刘胜锋
深圳市建筑设计研究总院有限公司 广东深圳 518000
摘要：高层建筑消防给排水设计合理性关系到人们生命财产安全，随着我国高层建筑质量的提高，消防给排水设计也面临着巨大挑战。本文论述了消防给排水的特点及设计要求，并详细分析高层建筑消防给排水设计技术，供同行借鉴参考。
关键词：高层建筑；给排水消防设计；系统管网；喷水灭火系统；消火栓
一、高层建筑给排水消防系统特点及设计要求
（一）系统特点
首先，水压要求高。高层建筑高度一般达到上百米，这种高度的建筑对水压要求很高，为确保高层建筑发生火灾时系统具备良好的灭火作用，在消防给排水设计时需要重点关注水压的设计；其次，安全要求高。消防给排水的安全性实质上是强调给排水设计应时刻关注保护效果，避免系统出现任何运行问题，确保火灾发生后的有效消防作用；再次，管道材料要求高。在高层建筑给排水消防系统设计中，为了满足安全性及水压高的需求，对输水管材的质量要求非常高，管材必须具备较高的强度，同时材料无任何破损情况，只有这样才可保证建筑给排水系统处在良好的状态，保证高层建筑消防系统正常运行。
（二）设计要求
首先，消防给水设计要求。进行给水系统设计时，需要综合考虑建筑本身的结构特点及居民正常用水需求，因此，在设计上需要做好以下工作：①重视自救方式的设计。在自救方式设计上，考虑在厨房设立自动喷水设备，地下车库可以选用直立型喷头，办公室可以配备吊顶型喷头，以帮助人们迅速的逃离火灾现场；②配备其它灭火工具。在高层建筑消防给水系统设计时，需要综合考虑火种的类型，配合一些灭火工具，如室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、手提式灭火器等，保证居民的生命安全；③配置合理的消防设施。由于高层建筑的公共空间较小，因此在进行消防给水系统设计时，必须要考虑建筑本身的特点与居民的居住需求，设置合理的消防设施。比如火灾自动报警系统、手动报警系统、建筑防排烟设施、防火门等；
其次，消防排水系统的设计要求。高层建筑中消防排水系统主要指的是将灭火所产生的大量水排到建筑物外，这样可以防止灭火时集聚水阻碍逃生路径的情况，同时还可以防止居民财产长时间浸泡，从而引起财务损坏。在高层建筑中，若仅仅依赖雨水排出管道将消防用水排出，不能获得理想的消防排水效果，主要是因为雨水排出管道排出的水量有限，而火灾消防用水，因为夹杂大量的杂物，借助雨水排出管道时容易出现管道堵塞情况。为此，有必要设计出一个专门用于排出火灾消防用水的管道，以确保排水通畅，同时消防排水系统的设计还要考虑到防返溢的措施，这样可避免雨水系统倒灌问题的发生。另外，电源始终处于畅通状态，保证消防灭火的顺利正常进行。
二、高层建筑消防给排水设计技术分析
（一）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；
（二）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，具体可参照表 1 的规范；
阀装置，同试水阀连接的是消防系统自动喷水体系的尾管，该管道的直径是 DN25 型号。尾端试水装置采用间接式同排水管的管道相连接，排水立管直径在50mm 以上。此外，对于消防系统的报警阀连接部位，也安装排水设施，采用管道直径要＞75mm，在消防系统中的水箱、水池均严格按照国家规定的标准设置排水装置；
（四）消防水泵房设计
在高层建筑给排水消防系统当中一个重要的组成部分为消防水泵房。消防水泵房的设置为高层建筑消防功能提供保障，同时通过合理设计还可以提高建筑给排水消防系统运行效率，降低系统安全隐患。此外，消防水泵房还要保证消防水压，在保证水源供给充足的基础上完善消防系统服务功能，为高层用户提供安全保障。
对高层建筑消防水泵房的设计需要做好以下几方面的工作：第一，消防水泵一定要选择性能可靠的设备，保证消防水泵的相关参数可达到行业规定的标准。同时选择性能良好的消防水泵也可以保证高层建筑给排水需求，提高能源的利用效率，进而增强高层建筑的节能环保效果；第二，吸水槽设计，需要优化导流墙的设计，从多个方面综合评估导流墙的服务功能，保证导流墙可发挥应用的功能；第三，需加强高层建筑消防水泵房的电气系统设计，选用的电气设备性能可靠，并且在规划电气设备时，根据设备大小及形态进行合理的设置，最终使电气系统运行满足消防水泵房的需求；第四，合理应用信息化技术以及严格把控水泵运行效率，降低水泵使用故障及拓宽消防水泵房的适用范围；
（五）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。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。
三、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：
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[2]吴自明.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].居舍，2017（36）：61.
[3]胡敏.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].江西建材，2017（16）：35.
论文作者:刘胜锋
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第17期
论文发表时间:2019/3/19
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 消火栓论文; 水泵论文; 水压论文; 管网论文; 消防系统论文; 《建筑细部》2018年第17期论文;