摘要：高层建筑是建筑工程的建筑消防设计关系到人们的生命安全。当前建筑在施工过程中采用的材料多数都是可燃性的，为了避免火灾灾情的出现，就要强化高层建筑消防设施，杜绝火灾蔓延的可能性。为了提高建筑火灾防范能力，在设计建筑给排水系统时必须进行消防设计，完善高层建筑内部消防体系，为居民提供安全可靠的保障。本文主要根据以往工作经验和工程实例，对高层建筑给排水消防设计要点进行总结，论述了高层建筑给排水消防的优化设计方法。
关键词：高层建筑；给排水系统；消防设计
高层建筑由于其建筑规模大、层数多，建筑物内同时容纳的人员较多，人员构成复杂等特点，所以火灾隐患多，火灾后带来的损失也更大。由于楼层较多，人员疏散更加困难。在高层建筑的设计过程中，消防水系统的设计作为高层建筑中的一个重要组成部分，越来越受到关注。高层建筑给排水消防设计人员必须掌握相关的基础设计要求，并对给排水消防设计重点进行深入探究。
1 工程概况
本建筑位于深圳市罗湖区，总占地面积 42353.96m，总建筑面积 584642m，其中A座塔楼建筑面积 216192m。建筑消防设计按一类超高层考虑，但《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）中已不适用，初步设计由境外公司“ARUP”作消防性能化设计，经专门成立的消防审批专家组审批通过，施工图设计阶段根据建筑的调整及深化，消防给水的设计适当调整，但总体系统原理仍按“消防性能化审批结果”设计。本设计范围包括A座建筑的室内给水、排水及消防给水系统。
2 高层建筑给排水消防设计要点
2.1 消防泵房的设计
一般情况下，消防泵房设置于建筑物中（也可独立建造），消防泵房耐火等级不应低于二级，开向疏散走道的门应采用甲级防火门。消防水泵房应设置门槛等防止水淹的措施。消防泵房内排水应单独设置集水坑配套潜污泵提升排出，不得与消防泵房外用排水沟等形式联通，以防烟气、火势蔓延，影响消防供水安全。
2.2 室内、外消火栓系统设计
本建筑室外消防用水的水量、水压均由市政管网保证。市政给水管网紧邻建筑的两侧，室外消火栓也尽量利用市政消火栓，当间距或位置不能满足本工程要求时，加设室外消火栓。市政水压为0.15MPa，满足室外消防用水的要求；在对室内消火栓进行设计时，根据初步设计中消防性能化的设计方案，本建筑消防设计按同一时间内火灾次数为一次设计，消防储水量按储存一次全部用水量储存540m。
对消火栓系统进行控制，需要把握以下要点：86~98层消火栓系统的压力，平时由98层屋顶消防水箱及稳压装置保持。当管网中的压力下降10％时，启动稳压泵，系统压力恢复到工作压力后停泵。火灾时稳压泵启动后，系统压力继续下降，当管网中的压力下降15％后，通过管路上的压力开关启动91层消火栓加压泵，此时稳压泵停止工作。压力开关有两个，一个设在水箱间内，另一个设在消防泵房内。其它楼层的消火栓系统为常高压系统，均由91层的消防水池或中间设备层的消防减压水箱保证其水量及水压，各区底部静压超过0.5MPa的采用“可调式”减压稳压消火栓。
2.3 灭火系统选型及具体设计
（1）自动喷水灭火系统设计
设置范围是本建筑除地下层的高、低压配电间、柴油发电机房、小于5m 的卫生间、用电机房等不易用水扑救的房间外，其余2房间均设有自动喷水灭火系统。其中地下车库按中危险二级设计，其它部位按中危险一级设计。自动喷水灭火系统的分区与室内消火栓系统相似，消防转输泵、消防转输水箱、消防减压水箱、消防水池均与消火栓系统共用。自动喷洒的分区考虑水力报警阀的位置，主要以避难层、设备层划分。水力报警阀的设置位置尽量考虑供水高差不大于50m。报警阀配置时保证每个报警阀的供水高差不大于50m，负担的喷头总数不超过800个（不包括吊顶内增设喷头）。每层水流指示器前的水压大于0.4MPa的设有减压孔板。
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建筑内的所有防火卷帘均采用特级防火卷帘，其背火面耐火极限不低于3.0h，所以不用喷水保护。在每个防火分区内，自动喷水灭火系统干管上均设置信号阀和水流指示器，信号阀与水流指示器之间的距离不小于0.3米。在管网末端设有试水装置或试水阀。
