高層建筑屋頂安裝消防水箱要注意的問(wèn)題

高層建筑因現有消防裝備的限制，其防火設計應立足于自救，且應以室內消防設施為主。水，作為主要的滅火劑已被廣泛采用，尤其是自動(dòng)噴水滅火系統因其滅火效率高、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)規范對室內消防供水系統的水量和水壓均做了明確規定。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(shí)，市政管網(wǎng)的壓力和事故點(diǎn)出水口的水量難以滿(mǎn)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(mǎn)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負壓，影響周?chē)渌脩?hù)，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(guò)水泵及其他加壓設備供水。規范規定，設有穩壓泵、氣壓罐、變頻調速水泵的供水設備均為臨時(shí)高壓供水系統，而臨時(shí)高壓系統應設置消防水箱，以保證最不利點(diǎn)室內消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統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，其貯水量首先應滿(mǎn)足消防10min（分鐘）室內用水量。為便于維護、管理，設計時(shí)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(mǎn)足：V＝Vt＋Vs＋Vf＋Vx，其中Vt（m＾3）為生活用水量，Vs（m＾3）為生活調節水量，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為室內消火栓或自動(dòng)噴水滅火系統設計用水量（升／秒）。若室內消火栓與自動(dòng)噴水系統水箱單獨設置時(shí)，其容量應滿(mǎn)足各自要求。當室內消火栓與自動(dòng)噴水系統共用一個(gè)消防水箱時(shí)，根據《自動(dòng)噴水滅火系統設計規范（GBJ84—85）》的規范說(shuō)明，其消防用水量可不小于18立方米。因為在同一建筑物內，火災發(fā)生時(shí)，一般是在室內消火栓投入使用之前，自動(dòng)噴水系統開(kāi)始啟動(dòng)噴頭滅火，若每只噴頭按流量1．331／s計算，可供23個(gè)噴頭10min消防用水量，或2支水槍15個(gè)噴頭10min用水量，符合撲救初期火災的要求。對于采用分區供水的系統，若采用并聯(lián)方式，則每區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，此時(shí)的水箱，除保證低區消防10min用水量外，主要還應起上一區水池的作用，其消防儲水量應滿(mǎn)足該區火災延續時(shí)間內用水量即Q＝（q1t1＋q2t2）－q3t3，（q1、q2、q3為室內消火栓、自動(dòng)噴水系統設計流量及水箱補水流量，t1、t2、t3為規范規定的火災延續時(shí)間及補水時(shí)間），同時(shí)，還應滿(mǎn)足該區生活用水需要。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(guò)50m的建筑，室內消防供水系統每區宜設兩個(gè)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(shí)不停水。
      2.消防水箱管道布置按規范要求，消防水箱應設進(jìn)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，應根據設計流量和流速來(lái)確定，即d（m）＝（4q／3．14v）＾（1／2）（q：m＾3／s v：m／s）。對消火栓系統而言，水箱出水管經(jīng)增壓（指水箱高度不能滿(mǎn)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(dòng)噴水滅火系統，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(dòng)來(lái)報警的，若不經(jīng)報警閥，發(fā)生火災時(shí)，壓力水進(jìn)不了報警通道，致使壓力開(kāi)關(guān)、水力警鈴不動(dòng)作，更不會(huì )快速發(fā)出電信號啟動(dòng)噴淋泵，從而使管網(wǎng)內的水源得不到充分保證。為避免消防水泵開(kāi)啟后水經(jīng)供水管網(wǎng)進(jìn)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(jìn)入消防水箱并保證消防水泵開(kāi)啟時(shí)維持管網(wǎng)壓力。
     3.加壓措施按規范要求，高位消防水箱的設置高度應滿(mǎn)足系統中最不利點(diǎn)所需的水壓要求，最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力不小于7m水柱（超過(guò)100m時(shí)靜水壓力不低于15m水柱），最不利點(diǎn)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，則消防水箱水位最低點(diǎn)與最不利點(diǎn)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(guān)，而且對建筑物的結構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(mǎn)足不了最不利點(diǎn)消火栓或自動(dòng)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壓泵。設計時(shí)，如果單獨在水箱的出水管上設加壓泵，則由于管網(wǎng)內沒(méi)有可供調節水量，一旦管網(wǎng)出現滲漏現象，則管網(wǎng)內的壓力會(huì )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(shí)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(guò)實(shí)踐證明，效果很好，如圖所示。正常情況下，由一個(gè)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(dòng)后，屋頂水箱中的水經(jīng)吸水管、水泵送入消防管網(wǎng)，同時(shí)，一部分水量進(jìn)入增壓罐，由罐上的壓力表控制水泵啟閉。由于系統中有了調節水量，可以避免泵頻繁啟動(dòng)。其設備構造較為簡(jiǎn)單，占地面積小，且在無(wú)電的情況下，也能出水滅火。