摘要：高层建筑消防给排水系统是建筑物投入使用后安全保障的一个重要因素，高层建筑对消防设计的要求越来越高。因此，高层建筑给排水系统在进行设计的时候，必须将消防的理念纳入其中，从建筑安全的角度进行设计分析，提高建筑给排水系统的消防能力。本文探讨了高层民用建筑给排水消防设计的优化策略。
关键词：高层民用建筑；给排水；消防设计；优化策略
高层民用建筑在我国取得了快速发展，建筑物在灭火安全性与控火方面均给出了极高要求，但消防给排水系统仍存有滞后性。因此在实际工作中应结合高层民用建筑消防设计条件的差异，改进、优化给排水消防设计。
1 高层建筑给排水消防工程设计的特点
1.1高层建筑特别是超高层建筑消防给水排水体系静水压力特别大，供水体系实施适当的竖向分区就变得非常关键。
1.2 高层建筑功能复杂，容易引发火灾。所以高层建筑消防体系的设计要求对比低层建筑要求高得多，依照高规要求设置安全可靠的消防体系，满足每一类功能空间区的消防需要。
1.3 高层建筑的给水用量和排水量大，所以，必须要具备安全与可靠的水源。还有经济适当的给排水方式，并解决好管道的气阻问题，确保供水安全可靠。
1.4 高层建筑一定要考虑设备与管道的防振动与噪声的技术方法，由于高层建筑动力设备和繁多的种类，管线长，噪声源与振动源多，容易出现振动与噪声。所以，高层建筑管道要使用防震、防噪、防高压力等办法，以确保不影响四周环境。
2 高层民用建筑给排水消防设计的优化策略
2.1 选择合理的竖向分区
高层建筑供水管路复杂、管路长、能耗大，因此，选择合适的给水分区是保证建筑用水水压及水量需求，节约能耗和降低投资的关键。静水压力不大于1.0Mpa可以不分区，静水压力大于1.0Mpa的可以尽量减少低区的供水高度，可以减少管材用量。
2.2消防水池与消防泵房的设计
消防水池是储存消防用水的构筑物，是市政给水管网的一种重要补充手段。当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量与室外消防用水量不足部分之和的要求。当室外给水管网供水充足且在火灾情况下能保证连续补水时，消防水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量。一组消防泵吸水管不应少于2 条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量。消防泵房应设置不少于两条供水管与环状管网连接，当其中一条出水管检修时，其他的出水管应仍能供应全部用水量。消防泵应采用自灌式吸水，吸水管上应装设闸阀或自带自锁装置的蝶阀。吸水管应采用管顶平接，特别是吸水管的异径管应采用偏心异径管，防止聚集空气，产生气蚀。消防水泵应设置备用泵（在建筑高度小于54m 的住宅和室外消防给水设计流量小于等于25L/s 的建筑；室内消防给水设计流量小于等于10L/s 的建筑时可不设备用泵），其工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。消防用水量在规范规定允许的范围内可以折减的应当考虑折减。
2.3合理设置给排水管道的敷设设计
通常情况下，消防给水主管应设置专门的给水管井内，其次消防给排水管道明敷设的时候，需要对墙、梁以及柱进行敷设，以此用来满足基本要求。但是从给排水管的实际角度出发，压力管管径比较细，所以在进行暗敷设的时候具有优越性。室内给排水管道比较常见的暗敷方式分为直埋式与非直埋式。其中直埋式包括了两种方法：第一种是埋地敷设。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在给水管预埋敷设的时候，避免重物对其有所压坏，并且金属管要小于0. 3m，塑料管的管径要小于50mm，管道设置在地面内要保证冷热水管平行走，避免出现交叉现象。第二种是钳墙敷设。如果给排水支管暗装在砖墙内，那么则需要在砖墙内开设管槽，如果墙面属于钢筋混凝土剪力墙，那么则需要将其贴于墙的表面，并且要用管卡子进行卡住。
对于高大空间的钢结构厂房消防水管的敷设尤其要重视对钢结构主体授力的均匀性，否则会对钢结构在恶劣的不定外荷载力的作用极易失稳造成严重的安全事故。
水平吊装的管道要严格按照抗震规范设置抗震支吊架。并且在施工过程中要专业人员指导跟踪，确保施工不弄虚作假、质量不打折。
2.4自动喷水灭火系统设计
高层建筑给排水消防系统的重点自动喷水灭火系统设计的自动喷水灭火系统也是设计中一个重点，自动喷水灭火系统对控制及扑灭早起火灾作业明显，所以正确合理选择自动喷水的形式是关键。尤其是对高度空间选用什么样的自动喷水灭火方式是一难点。对一些新型的自动灭火设备要谨慎审慎使用。对常规的喷淋系统设计可以分几部分进行分析。第一步，喷头的设计，按照相关的规定要求，先确定设置场所火灾危险等级，按规范相应要求布置碰头间距。应注意喷头布置要考虑道建筑梁、吊顶造型等障碍物的影响、配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，同时，在设计走道喷头时要在配水支管接出，以避免走道内自喷配水管管径过大，造成压力不均衡。第二步，配水管入口的减压设计，在进行配水管入口的减压设计时，可在自动喷水灭火系统布置以后，对入口的水压进行计算，之后进行减压处理，同时也要考虑建筑高度以及水力损失。第三步，末端试水装置的设计，末端试水装置的型号要以试水接头出水口的流量系数为准，并且末端要有足够的排水设施，排水管要间接排放。第四步，信号阀的设计，信号阀的位置设置在报警阀的进出口处、每个防火分区或者楼层喷淋干管接人处且应在水流指示器之前。第五步，消防增压泵的设置，当消防水箱设置高度不能满足最不利碰头的喷水要求时，应增加增压设施，控制增压泵的扬程范围，保证增压泵的流量同时应设置气压罐。第六步，自喷供水报警阀的设置，按照规范要求一个报警阀所能负担的喷头数确定报警阀的个数，当报警阀为两个及以上时，连接报警阀的供水管网应为环装。报警阀的设置位置要相对集中设置，但又不能过于集中设置避免配水管路过长不经济。第七步，自动喷水灭火系统供水加压泵的设计，待喷头、管路系统布置完毕，应进行水量、水力计算，据此确定喷淋加压泵选型。一般为一用一备。
2.5 高层建筑消防管道环状布置
高层建筑室内消火栓管网要连接成环状，不仅要在底层和高层成横向环状管网，而且也要在竖向成环状管网，从室外接入室内的消防给水管也要有两路进水。室内消火栓的布置要使任何一个点都能有两个消火栓保护到，室内消火栓通常设置于楼梯间、前室、走道等易于取用的地方，一般室内消火栓都会选择暗装或半暗装，从而不会影响室内的美观，消防电梯前室要设置一个消火栓，方便消防队员进入楼层内使用。另外，在设计时消火栓的每根竖管都要设置阀门，横向环状管网要每隔5 个消火栓设置一个阀门，方便对环状管网进行检修。高层建筑往往在屋顶或是最高层设置试验消火栓，以便对消防设施的供水能力进行检查，若设在屋顶，试验消火栓对临近建筑物的火灾也具有一定的扑救作用。
总之，当前我国高层建筑给排水消防设计不断完善，且随着科学技术的不断发展、新材料新技术的不断迭代更新和火灾扑救经验的不断增加，高层建筑给排水消防设计需要我们每一位给排水从业者不断学习创新进一步完善提高。
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论文作者:夏国明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
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