随着我国改革开放的不断深入，建筑行业一直保持着突飞猛进的快速发展，但是随之而来的建筑火灾危险及其造成的生命财产损失也随之增大。根据公安部消防局统计，2016年全国共发生火灾近31.2万起，共造成约2647人伤亡，其中近1582人死亡，约1065人受伤，直接造成经济损失达37.2亿元。由此可见建筑火灾的危害是相当巨大的。因此，作为保护建筑及生命财产安全的消防给排水设施，自然越来越受到人们的重视，尤其是在火灾初期能够提供消防用水的高位消防水箱间的设计，更是受到消防给排水设计、消防审查及验收等部门的严格把关。

1、高位消防水箱间

高位消防水箱间是为单体建筑物或小（厂）区内群体建筑物提供火灾初期室内消防用水量及保证消防用水水压的场所，一般设置在单体建筑物或建设场地内建筑群的最高处。其内主要设备有：高位消防水箱和增压稳压消防给水设备。

1.1高位消防水箱

高位消防水箱指符合规范要求的静压满足最不利点消火栓水压的水箱，其主要作用是供给建筑初期火灾时的消防用水水量，并保证相应的水压。我国国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第6.1.9条第1款强制性条文明确规定：“高层民用建筑、总建筑面积大于10000m2且层数超过2层的公共建筑和其他重要建筑，必须设置高位消防水箱。”不同性质的建筑对高位消防水箱最小有效容积的要求见表1所示。

表1高位水箱有效容积要求

注：1.当第6项规定与第1项不一致时应取其较大值；

2.高位水箱容积指屋顶水箱，不含转输水箱兼高位水箱。

1.2增压稳压消防给水设备

在很多情况下，由于建设条件的受限，高位消防水箱的设置高度及其最低有效水位无法满足灭火设施最不利点处的静水压力要求，这时就要使用增压稳压消防给水设备来保证该静水压力。增压稳压消防给水设备主要由（立、卧式）隔膜式气压罐和水泵构成。增压稳压消防给水设备的设置条件见表2所示。

表2增压稳压消防给水设备的设置条件

注：当高位消防水箱的设置不能满足本表第1～4款要求时，应设增压稳压消防给水设备。

2、高位消防水箱间设计中出现的常见问题及解决措施

高位消防水箱间是室内消防给水系统中非常重要的组成部分之一，里面储存了一定量的消火栓用水、自动喷淋系统用水等其他自动水灭火设备的用水。火灾初期，火势起势不大，火灾蔓延速度不是特别快，处在一个只要能及时灭火，就能在很大程度上控制火势的阶段。因此，高位消防水箱在火灾初期控制火势的作用是显而易见、不可或缺的。它在供给失火建筑物初期消防用水的同时，也为消防部队能尽快到达现场组织力量进行人工灭火提供了缓冲时间。

2.1、多层建筑消防水箱有效容积选择错误案例

例如某多层建筑其建筑高度为25.2m，首层或一、二层为商业服务网点，三层及以上为住宅，设计人员依据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.1条第4款之规定：“建筑高度大于21m的多层住宅，不应小于6m3”，便确定该多层建筑的高位消防水箱有效容积为6m3。

错误原因：设计人员对建筑物的定性有误，虽然商业服务网点是指设置在住宅建筑的首层或首层及二层的每个分割单元建筑面积不大于300m2的小型营业性用房，但依然属于商业用房（公共建筑），其火灾危险性较住宅大，而不能将其简单的归为住宅建筑。由此会导致该建筑消防水箱有效容积不足，则不能保证火灾扑救初期所需的用水量，会对控制火灾的蔓延造成不利影响。

改进措施：该多层建筑按照《建筑设计防火规范》GB50016-2014应确定为住宅与其他功能合建的公共建筑，依该规范第5.4.10条第3款之规定：“住宅部分和非住宅部分的安全疏散、防火分区和室内消防配置，可根据各自的建筑高度分别按照本规范有关住宅和公共建筑的规定执行；该建筑的其他防火设计应根据建筑的总高度和建筑规模按本规范有关公共建筑的规定执行”。因此，设计人员在确定消防水箱有效容积时应按照《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.1条第4款多层公共建筑不应小于18m3之规定执行。

2.2、高位消防水箱设置位置或架空高度不足案例分析

例如某多层公共建筑，共四层，建筑功能均为商业及其附属用房，全楼设置了室内消火栓系统，采用临时高压消防给水系统，屋面设有有效容积18m3的高位消防水箱间。设计人员为满足建设单位对建筑物外立面造型的要求，疏散楼梯间设计为不突出屋面，因此将高位消防水箱间设置于四层，其内的高位消防水箱底设置于较本层地面高0.6m处，本层同时有商业用房，也设置有室内消火栓系统。

