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摘要:本文主要对我国当前单体建筑消防给水系统进行了探讨,分析其存在的主要问题是由于消防给水设施复杂,利用率低,管理水平不高等原因。通过对区域集中消防给水系统的讨论提出了基于城镇的消防给水系统模式的构想。
关键词:消防给水系统;单体建筑;问题;对策
我国的建筑防火系统包括:建筑物的耐火等级、防火间距与分隔、安全疏散、自动报警、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统等,其中作为主动消防设施及灭火的“最后一道防线”,消防给水系统的正常工作决定着灭火的成败。
虽然国家从各个方面加强了消防系统的设计审查、施工验收及日常管理,但近年来我国仍有多次大火消防失败,调查发现:现场缺水;建筑内部消防设施不能发挥作用;城市公共消防设施和消防装备建设严重滞后是造成特大火灾的主要原因。其中前两项原因直接与建筑消防工程的规范、设计、施工、管理有关,后者则与我国的公共消防设施建设相关。
1问题根源分析
1.1消防给水设施复杂,利用率低,建设方投资不力
1.1.1相当数量设室内消防给水系统的建筑均要设一套完整的消防贮水、增压设施考察《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,以下简称《建规》)第8.2.2条、第8.5.1条、第8.5.2条、第8.3.3条发现:①民用建筑中消防设防级别最低的建筑,室内外消防用水量不小于15L/S,工程经验表明:此类建筑生活用水量一般远小于15L/S;②对普通民用建筑,我国大多数城市自来水公司仅提供一个给水接口,按照《建规》要求,此类建筑须设消防水池;③对须设室内消火栓给水的大多数建筑而言,建筑高度往往超过20m,需要有超过0.30MPa的压力才能满足设置常高压系统的要求,而我国城市市政管网的压力一般在0.30MPa之内。综合水量、水压两方面因素,相当数量设消防给水系统的建筑需设置包括:消防水池、二次加压泵、消防管道及高位水箱在内的消防给水系统。这套系统仅在火灾发生时才投入使用。
1.1.2消防设施初期投入由建设方或开发商负责,可能导致消防工程先天不足如前所述,大量的建筑需设整套消防给水系统,而我国目前各建筑的消防设施均由开发商自行负责:一方面,消防给水系统需要一定的初期投资及管理维护费用,另一方面,它占用一定的建筑面积或需要相当的室外空地。少数缺乏消防安全意识的开发商千方百计想在消防投资上节约,建设过程中甚至出现个别建设或施工单位擅自更改设计、降低消防标准的现象,更有一些唯利是图的开发商,拼命压低消防设施的成本。按国家定额标准,消防设施中标标准低于投资总额的6%属非标,而事实上部分消防工程常以低于定额造价25%以上的金额中标,这样的工程从一开始就存在安全隐患。
1.2消防设施的可靠运转需要专业化管理,物业公司管理水平有限消防工程交付使用后,灭火时系统能否正常启动、运转,关健在于日常维护保养及检修,这对开发商来说也常存在问题。对某建筑来说,发生火灾毕竟是小概率事件,在消防设施长期不动作的情况下,容易造成管道、阀门、水泵等设备的锈蚀,火灾发生的不可预见性要求消防设备必须时刻保持在最佳工作状态,随时准备投入使用,这是消防自身的特点所决定的。随着我国经济的发展,建筑的体量越来越大,功能越来越多,消防系统愈加复杂,对系统维护管理人员的专业化要求越来越高。这对于档次高、管理规范的物业公司来说应该能够达到要求,但对于为数众多的普通物业公司来说常存在困难,表现在:①物业公司管理层消防意识缺乏,在制定相關管理规则和人员培训时对消防的重要性强调得不够;②缺乏高水平、专业的管理人员;③人员流动频繁,火灾时常有管理人员对系统不清楚的情况发生;④落实资金投入消防设施的维修保养方面常遇到困难。因此部分建筑的消防设施验收后长期处于搁置状态,遇到火灾无法启动。因此,现行的消防给水系统存在重要缺陷——未充分考虑消防管理的特点。
