摘要：随着高层建筑的不断增加以及建筑质量的提高，给建筑给排水消防设计的发展带来机遇，同时也带来巨大的挑战。在高层建筑中，给排水消防设计除了需要保证给水排水的顺利进行，还需要保证消防安全，以保证人身及财产安全。基于此本文对高层建筑给排水消防系统的特点进行简述，分析建筑给排水消防设计的要求，并详细分析了高层建筑给排水设计中的关键技术，以此保证高层建筑给排水消防设计的质量。
关键词：高层建筑；给排水消防设计；系统管网
引言
城市化进程不断加快，城市规模增加，城市人口大幅度增加使高层建筑在城市中的需求也逐渐增多，目前，高层建筑已经成为当前城市建筑的主要形式。但是高层建筑的体积比一般建筑更大，通风性能也相对较差，再加上高层建筑需要的设备种类和数量也相对较多，其火灾风险也更大，这就给高层建筑的消防设计带来极大难度。因此，在建设高层建筑时，要格外注意高层建筑的给排水消防系统设计，根据高层建筑的施工需求和实际情况为其配备合理科学的给排水消防系统，提高高层建筑给排水消防系统的质量和性能，才能确保高层建筑的使用安全。
1高层建筑给排水工程特点
高层建筑给排水工程具有以下特点：（1）由于高层建筑静水压力不能超过0.45MPa。在进行给排水系统设计时，需要对竖向分区进行合理规划，进而提升给排水系统的安全性能。（2）在进行给排水设计的过程中，要尽量使用静音管道，使用管道隔振吊架等减少管道震动，尽量减少噪声。（3）在进行高层建筑消防系统的设计过程中，需要对不同类别建筑的内外消防用水量进行考量，同时按照相关的规定和规范进行设计，进而提升消防功能。（4）在进行排水管设计中，需要加大系统的排水量，降低排水的噪声，确保排水管具有足够的排水能力，可以进行通气立管的设置。通常在高层住宅排水系统中应用塑料管材，在高层商业建筑中需要应用柔性排水铸铁管管材。
2高层建筑给排水消防设计存在的问题
2.1设计人员对给排水消防系统设计不够重视
高层建筑给排水消防系统与一般性建筑的给排水消防系统存在一些差异，但是一些设计人员在进行高层建筑给排水消防设计时并不能意识到这种差异，依旧按照一般性建筑的给排水消防设计原则进行设计，这样严重影响了高层建筑给排水消防设计在实际应用中的应用性能，降低了高层建筑的安全性。尤其是在高层建筑发生火灾的情况，不合理的消防系统会导致火势蔓延，对广大人民群众的生命安全和财产安全造成极大威胁。除此之外，高层建筑给排水消防系统设计完成后，一些设计人员与相关工作人员并没有对给排水消防系统进行相应审核就直接应用，这种不重视、不严谨的态度会在一定程度上影响高层建筑给排水消防系统的适应性和合理性，对高层建筑的安全状况造成一定威胁。
2.2自动喷水灭火系统中存在的问题
自动喷水灭火系统在高层建筑给排水消防系统中的主要作用是自动启动喷水系统以便及时浇灭或抑制建筑内部的火灾。因此，自动喷水灭火系统在高层建筑给排水消防设计中有极其重要的地位，其合理性和科学性直接影响消防系统的性能。目前在很多高层建筑给排水消防设计过程中，没有将吊顶和无吊顶建筑的自动喷水灭火系统装置的设计进行明确区分。建筑内部一旦发生火灾，火灾地点与自动喷水灭火装置的喷淋头相距较远，自动喷水灭火系统不能及时感应火情，就会导致火情蔓延，扩大火灾损害性。另外，还有的自动喷水灭火系统虽然会在火灾发生时发出警报，但是消防工作者不能第一时间接收警报，也会导致延误火情，扩大火灾范围。
2.3室内消火栓系统中存在的问题
高层建筑给排水消防设计中室内消火栓系统中常见的问题就是室内消火栓系统分区不合理科学，导致整个消火栓系统部分消火栓的出水口压力不足或者超过0.5MPa，无法正常发挥功能导致火情蔓延，从而造成严重后果。高层建筑的室内消火栓系统必要时需对整个消火栓系统进行分区供水，从而确保消防栓系统供水压力稳定，这样才能保证不同楼层区域的消防管道的水压达到使用要求。因此，合理地选择室内消火栓系统分区就成为关键，但在实际设计过程中，一些设计人员对室内消火栓系统的分区并不重视，很容易导致室内消火栓出水压力不能满足实际需求，或者使消防管道出现漏水与渗水问题，从而影响整个消火栓系统的正常运行。
