摘要：城市建设的脚步逐渐加快，超高层建筑在城市建设和规划中已经比比皆是，超高层建筑自身的特点——体量巨大、功能复杂等因素对于消防给水系统设计提出了更高更严格的要求，本文将通过对于几种超高层建筑消防给水方式进行研究和分析，从而探寻超高层建筑消防给水方式的设计新思路和新方法。
关键词：超高层建筑;消防给水系统;设计研究
高层建筑及超高层建筑已经逐渐成为国民经济快速发展背景之下的大趋势，也已经逐渐成为城市化进程的标志，超高层建筑的安全问题也需要人们提高重视程度，现阶段，我国的城市规划还无法完全应对超高层建筑的消防问题，在设计和建设中还未出台相应的规范化文件，因此，超高层的消防给水问题是保障超高层建筑安全的重要研究方向。
1高层建筑简介
现行的《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）3.1.2条中对建筑高度有相关的规定和划分：除住宅建筑外的民用建筑，建筑高度大于24m为高层建筑；建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。而参考《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）1.0.6条中对于建筑高度的规定：建筑高度大于250m的建筑，其防火设计应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证，所以在业内设计中通常将建筑高度超过250m及以上的民用建筑定义为超限高层建筑。
我国的超限高层建筑往往是集各种功能设施与一体，比如酒店、高级办公区、商业区等等，超限高层建筑往往是为了满足城市规划中的多用途、多功能的使用需求，超限高层建筑的设备相对较多，同一时段的人员相对密集和集中，可同时容纳人数约数万人。也正是基于这一点，超限高层建筑一旦出现火情，在人员疏散和灭火过程中相对困难，因此，在超限高层建筑中遇到火情时，应该做好自救处理，在此时消防供水能够及时满足需求就显得十分重要。
2超高层建筑消防给水系统设计
在现有的超高层建筑消防给水系统中，一般通过设置高位消防水箱来满足平时和消防用水，而消防水箱一般位于超高层建筑的设备层、避难层或屋顶。不同的消防给水系统一般根据需求采用不同的给水方式，以并联消防给水方式为例，在进行消防给水系统设计时，需要根据供水压力需求合理设置减压水箱和传输水箱，对于设置的位置、最优化的水箱容量及各设备的材质都需要满足超高层建筑的相关建筑规范要求。与此同时，对于不同建筑的使用功能和结构特点也需要纳入考虑因素之内，在工程建设过程中资金预算也是重要的一点，结合相应的成本预算选择合适且安全的管材及配件设施等。
2.1并联消防给水系统
常见的超高层建筑的高度为150米左右，若以此进行推算，地下的消防水箱至最顶层的距离至少为160米至170米之间，因此，在选择地下层消防泵房内的消防加压泵时，应该满足加压扬程大于170米，现阶段的消防加压泵扬程在200米左右，基本可以满足超高层建筑的消防供水压力。在超高层建筑高度在150米以内时，一般都选取并联消防给水方式，此种方式中的各分区供水都相对独立，抗干扰能力强，能够为建筑提供较为安全的供水保障，此种供水方式一般采用高区和低区分开设置高位消防水箱和消防水泵，相对独立存在的好处便是在后期管理上较为便捷，在能源消耗上更为节省。
2.2串联分区给水系统
串联分区供水方式是超高层建筑消防供水中十分常见和普遍的一种方式，该方式将建筑物划分成各个竖向给水分区，供水方式采取的是逐个区域增加供水的供水方式，国内应用较为广泛，标志性的应用典范便是上海东方明珠电视塔。此种消防供水方式的优点十分明显，在串联情况下各分区水泵的压力极为相近或相同，对于消防水泵和管材的要求比较低，如此便可以较为容易地实现相对稳定的消防供水需求，此种方式如若结合超高层建筑中避难层设置，将会充分发挥此种供水方式的优点，为了确保此给水系统的完备性，可以在超出消防车供水范围的位置增设加压泵与水泵集合器，满足中高区的供水需求，与消防车进行消防联动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3转输水箱及减压水箱给水系统
