摘要：对于高层建筑来说，由于楼层高度较高、人员密集，一旦发生火灾事故，将会导致十分严重的后果，造成大量的人员伤亡和财产损失，因此，在高层建筑设计中，给排水消防设计显得十分重要。科学合理的设计能够在火灾发生时尽可能降低对人员和财产带来的伤害和损失。因此，需要建筑设计人员对其进行合理的设计，加强对此方面的重视程度。
关键词：高层建筑；给排水；设计；消防
1高层建筑给排水消防设计的重要性
随着社会的不断发展，我国城市化建设速度不断加快，越来越多的高层建筑出现在我们的生活中。不可否认，城市中高层建筑的数量体现了该城市的发达程度，同时以其现代感和舒适感提升了居民的生活质量。但另一方面，在高层建筑中同样存在着一定的安全隐患，其中火灾隐患就是最为突出棘手的问题。在高层建筑中，人口密度相对较大，电气设备以及易燃物品相对较多，稍有不慎就会引发火灾。因此高层建筑给排水消防设计人员应充分认识到问题的重要性，在设计初期将未来可能引发火灾的因素考虑全面，并结合具体的情况对高层建设给排水进行合理有效的设计。
2高层建筑给排水系统设计特点分析
高层建筑给排水系统设计具有以下几个特点：高层建筑的消防供水管道静水压力较大，如果采取单区供水方式提供水源，一方面会影响正常使用，另一方面会对供水管道造成极大的压力从而减少供水管道的使用寿命。因此在高层建筑中，供水方式应该进行分区供水，使供水管道中的静水压力降低，保证给排水系统的安全运作。其次，高层建筑消耗水量大，供水管道相对较长，在高层建筑内采用可以使管内压力稳定、减少管内堵塞物的新材料、新技术型管道供水已经逐渐成为一种趋势。第三，高层建筑存在的一个明显的安全隐患，就是火灾。高层建筑可诱发火灾的隐患众多，且一旦失火，火势范围大、蔓延速度快、扑救难度高。因此相对于低层建筑，高层建筑对消防系统给排水的要求很高。另外，消防车上消防云梯的长度一般在30米至60米之间，高层建筑物起火，单纯依靠外部救援的希望较小，并且越早发现火情，越能及时进行扑救，火灾造成的损失就会越小因此高层建筑消防系统的给排水设计应充分重视自救能力和自救效果。
3消防给排水系统的设计要点
3.1室外消火栓系统
室外消防某工程应设计2路消防进水，一路市政进水在小区内成环，上设室外消火栓，消火栓的间距小于120 m，离路边不大于2 m，设置在建筑物边离建筑物大于5 m。进口处设置倒流防止器；一路室外消防用水储存在消防水池，设置消防车取水口，取水口保护半径150 m，超出消防取水口保护范围的增加室外消火栓增压泵，利用消火栓替代消防车取水口，消防水泵房内设置一套稳压设备给室外取水口管网稳压。该系统的优点：室外消火栓有2套管网，系统安全，对市政水源影响小。缺点：2套管网增加系统造价，消防水泵房多设置一套稳压设置增加水泵房的面积和维护成本。
3.2室内消火栓系统
3.2.1室内消防系统
在高层建筑中，消火栓给水系统的选择要符合保证消防系统的安全可靠，还应到达到经济、合理的供水形式选用标准。如某工程采用区域集中的消防给水系统，共用消防水池。本项目高度99.3 m，消火栓栓口的静水压力大于1.0 MPa时，采用分区给水形式。1~3层及地下室为低区，低区环网设置在3层商业屋面，4栋塔楼设置为高区，高区管网设置在转换层。分区供水方式采用减压阀分区供水方式，该供水方式具有系统简单、造价低的优点，还可以满足经济、安全的要求同时在后期的维护管理方面较为方便，但是对减压阀性能的要求较高，最好采用可调式减压阀，设定阀后压力并维持不变。该消防系统使用的是一套水泵，一座水箱，一套电控设备，在很大程度上降低造价成本。