1.3保证消防水量、水质有困难
为了防止生活用水的二次污染,《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.2.8条要求:生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开设置。规范实施后,新建消防水池(箱)均为独立水池(箱),消防储水也就成了死水。为保证消防用水水质,消防部门要求每年对消防水池(箱)清洗1~2次。这对于消防储水量较少的建筑,执行起来尚可,对储水量大的建筑,执行起来却有相当的阻力。
另外,由于火灾出现的偶然性,单独设置的消防水池(箱)内存水不流动,极易滋生微生物、苔藓、藻类、浮游生物等,最终形成污泥沉积,成为污水池(箱)、污泥池(箱)。在竖向分区的高层建筑消防给水系统中,一般在分区处设置减压阀,阀前设过滤器。一旦发生火灾,水池(箱)中的污泥、浮物等极可能堵塞过滤器,降低过水量,甚至造成无水灭火的局面,严重影响作为控火灭火水源的消防水池(箱)的功能,后果十分严重。
2基于单体建筑的消防给水系统的主要特征及其弊端
我国目前的消防规范是基于单体建筑的认识体系,其形成源于一个普遍的观念:火灾总是从某栋建筑的一个局部开始,逐渐失去控制,以至酿成大火,并可能蔓延到相邻的建筑。因此,只要将火灾及时地控制在该建筑之内,并尽快扑灭,即达到消防的目的。人们总是试图在建筑内部建立一个完整的消防体系。
基于单体建筑的消防给水系统其主要特征包括:
1)一栋建筑内的消防系统要求扑灭一次火灾,一次火灾延续时间以火场统计资料来定(目前规范确定为2或3h)。其中消防水箱的重力供水保证火灾初期10分钟水量,以贮水池为代表的消防水源保证火灾延续时间内的一次消防用水量。消防给水系统的增压设施保证任何消防出水点的水压要求,整栋建筑置于以消火栓或自动喷水灭火系统为代表的灭火设备的保护之下。
2)市政消防给水系统只起室外消火栓的作用:在低压系统中,仅供消防车取水;在高压或临时高压消防给水系统中,仅供消防人员接出水带、水枪进行灭火。 3)相邻建筑之间一般不共用消防系统,对“区防”系统,即使“区防”附近的建筑也很难享用“区防”内的消防资源。
综上所述,基于单体建筑的消防给水系统其弊端包括:
1)投资重复,占地大,水资源浪费大。
2)日常管理水平难以提高,人员更迭频繁,非专业人士管理;管理资金不到位。
3)不可能建立完整的消防体系:基于单体建筑的消防给水系统忽略了灭火的主体——消防队员和管理人员。建筑物内所有的消防设施都齐了,但它缺乏专业化的管理,即灭火的主体对整个系统不熟悉,不信任,这样的系统设计得再完美,也是不完整的。
4)容易被遗忘:这是由建筑火灾的特征,普通人群本性中存在的侥幸心理所决定的。只有专业化的消防人士,接受过训练的人对火灾才能保持长期的警惕性。
5)建筑间不能协调:由于火灾带来了巨大的生命和财产损失,因此人们对每栋建筑均严格设防,可当火场缺水时,即使是近在咫尺的建筑也不能相互增援。这其实是对消防资源的浪费。
6)国家对市政消防给水系统的资源投入未能充分利用——从市政管网的规划到设计、施工各阶段,我们都将消防作为市政管网的功能之一。然而,在单体建筑设计中,若建筑只有一股水源进水,规范并不认为那是可靠的。
3基于城镇的消防给水系统模式的构想
正是由于基于单体建筑的消防给水系统存在以上弊端,结合“区防”模式并将其扩大到一个城市普通消防站的管辖范围,似乎可以构建一种基于城镇的消防给水系统模式:
1)加强城镇消防体系的建设,合理布置城镇普通消防站的位置,并将其作为该站消防出警辖区的消防专业管理中心。辖区以内的各建筑消防设施及其布局、日常事务等由该站统一管理、调度,其中不排斥选择某消防设施完善的高层建筑本身作为城镇普通消防站管理中心;
