哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江省哈尔滨市 150090
摘要：随着越来越多的高层和超高层建筑被设计和投入使用,给消防安全的管控带来了更大的压力。高层建筑工程结构更为复杂，具有空间跨度大、功能复杂特点，这样就决定了其一旦发生火灾扑救难度大，后果影响严重。本文主要对高层建筑工程消防供水方式、消防给水系统超压与泄压、消防给水系统可靠性等方面进行总结分析，通过对高层建筑工程的消火栓系统和自动喷水灭火系统进行技术分析，有针对性的提出高层建筑工程消防给水系统存在问题的解决措施。
关键词：高层建筑；消防；给水系统；消防设计
1导言
高层建筑消防给水问题突出，消防给水是高层建筑的一个重要功能，一旦消防给水工程不过关，就会影响到消防灭火，甚至危及人身安全。因此须做好高层建筑消防水系统的设计工作，要结合高层建筑实际需求，确保消防给水设计科学性、合理性。
2高层建筑消防给水系统分析
2.1室外消防给水系统
室外消火栓给水系统是城镇、居住区、建构筑物最基本的消防设置，其主要作用是供给室内外消防设备用水的水源。消防用水可由城市给水管网天然水源或消防水池供给，利用天然水源时，其保证率不应小于97%，且应设置可靠的取水设施。
2.2室内消防系统
消防栓系统是消防队员和建筑物内人员进行灭火的重要消防设施。与其他自动灭火系统相比，虽然它不能自动进行灭火，但是系统设计简单，且施工成本低，仍然是高层建筑灭火系统中承担主要任务，是高层民用建筑最基本的灭火设备。系统组成主要由消防泵房、消防给水管网、消火栓设备以及报警控制设备等。
2.3自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统在高层建筑消防系统中应用最为广泛。发生火灾后，系统检测到火灾信号后自动喷水灭火，同时发出报警信号，在火灾扑救前期具有重要意义。系统主要包括洒水喷头、报警阀组、水流报警装置等组件，以及管道供水设施和火灾探测器等组成。此种灭火系统实施效率高，适合应用于人员集中、疏散困难且自主逃生困难的高层建筑工程。
3高层建筑给排水消防设计存在的问题
3.1设计人员观念落后
高层建筑的消防给排水有其特殊性，因此不能与一般建筑的消防给排水设计相混同。但是在实际的设计工作中，由于设计人员考虑不周到或者设计观念的局限性，导致高层建筑给排水消防设计存在很大的问题，设计出的方案不能很好的发挥效果，会导致很多安全问题。如果发生火灾，再加上消防给排水设计中的不足，很可能使得灾情扩大，这无疑徽大大威胁到人们的生命和财产安全。
3.2消防给水管网试压不准
水压是高层建筑消防给排水设计中不可忽视的问题，楼层高便要求水压也要足够，这需要认真做好消防给排水管网的试压工作。但是在实际的消防给排水设计中，试压工作常常不被认真对待，尤其是试漏检修和强度试验两个方面。这样一来，就导致了设计人员对高层建筑给排水管网的水压是否足够也是不确定的，管网泄露的情况也是不确定，如果高层建筑发生火灾，那么后果不堪设想。
3.3消火栓系统减压阀设置不合理
消防给排水系统中，要认真设置消火栓的减压阀。其能通过减压阀区集中供水给消防栓提供供水压力，这样一来通过高压喷射，消防水才能被及时足量的喷射到火灾的发生区域。但是在实际设计中，消火栓减压阀的设置也是常常被忽略的。集中表现在减压阀型号设计的不准确，不能很好的与现有消防管道进行匹配，这就增加了管道漏气或者渗水的几率，消防水也就不能被及时足量的送到火灾区域。
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4高层建筑消防给水系统及消防设计要点
4.1室内消防栓给水系统设计
4.1.1室内消防栓给水系统设计流程
首先，根据高层建筑工程的建筑结构平面布置图，对消防栓给水系统管网进行平面设计。其次，按照规范的参数要求，确立消火栓的最不利点的位置，计算出消防栓的管路压力以及对最不利管路损耗的水头压力。第三，根据管路压力及水头压力，确定整个消防栓给水系统的压力值。最后，根据相关计算结果及有关规范要求，选择适宜的消防水泵，进而确定消防栓的使用数量。