超高层建筑中为了保障临时的消防安全，会设置相应的避难层，而与此同时在消防系统给水设计过程中会融合转输水箱和减压水箱，而在避难层通常还会配备专业的给排水设备、暖通设备和电气设备，充分利用避难层的占地区域，但还要保障避难区的功能，为了节省水箱的占地面积，同时还要满足消防需求，中层消防水箱不宜低于60立方米，减压水箱不宜低于18立方米。
2.4以常高压给水为主的多种组合形式
超高层建筑的建筑高度一旦超过250米时，防火措施和消防措施就需要更为严格，当设计完成消防系统时需要进行更为专业的评估，提交至国家消防主管部门进行设计方案的研究和考证。在进行此种超高层建筑的消防给水系统设计时，需要考虑的因素有很多，比方说建筑供水的可靠程度，项目资金的投入情况，供水设备布局的合理程度及占用空间是否有不可控的限制因素，还需要将日常生活中的噪音因素及二次污染因素纳入考虑范围，且平时的维护管理及室外管网供水能力都是会影响超高层建筑的消防供水的因素，基于此种考虑，常高压的消防给水形式被纳入最为可靠的选择范围。
3系统存在的风险及应对办法
3.1超压问题
超高层建筑的消防系统十分负载，包括管路系统、控制系统等，对于系统的日常维护管理也要求更为高标准的技术规格，能够使超高层建筑消防系统稳定性出现波动的主要因素有两个，一是超压问题，即消防系统中的水压超出限定范围，从而影响管道、附加设备、元件的损坏，而产生这一问题的主要原因一般分为三类，第一，水锤现象，即由于故障或停电造成的消防泵突然停泵；第二，管网超压现象，即加压泵初期的小流量工作，大幅度提升了加压泵扬程从而出现超压；第三，减压阀失灵现象，即消防系统管网初期设计不够合理。为了解决这些问题，可通过消防泵的选择优化降低出现这些现象的几率，或在消防系统中增设泄压阀、安全阀、水锤消除器等设备对超压现象进行控制，严格控制管路系统中各分区的实时压力，即使在减压阀失灵时也能保障管路系统的平稳运行。
3.2机械故障问题
由于超高层建筑消防设备数量和种类都相对较多，机械发生故障的几率便会相应增大，因此，在进行消防给水系统设计的过程中应该力求系统的简洁性，一是精简消防设备的数量，二是使用质量水平较高的管路产品，三是设置相应的备用消防泵及各种辅助阀门。平时，应该注意超高层建筑的消防设备的定期巡视筛查，在消防给水系统中控制合理的供水压力，从而达到更为有效的系统安全处理。通常采用工作压力为1.6兆帕的管道和阀门便可以基本满足消防给水系统的日常需求。
3.3按规范设置消防水泵接合器
一般在超高层建筑室内都会设置消防栓和自动喷淋灭火装置，因此，需要为这些装置按照消防规范设置合适的消防水泵接合器，若消防系统中的分区较为明显，应在合适的位置设置水泵接合器，现阶段的城市消防应急处理系统的消防能力有限，还需要依靠超高层建筑自身的消防系统进行及时的火灾自救处理，出现火情时，可以通过水泵接合器和移动接力泵进行及时的消防官网供水。
结语：
超高层建筑的发展速度十分迅速，高层化趋势也日渐明显，此时，消防相关规范的弊端也显露出来，有较大的滞后性，因此，对消防供水系统的方案设计需要更为严格和谨慎，以保障超高层建筑的安全，并且将工程投资进行最优化分解，充分解决超高层建筑的消防供水问题。
参考文献：
[1]苏昶明,归谈纯,王振华.上海中心大厦消防给水技术可靠性研究[J].给水排水,2015,(5):74-79.
[2]陈烨．超高层建筑消防给水系统分区设计探讨［J］．山西建筑，2016，42(7):140－141．
[3]李家．超高层建筑的消防给水系统设计［J］．工程技术(全文版)，2016(9):211．
[4]张磊．超高层建筑消防给水系统设计分析［J］．建筑建材装饰，2016(17):119－120．
论文作者:廉守英
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
标签：高层建筑论文; 系统论文; 水箱论文; 方式论文; 建筑论文; 水泵论文; 此种论文; 《基层建设》2019年第26期论文;