3.2.2消防水泵应选用特性曲线平缓型
在高层建筑发生火灾时，消防灭火系统不是一开始就使用达到设计流量的水枪。对于自动喷水系统而言，在火灾初期只需要开几只喷头，随着火灾蔓延喷头逐个开放。火灾初期，在消防系统用水量小于消防水泵设计流量时，会出现超压现象。该现象在高层建筑中影响尤为突出，严重影响消防人员的使用效果，同时对系统的承压能力也是较高的挑战，因此，在设计中应选择平缓型水泵。
3.2.3水泵接合器
水泵接合器的主要用途是，在室内消防水泵发生故障或遇到大火是室内消防用水不足的情况下，供消防车通过水泵接合器，将水送到室内消防给水管网以供灭火使用。相关规范明确规定了水泵接合器的设置要求，在保证水泵接合器与消防车水泵连接方便的前提下，还应有相应的消防水源。然而，实际当中许多设计者在设计时具有很大的随意性。一小部分的水泵接合器应该安装在墙角、转角或者地沟处，很难与消防车快速连接；水泵接合器设计数量不足；高区消防系统和低区消防系统水泵接合器没有分开设置，导致低区消防水压不够的情况。
3.3自动喷水灭火系统
3.3.1喷淋系统
由于自动喷淋系统具有系统、维护简单、方便，造价经济、灭火有效的优点，因而越来越受到世界各国的青睐（原理如图1）。在高层建筑发生火灾的同时，喷头爆破喷水灭火湿式报警阀后的水力警铃会发出报警信号、各个位置的感烟探测器也会在第一时间发出火警信号。高层住宅为了减少火灾损失，控制火灾蔓延，可以在住宅的厨房和入户门附近，设置安装简易、操作简单的自动喷淋灭火系统。以福州消防为例，该消防系统要求高层住宅前室设置简易喷淋，增加的造价不多，但对控制火灾蔓延非常有效。如某工程较为复杂，全面积设置自动喷水系统。地下室及裙房为低区，报警阀间设置在地下室。4栋塔楼为高区在每栋塔楼的转换层设置一个报警阀间，接该楼的喷淋，报警阀进口压力不超1.2 MPa。
图1
3.3.2采用合适的喷头
对于高大空间建筑自动喷水灭火系统而言，在应用技术中研究的关键：喷头构造、性能，因为，喷头的主要作用是探测火灾、喷水灭火，喷头选择、布置的合理性在很大程度上影响着灭火的效率与效果。因此，现阶段很多国家都加大各种性能喷头的研发力度，比如：大水力快速响应式喷头；自动启闭式喷头；大覆盖而侧墙型喷头等。通常使用的喷头由于穿透力较弱、水流量较小的特点，在净空高度超过8 m时，水流在接触到火焰之前就已经分散，无法使水冷却时吸收的热量，低于可燃物燃烧所达到的热量标准，所以灭火效果不好。如某项目层高不高的办公区采用K=80的普通喷头，商业部分采用快速响应喷头，SOHO采用大覆盖而侧墙型喷头，8~12 m的空间采用K=115的大水滴喷头，大于12 m的高达空间采用ZTZ-122消防水炮。
4结束语
给排水消防系统的合理科学设计属于高层建筑的关键构成，属于高层建筑建设过程中非常重要的安装工程项目。此文结合现今高层建筑物给排水系统中出现的问题以及设计的要求对高层建筑物给排水消防设计进行总结，使高层建筑物给排水消防系统得到可靠科学地设计。
参考文献
[1]陈京韵.试论高层建筑物给排水消防设计[J].价值工程，2017.
[2]崔经.高层建筑物给排水消防设计方法研究[J].中国公共安全（学术版），2017
论文作者:蒋斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/20
标签：高层建筑论文; 喷头论文; 水泵论文; 给排水论文; 火灾论文; 消火栓论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;