错误原因：违反了《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.2条之规定：“高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施”。设计人员在设计过程中只是一味的满足建设单位的要求，而忽视了国家相关规范对于高位水箱间的设计要求。一般情况下，为满足消防水龙带的连接和使用，室内消火栓栓口的安装高度距地面宜为1.1m。而该工程中，高位消防水箱底设置于较本层地面高0.6m处，不满足上述规定，消防水箱作用之一就是要保证相应的静水压力要求，水箱高度的高低决定着其相对于最不利点水灭火设施的静水压的大小。所以水箱压力的高低对于扑救建筑物顶层或附近几层的火灾关系也很大，压力低可能出不了水或出现达不到要求的充实水柱，如果设置了自动喷水灭火系统，也不能启动自动喷水系统报警阀压力开关，从而影响灭火效率。

改进措施：对于该工程的情况，有以下两种办法解决：

（1）将高位消防水箱间设置于屋面；

（2）将设置于四层的消防水箱箱底抬高至距地面1.1m以上。这两种方法都能够满足规范对于水箱设置位置的要求，但是第二种做法会造成本层层高过高，导致空间上的浪费，从而影响建筑物外观效果，不经济的同时也会造成水箱及增压稳压设备设备检修不便，故一般不建议采用。

2.3、高位消防水箱间未采取保温防冻措施案例分析

例如甘肃省武威市某设有室内消防给水设置的公共建筑，位于寒冷地区，该建筑屋面设有高位消防水箱间，给排水专业未说明保温采暖措施，暖通专业未对该水箱间进行采暖设计。

错误原因：违反了《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第5.2.5条强制性条文规定：“高位消

防水箱间应通风良好，不应结冰，当必须设置在严寒、寒冷等冬季地区的非采暖房间时，应采取防冻措施，环境温度或水温不应小于5℃”。高位消防水箱是水灭火设施在火灾中的第一供水点，也是控制火势的第一道防线，其内的消防用水必须第一时间作用，不能因为结冰、冰冻等原因导致无法使用。2007年4月6日，东北某市一汽配城突发大火，该市共出动14个消防中队、78台消防车、274名消防官兵参与灭火工作，但火势持续13h无法扑灭，事故造成1人死亡、多人受伤、100多户居民被疏散，生命财产损失惨重。事后调查发现，在火灾发生时，因为高位消防水箱没有采暖，冬季便把高位消防水箱内的水全部放空，恰在冬季该建筑物起火没有水灭火，自动喷水系统没有水扑灭初期火灾，致使火灾迅速蔓延，导致建筑物整体被烧毁。

改进措施：

（1）消防给排水设计人员在设计高位消防水箱间时应向暖通专业设计人员提出保温要求，由暖通专业保证其5℃以上室温；

（2）消防水箱和管道采用电伴热保温，电伴热带外的保温层厚度为50mm；

（3）对于短时间有冰冻危险的可做防冻保温，水箱和管道保温厚度经计算确定，保温材料应采用燃烧性能A级或B1级保温材料；

（4）可在水箱间内设施电加热器，保持水箱间环境温度。

2.4、高位消防水箱间进水口与其溢流边缘的高差计算有误安全分析

例如某高位消防水箱间，进水口管径DN50，设计标高19.20m，溢流漏斗边缘设计标高19.05m，设计人员以此为依据计算出进水口与溢流边缘高差为150mm，认为满足相关规范要求。

错误原因：违反了《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）第3.2.4C条强制性条文规定：“从生活饮用水管网向消防、中水和雨水回用等其他用水的贮水池（箱）补水时，其进水管口最低点高出溢流边缘的空气间隙不应小于150mm”。该工程中设计人员对于进水口最低点与溢流边缘高差的计算依据是错误的。因为在给排水设计中，一般注明给水管标高为管中心线标高，而不是管底标高，进水管口属于给水管，管径DN50，则进水管口最低标高应为19.175m，而不是设计标高19.20m，计算得进水口与溢流边缘高差为125mm，不满足上述规范中高差不小于150mm的防止回流污染的要求。因为进入的消防用水不属于生活饮用水，贮存消防用水的水箱内水质低于生活饮用水，高差不足有可能导致产生倒流污染，导致生活饮用水系统水质劣化。

改进措施：在该例中，设计人员可以在水箱本体高度允许及保证水箱有效容积满足规范要求的前提下做如下两种改进，使得进水口最低点与溢流边缘高差满足150mm即可：（1）提高进水管口设计标高；（2）降低溢流漏斗边缘设计标高。

3、结束语

综上所述，高位消防水箱是设置有消防给水设施建筑物的必要及重要的构成部分。其设计的科学性、合理性直接关系到建筑物的安全以及人民大众的生命财产安全，因此需要得到给排水设计人员的足够重视。在高位消防水箱的设计中，设计人员要强化对设计缺陷等问题的认识，加强对相关给排水规范的理解，掌握其工作运行原理，透彻理解规范条文的含义，应依据工程实际，寻求合理、细致、最佳的设计方案，并在设计中不断总结，在总结中不断完善；同时消防维护巡查单位也要加强对高位消防水箱间设施的日常管理、巡视及维修工作，增强建筑物使用者的消防安全意识；方能使高位消防水箱在建筑物的防火、灭火工作中发挥其应有的作用，减少火灾造成建筑物以及人们生命财产的损失，以最小的成本得到最大的消防安全效益。