工业厂房室内消火栓系统设计若干问题的探讨

工业厂房室内消火栓系统设计若干问题的探讨

吴楚元

中轻（广州）轻工设计有限公司， 510030

摘要：随着工业化进程的加快，工业厂房呈现出具有内部空间大、多跨度、大跨度等特点。而近年来，具有较多可燃物、劳动密集型等特征的工业厂房，如服装、鞋帽、玩具等劳动密集型企业，已被界定为消防安全重点单位，其消防系统的安全可靠性显得尤为重要。室内消火栓系统作为控制建筑内初期火灾的主要灭火、控火系统，具有不可替代的作用。本文在依据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014(以下简称《消水规》)的基础上，结合笔者的设计实践，对工业厂房内消火栓管道阀门的设置、消火栓布置的间距、消火栓的设置场所等问题，作出以下的思考和分析,并提出安全可靠、经济合理的室内消火栓系统设计。

关键词：工业厂房 室内消火栓 消火栓的布置

1. 明确消火栓两股水柱保护的意义

室内消火栓的布置应按同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求（《消水规》7.4.6条）。从设计的角度考虑，是否应考虑当消火栓系统出现检修事故工况时，仍有一股水柱能够满足到达室内任一保护部位？查阅7.4.6条的条文说明，解释如下：“根据扑救初期火灾使用水枪数量与灭火效果统计，在火场出 1 支水枪时的灭火控制率为40% ，同时出2 支水枪时的灭火控制率可达 65% ，本次规范制订，规范组最新调查消防部队加强第一出动，第一出动灭火成功率在 95% 以上，说明我国目前消防部队作战能力有极大的提高，第一出动一般使用水枪数量为 2 支，为此规定 2 股水柱同时到达”。根据上述可知，规范针对2股水柱的规定，更多的是强调灭火的成功率。但当出现检修、事故工况

时，若连一股水柱都无法保证，则无疑大大增加火灾蔓延的风险。因此，笔者认为，对于劳动密集型的工业厂房，考虑检修事故工况时仍有一股水柱到达保护是有必要的。

2. 室内消火栓的阀门的设置

对于多跨度的大空间的工业厂房，由于单跨间距一般多在7～10m以内，厂房内若按不超过三跨的间距布置消火栓，一般都能满足任意一个消火栓与其上下左右四个方位的消火栓间距不超过30m的要求。实际上，工业厂房由于工艺设备的布置或操作条件等限制，某些消火栓的布置很难保证任一消火栓在上下左右四个方位的布置间距都不超过30m。从另外一个角度思考，具有多跨度，大空间的工业车间的消火栓系统如果有一处发生检修工况，而上下左右四个方位都没有一股水柱来扑救火灾的话，其危险性不言而喻。针对具有复杂工艺设备等空间受限的室内消火栓系统，一旦发生检修工况时，阀门的设置尤为重要。

如图一为典型的多跨度大空间的厂房区域消火栓的布置，根据按阀门之间控制的消火栓

不
超过5个，且在横干管首位两端设阀门的常规做法设阀门。当排与排之间的消火栓的间距 D不大于30m时，如遇检修工况，关闭阀门中间横干管两端的阀门3#，4#，或者关闭不相邻的2根（即同时关闭阀门1#、2#、5#、6#），仍能保证车间内任意一点都有一股水柱可以到达保护。

图一 典型厂房内消火栓的布置

实际上，由于厂房内工艺设备布置等特殊情况，经常出现横干管间距大于30m的情况。

当间距D大于30m，即使能保证正常状态下任意一点都有两股水柱保护；但当出现检修事故工况时，单独关掉任一根横干管首尾两端阀门，将不能保证另外一边有一股水柱到达，出现一大片盲区。因此，笔者认为，对于消火栓上下左右四个方位在30m以内都有消火栓布置的区域，可按阀门控制不大于5个消火栓的原则设置；而对于超过30m的区域，适当增设消火栓控制阀门，尽量满足室内任意一点仍有一股消火栓可到达。

此外，有同行也提出，对于场地方正的场所，可以通过采取设置双干管系统，相邻的消火栓分别接在不同干管上，通过阀门的控制，也可避免任一消火栓因检修而影响响铃的消火栓的使用。但由于工业厂房多为门门式刚架轻型房屋结构，柱间跨度多为8m以上，架空消防管的固定需借助屋面钢梁和檩条协同吊挂，如采取双干管系统，对于檩条的吊挂荷载明显增加，须与结构专业提前沟通提资荷载。

