摘要：高层建筑给排水消防设计就是针对意外突发的火灾设计的消防系统。本文主要围绕高层建筑给排水系统的设计要求展开讨论，探析高层建筑的给排水设计方法，以期参考交流。
关键词：高层建筑；给排水设计；消防设计
前言：
随着城市经济的快速发展，城市土地资源日益紧张，严重制约着城市的发展，促使建筑物不断向高层发展。近年来，高层建筑火灾频繁，高层建筑的消防安全问题，成为了关系民众生命安危的重中之重。高层建筑消防给排水设计时，不仅要充分考虑到控火及灭火的安全性，而且要考虑投资的合理性，减少不必的经济和生命财产的损失成为建筑建设的考虑重点，只有在建筑消防给排水系统设计实际应用中，不断总结完善存在的问题，才能在防火、灭火工作中发挥应有的作用，达到理想的效果。
一、高层建筑给排水消防系统的设计要求
1.1 消防给水设计要求
首先，消防给水系统的设计要根据建筑的高度来设计灭火设施；其次，灭火时主要以水为灭火工具，其它灭火材料为辅助工具；最后，由于高层建筑的灭火难度较大，所以在设计给水消防系统时要以人员尽量自我救助的要求为主。
1.2 消防排水设计要求
在消防排水设计上，首先，要充分利用雨水排水管道并考虑设计防返溢的措施；其次，在重点消防区域设置专用排水管道，也可以将消防排水管道与卫生间排水管道相链接；再者，设计消防排水应该将上层用水下渗到下层的情况考虑在内，避免地下室以上的排水流到地下室；接着，要严格按照分区来设计排水且分区之间排水的流通要被阻断；最后，要确保排水泵的使用安全，其电源能够保证排水工作正常进行。
二、高层建筑给排水消防设计方法
2.1 合理计算消防栓水柱长度并布置消火栓
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，如果建筑物不高于100 米，那么消防栓的水枪充实水柱不应该小于 10 米，反之则不应小于 13 米。因此要依据水枪的最小流量和水枪喷口直径来计算水柱长度和水枪倾角以达到设计要求。
2.2 高层建筑的消防电梯间必须设置消防栓
在高层建筑物发生火灾时，消防人员需要通过使用消防电梯来进行灭火和救援的工作，而且，电梯间的消防栓能够为消防人员提供开道的必要保护和足够的水柱。按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防电梯间的井底应该设置排水设施，同时为了保证消防电梯的正常运行，排水井容量不应小于 2.00m。应该在底坑外地下室的其它部位设置集水坑且集水坑容积要达到《高层民用建筑设计防火规范》的要求，使其与排水泵通过管道相连通。为进一步确保消防手段的万无一失，应当设置备用泵，能够预防紧急情况的发生。另外，通过发生火灾时，普通电源都会切断，为了防止意外发生，应该配备消防电源避免排水泵在没有电源的情况下无法起到作用的情况。
2.3 高层建筑增压泵的设置
按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，在高层消防栓水位差不多的情况下，应该设置消防增压泵且其流量必须满足一股水柱或一个喷头的水量，但是增压泵扬程不能过大。
2.4 自喷末端试水装置的设置
截止阀、压力表、试水接头、排水漏斗是末端试水装置的组成部分，该装置是消防验收和日常检查的重要设施，可以用来判断喷淋系统工作压力能否达到规范要求，但通常，末端试水装置的设置会出现被忽视或设置位置不合理不规范等问题，应该这样：最不利点喷头后接试水阀，再与压力表相接，然后再接流量系数等同于防火分区的最小流量系数喷头的试水接头。只有这样，末端试水装置才能准确模拟出最不利点喷头的实际喷水情况并将实际工作压力测出以帮助做好消防验收和检查的工作。
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2.5 自动喷水灭火系统的洒水喷头的选择
选择适合的自动喷水灭火系统的喷头要根据保护空间的建造构造、火灾危险性和自动喷水系统自身的特点来选择。其中有种最常见的喷头，平时喷头会被热敏元件堵住，一旦发生火灾，喷头的周围的温度就会上升，热敏元件就会被爆破，喷头就能喷水灭火了。
三、实施高层建筑给排水消防系统设计的要点
3.1 正确计算消火栓并合理进行布置
建筑高度不超过 100m 的高层建筑的设计时，我们可以根据水枪最小流量 5L/s，水枪喷嘴口径 19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为 11.3m；而对于建筑高度超过 100m 的高层建筑，可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。但是实际上，为了考虑经济因素而将高层建筑标准楼层净高定在 4.0m 以下，而高层取 4m 水枪上倾角取 45°的时候会限制充实水柱的长度，不过，可以通过改变上倾角来达到目的。当高层仍然选取 4m 而喷嘴口径 19mm 水枪的充实水柱小于 10m 时，扑救火灾的难度因为火场烟雾大且辐射热高而增大，因此，应该先计算水枪的充实水柱长度且满足《高层民用建筑设计防火规范》规定的下限。
3.2 设计考虑到消防安全的排气道
通风排气烟道和通风设施能够净化空气、防止空气污染，而设计由非燃性材料制成并加入防火部件的防火排风系统既能将空气中的有害气体及时排出，又能将空气中含有易燃易爆的气体提前进行净化并排出室外。这种防火设计能够有效防止由排风道引起的关联性大范围火灾的发生。
3.3 消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施
为了方便水泵检查实验时排水，《高层民用建筑设计防火规范》规定消防水泵的供水管上应该设置 DN65 的放水阀门，根据排水量打小来选择排放位置，排水量大时可以排放到消防水池，反之则排放到泵房集水池。由于在实际使用过程中会有消防水量小于水泵选定流量值的情况发生，容易造成事故发生，因此要将稳压回流措施考虑在内，将安全稳压阀装置在供水管上，一旦管网超压或压力不稳定时，就可以利用回流管泄压并将回流水排放到消防水池中。
3.4 消防水池的设置
一般情况下，要设置消防水池以防市政供水不能满足消防用水量的情况发生，而对于消防水池容积的计算应该用火灾持续时间内各消防的用水量之和减去市政进水管的补水量，如果要将室外消防用水量或消防共用水池考虑在内，那么就要补充相应的用水量。为了防止生活水质受污染，在设置生活、消防共用水池时，不能将建筑物的本体结构作为水池的池壁和池底。
3.5 确保两路供水
从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于 2 根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
3.6 自动供水应该先通过报警阀
在自喷系统中，自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动，水流指示器显示火灾位置，因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀入口接入消防管网中。
总结：
我国的高层建筑也在日趋增多，同时高层建筑的安全性也日益受到关注。高层建筑给排水消防设计是一门应用技术，我们应该科学系统地了解高层建筑的具体结构和消防要点，掌握高层建筑给排水消防设计的实施技巧和科学应用，为现代高层建筑的消防安全提供基础保障，避免不必要的财务和人员的损失，促进我国经济健康有效发展。
参考文献：
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[2]卫齐娟.浅谈高层建筑的给排水消防设计方案[J].河南科技，2014，14：151.
[3]陈景云.分析高层建筑给排水消防设计方法[J].价值工程，2013，31：124-125.
论文作者:宋涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
标签：高层建筑论文; 水枪论文; 给排水论文; 水柱论文; 喷头论文; 水池论文; 高层论文; 《基层建设》2017年4期论文;