高層建筑屋頂安裝消防水箱要注意的問題

高層建筑因現(xiàn)有消防裝備的限制，其防火設計應立足于自救，且應以室內(nèi)消防設施為主。水，作為主要的滅火劑已被廣泛采用，尤其是自動噴水滅火系統(tǒng)因其滅火效率高、二次水災害小而被廣大設計人員所青睞。

為了達到迅速滅火的目的，有關(guān)規(guī)范對室內(nèi)消防供水系統(tǒng)的水量和水壓均做了明確規(guī)定。在城市供水中，由于大部分城市管網(wǎng)為枝狀，且生活、消防采用合流制，發(fā)生火災時，市政管網(wǎng)的壓力和事故點出水口的水量難以滿足高層建筑設計的壓力和流量，另一方面，即使市政管網(wǎng)能滿足其用水量的要求，一般情況下也不允許水泵直接從管網(wǎng)中抽取，以免供水管道中出現(xiàn)負壓，影響周圍其他用戶，因此，高層建筑通常設計消防水池，或利用水井、天然水源等，通過水泵及其他加壓設備供水。規(guī)范規(guī)定，設有穩(wěn)壓泵、氣壓罐、變頻調(diào)速水泵的供水設備均為臨時高壓供水系統(tǒng)，而臨時高壓系統(tǒng)應設置消防水箱，以保證**不利點室內(nèi)消火栓和自動噴水滅火系統(tǒng)撲救初期火災所需的水量和水壓，達到迅速撲救初期火災的目的。

1.消防水箱的容積計算

對于需設消防水箱的系統(tǒng)，其貯水量**應滿足消防10min（分鐘）室內(nèi)用水量。為便于維護、管理，設計時習慣做法是將生活、消防合用水箱。對于合用水箱，其有效容積應滿足：V＝Vt＋Vs＋Vf＋Vx，其中Vt（m＾3）為生活用水量，Vs（m＾3）為生活調(diào)節(jié)水量，Vf（m＾3）為高峰負荷儲備水量，Vx（m＾3）為消防用水量，其中Vx＝q600／1000，q為室內(nèi)消火栓或自動噴水滅火系統(tǒng)設計用水量（升／秒）。若室內(nèi)消火栓與自動噴水系統(tǒng)水箱單獨設置時，其容量應滿足各自要求。當室內(nèi)消火栓與自動噴水系統(tǒng)共用一個消防水箱時，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（GBJ84—85）》的規(guī)范說明，其消防用水量可不小于18立方米。因為在同一建筑物內(nèi)，火災發(fā)生時，一般是在室內(nèi)消火栓投入使用之前，自動噴水系統(tǒng)開始啟動噴頭滅火，若每只噴頭按流量1．331／s計算，可供23個噴頭10min消防用水量，或2支水槍15個噴頭10min用水量，符合撲救初期火災的要求。對于采用分區(qū)供水的系統(tǒng)，若采用并聯(lián)方式，則每區(qū)水箱消防水量容積應按上式計算；對于采用串聯(lián)方式供水系統(tǒng)，此時的水箱，除保證低區(qū)消防10min用水量外，主要還應起上一區(qū)水池的作用，其消防儲水量應滿足該區(qū)火災延續(xù)時間內(nèi)用水量即Q＝（q1t1＋q2t2）－q3t3，（q1、q2、q3為室內(nèi)消火栓、自動噴水系統(tǒng)設計流量及水箱補水流量，t1、t2、t3為規(guī)范規(guī)定的火災延續(xù)時間及補水時間），同時，還應滿足該區(qū)生活用水需要。為了確保消防用水量不被挪作它用，水箱出水管要采取一定的技術(shù)措施，一般情況下，生活、消防出水管應單獨設置，并在生活用水出水管上采取破壞虹吸法和控制水位法。如圖所示。對于高度超過50m的建筑，室內(nèi)消防供水系統(tǒng)每區(qū)宜設兩個水箱，并用連通管連接。兼作水池的水箱應分成網(wǎng)格，以便清洗和檢修時不停水。

2.消防水箱管道布置

按規(guī)范要求，消防水箱應設進水管、出水管、溢流信號管、通氣管等，為了保證水質(zhì)不被污染并定期排放水中的沉淀物和雜質(zhì)，消防水箱還應設放空管。對于出水管的管徑，應根據(jù)設計流量和流速來確定，即d（m）＝（4q／3．14v）＾（1／2）（q：m＾3／s v：m／s）。對消火栓系統(tǒng)而言，水箱出水管經(jīng)增壓（指水箱高度不能滿足水力計算要求的）后，可以直接與消火栓管網(wǎng)連接，而對自動噴水滅火系統(tǒng)，必須經(jīng)濕式報警閥后，才能與噴淋立管相接，而絕不能不經(jīng)濕式報警閥直接與管網(wǎng)相連，因為報警閥上的水力警鈴是靠水的沖動來報警的，若不經(jīng)報警閥，發(fā)生火災時，壓力水進不了報警通道，致使壓力開關(guān)、水力警鈴不動作，更不會快速發(fā)出電信號啟動噴淋泵，從而使管網(wǎng)內(nèi)的水源得不到充分保證。為避免消防水泵開啟后水經(jīng)供水管網(wǎng)進入消防水箱，消防水箱的出水管上還須加逆止閥，以阻止水進入消防水箱并保證消防水泵開啟時維持管網(wǎng)壓力。

3.加壓措施

按規(guī)范要求，高位消防水箱的設置高度應滿足系統(tǒng)中**不利點所需的水壓要求，**不利點消火栓靜水壓力不小于7m水柱（超過100m時靜水壓力不低于15m水柱），**不利點處噴頭工作壓力均不應小于5m水柱，若加上沿程和局部水頭損失，則消防水箱水位**低點與**不利點的幾何高度至少不低于20m左右，這不僅影響了建筑物的美觀，而且對建筑物的結(jié)構(gòu)設計和施工也造成了一定的困難，因此，設在高層建筑頂部的消防水箱一般是滿足不了**不利點消火栓或自動噴水設備水壓要求，須設增壓設施。常用的設備有氣壓罐或穩(wěn)壓泵。設計時，如果單獨在水箱的出水管上設加壓泵，則由于管網(wǎng)內(nèi)沒有可供調(diào)節(jié)水量，一旦管網(wǎng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，則管網(wǎng)內(nèi)的壓力會迅速下降，使加壓泵啟閉頻繁，影響其使用壽命。對于單獨使用氣壓供水的設計，在實際工程中也有很多。在我市已投入使用的工程中，設計人員常采用水泵與氣壓罐串聯(lián)的方式加壓，經(jīng)過實踐證明，效果很好，如圖所示。正常情況下，由一個小型氣壓罐維持管網(wǎng)壓力，其蓄水量主要起補漏作用，水泵為小流量、低揚程。泵啟動后，屋頂水箱中的水經(jīng)吸水管、水泵送入消防管網(wǎng)，同時，一部分水量進入增壓罐，由罐上的壓力表控制水泵啟閉。由于系統(tǒng)中有了調(diào)節(jié)水量，可以避免泵頻繁啟動。其設備構(gòu)造較為簡單，占地面積小，且在無電的情況下，也能出水滅火。