【摘 要】一直以来，建筑给排水中的消防问题都受到同行们的关注，消防设计规范作为设计人员必须遵守的法律条文，让大家开始更多的学习和思考。作为设计人员，设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性。本文主要针对设计过程中一些不太明确和容易忽略的问题进行分析和探讨。
【关键词】民用建筑；消防稳压设备；消火栓；消防电梯前室；消防管网；水泵接合器；充实水柱；消防水池吸水口
消防问题越来越受到重视，特别是近一、两年来，全国各省、市都先后开始实施建筑工程图审查制度，其审查的主要依据为《工程建设标准强制性条文》，《强制性条文》所规定的各项条款是设计当中必须遵循的硬性要求。一直以来，建筑给排水中的消防问题都受到同行们的关注，消防设计规范作为设计人员必须遵守的法律条文，让大家开始更多的学习和思考。作为设计人员，设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性。笔者就近年来所参与的民用建筑消防设计，以及在设计复核、审查中所遇到的一些不太明确的问题进行了分析、探讨，同时对设计中容易忽略的问题作了列举小结，希望能给同行提供一定的参考与借鉴。
1、消防系统稳压设备
按照我国现行的《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045―95 2005年版，以下简称《高规》7.4.6.5条规定最低消火栓的静水压力不应大于1.0Mpa，否则应分区。在实际设计过程中，一般对于不超过100米（包括地下室层高）高层建筑，有些设计师选择不分区。但实际上，当室内消火栓系统设有气压罐稳压设备时，最低处消火栓静压都会超过1.0Map。因此设计时，最低消火栓的静压应计入稳压设备的压力，气压罐可设在屋顶也可设在底部水泵房内，但稳压水泵吸水宜从屋顶消防水箱接入，水泵要考虑水箱接入水的背压承受力。如从地下水池吸水，稳压泵扬程要考虑最高点消火栓扬程，扬程较高。技术措施（2009年版）提到经与当地消防局协商可适当提高，但栓口静水压力不得大于1.2Mpa。（见图一）
气压罐设在屋顶时，最低消火栓静压：H静=H2-H3+Ps2。
气压罐设在低部时，最低消火栓静压：H静=Ps2-（H3-H4）（忽略泵至消火栓段管路损失）
将气压罐设置在建筑最高处，气压罐容积较小，罐体承受压力较小，稳压泵扬程较小；反之，将气压罐设在低处泵房内，不仅气压罐容积较大，而且罐体必须承受高水位水箱的较高水压，对稳压泵的扬程要求也较高。另外，对于气压罐的本身运行而言，罐体承受压力小，稳压泵扬程小，启停控制压力表较为精准，易于控制，起运行的可靠性和稳定性也较高，不仅可以节省投资和运行费用，也便于维护管理。
2、在消防电梯前室内消火栓的布置
按照我国现行的《高规》及《建筑设计防火规范》GB 50016―2006，以下简称《建规》要求，消防电梯间前室内应设置消火栓。但是该消火栓能否计算在布置数量范围内呢？《高规》并未明确说明。《建规》条文说明里明确说明，消防电梯前室是消防人员进入室内扑救火灾的进攻桥头堡，为方便消防人员向火场发起进攻或开辟通路，消防电梯间前室的消火栓与室内其他的消火栓一样无特殊要求，但不计入消火栓总数内。而《全国民用建筑工程设计技术措施―――给水排水》2009版，以下简称《措施》中却说消防电梯前室消火栓可计算在布置数量范围内。因此在多层民用建筑中消防电梯前室消火栓不得计算在布置数量范围内，而在高层民用建筑中由于规范并未明确做法，各地做法也不尽相同。个人认为在设计中：
1）消防电梯前室消火栓只用于前室，即专用。功能有：用于消防电梯前室灭火，打开消防通道、便于消防人员救人和抢救财产向消防人员身上淋水降温以减少辐射热对消防人员的影响。这时水带长度不宜过长，以防水带打结难以打开，前室可采用自然排烟方式。此时前室消火栓不计入同层消火栓总数。目前如上海等部分地方消防设计规定，高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。 2）消防电梯前室消火栓除用于前室，还用于除前室外的其他部位的火灾扑救，即兼用。这时功能除上述的三种情况外，还增加消防电梯前室外的灭火。此时，水带长度应为20m或25m，前室必须设有正压送风，以免烟气进入影响人员疏散。此时前室消火栓可计入同层消火栓总数。
3、双阀双出口消火栓的使用
《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中对于超过十八层的住宅，我们可以采用设置双栓双立管的方式设置消火栓，双立管屋顶成环。
4、正确计算消火栓充实水柱长度 合理布置消火栓《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过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.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超过100m的高层建筑，可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下，如果根据公式Sk=（H1-H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24m，远远达
不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。笔者通过计算，当层高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道，口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓保护半径，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。 5、消防管网布置成环的问题。
一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。
