医院建筑消防设计中几个问题的探讨

周建昌+钱宁亚

【摘 要】通过对高层医院建筑消防用水量、消防水箱、消防水池、区域消防系统、消火栓系统竖向分区等几个问题的探讨，提出了医院建筑消防设计中的重点，给出了具体的设计方法、方案，提高了消防设计的合理性、经济性。

【关键词】医院 建筑消防 设计 问题 探讨

【Abstract】By discussing several issues rise hospital building fire water， fire water tank， fire water， regional fire protection system， fire hydrant system vertical partitioning， the proposed hospital building fire protection design emphasis is given specific design methodology， program to improve the fire protection design is reasonable， economy.

【Key words】Discussion hospital building fire protection design

引 言

医院建筑的消防系统主要包括室外消火栓系统、室内消火栓系统、室内自动喷水灭火系统、室内灭火器系统、室内气体灭火系统。有些医院建筑还涉及到自动扫描射水灭火系统等。

在医院建筑消防设计中有几个问题需要重视，下面我们逐一进行分析探讨。

一、高层医院建筑消防用水量

高层医院建筑属于一类公共建筑。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005年版，以下简称《高规》）第7.2.4条规定了高层医院建筑的消防用水量。

医院建筑主要包括医技建筑、门诊建筑、病房建筑等。在我们设计的单体医院建筑中，其功能往往不是单一的，而是将两种或者三种功能综合在一个单体中，如门诊医技楼、门诊病房楼、医技病房楼、门诊医技病房综合楼等等。

有人认为应将具有两种或者三种功能的医院建筑划为综合楼来考虑，消防用水量应按一类高层综合建筑来选取，这样的结果是同等高度的医院建筑室内、室外消防用水量均各增加了10L/s。笔者认为，这种看法欠妥。因为《高规》明确将医院作为一类高层建筑的一个特殊类别单列出来，医院的功能已经包括了医技、门诊、病房、办公等功能，以上功能都是医院功能的一部分，虽然可能医院建筑的名称叫做“综合楼”，但是没有必要将其按综合楼来看待、觉得增加室内外消防用水量对于医院建筑更保险了。

二、消防水箱

（一）低层医院建筑消防水箱

对于低层医院建筑，有关消防水箱的规定见《建筑设计防火规范》（GB50016-2006，以下简称《低规》）第8.6.3条。

在低层建筑中，对于设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压，可不设消防水箱。

设置临时高压给水系统的建筑物，应设消防水箱或气压水罐、水塔，并应符合下列要求：

（1）應在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱；

（2）室内消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱），应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量不超过25L/s，经计算水箱消防储水量超过12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱消防储水量超过18m3时，仍可采用18m3。

第（1）条明确了需要设置消防水箱的建筑物的消防水箱位置。消防水箱需要设在屋顶消防水箱间内，要高于建筑功能层。对于医院建筑来说，要高于病房层、门诊层或医技层等功能层。一般来说，消防水箱间位于最高功能层的上一层或屋顶，虽然水箱储水容积满足消防要求，但水箱压力无法满足消防要求，所以仍然要加消防增稳压装置。

第（2）条明确了确定消防水箱储水容积的原则和方法。

（二）高层医院建筑消防水箱

1.高层医院建筑设置消防水箱的条件

对于高层建筑来说，是否应该设置消防水箱，《高规》第7.4.7条规定：采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱。

很显然，只有在常高压给水系统中，才可不设高位消防水箱。而在实际医院工程实例中，每个医院院区，无论规模大小，其给水管网要么接自市政给水管网，要么接自自备井，几乎不可能做成常高压给水系统。所以，在医院高层建筑消防设计中，给水系统通常均是临时高压给水系统，也就是说，绝大多数情况下必须设置高位消防水箱。

我们在医院工程设计过程中，曾经遇到过这样一个实例。某医院病房楼屋顶原来设有消防水箱，但业主考虑在消防水箱所在屋顶加房间作为休闲层用，想取消位于消防水箱间内的消防水箱。他们认为，在院区水泵房内设有消防给水泵组，再并联上几个压力式气压罐，就是常高压给水系统了，屋顶消防水箱可不设。业主征求我们意见时，我们给出了否定的答案：加上压力式气压罐使系统里保持压力并不等于整个给水系统就是常高压了，并且气压罐的调节容积十分有限，完全满足不了消防储水量的容积要求。

