关于高层民用建筑消防系统水压问题的探讨

简介： 在当前高层民用建筑室内消防供水系统设计中，上行下给屋顶单设水箱式被广泛采用。通过对最不利点消火栓水压的校核，指出了普遍存在的消火栓出口水压低于国家规范要求，并提出了改进措施。
关键字：上行下给 单设水箱 消防供水系统

A approach to the Water Pressure of Fire Fighting System in Highrise Residential Buildings

　　Li Yunjiang Meng Wei Li Hongjie

　　 (College of Civil & Hydraulic Engineering of China Three Gorges University, YiChang,HuBei.443002)

　　[Abstract] The method of water running upward & supplying downward and housetop water tank has been widely applied in the fire fighting system of highrise buildings. This paper figures out that water pressure of hydrants at the most disadvantage position is less than requirement of national relevant code, the improvement has been put forward as well.

　　[Key Words] running upward & supplying downward, installation of water tank, water supplying system of fire fighting

　　一、概述

　　目前在民用住宅设计中，层高为2.8-3.0米，层数为六至八层的较为普遍；由于受地形、地势和市政管网水压的影响，有些住宅最不利点用户（通常为顶层）一天24小时内大部分时间室外给水管网能保证供水，仅高峰用水（如用户集中用水）时，外网水压不足，无法保证上层配水点用水；为确保安全供水，我们一般采取供水管网上行下给，屋面单设水箱夜间进水的室内供水系统^[1]，如图1所示。这种供水方式已在民用建筑，特别是高层住宅设计中得到了广泛应用。实践表明，这种系统能够满足用户生活用水要求；在这种方式下的室内消防给水系统应如何设置，水压能否满足室内消火栓的要求，值得给排水设计人员进行研究。

　　二、现行消防供水系统计算方法及其存在的问题

　　现行室内消防供水系统的设计步骤及计算方法如下^[1]：

　　1．根据建筑物的层数及性质，确定消火栓、水龙带、水枪口径及水枪充实水柱长度。

　　 根据《低层建筑室内消火栓用水量》可知，7-9层住宅同时使用水枪数为2支，每支水枪最小流量为q=2.5L/S，水枪充实水柱长度H_m≮10m；由于q<3L/S，可采用50mm口径的消火栓，水枪喷嘴直径为16mm；

　　2．确定消火栓的位置及管道布置。

　　 通常消火栓布置在楼道休息平台上，栓口中心距地1.1m，出水口与墙面成90^o[2]；为保证两支水枪同时达到最高一层室内着火点，顶层至上人屋面之间的休息平台必须设置消火栓^[1]，即图1中的2#消火栓；取水龙带长度20m，则消火栓保护半径为^[3]:

　　 R=0.8×20m＋10m×cos45^o≈23m

　　根据住宅建筑设计的进深条件，能够满足规范规定两支水枪（1#和2#水枪）同时覆盖顶层房间着火点的要求。

　　3． 确定实际消防流量q_xl及水枪所需压力H_q^[3]。

　　 根据充实水柱长度H_m=10m及所选水枪口径50mm,通过直流水枪充实水柱技术参数^13]可知，实际消防射流量q_xh =3.3L/S,由于qxh，故实际消防流量q_xl=2×3.3=6.6(L/S)。

　　水枪造成充实水柱所需压力由下式计算^[1]：

　　 ⑴

　　式中 H_q—水枪造成充实水柱所需压力(mH₂O);

　　 H_m—充实水柱长度(m)；

　　 ψ—水枪喷嘴口径系数，见表1

　　a—充实水柱实验系数，见表2；

　　 表1 水枪的ψ值^[4]

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