广东博意建筑设计院有限公司
摘要：近几年来由于高层建筑的消防设施不完善，导致高层建筑消防能力低下，一旦发生火灾，将造成大量的财产损失及人员伤亡。因此，做好建筑消防给排水设计工作，具有重要意义。本文主要对高层建筑消防给排水设计存在的问题进行分析，并提出解决措施。
关键词：高层建筑；消防给排水设计；问题；措施
前言
高层建筑结构复杂，人口密度大，还有楼梯间、电梯井、管道井比较多，发生火灾后会快速蔓延，给人员疏散和扑救工作带来了难度。从国内外高层建筑失火案例来看，高层建筑发生火灾造成的财产损失和给人身安全带来的伤害都是灾难性的。由此可见，消防给水设计在高层建筑过程中有着十分关键的作用。
一、高层建筑消防给排水工程中存在的问题
（一）消防分区设计
为了保证管道设备产品承压能力、阀门开启、施工和系统安全可靠性，以及经济合理性等因素，高层建筑消防给水应严格按照规范要求进行分区分析。消防系统应分区供水的条件有：一、系统工作压力大于2.4MPa时应分区，系统工作压力指水泵零流量时压力，约为消防泵扬程的1.2～1.4倍；二、消火栓栓口处静压大于1.0MPa时应分区，注意系统竖向分区的楼层界线设定，必须满足每个区的消火栓栓口处静压小于1.0MPa；三、自动水灭火系统报警阀处的工作压力大于1.6MPa或喷头处的工作压力大于1.2MPa时应分区，同时还注意每个报警阀控制的喷头上下高差不大于50米，保证灭火效果。此外，当消火栓栓口动压及喷淋配水管入口压力过大时，均应采取减压稳压措施。如DN65消火栓口水压大于0.5MPa时，水枪反作用力超过220N，消防人员难以掌握水枪进行灭火。
故消防分区合理设计，让消防系统能安全、及时且充分地被利用，是高层建筑消防安全的关键。
（二）消防给水管网试压
管网试压工作主要就是测试在不同的压力下管网运行状态，在测试中重点要关注管网的工作压力以及试验压力。在建筑的消防工程建设中，对管网的受压情况做出了明确的规定，要求必须对管网进行全方位的压力测试，并在工作后对管网的闭密程度进行测试。
（三）自动喷水灭火系统设计
自动喷水灭火系统设计中，除了满足有关规范条文外，还应考虑实际应用情况。工程建设中很多设备在安装时初衷是为了在火情发生的时候能够控制火势，并指导人们逃生，如果安装不当，则影响灭火效果。问题主要集中在设计内容不够具体：首先，在设计中忽视了部分细节内容。如喷头的选型、安装方式、方位的合理性。当实际设置场所不设吊顶时，火灾热气流将上升至顶板后水平蔓延，此时应安装直立上喷型喷头；当有吊顶时，应安装吊顶型或下垂型喷头。故喷头选型和安装方式不合理，将大大影响喷水灭火效果。其次，为了美观忽略了实际应用的可行性。例如警报器安装的位置不当，在实际火灾中不能发挥太大作用。
二、高层建筑消防给水工程解决措施
（一）提高设计人员的设计能力
提高设计人员的设计能力是保证高层建筑消防给排水工作的重中之重，在设计之初，应该明确设计人员高层建筑与低层建筑的区别，对高层建筑形成一套针对性的设计方案。其次在工作中要加强技术创新能力，不断提高设计人员的设计质量。设计人员必须在设计前对实地进行考察、测量，通过消防给排水的工程设计基础知识的学习，优化设计，争取为高层建筑的消防给排水的建设提供更好的处理办法。最后，要注重对技术人员的学习能力的培养，设计人员要通过交流学习、专家讲座和培训等形式的学习机会，加强对自身能力的提升，不断使设计人员无论在意识、工作态度还是在工作能力都能够有一定的提高。
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（二）两路供水设计
高层建筑在遇到火灾时，对水压和积水量的需求量往往都是超过水利部门提供的水压，这也就要求在进行消防工作的时候，要不断提升水压积水量的供给能力。因此，应采用两路进水的供水方式。当只有一路进水，不能满足室内外消防用水量的要求，则消防水池要加上室外消防用水量，并设置一个消防车取水口，且吸水高度不大于6.0m。为保证消防泵及时、可靠地运行，一组消防水泵的吸水管不应少于两条，以保证其中一条维修或发生故障时，其余吸水管应仍能通过全部水量，仍能正常工作。自动喷水灭火系统中设有两个及以上报警阀组时，报警阀组前设置环状供水管道，采用阀门将环状供水管道分成若干独立段，保证每个报警阀组都能做到双向供水。