2)加强市政管网的监管和维护,强化市政管网的消防功能,并进一步论证一股市政给水水源保证消防供水的可靠性。事实上,城镇、居住区和企事业单位广泛采用的是生活、消防或生活、生产、消防合用的系统,在日常的运行过程中,若系统出现故障会通过生活、生产用水的不正常得到即时反映,并可随时得到城市自来水公司专业管理人员的维护,也就是说,市政消防给水系统是随时处于专业人员的监控之下,本文以为,此时的市政给水管网比建筑内部定期管理维护的独立的消防给水系统似乎更具安全性。
3)在城镇普通消防站作业范围内——主要指消防车的救助高度,建筑内部宜建立以扑救初期火灾为主的建筑控火灭火模式;对建筑高度超过城镇普通消防站所备消防车作业高度的高層建筑而言,其消防原则仍然是“自救为主,外救为辅”,强调完善自身的消防设施。
4)建议加强城市专业化消防管理、加强城镇灭火、救助力量。火灾对建筑是偶然事件,对城市则是必然事件。建筑灭火是建筑单体的责任,更是城市防灾体系的一部分,建筑的消防职责在于扑灭初起火灾和在最佳控火时间内控制火灾,并及时启动城市相应的消防措施和应急机制,此时的消防已由建筑内部扩展到辖区普通消防站,并进一步扩展到城镇的范围,有利于专业化的消防、应急、救助措施在第一时间组织。
4结论与建议
不管是单体建筑还是小区,现行的消防设计均立足于建筑本身,希望通过建筑内部的层层设防来控制火灾,但这套系统初投资大,管理不易,同时消防的主体——消防队员还对它不信任,是造成近年来多次灭火失败的原因。
建议强化以消防作为主要功能之一的市政管网的可靠性,要求它不仅满足室外消火栓的功能要求,同时作为建筑内部消防给水系统的重要补水源;合理进行城市普通消防站的布局,将城市依消防站的服务范围为依据划分成若干区域,该区域消防站对其辖区内的建筑消防设施进行专业化管理、监督,将建筑防火纳入城市消防体系中来。建筑内部的消防重点则转移到以可靠性扑灭初期火灾和有效控制火灾蔓延上来,建立以可靠扑救初期火灾为主的模式。
考虑将现行基于单体建筑的消防给水系统改造成基于城镇的消防给水体系的一部分,建筑内部的消防设施主要是解决火灾初期或最佳控火时间内的消防问题,对最佳控火时段后的消防可充分利用市政消防设施。
参考文献:
[1]李长伟.对区域集中消防给水系统的设想[J].给水排水,2000,26(1):86-88.
[2]王春燕,李天荣.关于火灾延续时间的讨论[J].给水排水,2005,41(12):79-82.
关键词:消防给水系统;单体建筑;问题;对策
我国的建筑防火系统包括:建筑物的耐火等级、防火间距与分隔、安全疏散、自动报警、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统等,其中作为主动消防设施及灭火的“最后一道防线”,消防给水系统的正常工作决定着灭火的成败。
虽然国家从各个方面加强了消防系统的设计审查、施工验收及日常管理,但近年来我国仍有多次大火消防失败,调查发现:现场缺水;建筑内部消防设施不能发挥作用;城市公共消防设施和消防装备建设严重滞后是造成特大火灾的主要原因。其中前两项原因直接与建筑消防工程的规范、设计、施工、管理有关,后者则与我国的公共消防设施建设相关。
1问题根源分析
1.1消防给水设施复杂,利用率低,建设方投资不力
1.1.1相当数量设室内消防给水系统的建筑均要设一套完整的消防贮水、增压设施考察《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,以下简称《建规》)第8.2.2条、第8.5.1条、第8.5.2条、第8.3.3条发现:①民用建筑中消防设防级别最低的建筑,室内外消防用水量不小于15L/S,工程经验表明:此类建筑生活用水量一般远小于15L/S;②对普通民用建筑,我国大多数城市自来水公司仅提供一个给水接口,按照《建规》要求,此类建筑须设消防水池;③对须设室内消火栓给水的大多数建筑而言,建筑高度往往超过20m,需要有超过0.30MPa的压力才能满足设置常高压系统的要求,而我国城市市政管网的压力一般在0.30MPa之内。综合水量、水压两方面因素,相当数量设消防给水系统的建筑需设置包括:消防水池、二次加压泵、消防管道及高位水箱在内的消防给水系统。这套系统仅在火灾发生时才投入使用。