6、水泵接合器在消防分区上的设置方式
按《高规》的规定，在消防车供水压力范围内的每个分区均需分别设置水泵接合器。以前认为建筑物高度超过50m的部分无法得到消防车的帮助，可以考虑不设置水泵接合器，但随着消防技术装备的更新发展，很多城市已配备了大功率的消防车，消防供水已远远超过了50m，不应再以50m作为是否设置水泵接合器的界限。当消防系统竖向分区时，各分区水泵接合器的设置可以考虑合并，不必分别设置。有的设计把水泵接合器设置于减压阀前，把城市消防车供水高度人为地加以降低，这就可能出现某些楼层消防系统的压力本可满足，但经减压后反而无法满足的情况，对灭火非常不利。低区的水泵接合器应设在减压阀后。低区水泵接合器设于减压阀后不会出现超压问题。各区合用水泵接合器可通过设置止回阀来阻止高区压力传至低区。
7、水泵接合器与室外消火栓数量的关系
按消防规范规定，室外消火栓数量按室外消防用水量和消火栓保护距离确定，每个室外消火栓用水量为10～15L/s；水泵接合器按室内消火栓给水系统室内消防用水量和自动喷水灭火系统用水量之和确定，每个水泵接合器的流量也按10～15L/s计。当室内消防用水量大于室外消防用水量时，就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况，而当失火期间室内消防供水系统出现故障时，水泵接合器需完成从室外消防水池或室外消火栓转输全部室内消防用水量的任务，所以室外消火栓的数量应同时考虑水泵接合器的数量来确定，室外消火栓与水泵接合器至少数量上应是一一对应的关系。
8、消防水池取水口的设计
消防取水口位置及尺寸。在确定消防吸水口位置时，根据消防水池的实际位置不同，有两种情况。一是在消防水池顶板上由结构直接预留一直径1.0～1.2米的孔，用作消防车取水之用。但这需要消防取水口位置必须能满足与被保护建筑之间有一定的距离，一般为不小于5米。当不能满足此距离时，通常在满足规范要求和方便消防车出入的位置设置一取水井，在底部用一DN300的管道与消防水池底部相连，并以适当坡度坡向取水井。取水井大小不得小于消防车上最大一台泵3分钟的出水量，一般不宜小于3m3。 当室外消防用水需要贮存在室内消防水池时，需要设置消防取水口，以供消防车取水。这种做法就需要室内外消防水池的最低水位都能满足城市消防车的吸水高度——不大于6.0m。目前常遇到，当地下室为两层或两层以上时，消防车的吸水高度大于6.0m就无法完成自动吸水。针对这种情况建议有两种方法：第一种，将室外消防水池设于地下一层，将室内消防水池设于最底地下层的办法；第二种方法是将室内外消防水池均设于最低地下层，同时在水泵房专门设置一组室外消防水提升泵，将室外消防水抽升至城市消防车内，即实行串联提升室外消防水。
9、设计中易忽略的问题列举
1）、设在防火墙上的消火栓要明装，否则箱体背面耐火时间达不到3小时，暗装在封闭楼梯间、防烟楼梯间墙上的消火栓箱要采用薄型，为160mm厚，加气砼块60mm厚耐火极限为2小时，根据防火规范要求，封闭楼梯间，防烟楼梯间的耐火极限至少为2小时，上述箱体背面墙体能满足防火要求。
2）设在地下汽车库的消火栓箱当设在停车位旁边的墙边时，箱体竖向平行车位方向布置不太合理，会影响车位的使用，当汽车门打开时要碰到消火栓箱体，或是在需要使用消火栓箱时旁边有汽车停放，也会影响消防栓箱们的开启
3）自喷末端试水装置漏斗排水连接管及立管管径DN50太小，宜为DN80，试水装置宜设在卫生间或设备平台，漏斗不会溢至室内，试水排水可间接排入下水道。如采用立管排水试水装置试水时设在室内则应间接排入室外检查井，否则立管应伸顶通气，且有防止下水道嗅气进入室内的措施。
4）地下汽车库附近的非机动车库（自行车、电动车）防火规范没有明确是否要设自动喷淋灭火系统。个人认为，设有喷淋的汽车库附近非机动车库不管上部是多层建筑还高层建筑，均要设喷淋，有的非机动车库设有夹层、层高较低。如要设喷淋，土建专业要提前考虑。
5）二类高层建筑下部的一、二层商业用房或店铺、物业办公室等部位及其裙房，高规没有明确是否需要设置喷淋灭火。只明确公共餐厅、公共厨房要设有喷淋，个人建议上述部位均要设喷淋，以便建筑交付使用后其功能的改变，事实上住宅的裙房（单独一、二层，上部没有住宅）交付使用后用作厨房、餐厅的很多。另外对于多层建筑下部的店铺，其隔间面积大于300㎡（非商业服务网点）时，应按低规防火规范GB50016-2006 8.5.1/4条要求，任一楼层建筑面积大于1500㎡或总建筑面积大于3000㎡商店设置自动喷水灭火系统。
10、结束语
总之，建筑消防给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生命财产安全，所以在设计过程中除了满足相关规范要求外，设计者还需要从使用效果上精心考虑，不断总结和完善设计技术，达到设计安全、合理、经济的目的。以上几点仅为笔者于工作中针对规范中有关消防给水的部分条文的一点浅陋之见，不足之处期待各位专家同行不吝指正。
参考文献：
[1]刘江.高层建筑给排水工程设计初探[J].中国住宅设施 ， 2009，（07）.
[2]胡伟权.浅谈给排水建筑设计中的常见问题[J].中国高新技术企业，2009，（14） .
[3]张谦. 高层建筑给排水及消防设计体会[J]. 中国高新技术企业 ， 2009，（11）.
[4]周金苟.高层住宅建筑给排水设计相关问题研究[J].科技资讯，2009，（15） .
[5]张宝军，王晓燕。 吸气阀在通气管系统中的应用探讨[J]长春工程学院学报（自然科学版）， 2002，（02）。
[6]吴盛伟，李莲秀。现代住宅给排水设计初探[J]基建优化， 2003，（04）。
[7]常智静，刘德庆。浅谈建筑给排水中应注意的问题[J]科技信息（科学教研），2007，（22）。
[8]周俭清。浅谈现代住宅建筑给水排水设计[J]湖南农机， 2007，（01）。
[9]杨天强。我国建筑给排水实用新技术[J]科技咨询导报， 2007，（28）。
[10]李朋。浅谈现代住宅建筑中的给排水[J]中国科技信息， 2006，（05）。