在自动喷水灭火系统中要加强对加压泵的控制，火灾时喷头喷水，该区水流指示器动作，向消防控制中心发出信号，同时报警阀动作，敲响水力警铃。82层以下为常高压系统，火灾后手动关阀。83层以上为临时高压系统，火灾时报警阀上的压力开关向消防控制中心报警并自动启动91层喷洒泵。消防结束后，手动停喷洒泵。
（2）大空间智能型主动喷水灭火系统设计
设置范围是本建筑的1～4F、78F、93～98F的中庭设有“大空间智能型主动喷水灭火系统”，系统装置采用ZSS-25水炮。该系统的工作原理是ZSS-25水炮为探测器、水炮一体化设置，火灾发生时红外探测传感器感知火灾，经分析处理确认后，先定位再打开电磁阀，启动水炮泵进行射水灭火，直到将火扑灭，装置发出信号关闭电磁阀，水泵停泵，若有新火情，装置将重复运行。本系统设有水流指示器与电信号阀，系统完全独立，在各分区的末端最不利点处设有模拟末端试水装置。每个水炮的流量为：5L/s。因本系统为自动喷水系统的替代（大空间自动喷水不起作用处），且水量小于自动喷水的用水量，因此消防水池没有增加该部分水量。水泵由自动喷洒加压泵保证。系统稳压与自动喷洒系统共用98F消防水箱。1～4F由38F消防减压水箱经减压供给。
（3）气体灭火系统设计
设置范围是地下四层至98层的高、低压配电室、变配电室、柴油发电机房等不宜用水扑救房间。气体灭火系统的设计由专业设 备厂家配合设计，本设计仅预留钢瓶间。气体采用“七氟丙烷”灭火。气体灭火系统的启动由保护区内的温感或烟感探测器控制。火灾时保护区内、外警种鸣响，讯号灯发出“不可进入，迅速离场”闪光，同时受保护区通风防火阀、百叶窗等立即关闭。值班人员从控制盘上得到讯号后，应立即查看房间，如误报手动停止讯号；如遇火警应立即回到控制盘处，并向有关部门报告。所有讯号均重复显示在消防控制中心的控制盘上。此系统同时设有手动控制开关，当有人值班打到手动，无人值班打到自动。防护区设置的泄压口高度必须位于净高2/3以上。
2.4 给排水消防系统预警系统设计报警
高层建筑给排水消防设计要安装报警阀，利用报警阀在出现灾情时向楼内住户和监控室工作人员报警，提示险情。一般，给排水消防报警阀都是与自喷水泵相连接的，主要原理是利用供水喷出的水流压力开启报警阀开关，然后报警阀同时响起警报。为了保证消防系统任何时候都可以发挥作用，设计人员在进行给排水系统设计时，可进行双路供水设计，即从消防水池中接入消火栓的供水管为2个不互相影响的独立水管，确保消防栓供水的实时性。
2.5 消防排水设计
消防排水设计作为消防系统的一部分，主要需要注意两个方面。其一是为消防电梯底部设置可靠的排水设施。高层建筑有其特殊性，消防人员必须借助消防电梯迅速到达火场，不能将大量体力损耗在楼梯上。所以火灾中消防电梯的正常使用尤其重要。电梯底部的排水是保障电梯不被灭火所产生的废水影响的重要设施。其二，很多建筑物设有地面排水沟。需要注意的是避免排水沟跨越防火分区。防止火灾时排水沟不能封闭，两个防火分区间串火串烟，这点以车库尤为常见。
3 结语
做好高层建筑的给排水消防设计意义重大，因此作为相关的设计人员，需要对高层建筑的给排水消防设计工作给予足够的重视。在进行高层建筑给排水消防系统设计时，需要把握消防泵房设计、室内外消火栓系统设计、灭火系统选型设计、预警系统设计及消防排水设计要点，确保形成全方位的、科学的消防系统设计方案，以彰显高层建筑的安全效益。
参考文献：
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[2]王致颖.试分析建筑室内给排水消防设计措施[J/OL].中国建材科技：1[2019-03-22]
[3]赖剑芳.浅谈建筑室内给排水消防设计及施工分析[J].四川水泥，2018（12）
论文作者:许惠军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：消火栓论文; 报警阀论文; 给排水论文; 高层建筑论文; 系统论文; 火灾论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第8期论文;