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摘要：在城市的规划中，为了最大限度的节约土地资源，都是修筑高层住宅、商业楼层。特别是近些年，为满足人们对住房的高质量、高标准需求，高层建筑的修建日益增多。但是，鉴于高层建筑的居民人口较多，为了保障居民的安全，必须加强高层建筑的给排水消防设计。本文就以高层建筑给排水消防设计为切入点，分析高层建筑给排水消防设计的弊端并对其键技术进行深入化的探析。
关键词：高层建筑；给排水；消防设计；关键技术
引言：近年来，随着经济社会的发展，城市建筑快速发展，建筑行业逐渐成为国民经济的支柱产业。然而在高层建筑发展过程中，也出现了不少问题。尤其是一些建筑物在设计的时候，没有合理规划建筑各个空间结构，导致建筑结构布置不合理，导致火灾的发生。给排水消防设计内容是建筑工程重要的组成部分，给排水消防设计质量直接影响到整个高层建筑的质量。因此，必须合理规划高层建筑的给排水消防设计，确保给排水系统的科学性，最大限度保证人民群众的人身财产安全。
1、高层建筑给排水设计内容
1.1 高层建筑给排水设备设计
给排水的管道需要承受的压力荷载大，所以在设计的时候要考虑到这些因素，选择管壁比较光滑、不容易沉积污垢、抗腐蚀性强、导热系数比较小的材质。管道布置时还要考虑到整个建筑的布局。确定供水管道以后，下一步确定自动喷水设备，厨房给排水设备，地下车库可以选择直立型的喷头，办公室配合精装修部分选择吊顶型喷头，最后确定末端排水装置的位置和形式，保证系统的完善。
1.2 生活供水
高层建筑的生活供水包括厨房、卫生间器具、浴室、洗衣机等用水，这部分生活用水对水质的要求比较高，其水质要符合国家的标准。高层建筑给水系统包括冷水和饮用水。冷水指的是城市自备水源、自来水。高档的建筑小区一般设置了独立的饮用水管，这部分水质经过深层加工和处理，再供应给住户。这一类建筑饮用水成本比较大，在设计的时候，可以考虑到建筑的实际情况，确定是否需要设置饮用水。
1.3 污水处理
室内的污水管一般选择PVC管材，这一类管材的价格比较低，地下管道使用镀锌钢管，室外排水管则使塑料管。建筑污水排放直接影响到建筑的整体质量，近年来，不少高层建筑的污水处理设施不够完善，设计不合理，所以在使用过程中会出现很多问题。因此，在设计的时候，建筑设计师一定要结合建筑空间、密度、人口等情况，确定污水排放量、污水池大小等方面，防止水管出现堵塞等现象。
1.4 雨水系统
雨水对建筑具有一定的侵蚀作用，由于建筑外部长期裸露在外面，如果遇到雨季，雨水大量聚集在建筑顶部，可能增加建筑顶层的负荷，对建筑造成一定的冲击，并对混凝土结构进行侵蚀。所以高层建筑还要做好雨水系统设计，能够满足城市最大降雨量的排水要求，设计好雨水排水路径，及时将雨水排出建筑内。
2、高层建筑给排水消防设计的特点
对于给排水消防系统来说排水的通畅性至关重要，高层建筑更是如此，所以要加强排水系统中的杂质处理的合理性，不能让这些杂质影响了排水的通畅性，在这种排水系统下会雨污分流，要将室内卫生避难层处的地方设置消能乙字弯，来达到减小底部压力的目的。大楼最高日生活排水量取扣除冷却塔补水量后的最高日用水量的90%为384m3，化粪池将建筑物的污水进行处理后排到市政府污水井，室外的隔油池将餐厅、厨房的废水过滤后排入市政污水。而对于这一排水系统而言，具有以下特点:
2.1 在排水的过程中还要注意很多地方，第一点就是排水的压力。排水水管管径就对排水的压力问题起到了决定性作用。有三种方法可以用来选择排水管道的管径：①最小管径法，连接大便器的排水管，管径不小于DN100，而连接大便槽的排水管不小于DN150，干管不小于DN100；②临界流量法，跟据临界流量，来选择排水管管径，将排水流量转化为当量，就可以计算管径的具体数值；③管径的横管管径可以用水力计算法来计算，当排水管的管径为DN150，立管的高度达到100m时，若压强数值达到0.1MPa时，管道内的堵塞物会很难停留，所以确保压力安全的情况下可以选择压力等级为0.1MPa的排水管管材。
