单建掘开式地下人防工程消防给水设计解析

关键词：单建掘开式；人防工程；消防给水

　  城市建设不断发展的同时，对土地资源的需求量也日益加大。地下空间资源是我们的宝贵财富，作为一个现代化的城市更是离不开人防工作的支持。在对地下空间资源开发利用的过程中，也随之带来了一些安全问题，这就给人防工程的消防设计带来了新的课题。人防工程的消防给水设计是整个消防设计中的重要环节，如何掌控消防给水量、给水方式等都是在实践中亟待解决的问题，由点到面的解析，更能全面的、细致的将单建掘开式地下人防工程的消防给水设计达到合理化和科学化。下面以一工程实例，对单建掘开式地下人防工程的消防给水设计进行解析。

　　1 单建掘开式地下人防工程

　　单建开掘式地下人防工程的上部无坚固性地面建筑物，是指单独建设的采用明挖法施工，且大部分结构处于原地表以下的工程。具有便于平时使用、施工便捷的特点，是近些年来平战结合人防工程建设的基本形式之一，多建在火车站、汽车站以及城市中心的广场下，以过街通道或地下商业设施的形式存在，战时转化为人防工程。单建掘开式地下人防工程是哈尔滨市城市建筑的一大特色，东大直街地下人防工程是众多特色中较为代表性的建筑之一。

　　东大直街地下人防工程建筑面积35321m2，建筑高度-11.76m，地下2层，平时为地下商场，战时为物资储备库和二等人员掩蔽部。

　　2　消防水源

　　2.1　水源种类

　　消防用水通常由市政给水管网、水源井、消防水池或天然水源几部分组成。据资料报道,我国有近80%的城市由于工业生产发展、人口增长,有不同程度的缺水问题。既要节约用水又要保证消防水源的可靠性，是新形势下面临的新问题，而保证人防工程消防水源的充足是至关重要的。

　　2.2　现有工程特点

　　依据《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009第7.1.2条规定：采用市政给水管网直接供水，消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设备的要求。虽然采用市政水源能减少投资，但有时无法保证灭火时管网内的水压和水量完全满足室内灭火设备的需要，况且与市政管网连接的两个进水管通常都是设在一根市政管网上，其本质还是来自于一根水管，当管道需要检修或更换时，无法保证不间断供水。北方四季分明，每年存在几个月的冰冻期，独特的温度条件决定使用天然水源必须充分考虑水源防冻措施，枯水期时还要保证最低水位能满足最大消防用水要求，且应设置可靠的取水设施，以东大直街地下人防工程为例，从现有的设计条件、技术条件和经济条件等因素综合考虑，为了保证消防水源供水的可靠性，本工程设置了消防水池。

　　2　室内消防给水系统

　　根据人防工程的火灾特点，在防火设计时应立足于“自防自救”，科学合理的设置内部消防设施。

　　2.1　消火栓灭火系统

　　依据《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009第7.2.1条规定，东大直街地下人防工程设置了室内消火栓系统，并采用临时高压给水系统。室内消火栓所需的水量和水压由设在地下消防水泵房内的室内消火栓泵供给，稳压设备由调节容积为300L气压水罐供给，并设置了独立的环状管网。

　　依据规范，本工程体量大于25000m3，同时使用水枪的数量不应少于4个，每支消火栓最小流量不应小于5L/S，因此室内消火栓用水量不应小于20L/S，即室内消火栓水量按20L/S设计。选用消火栓口径为65mm，水枪口径19mm，当充实水柱长H=12m时，水枪喷嘴处压力Hq=10-2αSK=16.9MPa，水枪喷嘴流量Q=(102βHq)1/2 =5.2L/S，水带的水头损失Hd=SQ2=0.43×25×5.2×5.2=2.9米水柱，消火栓栓口处所需的压力Hxh=Hq+Hd+Hk=21.8米水柱。

　　在消防栓给水管上应保证同时有两股水流作用，故其流量为20L/S。消火栓水泵选择型号为XBD4.2/20-100-235（一用一备），q=20L/S、N=30KW、H=0.72Mpa。

　　2.2　自动喷水灭火系统

　　依据《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009第7.2.2条规定，东大直街地下人防工程设置了自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统所需的水量和水压由设在地下消防水泵房内的喷淋泵供给，稳压设备由调节容积为150L的气压水罐供给。本工程火灾危险系数为中危险级Ⅱ级，设计喷水强度为8L/min.m2，设计作用面积为160m2，喷淋系统喷头工作压力为0.1Mpa，选择标准喷头，流量系数K=80，喷淋的设计流量q=30L/S，根据最不利点所需总水头压力，喷淋泵选择型号为XBD6/30-125-220（一用一备），q=30L/S，H=0.60Mpa，N=37KW

　　3　消防水池

　　东大直街地下人防工程是典型的单建掘开式建筑，特点是地面上没有建筑物，基本没有室外建筑的灭火任务，消防水池有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水总量的要求即可。其室内设置了消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统、无管网气体灭火系统和灭火器，总建筑面积大于3000m3，所以室内消火栓灭火系统火灾延续时间应按2.0小时计算，用水量按20L/S计算，自动喷水灭火系统火灾延续时间按1.0小时计算，用水量按30L/S计算。经计算，消防水池总的有效容积不应小于252m3，最后本工程根据实际需要设置了432m3的消防水池。

　　4　水泵接合器和室外消火栓

　　东大直街地下人防工程按规范要求应设置水泵接合器和室外消火栓，但如何设置才既符合要求又科学合理？需要我们从源头进行分析。水泵接合器的作用是：当室内水泵因故障无法工作或电源故障水泵失去动力；或是室内消防用水量不足，需要消防车通过水泵接合器给室内补充水量；或是室内消防用水压力不足，需要消防车通过水泵接合器给室内增压或。本工程设置了消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统，按水量要求设置了四个水泵接合器，两个与室内消火栓系统连接，两个与室外消火栓连接。因为一个室外消火栓对应一台消防车，一台消防车对应一个水泵接合器，共设置了4个室外消火栓，两个与室内消火栓系统连接，两个与室外消火栓连接。为了便于消防车取水和不妨碍人员的出入疏散，室外消火栓与水泵接合器之间的距离不大于40m，距离人防出入口不小于5m，水泵接合器和室外消火栓都设有明显标志。

　　5　消防排水

　　本工程为单建掘开式人防工程，不能自流排水，为了防止二次灾害，设置了机械排水设施。人防工程的废水会排至污水池，通过污水泵抽升排至市政排水干线。单建掘开式人防工程充分利用了城市空间，在设计中既要考虑平时功能，又要注重战时需求，安全、适用、经济、合理的进行设计是我们最终目标。人防工程的消防给水设计也应与时俱进，在不断发现新问题的同时找出更科学的更合理的解决方案，为减少灾害的发生提供前提保障。人防工程在我国的发展还将不断推进，而人防消防设计的安全性是每一位消防工作者为之奋斗的目标。

　　参考文献

　　[1]陈子浩.推行消防工程监理制度提高消防[J].工程质量管理，1997-04-10.

　　[2]韩婧.建筑工程中消防工程造价审核的重点探析，2010-02-15.