2.高层医院建筑消防水箱的位置

对于高位消防水箱的设置位置，既然是高位消防水箱，就应放在该建筑的最高处，一般放置在屋顶机房层专用消防水箱间内。消防水箱间不应设置在病房、诊室、办公、手术等功能性房间的上方，一般设置在公共卫生间、库房、开水间、污洗间等辅助房间的上方。

3.高层医院建筑消防水箱容积

根据《高规》，高层医院建筑均为一类高层建筑，其高位消防水箱有效储水容积为18m3。有些观点认为消防水箱储水容积中还应包括自动喷水灭火系统的10min消防用水量，通过对规范规定的理解和对消火栓系统与自动喷水灭火系统两种系统原理的分析，我们认为这种观点是不对的。

三、区域消防系统

对于一所医院尤其是较大型综合医院来说，院区内可能有几栋甚至十几栋医用建筑，包括病房楼、门诊楼、医技楼、办公楼等。这些建筑高度不一、规模不等、功能差别较大，就每个建筑单体而言，可能每栋建筑都需要设置消防水箱和消防增稳压装置。但实际上，每个院区一般都很集中，院区内建筑也相距不远，我们可以把整个院区看作一个区域系统，院区的消防系统可以是一个“区域消防系统”。

既然是一个“区域消防系统”，那么既可以在院区内设置一个消防水泵房、一个消防水池，也可以仅在最不利建筑的顶部设置一个消防水箱和一套消防增稳压装置（包括消火栓增稳压装置或自动喷淋增稳压装置，或者二者兼有）。

如何选取最不利点，或者说最不利建筑呢？一般来说，最不利建筑是院区内最高的建筑。如果院区内有两座建筑的建筑高度相当，一般可根据其与院区水泵房之间的距离来判断，距离院区水泵房较远的建筑为最不利建筑。

以上所说设置一个“区域消防水箱”的前提是整个院区的消防系统（包括消火栓系统和自动喷淋系统）是一套大系统，即满足：整个区域设置一个消防水泵房、一座消防水池、一套消防给水泵组（包括一套消火栓给水泵组、一套自动喷淋给水泵组等），室外消防给水管网是环状管网。在选取最不利建筑后，下一步是确定“区域消防水箱”的设计参数。

首先应统计确定院区内每个单体建筑的消防用水量，从中选择一个最大的消防用水量值作为区域消防用水量，以此来确定“区域消防水箱”的储水容积。

如果是一个新建院区，院区内建筑比较集中，构建一个“区域消防系统”在技术上是最合理的，在经济上是最划算的，在操作上是最容易实现的。如果是老院区，多数建筑已经存在，只是为了医院发展，新建了一两座病房楼或门诊楼等，则要具体情况具体分析，从技术和经济上分析“区域消防系统”构建的可行性和合理性。

四、消火栓系统

（一）消火栓系统分区的依据

关于高层建筑消火栓系统竖向分区问题，《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。

通过工程实践我们发现，当前高层医院建筑的功能设计通常是以下情况：（1）高层医疗综合楼：包含病房、门诊、医技等全部医疗功能或者是其中的两种，通常病房部分设置在建筑物的顶部，门诊、医技部分设置在建筑物的底部。一般来说，门诊部分在建筑物中的配置位置是高层部分的一层至六层（一般不超过六层），再加上裙房部分，通常是按高层与裙房一致的原则来布置各科室门诊。（2）高层门诊楼：单一的高层门诊楼并不多见。（3）高层病房楼：单一的高层病房楼较常见。

在进行高层医院建筑消火栓系统设计时，我们应该根据高层医院建筑的建筑高度并结合其功能布置来做。《高规》中规定消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。如果将其理解为建筑高度不超过100m，消火栓系统就不必分区的话，这是不对的。高层医院建筑消火栓系统还包括屋顶消防水箱间内消火栓增稳压装置，消火栓增稳压装置会产生20m～30m左右的压力h2（这部分压力应通过计算确定），用于保证消火栓系统最不利点的压力要求。所以在计算消火栓栓口的静水压力时，应该考虑加上消火栓增稳压装置的压力h2。把某个消火栓栓口与屋顶消火栓增稳压装置之间的高差记作h1，我们计算h=（h1+ h2）值。如果计算到某一层的h值超过1.00MPa了，则这一层及其以下的楼层的消火栓系统和这一层以上楼层的消火栓系统就应该分区了。