3高层建筑给排水消防设计的关键技术
3.1科学布置给排水消防系统管网
在设计时，消防管网设计非常关键。合理布置消防管网可以保证消防用水供应正常，确认消防灭火工作正常进行。目前许多高层建筑管网布置方式为环状管网，而在一些特殊的高层建筑，比如酒店及商用建筑，常在每个方向均设置消火栓和消防立管，实际进行消防灭火时，常常将底层同顶层的消防干管道连成水平环路，而墙立面方向上主要是借助立管连接，以构成竖直环路，采用这种消防供水方式可提供有效的消防灭火功能，且供水方式也非常安全。然而，针对部分设置为条形的建筑，在进行给排水消防设计时，设计上比较简单，系统管网的设计中常常是将立管连接为竖直的环路，无需将管网设为环状，采取立直管网设计可以为高层建筑提供良好的消防服务，保证建筑灭火需求。
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3.2自动喷水灭火系统设计
对于高层建筑，为了保证消防灭火的顺利进行，需设置自动喷水灭火系统，保证建筑消防功能发挥有效作用。在自动喷水灭火系统的具体设计上，要保证系统具备如下功能：第一，对系统中的喷淋头进行设置时，需遵循国家及建筑行业的相关规范以及标准，科学设置喷淋头位置以及数量，如参照《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017指出，住宅建筑及非住宅类居住高层建筑宜采取家用喷头，喷头强度设为4L/min•m2，作用面积160m2，使得高层建筑的灭火系统能够达到消防需求。安装完喷淋头后，要第一时间检验喷淋灭火系统的功能，避免系统安装的时候受到破损，最大程度发挥消防系统的灭火功能；第二，为了让喷淋头可发挥良好喷水效果，进行喷淋头设计时，应对建筑物的高度以及喷淋给水管水损失状况进行充分的考虑，对系统中的入水压力做科学合理的调整，让给水管连接部位具备合适压力。
3.3基于消防水泵房与消防水池的设计技术研究
消防水泵房与消防水池作为给排水消防设计中的重要内容，一旦高层建筑发生火灾，是第一时间扑灭火灾的保证。要想真正的做到第一时间将火灾扑灭需要充分考虑这两个方面，其一是灭火用的水源必须是充足的，其二是在高层建筑的消防水池时，其容积必须满足其消防用水的需求，才能保证在火灾蔓延之前扑灭火灾。在这当中消防水池及水泵房的作用是非常重要的，是主要的蓄水、加压设施，因此必须予以重视。在进行相应的设计时，设计人员必须遵循相关的防火设计规范，这样才能保证消防系统正常的运行，满足突发状况的需要。高层建筑的结构是非常复杂的，在设计时要仔细的分析实际的需求，选择那些合适的水泵设备，并保证水泵的性能是符合标准的。而且，还要考虑这些设备的功率问题，最先考虑的是设备的性能，在性能符合标准的基础上，尽量选择那些功率小的设备，这样才能更好的节约能源。除此之外，要想让消防水泵房等相关设备更好的运行，必须充分考虑高层建筑内部电气系统的实际运行状况。在选择相应的电气设备时，最主要考核的重点就是运行速度，只有运行速度符合标准以后，才会根据相关的设计对这些设备进行安装。
3.4高位消防水箱设置和消防系统设计