2.2 排水立管与横管连接是一个关键之处，对立管和横管连接时的垂直距离处理和管径的选择非常重要，针对特殊的建筑环境还要做出相对应的调整，例如这个超限高层建筑建在寒冷地区就要进行特殊的处理了，就要进行防冻措施的实施，而这个措施要根据最冷月份的最低温度来进行。并且积雪厚度也要考虑在内，这样就不会使系统崩溃，从而提高整体排水系统的强度。而对于雨水排水系统来说，重力排水可以用在对主楼楼顶的排水上，将雨水或雪水排入裙房屋面。而对于裙房屋面排水系统的设置中，虹吸式雨水排放系统使用的更广泛，重力流排水使用的较少，它的原理是将雨水直接排入雨水管网。
3、高层建筑给排水消防设计的关键技术
3.1 消防水泵房和消防水池设计
消防水泵房和消防水池是整个消防水设计的核心，以保障高层建筑在遭受火灾初期能及时有效灭火。前提应保障消防水源的供给和满足火灾延续时间内室内外消防用水量的要求，加强消防水泵房和消防水池选型、选址对消防系统的设计至关重要。需要根据高层建筑的实际情况来具体设计，当消防水池的总储水量有效容积大于500m3时，宜设两格能独立使用的消防水池，每格消防水池应设置独立的出水管，并应设置满足最低有效水位的连通管，且其管径应能满足消防给水设计流量的要求。此外，为了保障消防水泵设计技术的准确性和合理性，还需要在每格消防水池内设导流墙，在连接水泵吸水管的一侧设置吸水槽，确保消防水槽没有任何死角，具体如图1所示。
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3.2 消火栓消防系统设计
在高层建筑中为了确保给排水消防设计的安全性及其应用的稳定性，会对消防水池采取二次加压措施。但是，碍于中国目前的经济发展现状，高层建筑给排水消防设计更加注重地域式的消防供水系统，简言之，在高层建筑的某一个区域范围内，设置一处消防水池满足该区域周围对消防用水的需求。当然，在进行区域选址的过程中也要考虑到消防水池设计的规范性及科学性。此外，由于消火栓消防系统设计必须满足消防总用水量以及消防水头的压力需求，因此，在整个管网布置完成阶段需要进行水管强度及水头压力的测试，如若测试不合格还需要进行调整修改。
3.3 自动喷水灭火系统设计
在当下的高层建筑给排水消防设计中，因为科学技术的应用，使得一些消防设备的自动化水平越来越高。自动喷水灭火系统设计作为高层建筑给排水消防设计的高端设计，目的是自救，在火灾蔓延前达到自动灭火。因此，为了保证自动喷水灭火系统应用的安全性和及时性，对该系统的每个设备当中都进行了优化处理。
首先是走道设置喷头，在给排水消防设计中根据高层建筑的相关要求，分别将其设置在高层建筑的走道两旁，并将其和配水管联系在一起。此外，设计人员考虑到高层建筑中电力设备和暖气管道的安全设置问题，一般将喷头设置在远离以上设置的方便之地。
除此之外，还有配水管路口的减压设备。高层建筑的自动喷水灭火系统设计，只需要注重两个问题即可：①对高层建筑高度和水力运行过程中的损失参考；②水泵扬程的科学计算，只有这样才能对配水管口处的压力进行全面化的精确掌握，进而设计出恰当的减压方案。
最后，报警阀的设计是整个高层建筑给排水消防设计的一个重要部分，一旦高层建筑有火灾发生，立即启动报警阀能最快的速度通知楼层内的居民灭火或逃脱。这样能够在消防人员来临之前，将高层建筑的火灾危险降到最低，并且给高层建筑的提供最大限度的逃生空间。一般而言，高层建筑给排水消防设计中会将报警阀设置在大楼的最显眼处和方便之处，即楼道区域、值班室这样的明显区域，一按下去报警阀的及时启动，具体设计如图2所示。
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5、结束语
在社会进步的同时城市也进入了高速发展的阶段，人们的生活水平也得到了很大的提高，为了满足人们不断提高的需求城市中高层建筑也越来越多。所以，对高层建筑的给排水水消防设计要引起高度注意，而且还要有特定的层次性，让一项设计增加合理性，安全性，实际性。除此之外，根据不同的高层建筑的特点来进行对排水消防环节的设计，还要对高层建筑的给排水消防系统设计的协调性，安全性以及施工作业后的各项检查进行详细的要求。
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论文作者:温毅伦
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 建筑论文; 水池论文; 雨水论文; 排水管论文; 管径论文; 《防护工程》2018年第23期论文;