图二 场地方正的双干管室内消火栓系统

3. 消火栓的布置间距

《消水规》7.4.10条规定“消火栓按2支消防水枪的2股充实水柱布置的建筑物，消火栓的布置间距不应大于30.0m”。正文的规定是是按直线间距布置，而其条文说明却按实际行走距离。究竟以哪一个为准？

（1）按实际行走距离的思考

工业厂房内一般按生产工艺的特殊性等因素考虑布局。在实际设计室内消火栓的过程中，习惯多按实际行走距离考虑，根据两点之间线段最短的原则，如实际行走距离满足不大于30m的要求，则消火栓直线间距应能满足要求。但如果过多强调30m的实际行走距离，实际操作中仍存在可行性的问题。设消防水带长度25m，折减系数取0.80，消防水枪充实水柱按13m算，水枪上倾角采用45°。根据《消水规》10.2.1条公式计算，则水柱实际最大的保护半径为：

图三 某食品车间内局部区域

如图三所示，XL-1处的消火栓按实际行走到微检室1的最不利点C，实际行走距离为26.0m，不超过29.23m；但由A行走至微检室1的门口B点位置，行走距离为22.30m。如按消防水带折减后的有效长度20m算，则该水带无法进入微检室1对其进行灭火。

（2）直线间距的思考

《消防给水及消火栓系统技术规范规》图示15S909第76页关于室内消火栓的布置距离，有关于“在满足2股水柱同时到达任意一点的情况下，消火栓2和3的距离可大于30m"的说明。如图四所示。

图四 消火栓布置图示

笔者认为上述图示消火栓2和3能满足不大于30m是基于上下两边墙体都设有消火栓而言（该图示并没有表示下边墙体所布置的消火栓）；不适用于消火栓仅单边设置的情况。上述图示如表示走廊通道等单边设消火栓的场所，消火栓2和3之间间距若大于30m,是保证不了通道内任意一点有两个消火栓可以同时到达的要求。

而对于不少于2排消火栓的布置，且单排消火栓之间的间距较小，那么排与排之间的消火栓间距即使超过30m，也能满足厂房区域内任意两点都能满足有两股水柱保护的要求。如图五所示，当单排消火栓之间的间距为18m时，排与排之间的消火栓布置间距可以达到55.1m。

图
五 消火栓布置的间距

4. 平台、排烟机房是否设置消火栓

工业厂房往往由于生产工序的需求，在车间内通过设置钢平台用于参观通道或作为输送廊等通途，而平台的位置往往操作空间有限或难以固定安装消防栓。而《消水规》（GB50974-2014）7.4.3条明确，“设置室内消火栓的建筑，包括设备层在内的各层均应设置消火栓 ”。因此，钢平台做不做消火栓，还得看该平台是否定义为设备层。如果厂房内的钢平台没有独立的围护结构，建筑专业往往认为其不是为独立的设备层。笔者认为，虽然不是独立的设备层，但是仍需考虑一旦钢平台由可燃物体发生火灾时，同一平面上的任意一点都需要有两股水柱保护。如果钢平台为通透钢平台，且平台所在的车间防火分区的消火栓可以通过扑救保护得到，则钢平台可不设消火栓；如存在有死角保护不到的地方，仍然需考虑设置消火栓。

与此类似，因暖通专业的《建筑防烟排烟系统技术标准》 （GB 51251-2017）出台后，要求排烟风机应设置在专用机房内。因此，建筑专业车间往往在半空中或者在卫生间等房间上方靠外墙处设置一个专用排风机房，而该机房是通过竖向钢梯与车间进行联系。此时，排风机房做不做室内消火栓也是一个困惑。浙江省勘察设计行业协会建筑给排水专业委员会针对该问题的解读是“通过楼梯行走可以进出的设备层均应室内消火栓；通过竖向钢爬梯进行检修，且无可燃物的夹层可不设室内消火栓”。因此，对于一些规范没有明确的场所，设不设置消火栓，除考虑为设备层外，还是要考虑实际操作的可行性，也与不同区域协会的解读，审图专家的看法有关。

5. 结语

针对上述在实际设计中问题，笔者遵循相关规范，结合建筑场所特点，尝试着思考分析，旨在抛砖引玉。不当之处，望批评指正。

[1] GB 50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[2] 浙公通字[2017]89号 浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南的通知[2017]89号文[J].