1.1.2消防设施初期投入由建设方或开发商负责,可能导致消防工程先天不足如前所述,大量的建筑需设整套消防给水系统,而我国目前各建筑的消防设施均由开发商自行负责:一方面,消防给水系统需要一定的初期投资及管理维护费用,另一方面,它占用一定的建筑面积或需要相当的室外空地。少数缺乏消防安全意识的开发商千方百计想在消防投资上节约,建设过程中甚至出现个别建设或施工单位擅自更改设计、降低消防标准的现象,更有一些唯利是图的开发商,拼命压低消防设施的成本。按国家定额标准,消防设施中标标准低于投资总额的6%属非标,而事实上部分消防工程常以低于定额造价25%以上的金额中标,这样的工程从一开始就存在安全隐患。
1.2消防设施的可靠运转需要专业化管理,物业公司管理水平有限消防工程交付使用后,灭火时系统能否正常启动、运转,关健在于日常维护保养及检修,这对开发商来说也常存在问题。对某建筑来说,发生火灾毕竟是小概率事件,在消防设施长期不动作的情况下,容易造成管道、阀门、水泵等设备的锈蚀,火灾发生的不可预见性要求消防设备必须时刻保持在最佳工作状态,随时准备投入使用,这是消防自身的特点所决定的。随着我国经济的发展,建筑的体量越来越大,功能越来越多,消防系统愈加复杂,对系统维护管理人员的专业化要求越来越高。这对于档次高、管理规范的物业公司来说应该能够达到要求,但对于为数众多的普通物业公司来说常存在困难,表现在:①物业公司管理层消防意识缺乏,在制定相關管理规则和人员培训时对消防的重要性强调得不够;②缺乏高水平、专业的管理人员;③人员流动频繁,火灾时常有管理人员对系统不清楚的情况发生;④落实资金投入消防设施的维修保养方面常遇到困难。因此部分建筑的消防设施验收后长期处于搁置状态,遇到火灾无法启动。因此,现行的消防给水系统存在重要缺陷——未充分考虑消防管理的特点。
1.3保证消防水量、水质有困难
为了防止生活用水的二次污染,《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)第3.2.8条要求:生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开设置。规范实施后,新建消防水池(箱)均为独立水池(箱),消防储水也就成了死水。为保证消防用水水质,消防部门要求每年对消防水池(箱)清洗1~2次。这对于消防储水量较少的建筑,执行起来尚可,对储水量大的建筑,执行起来却有相当的阻力。
另外,由于火灾出现的偶然性,单独设置的消防水池(箱)内存水不流动,极易滋生微生物、苔藓、藻类、浮游生物等,最终形成污泥沉积,成为污水池(箱)、污泥池(箱)。在竖向分区的高层建筑消防给水系统中,一般在分区处设置减压阀,阀前设过滤器。一旦发生火灾,水池(箱)中的污泥、浮物等极可能堵塞过滤器,降低过水量,甚至造成无水灭火的局面,严重影响作为控火灭火水源的消防水池(箱)的功能,后果十分严重。
2基于单体建筑的消防给水系统的主要特征及其弊端
我国目前的消防规范是基于单体建筑的认识体系,其形成源于一个普遍的观念:火灾总是从某栋建筑的一个局部开始,逐渐失去控制,以至酿成大火,并可能蔓延到相邻的建筑。因此,只要将火灾及时地控制在该建筑之内,并尽快扑灭,即达到消防的目的。人们总是试图在建筑内部建立一个完整的消防体系。
基于单体建筑的消防给水系统其主要特征包括:
1)一栋建筑内的消防系统要求扑灭一次火灾,一次火灾延续时间以火场统计资料来定(目前规范确定为2或3h)。其中消防水箱的重力供水保证火灾初期10分钟水量,以贮水池为代表的消防水源保证火灾延续时间内的一次消防用水量。消防给水系统的增压设施保证任何消防出水点的水压要求,整栋建筑置于以消火栓或自动喷水灭火系统为代表的灭火设备的保护之下。
2)市政消防给水系统只起室外消火栓的作用:在低压系统中,仅供消防车取水;在高压或临时高压消防给水系统中,仅供消防人员接出水带、水枪进行灭火。 3)相邻建筑之间一般不共用消防系统,对“区防”系统,即使“区防”附近的建筑也很难享用“区防”内的消防资源。