通常的高层医院建筑消火栓系统如果需要竖向分区，分成高区、低区二个区即可。从我们的工程实践来看，比较普遍的做法是：高层医院建筑（带有裙房）的主楼高层超过裙楼高度或楼层的这部分楼层的消火栓系统管网为高区，主楼高层不超过裙楼高度的这部分楼层和裙楼部分消火栓系统管网为低区。

结合上述有关高层医院建筑的功能位置分析，一般高层病房部分消火栓系统为高区，门诊、医技部分消火栓系统为低区。当然，这只是经验，一切都应该经过计算，根据h值来确定消火栓系统的分区。

（二）消火栓给水泵组的设置

消火栓系統分区后，消火栓给水泵组应当如何设置呢？下面介绍两种方案：

（1）高区、低区消火栓给水泵组分别配置一套。两个区的消火栓泵组单独从消防水池吸水，单独向本区消火栓给水管网供水。在选择消火栓给水泵组时，高区、低区消火栓泵的流量相同，扬程不同。这种方案的优点是高区、低区完全独立，可靠性高；缺点是造价较高，占空间较大。

（2）高区、低区消火栓给水泵组共同配置一套。消火栓泵组从消防水池吸水，向高区、低区消火栓给水管网供水。在选择消火栓给水泵组时，消火栓泵的扬程应根据高区确定。当然应在接往低区消火栓给水管网的二条消火栓泵出水管各加减压阀一个。这种方案的优点是经济合理，节省空间，可靠性较高。

（三）高层医院建筑消火栓给水管网的敷设

无论是高区消火栓给水管网还是低区消火栓给水管网，各区均应在横向、竖向上连成环状，以保证消防供水的可靠性。高区、低区消火栓横干管应分别在本区最高层和最底层顶板下敷设。

（四）高层医院建筑消火栓水泵接合器的设置

水泵接合器的作用是发生火灾时供消防车通过它将消防用水输入室内消火栓给水管网。基于此，高区、低区消火栓给水管网均应有各自区的水泵接合器。目前国内常用消火栓水泵接合器的流量为10～15L/s，所以一般每个区配置两台水泵接合器。消火栓水泵接合器进入室内后，直接和相应分区的消火栓给水环状管网连接。对于水泵接合器在室外的设置位置，《高规》上有明确规定。

五、消防水池

（一）设置消防水池的条件

消防水池在医院建筑消防系统中占有很重要的地位。形象地说，消防水池就是医院建筑消防系统的“弹药库”，没有消防水池的储水，建筑消防系统就完全失效了。

对于什么情况下设置消防水池，《高规》第9.4.1条做了以下规定：

（1）当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量；

（2）市政给水管道为枝状或只有1条进水管，且室内外消防用水量之和大于25L/s。

只要建筑符合上述规定的任一条，就必须设置消防水池。

通过我们对医院工程设计实践，医院建筑均需设置消防水池。

（二）消防水池有效储水容积

《高规》第9.4.2条对于消防水池储水容积的确定做了以下规定：

（1）当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量与室外消防用水量不足部分之和的要求；当室外给水管网供水充足且在火灾情况下能保证连续补水时，消防水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量。

（2）补水量应经计算确定，且补水管的设计流速不宜大于2.5m/s。

（3）消防用水与生产、生活用水合并的水池，应采取确保消防用水不作他用的技术措施。

在医院建筑工程设计实践中，为了保证消防安全，通常消防水池有效储水容积按满足火灾延续时间内室内消防用水量与室外消防用水量之和的要求来确定。如果消防水池的设置在空间上有限制，可适当考虑减去火灾延续时间内可稳定补充的水量。

通过前述“区域消防系统”概念的阐述，医院建筑群可共用消防水池和消防泵房。消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢建筑计算。

结 语

消防安全关乎民生，尤其是医院建筑的消防安全至关重要。在医院建筑消防设计中应精心设计，确保建筑物及人员的生命财产万无一失。