在进行高层建筑给排水系统设计中，设计人员必须在小区最高处进行消防水箱的设置。通常高位消防水箱是设置在最高建筑的屋顶处，但由于地形的影响，有些建筑最高的建筑屋顶可能并不是小区的最高处。如果没有设置在小区的最高处，如发生火灾，初期可以进行很好的控制，但后期进行有效的扑灭存在一定的难度。因此，在进行消防水箱设置时，给排水系统的设计人员要和建筑规划人员进行有效的沟通，充分考虑地形地势的影响，在设计中做好测量规划工作，将小区的最高点作为计算依据，确保设置在小区的最高点。在进行消防设计的过程中，最好将生活水箱与消防水箱进行独立设置。很多的设计人员在设计过程中是将生活用水水箱和消防用水水箱进行合用，这样就会减少生活用水的有效容积，生活用水一般占到合用水箱的一半以下。在进行消防管网试水中，存在阀门关闭不严的情况，就会使消防管网中的水向水箱中渗漏，生活用水受到污染。同时水箱内部水更换周期比较长，容易滋生细菌。这就不利于居住人员生活用水的安全，危害人民的身体健康。在高层建筑给排水系统设计中，设计人员需要重点关注自动喷水灭火系统，在自动喷水灭火系统设计中需要注意以下几个方面：（1）自动喷水系统配水管入口减压的设计。在完成自动喷水灭火系统平面布置以后，要对水泵扬程进行计算核对，确定好配水管入口处的压力，在设计过程中，要综合考虑建筑高度、水力损失参数等因素，做好减压设计工作。（2）走道喷头。喷头数量不能超过8个，设计人员需要将喷头设置在配水支管处，在进行喷头的设计中要防止配水管径过大的问题。（3）自动喷水灭火系统末端试水装置设计。在进行自动喷水灭火系统末端试水装置设计的过程中，要根据设计的标准进行装置型号的确定，在型号确定之后，运用间接排放的方式进行排水管设计，防止排水漏斗内部的气体进入到房间内。（4）自动供水时报警阀设计。自动供水时报警阀也是重要的内容，可以方便值班室或管理室的人员及时的发生火灾，在进行自动喷水泵运行后，自动供水时报警阀也迅速地进入工作状态，提升安全性。（5）信号阀设计。信号阀设计是自动喷水灭火系统中的重要方面。在自动喷淋系统的阀门都要使用信号阀，防止阀门误关对整个系统产生影响。
3.5消火栓设计
高层建筑给排水消防设计中，还有一个非常重要的组成部分是消火栓。消火栓一般应用于高层建筑的室内，具体包含消防水池、消防栓箱、消防立管、消防干管、增压泵及加压泵等设备。设计人员在消防系统的具体设计上需确保各个楼层中的两股水柱均能够向建筑内部各位置实施灭火[5]。同时，应降低消火栓栓口处的水压，避免爆管，消除水压的主要方式是在消火栓上安装减压孔板或者应用减压装置，针对减压装置的设计，需结合栓口水压的具体情况确定，如栓口的水压＞0.5MPa就需要安装减压装置，避免水压对消防栓产生破坏，保证消防人员的救火工作正常进行；消火栓栓口的压力如若＞1MPa，此时需应用分区给水消防系统。此外，消火栓设计的时候还需要结合高层建筑的特点、消防用水情况确定消火栓的设置数量及安装部位，同时一定要保证楼梯、走廊及电梯室配置一定数量的消火栓，保证消防灭火的顺利进行。
结语
综上所述，合理设计高层建筑中的给排水消防系统，可保证消防建筑使用的安全性，增强设计过程相关问题处理效果。因而为使高层建筑给排水消防设计方案达到工程建设的基本需求，本文提出排水消防设计关键技术-科学布置给排水消防系统管网，设置自动喷水灭火系统及消防水泵房，优化泄水阀及泄水连接管。并深入了解掌握各种关键技术，提高高层建筑给排水消防系统的工作效率，为现代化高层建筑产业规模的扩大及服务功能的完善提供可靠的保障。
参考文献
[1]吴自明.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].居舍，2017（36）：61.
[2]岳焕焕.谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].山西建筑，2017，43（16）：136-137.
论文作者:范昉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 消火栓论文; 建筑论文; 系统论文; 消防系统论文; 灭火系统论文; 《基层建设》2019年第10期论文;