠（由于各区独立，这种给水方式从形式上讲是各区并联的，但是根据水泵串联的供水原理，将它归于串联分区方式。水泵分区串联方式比前者少一套泵组，系统简洁，占用空间较少，由于高区消防给水经过低区管网，供水安全性有所降低。 

　　水泵串联加压，水泵的工作压力小．对于超过消防车压力范围的高区，可在高区消防水泵接合器处设置能启动高区水泵的启泵按钮，使消防车能够通过消防水泵接合器与高区水泵串联工作，向高区加压供水，同时这样能够减少消防队灭火的准备时间，争取更早的灭火机会，因为一般消防车常规供水高度为24m，若采用两辆消防车串联供水，能够达到的高度约为50 m，不但扬程不能保证高区供水，而且从报警到出水的准备工作时间约需要20多分钟。