1．引言
高层建筑具有楼层高、结构复杂、人员密集等特点，一旦发生火灾，扑救困难，损失严重，对人员生命威胁较大。因此高层建筑的消火栓给水系统的设计尤为重要。合理的消火栓给水系统分区，不仅对系统的可靠性及经济性有重要意义，而且对于系统的后期管理和维护也大有益处。根据不同功能的高层建筑采取合适的消火栓给水系统及分区是消火栓给水系统设计面临的重要课题。
2．消火栓给水系统分区的影响因素
2．1消火栓栓口的静水压力对消火栓给水系统分区的影响《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）第7．4．6．5条规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于1．00MPa，当大于1．00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa，应采取减压措施。” [1]根据《高规》规定，消火栓给水系统是否分区，首先要计算消火栓栓口的静水压力。《高规》第7.4.7.2条规定：“高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静
压要求时，应设增压设施。” [1]结合上述规定，消火栓栓口的静水压力的计算分为两种情况，一种是高位消防水箱的设置高度满足最不利点消火栓静水压力，另一种是需要设置增压设施。
下面以某住宅为例，分析消火栓栓口的静水压力对消火栓给水系统分区的影响。某住宅地下1层，层高为5.65m，地上26层，层高为3m，建筑高度为78.45m，室内外高差为0.45m。第
一种情况：高位消防水箱的设置高度满足最不利点消火栓静水压力，则消火栓栓口的最大静水压力为75m+5.65m+7m=87.65m，竖向可以不分区。第二种情况：高位消防水箱的设置高度不能满足最不利点消火栓静水压力，需要设置增压设施。消防水箱及增压泵设置于26层屋顶，消火栓给水系统最不利点所需压力为
P=H1+H2，其中H1为水龙带及消火栓本身的压力损失，H2为水
喷射充实水柱长度（10m）所需压力。要同时满足水喷射充
实水柱长度（10m）和每支水最小流量5L/s，查充实水柱数据表[2]（19mm喷嘴）可得H2=17m。qxh=5.21L/s，P=
H1+H2=0.0043×25×5.22＋2＋5.22/1.577=22m。P值即为气压
水罐的充气压力。消火栓栓口的最大静水压力为75m+5.65m+22m =102.65m，因此竖向应该分区。由于消防水箱设置的高度不同，使得消火栓栓口的静水压力不同，进而影响到消火栓给水系统的分区。
2．2建筑功能对消火栓给水系统分区的影响
对于综合楼、商住楼等多功能的高层建筑，可以根据其建筑
特点，来划分消火栓给水系统的分区。比如商住楼的商业部分和住宅部分，消火栓点位的布置差别较大，可以分别设置消火栓环管，分成不同的分区。
3．消火栓给水系统分区的形式
消火栓给水系统的分区供水方式主要有并联、串联及减压供水方式。
3．1并联供水方式
并联供水方式的优点是适用于有着不同功能的商住楼、综合楼，特别是对今后有不同物业公司管理的建筑以及分期实施的建筑工程。这种供水方式的优点是系统安全性好，互不影响。缺点是高区水泵扬程较高，需使用耐高压管材和管件，投资较大。因此适用于分区不多，建筑高度为100m左右的高层建筑。
例如某商住楼，地上28层，地下3层，5层及以下为商业，6层及以上为公寓。建筑高度97.60m，室内外差为0。公寓层高3.10m，地下3层标高为－16.80m。根据《高规》第7.4.6.5条
规定，首先计算消火栓栓口的静水压力。本工程在屋顶设置消防水箱和增压设施，消火栓栓口的静水压力为94.50m+16.80m+22m= 133.3m。消火栓栓口的静水压力大于100m，因此本建筑需
要进行竖向分区。本建筑5层及以下为商业，6层及以上为公寓，根据功能划分消火栓给水系统分区：地下3层到5层为低区，6
层到28层为高区，消防水池及消防泵房均设置于地下3层地下
商住楼车库内。本商住楼为一期，二期为酒店，需要为二期工程预留消
防管道，考虑到方便物业管理，消火栓给水系统采用并联供水方式。本建筑高区及低区各设一套消防泵，二期酒店单独设置一套消防泵，各个功能及分区消火栓给水管道单独设置。各分区单独设置消防水泵接合器。
3．2串联供水方式
串联供水方式与并联供水方式相比，更适合于建筑高度超过100m，消火栓给水系统分区超过两个区的
超高层建筑。对于建筑高度不超过100m的建筑，可以通过管网的组织来实现分区，使得消火栓栓口的静水压力满足规范要求。这种方式也可以理解为串联供水方式。
下面通过工程案例进一步说明。某商住楼，地下1层，为地下汽车库，层高6m。1层到3层为商业，4层及以上为公寓，公寓为4个塔楼，2个塔楼为24层，2个塔楼为26层，层高均为2.90m。建筑高度为81.80m，室内外高差为0.45m。根据《高规》第7.4.6.5条规定，首先计算消火栓栓口的静水压力。本工程在屋顶设置消防水箱和增压设施，消火栓栓口的静水压力为
78.45m+6.00m+22m=
106.45m。消火栓栓口的静水压力大于100m，因此本建筑需要进行竖向分区。消火栓栓口的最大静水压力为106.45m，仅仅超过规范规定值6.45m。如果采用并联供水方式，不仅会增加一套消防泵，而且4个塔楼跨度较大，组织消火栓给水系统环管，管道会比较长，水头损失较大，造成不必要的浪费。因此串联供
水方式更加适合本工程。本工程消火栓给水系统分区为：地下1层到3层为低区，4层到26层为高区。消防水池及消防泵房均设置于地下1层，消火栓给水系统加压泵1套，设置于消防泵房内。消火栓给水系统环管设置于地下1层，由环管上分别引出4个塔楼的2路消火栓给水管，在引入管上设置止回阀，裙房3层设置低区消火栓系统环管，每个塔楼顶层分别设置高区消火栓系统环管。高区及低区分别设置消防水泵
接合器。
4．结语
在确定高层建筑的消火栓给水系统及分区方案时，应结合工程的实际情况，综合考虑各种因素，比如供水可靠性、投资大小、系统运行和维护管理、能耗高低等，比较各种分区方案的优缺点。在保证系统安全的情况下，尽量简化消火栓给水系统，得出适合每个工程的合理方案。
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