4.1.2消防栓布置
必须经过计算得出消防栓之间的合理间距，之后再进行消防栓的设置，而且要确保处于同一楼层的消防栓2股水枪在该楼层均满足规范的要求。按照相关规范的设计要求，对于高层建筑而言，其建筑主体结构的消防栓安装距离必须小于30米，其建筑附属结构的消防栓安装距离必须小于50米。
4.1.3消防水箱
消防水箱必须备有足够的消防用水，以满足高层建筑发生火灾的初期消防用水需求。室内消防用水量小于25L/s的情况下，按照规范要求，通过计算可以得知，此时消防水箱水量必须大于12m2；如果消防系统的室内消防用水量高于25L/s的时候，通过计算可以得知，此时消防水箱水量必须大于18m2。
4.2自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统在高层建筑消防系统中应用最为广泛。发生火灾后，系统检测到火灾信号后自动喷水灭火，同时发出报警信号，在火灾扑救前期具有重要意义。系统主要包括洒水喷头、报警阀组、水流报警装置等组件，以及管道供水设施和火灾探测器等组成。此种灭火系统实施效率高，适合应用于人员集中、疏散困难且自主逃生困难的高层建筑工程。
4.3变频恒压供水
变频恒压供水是一种比较节能的消防供水方式。该供水方式主要是通过自动式调速变频恒压技术，对消防管网的压力进行常态化检测，通过对检测结果的测算，反馈至水泵，对水泵的转速进行动态控制，最终使得消防管网达到恒压的状态。这种消防供水方式的最大特点是设置了一用一备的消防泵，此外另设一台全自动调频泵，当消防管网的水压出现微小变化的时候，则启动调频泵对消防管网的水压力进行调控，当消防管网的水压力出现较大幅度变化的时候，则启动主消防泵。这样操作的优点是克服了由于长时间放置，可能导致的水泵锈蚀问题，全面提升了消防设施的安全使用可靠度。
4.4给水系统的减压及泄压举措
消防系统的自动喷水系统中超压现象是比较常见的，所以要采取减压或泄压措施，使得自动喷水系统在有效喷洒面积内可以获得稳定的水压力。自动喷水系统的设置要合理，消防喷头应当尽量避免设置于配水支管上，对于管网给水压力要予以适当降低；消防水泵的选用应该尽可能选择功能全面的水泵，以此对系统的给水压力进行灵活控制，而且要采取相应的措施，保障系统超压不会对整个系统的正常工作产生不良影响。
4.5消防给水系统型式选择
在高层建筑消防给水设计中，消防给水系统型式是一个核心问题，如果消防给水系统与高层建筑功能不相符，必然会影响到消防给水系统功能的发挥。同时，在消防给水系统中，设备在运作过程中会出现各种问题，一旦设备出现问题，就会影响到消防给水系统的正常运作。因此，在高层建筑消防给水设计时，确保消防给水系统的稳定性，要尽量选用经济合理的供水方式，按服务范围需求选择区域集中的给水系统。按高度又可分为分区供水和不分区供述，当消火栓栓口净水压力不大于1.0MPa时，可采用不分区供水形式，反之可采用分区供水方式。
结束语
综上所述，高层建筑的消防设施不能照搬统一的模式，没有绝对固定且完美的模式。必须结合实际需求，做到预防为主，安全第一。对于高层建筑而言，消防给水设计是一项系统且技术性的工作，在设计时要根据实际情况来进行，要确保高层建筑用水流量与消防给水系统相符，从而设计出合理的消防给水系统。
参考文献
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论文作者:冯柳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：系统论文; 高层建筑论文; 消防栓论文; 管网论文; 消火栓论文; 水压论文; 给排水论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;