不具备消防给水管网条件或室外消防给水系统不符合消防供水要求的农村地区具有消防供水条件差,人员自救、逃生能力弱等特点,消防用水量的可靠性尤为重要。《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014,以下简称“水消规”)^[1]的实施,使消防用水量设计更有据可依,但工程实践中,在消防水池有效容积的认识上存在误区,有的工程不经计算直接取规范规定的最小值,还有的工程虽进行了消防用水量的计算,但直接选取消防用水量的计算值,仅确保了消防水的可用性而对规范规定的最小值未做考虑,这均降低了消防用水量的可靠性。本文分类计算、探讨了不具备消防给水管网条件或室外消防给水系统不符合消防供水要求的农村地区幼儿园建筑(绝大多数为单多层建筑,后续探讨过程对高层建筑不做考虑)的消防用水量^[2],以期为日后的设计或评估等相关工作提供参考。

探讨幼儿园位于不具备给水管网条件或室外消防给水系统不符合消防供水要求的农村,采用消防水池作为消防水源;幼儿园建筑为耐火等级一、二级的砖混结构且体积较小,灭火用水量较小,可直接依靠消防车所带水量实施灭火,不需设置室外消火栓系统;为节约占地,多将消防水池建于屋顶,考虑到建筑屋顶的承重问题,消防水池在保证消防用水量的前提下,体积应尽量缩小。基于以上分析,这类幼儿园消防用水量不考虑室外消火栓的用水量。

按照《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,以下简称“建规”)^[3]8.2.1第2条、第5条,高层公共建筑、建筑高度大于15m或体积大于10 000m³的办公建筑、教学建筑和其它单多层民用建筑,应设置室内消火栓系统^[3]。查“水消规”表3.5.2,室内消火栓设计流量取15L/s。幼儿园属于人员密集的公共建筑,按照“建规”8.2.4条,人员密集的公共建筑内应设消防软管卷盘或轻便消防水龙。根据“水消规”表3.5.2注2,消防软管卷盘、轻便消防水龙,其消火栓设计流量可不计入室内消防给水设计流量。据“水消规”表3.6.2,幼儿园建筑的火灾延续时间取2h。不同规模幼儿园建筑室内消火栓系统消防用水量计算如表1所示。

按照“建规”8.3.4第5条,大中型幼儿园应设置自动灭火系统,并宜采用自动喷水灭火系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)^[4]附录A,幼儿园火灾危险等级为轻危险级;据5.0.1条,喷水强度取4L/(min·m²),作用面积160 m²;据5.0.16条,持续喷水时间取1h;据12.0.1条,幼儿园建筑室内最大净空高度不超过8m,当保护区域总建筑面积不超过1 000m²,设置湿式系统时,按局部应用系统计算消防用水量;据12.0.2条,局部应用系统持续喷水时间取0.5h,喷水强度取4L/(min·m²);据12.0.3,当建筑采用湿式局部应用系统时,保护面积按最大保护面积200m²考虑。不同规模幼儿园自动喷水灭火系统消防用水量计算如表2所示。

根据“水消规”3.6.1条,消防给水一起火灾灭火用水量应按需要同时作用的室内、外消防给水用水量之和计算,2座及以上建筑合用时,应取最大者,并应按式(1)～式(3)计算:

式中V———建筑消防给水一起火灾灭火用水总量,m³;

V₁———室外消防给水一起火灾灭火用水总量,m³;

V₂———室内消防给水一起火灾灭火用水总量,m³;

q_1i———室外第i种水灭火系统的设计流量,L/s;

t_1i———室外第i种水灭火系统的火灾延续时间,h;

n———建筑需要同时作用的室外水灭火系统数量;

q_2i———室内第i种水灭火系统的设计流量,L/s;

t_2i———室内第i种水灭火系统的火灾延续时间,h;

m———建筑需要同时作用的室内水灭火系统数量。

幼儿园建筑属于民用建筑,根据“水消规”3.1.1第3条,同一时间内的火灾起数应按1起确定。

不具备消防给水管网条件或室外消防给水系统不符合消防供水要求的农村地区,室内外消防用水全部由消防水池提供,按照式(1)～式(3)消防用水量如表3所示。

从表3可以看出,对于h≤15m且V≤10 000m³的大中型幼儿园须设自动喷水灭火系统,而室内消火栓系统不在规范应设范围内。按照“水消规”4.3.4条,消防水池的有效容积应根据计算确定,但不应小于100m³,当仅设有消火栓系统时不应小于50m³。因此消防水池的有效容积应为100m³,与消防用水量的计算值存在差异。为降低消防水池工程造价,部分设计人员直接取消防用水量计算值作为消防水池的有效容积值,远小于规范规定值;对于h>15m或V>10 000m³的幼儿园建筑,室内消火栓系统消防用水量的计算值为108m³,部分评估人员在评估消防水池有效容积时,不经计算,直接取规范规定的最小值50m³,也是不合理的。

(1)农村地区消防供水条件差,且幼儿园内人员自救、逃生能力差,因此消防给水的可靠性尤为重要,在计算消防水池有效容积时应严格按照规范执行。

(2)消防水池的有效容积应计算确定,设计或评估时不应照本宣科,盲目套用规范内的数值。

(3)位于农村地区的幼儿园,当市政给水和天然水源不满足消防用水要求时,应设置消防水池,消防水池有效容积不得小于100m³。

(4)体积大于10 000m³或高度大于15m的幼儿园所在建筑,应设置室内消火栓系统,消火栓有效用水量不得少于108m³。

(5)只设自喷无须设置消火栓的幼儿园,若消防用水量的计算值小于100m³,消防水池的有效容积应仍取100m³。

(6)需同时设置自动喷水灭火系统和室内消火栓的场所,消防用水量按规范要求计算确定。