高层建筑论文消防水池的设计和优化

　　理论上，根据规范的设置条件，一栋体积大于3000m3的多层建筑，室外消火栓用水量至少为20L/s，若设有室内消火栓系统，其用水量一般均在10L/s以上。这样室内外消防用水量之和肯定超过25L/s，若市政管网不能满足规范要求，可以说，设有室内消火栓系统的每栋楼房，不管是多层还是高层，几乎都需建造消防水池。独立设计时，消防用水由于使用频率较低，极易导致消防水发臭，为了保证消防水质，不得不定期更换消防用水。与生活、生产水池合建，从理论上讲有利于保持消防用水的水质，但由于生活用水量与消防用水量相差甚远，水池的储水循环周期较长，一定程度上也会造成生活用水的二次污染，因此在实际生活中水池储水同样要求定期更换，造成水资源的严重浪费。

　　2.1工程案例

　　某新建橡胶加工工厂，厂区内新建4个单体。火灾危险性最大的一个单体的生产类别为丙类，建筑体积约为14635.2m3。室内外消防用水量之和35L/s（室内10L/s，室外25L/s）。火灾延续时间以3小时计，一次灭火的消防水量为378m3。厂区门前市政给水管道只引用一条进水管，如图1所示。

　　2.2问题的提出

　　根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）规定，该工厂要建一座有效容积378m3的消防水池。由于工厂占地面积的局限，只能建造地下水池。然而该厂地质勘查报告表明，预留地下水池所在地的地下3m左右均为淤泥层，建造地下水池需要的投资很大。

　　2.3解决方案

　　建造地上水池没有足够的空间，建造地下水池又因为土质的限制会额外增加工程投资，性价比降低，只能从寻找另外一路水源解决问题。经过相关部门协调，从相邻工厂引1条进水管（如图2所示）。该进水管引自相邻工厂门前的市政干管，进过相邻工厂厂区进入本厂，并在此管道上加装有表防险阀门井。由此形成2路水源，省去了消防水池。

　　从上面这个工程案例可以看出，因为地质原因而使建造消防水池的投资过大时，只能充分利用市政水源。尽管会增加后期的维护管理，也远比建造一个水池划算。

　　由此可见，消防水池的大量建设在造成了水资源和空间资源严重浪费的同时，还增加了建设投资和维护成本，既费时费力又费钱费水。

　　3．解决方法

　　1.充分利用市政水源和消防水池区域公用

　　实际上，市政给水系统的设计中已经考虑了消防用水，即水厂的清水池中存有一定的消防用水量，市政给水管道上按一定间距设置室外消火栓。市政水源充足，消防能力可靠的发达城市和地区，消防水源应来自市政给水管道或消防车自带水。此时，建议取消室内消防水池，代之以从市政自来水管网直接取水的方式。

　　在市政水源不足、消防能力欠佳的边远城市或地区，可以修建区域消防水池，打破单位之间的界限，以达到资源共享的目的。发生火灾时可由多个消防车联合交替取水，保证消防供水的不间断。

　　2.合理确定消防水池容积

　　实际设计中，类似2.1的工程案例经常出现，市政管网无法满足2路进水的要求，造成项目大小只要不符合要求就要建水池的局面。笔者认为以下做法可以借鉴:按消防时的流量确定水管管径，旁通小口径生活、生产用进水管日常生活、生产用水时，小口径进水管阀门常开，大口径进水管阀门常闭，平时由自来水公司铅封，消防时采用自动或手动开启。这样可大大降低消防水池容积，降低工程造价。

　　另外，笔者建议城市基建完善的发达地区的市政部门，应该允许室内消防水泵直接从市政管道吸水，从而省去消防水池。例如上海市规定：当市政给水管道管径大于等于200mm，且其水量能满足生产、生活及消防用水量时，消防水泵可直接从市政管网上吸水。据了解，香港地区修建的消防水池就很小，只相当于一个水泵吸水井，储水量一般不超过50t。其容量只保证初期灭火的用水量，建筑物本身只提供外部供水及增压的接口，即所谓的消防水泵接合器。实践证明，这种做法完全能保证消防安全，是切实可行的。

　　3.开发利用消防水池水

　　可以在不能避免设计消防水池的项目中，设计水池水为工业用水，循环用水或景观用水。例如，对于综合性的高层建筑，循环冷却水补水量在生活用水中所占比例较大，对水质的要求不如生活饮用水严格。因此，设计时不妨将循环冷却水补水从生活用水中分离出来，与消防水池合建成独立系统；同时按规范要求采取有效措施保证消防贮水不被动用，这样既合理地更新了消防贮水，又避免了水资源的浪费。

　　5.结语

　　随着城市自来水管网的日趋完善，建议在合适的时候对现行消防规范的有关条文进行适当修改，在一定条件下可允许不设、少设消防水池或减小其容量。使消防水池的设计能更好的利用市政给水管网的资源，向更节约资源、更合理的方向发展。