因此，新型消防水泵设计有必要突破常规设计方法。通过分析泵过流部件几何参数对泵特性曲线的影响，在常规水泵设计方法基础上，调整水泵几何参数。鉴于消防泵在出流量为设计流量的150％时有一定的特性要求，所以设计叶轮的进口直径时，必须要考虑到大流量工况点处水泵的抗汽蚀性能以及叶轮进口的过流能力。
（三）高层建筑消防泵房与消防水池
当高层建筑发生火灾时，在救援队伍没有到来之前，消防泵房与消防水池对控制火情工作进行有着重要作用，能够充分把握最佳火势的控制时间。所以在进行消防泵房与消防水池选址的时候，要注重位置的合理性，选址要满足两个条件，一是选择的位置要保证及时发生火灾也会受到火灾的影响，二是该位置必须满足救援工作。所以在选址后的建设工作中也要注意两点建设要求，一是各个消防泵都要保证独立，增加消防泵的防火性能。二是在消防泵房的建设中尽可能的要求消防泵房的材质（尤其是消防门）的防火性，增加消防泵房的使用寿命，提高设备在工作中的消防能力。三是消防水池有效容积能充分利用，消防水泵必须自灌吸水。消防水池最低水位，不但要满足喇叭口、旋流防止器的淹没深度，还应高于立式离心泵的出水管中心线、卧式离心泵放气孔。
（四）利用高位消防水箱直接稳压
高位消防水箱的主要作用是提供给建筑物火灾前期时的消防用水量的同时确保室内消火栓处相应静水压力的请求，使用这种形式稳压，消防水箱与最不利点处的用水设备之间的高差所发生的水压，应满足标准对静水压力和出水强度的请求。这种稳压方法最牢靠经济，所以在高差能满足标准对水压要求的情况下应选用此种方法。应注意的是当屋顶水箱消防出水管上不设增压设备或增压设备对整个消防系统加压时，出水管应布置在水箱底部或水箱侧底，以便消防贮水能充分利用；当出水管上设增压设备时，由于设置增压设备是为了满足最不利点处消火栓或喷头的压力和流量要求，也就是说不能满足压力和流量要求的只是上面几层，所以应通过计算上面几层消火栓或喷头所需的水量，来确定出水管的布置位置才是比较合理的。
（五）自动灭火系统
自动灭火系统是消防系统中最常见的，也是应用最广泛、作用最大的系统。当发生火灾时，自动灭火系统能够对火灾进行感应，一旦感应系统判断火灾到达某一程度的时候，就要自动进行喷水或者采取干式的压缩空气灭火的办法。当感应系统感应烟雾的浓度时，就要对其进行通风处理。自动灭火系统在工作的同时发出火灾警报，并对建筑内的人们提供情况良好的通风通道。一般来说，自动灭火系统就是火灾发生最初时，最先于发现火灾、处理火灾、火灾报警系统。所以自动灭火系统的设计，关系到火灾扩散影响范围和人、物伤亡损失的程度。
（六）水泵接合器设计
消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。水泵接合器的主要用途，当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓或消防水池吸水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用，从而解决火灾时水源和水压不足的关键问题。消防水泵接合器是室内消防给水系统中不可缺少的重要装置之一。当建筑高度超过消防车供水高度时，消防给水应在避难层、设备层等方便操作的地方设置手抬泵的吸水和加压接口。
三、结束语
通过高层建筑消防给水设计问题及解决措施的分析，在加强高层建筑消防能力、促进高层建筑消防工作的发展上有着重要意义。在此过程中，提高两路供水设计、高层建筑消防泵房与消防水池、自动灭火系统、水泵接合器設计等策略，能够加强对高层建筑中消防能力不足问题的解决能力，不断使高层建筑消防给排水工程发挥自身的价值。
参考文献
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[3]王峰.关于高层建筑给排水消防设计问题及其对策的探析[J].低碳地产，2016，2（19）：578-580.
论文作者:王慕兰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/31
标签：高层建筑论文; 水泵论文; 火灾论文; 消火栓论文; 泵房论文; 水压论文; 给排水论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;