1高层建筑外墙火灾危险性
(1)外墙装修材料不合格，火势迅猛，烟火蔓延途径多，易形成立体火灾。高层建筑内部使用和储存的易燃、可燃物较多，火灾负荷很大。建筑内的楼梯间、管道井、垃圾道等各种竖向管井，是火灾迅速燃烧、蔓延扩大的重要途径。加上高楼受气压和风速的影响，使火势更猛烈，蔓延更迅速，极易使整幢建筑形成立体火场，“风助火势，火借风威”，在高层建筑中尤为突出。(2)灭火用水量大，供水难度大。目前在扑救高层建筑火灾时，主要用的灭火剂还是水。能否将水不间断的输送到灭火阵地，满足火场所需要的水压、水量，是战斗成败的关键。但高层建筑楼层高、楼梯长、铺设水带慢，水压很难满足高层建筑火场用水。
2高层建筑外墙消防给水系统设计思路
按照设计思路，外墙消防给水系统的作用很单一但很重要，就是为了扑灭高层建筑外墙初期火灾，并且在外墙火灾达到猛烈燃烧阶段时能够减缓蔓延进入建筑内部的时间，从而在短时间内使高层建筑外墙火灾不会蔓延成立体火灾。为消防部队扑灭火灾争取时间，减少人员伤亡和财产损失。不同于室内消防给水系统，外墙消防给水系统可以成为单独的一个系统，但有些设施可以和室内消防给水系统共用，比如:消防泵房，增压设备，水源等。
2.1系统基本组成
高层建筑外墙消防给水系统按照初步设计思路由喷头、消防管道、消防水泵、消防水池、水箱、水泵接合器、增压设备和水源等组成。通过特殊的喷头布置方式，起到扑灭外墙初期火灾以及阻挡外墙火灾迅速蔓延和有毒烟气蔓延的作用［2］。
2.2外墙给水系统工作原理
高层建筑外墙消防给水系统可以参照消防水幕系统来设计。当高层建筑外墙发生火灾时，消防水箱同过消防管网将水输入到安装在外墙的消防管网上，管网出水扑灭火灾或者阻止火灾向建筑内部蔓延，使火势不能在短时间内蔓延至高层建筑内部。火灾初始，消防用水是由高位消防水箱供给，随着消防水泵的正常启动运行，以后的消防用水将由水泵从消防水池加压供给。若外墙发生较大面积的火灾，可利用消防车从消防水池抽水，通过水泵接合器向外墙消防给水系统补充消防用水。
3高层建筑外墙消防给水系统的具体设计
3.1外墙消防给水系统的系统流量及压力分析
3.1.1外墙消防给水系统流量分析根据《高规》7.2.2条对高层建筑室内、外消防给水系统用水量的规定可以看出，对于不同类型的高层建筑，用水量也不一样。按照设计思路高层建筑消防外墙给水系统不存在这个问题，只要用水量能在外墙消防给水系统出水时保证能够保护整个外墙的面积就行。对照《高规》所规定的室内消火栓给水系统的用水量，我们可以在室内消火栓用水量上增加1.5倍用来当作外墙给水系统的用水量，并且可以不用考虑高层建筑类别。3.1.2外墙消防给水系统压力分析根据高层建筑的建筑高度和外墙面积，在保证压力足够系统出水灭火的情况下，我们可以根据情况选择高压消防给水、临时高压消防给水和临时高压消防给水这三种压力系统。三种压力系统区别仅限于是否能满足灭火时所需水量、水压，我们可以根据建筑物的实际情况给外墙消防给水系统选择压力系统。
3.2外墙消防给水系统主要设备分布形式设计
3.2.1管网在外墙的形态布置设计外墙消防给水系统管网在外墙上的分布，其主要作用就是为了扑灭外墙初期火灾，以及不让外墙火灾在猛烈燃烧阶段快速向建筑内部蔓延，为消防灭火救援争取宝贵时间。外墙消防给水系统管网在外墙上的分布(见图1)［3］。这个管网分布设想主要是从油罐外壁的喷水系统演变而来，管网围绕高层建筑外墙环绕分布，外墙着火时，外墙消防给水系统喷水不留死角，能够扑灭高层建筑外墙初期火灾并防止火势不迅速蔓延。当然，在高层建筑外墙布置给水管道时，在消防车能达到的灭火高度下，可以不布置给水管道。另外，室外消防给水管道管材的选择也应该考虑在内。外墙消防给水系统消防输配水管道材质的选择，应根据管径、内压和建筑所在的地理环境(我国南北温度差异较大，这也是选择管道管材该考虑的问题)，按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理的原则，进行技术、经济、安全等综合分析确定。近年来国内管材发展较快，新型管材较多，设计中应根据高层建筑具体情况，通过技术经济比较，选择安全可靠的管材。3.2.2喷头在外墙管道上的布置外墙消防给水系统在外墙上应布置探测器和喷头，用来探测火灾、均匀布水、控制喷水强度等。正确选用并合理布置喷头，对于外墙消防给水系统是否能有效控制和扑灭外墙火灾有至关重要(见图2、图3)。外墙消防给水系统的设计作用是为了扑灭外墙初期火灾，以及阻止外墙火灾迅速蔓延和防止产生的浓烟蔓延进入建筑内部危害建筑内部人员生命安全，因此喷头结构不同于自动喷水灭火系统，要求其将水喷洒成水帘状，成组布置时可以形成一道水幕。按照上面的思路，外墙消防给水系统在喷水时形成水幕或水帘，其形状如图2所示［4］。从图可以看出，外墙消防给水系统喷头若单排布置，则在竖向空间上水帘不能完全搭接封闭，会留下漏洞，因此，当喷头喷水用于形成“水墙”时，喷头在外墙上的布置(见图3)［5］。喷头喷水的水帘长度主要受喷射角度、喷头口径和供水压力的影响，喷射角度大、口径大、供水压力大，则水帘的长度就大，反之就小［6］。我们可以根据以上的特性来确定管网和喷头在外墙上布置的间隔。如果外墙给水系统压力大、喷头口径大、喷射角度大可在外墙每隔2～3层布置一道管网。反之可以每层布置一道管网，但相对的话成本会高很多。所以，在选择喷头的同时，我们尽可能的让外墙消防给水系统的压力能够比室内给水系统的压力大，可以节约成本。喷头的数量，我们得根据所选择的喷头单个能保护的面积和外墙表面积来确定。
4结束语
随着高层建筑火灾的多样性发展，越来越多的外墙火灾成了高层建筑火灾的主导，也给我们敲响了警钟，高层建筑火灾我们不能再局限于建筑内部的防护，外墙的防护同样重要。因此要预防和降低高层建筑外墙火灾带给我们的惨痛损失，不仅要在外墙装修材料上面下功夫，还需要多方面的考虑。我国对高层建筑外墙火灾现在仅仅局限于外墙保温材料的研究和应用，尚没有相关人员对高层建筑外墙消防给机电论文发表水系统进行全面的设计和研究，所以对外墙消防给水系统的研究对于我国消防机构来说是一项十分重要和迫切的工作。
作者：胡树花 杨柳 单位：萍乡市消防支队
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