综上所述,基于单体建筑的消防给水系统其弊端包括:
1)投资重复,占地大,水资源浪费大。
2)日常管理水平难以提高,人员更迭频繁,非专业人士管理;管理资金不到位。
3)不可能建立完整的消防体系:基于单体建筑的消防给水系统忽略了灭火的主体——消防队员和管理人员。建筑物内所有的消防设施都齐了,但它缺乏专业化的管理,即灭火的主体对整个系统不熟悉,不信任,这样的系统设计得再完美,也是不完整的。
4)容易被遗忘:这是由建筑火灾的特征,普通人群本性中存在的侥幸心理所决定的。只有专业化的消防人士,接受过训练的人对火灾才能保持长期的警惕性。
5)建筑间不能协调:由于火灾带来了巨大的生命和财产损失,因此人们对每栋建筑均严格设防,可当火场缺水时,即使是近在咫尺的建筑也不能相互增援。这其实是对消防资源的浪费。
6)国家对市政消防给水系统的资源投入未能充分利用——从市政管网的规划到设计、施工各阶段,我们都将消防作为市政管网的功能之一。然而,在单体建筑设计中,若建筑只有一股水源进水,规范并不认为那是可靠的。
3基于城镇的消防给水系统模式的构想
正是由于基于单体建筑的消防给水系统存在以上弊端,结合“区防”模式并将其扩大到一个城市普通消防站的管辖范围,似乎可以构建一种基于城镇的消防给水系统模式:
1)加强城镇消防体系的建设,合理布置城镇普通消防站的位置,并将其作为该站消防出警辖区的消防专业管理中心。辖区以内的各建筑消防设施及其布局、日常事务等由该站统一管理、调度,其中不排斥选择某消防设施完善的高层建筑本身作为城镇普通消防站管理中心;
2)加强市政管网的监管和维护,强化市政管网的消防功能,并进一步论证一股市政给水水源保证消防供水的可靠性。事实上,城镇、居住区和企事业单位广泛采用的是生活、消防或生活、生产、消防合用的系统,在日常的运行过程中,若系统出现故障会通过生活、生产用水的不正常得到即时反映,并可随时得到城市自来水公司专业管理人员的维护,也就是说,市政消防给水系统是随时处于专业人员的监控之下,本文以为,此时的市政给水管网比建筑内部定期管理维护的独立的消防给水系统似乎更具安全性。
3)在城镇普通消防站作业范围内——主要指消防车的救助高度,建筑内部宜建立以扑救初期火灾为主的建筑控火灭火模式;对建筑高度超过城镇普通消防站所备消防车作业高度的高層建筑而言,其消防原则仍然是“自救为主,外救为辅”,强调完善自身的消防设施。
4)建议加强城市专业化消防管理、加强城镇灭火、救助力量。火灾对建筑是偶然事件,对城市则是必然事件。建筑灭火是建筑单体的责任,更是城市防灾体系的一部分,建筑的消防职责在于扑灭初起火灾和在最佳控火时间内控制火灾,并及时启动城市相应的消防措施和应急机制,此时的消防已由建筑内部扩展到辖区普通消防站,并进一步扩展到城镇的范围,有利于专业化的消防、应急、救助措施在第一时间组织。
4结论与建议
不管是单体建筑还是小区,现行的消防设计均立足于建筑本身,希望通过建筑内部的层层设防来控制火灾,但这套系统初投资大,管理不易,同时消防的主体——消防队员还对它不信任,是造成近年来多次灭火失败的原因。
建议强化以消防作为主要功能之一的市政管网的可靠性,要求它不仅满足室外消火栓的功能要求,同时作为建筑内部消防给水系统的重要补水源;合理进行城市普通消防站的布局,将城市依消防站的服务范围为依据划分成若干区域,该区域消防站对其辖区内的建筑消防设施进行专业化管理、监督,将建筑防火纳入城市消防体系中来。建筑内部的消防重点则转移到以可靠性扑灭初期火灾和有效控制火灾蔓延上来,建立以可靠扑救初期火灾为主的模式。
考虑将现行基于单体建筑的消防给水系统改造成基于城镇的消防给水体系的一部分,建筑内部的消防设施主要是解决火灾初期或最佳控火时间内的消防问题,对最佳控火时段后的消防可充分利用市政消防设施。
参考文献:
[1]李长伟.对区域集中消防给水系统的设想[J].给水排水,2000,26(1):86-88.
[2]王春燕,李天荣.关于火灾延续时间的讨论[J].给水排水,2005,41(12):79-82.