论高层建筑给排水与消防设计

余莹

摘要：只有合理地对给排水与消防系统进行科学、合理地设计，才能保障人们在建筑的使用过程中的生命财产安全。本文就高层建筑的给排水与消防设计方法作简单阐述。

关键字：高层建筑；给排水设计；消防设计

Abstract: the only reasonable water supply and drainage and fire fighting system of a scientific and rational design, to ensure the people in the building in the process of using life and property security. This paper of the high-rise building water supply and drainage and fire fighting design method is simple in this paper.

Key word: high building; Water supply and drainage design; Fire fighting design

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

目前我国建筑呈现出集群化、高层化、精品化的趋势，这就对于建筑的给排水与消防系统的设计提出了更高的要求。如果因建筑的给排水与消防设计不合理，将对人们的生命财产安全造成重大隐患，甚至引发恶性火灾事故。近几年来这样的事故屡屡发生，所以如何对建筑给排水与消防进行合理设计，是建筑行业需要深入研究的课题。

一、高层建筑的给水系统设计

在高层建筑的给水系统设计中，最重要的是合理选择给水方式，其对给水使用的质量与工程造价有着直接的影响。依据我国相关规范中的条件规定，高层民用建筑的给水系统应该要竖向进行分区，并且各个分区的最低卫生器具的配水点位置静水的压力不适宜大于0.45MPa；入户管水压如果大于0.35MPa，则应安装相应的减压阀。此外应对给水系统的垂直分区进行合理确定，以保证给水设备的正常使用，从而避免压力太高，而发生没有必要的浪费。

针对我国目前给水系统的使用情况，通常水压只可以满足建筑的五至六层生活用水的要求，而对高层建筑而言，城市市政的给水管网水压没有办法满足建筑高区部分的用水要求，大部分就采用了分区给水的方式，所以对给水系统的竖分区要合理划分，同样也是供水变频调速设备节能重要的因素，分区层数众多必然形成变频设备的设计流量增加，如用水量在较小情况下，则使水泵的荷载增加；除此之外，因分区里系统的压力较大，则入户管所需要设置的减压阀层数增加，其耗能相应变大。针对高层建筑的不同类型，主要的给水方式有：

（一）给水分区串联方式

在各个分区均设置水箱与水泵，在其各技术层内安装水泵，从下区的水箱内进行抽水用以供给上区的用水。

（二）给水分区并联方式

在每个分区各自安装独立的一套水泵与高位的水箱，并向各个分区供水。它的水泵通常在建筑地下室或是底层的水泵房内集中安装。

（三）给水分区减压方式

这是减压水箱减压的一种给水方式，通过安装在底层或者地下室的水泵把整个建筑用水量提至屋顶的水箱，而后分别送至各个分区的减压水箱，经减压向下区供水。

（四）给水减压阀减压方式

它是一种减压阀的减压给水方式，由安装于底层或者地下室的水泵把整栋建筑用水量提至屋顶的水箱，而后再经过各个分区的减压阀进行减压后，向各区供水。

（五）给水分区无水箱方式

这种给水方式是在各个分区内安装独立的变速水泵进行供水，并没有设置水箱，其水泵集中安装在建筑物的底层水泵房里，各自向负责的分区内管网进行供水。作为使用比较普遍的高层建筑给水方式，其优点明显：各个分区供水段的压力较小，所以对管道材料的质量要求较低；分区供水段具备一定的调节容积，可以保证在发生输水的故障时，将供水的时间有限延时。其缺点在于：建筑上区的供水受限于下区供水故障的影响作用，其安全度不高；起到中转作用的水箱、水泵会占用建筑中间楼层的面积，同时其防振与噪声问题的解决也有着相当的难度；中转水箱有二次污染的问题。

二、高层建筑的排水系统设计

高层建筑的排水系统对人们日常的生活与生产有着直接的影响，在对排水系统的设计中，必须首要保证排水通畅与建筑内部优良的居住环境，从而有效避免传染疾病。因高层建筑的特点，其卫生洁具排水的连接立管较长，导致底层的排水压力大，可能让下层的卫生洁具出现排水喷溅，即卫生洁具因属间断排水，使得排水方向前行的管道系统出现正压现象；而在水流下降的过程中，其后续管道出现负压而造成抽吸效应，都会让管道系统产生喷溅与抽吸现象。通常来说，在建筑物为10层及以上时，其污水的立管就应安装专用的通气体立管，自顶层向下计算，应每隔六层就在污水管道位置安装消能设备，同时每隔三层安装通气管与主通气立管连接。

三、高层建筑的消防系统设计

（一）消防给水

消防系统对于高层建筑的使用安全性上有着重要的关系。在对高层建筑的消火栓给水形式选择上，首要保证其系统安全的可靠性，在此基础上要最大可能选择既经济又合理的给水方式。通常建设方在其用地的范围内会要求设计数幢的高层建筑，所以在设计中应使用区域集中型的单独消防给水系统。如果消火栓栓口静水的压力小于1.00MPa，应使用不分区的给水形式，而如果消火栓栓口静水的压力比1.00MPa大时，则应采用分区给水的形式。

而高层建筑的消火栓管网与消火栓的设置方面来说，高层建筑的消防给水管道要设计为环状。当环状管道需要引出支状管道的时候不适合大于1个，同时室内的环状管道进水管不能少于2条，而水泵房出水管也应于泵室先接成环而后接入室内的环状管网，在和消防管网相连时，要安装分隔阀门。而消火栓立管则要保证在同层相邻的立管水枪可以同时抵达在室内的任何部位，其应常设于公共楼梯阴角之上或者在管道井内，不可占据用户面积。其中一个关键问题是确定消火栓的位置，通常在高层建筑内消火栓的安装以暗装居多，有部分半暗装，这样设计主要是保证楼梯间与走道交通的空间不会受到消火装置的影响，并保证美观。在室内的消火栓必须安装在显著并易于取用的位置，尤其注意在消防电梯的前室必须安装消火栓。同时在设计时，室内的消火栓供水管网要安装相应数量的阀门，以便于检修从而保障发生火灾时供水的需求。在高层建筑中必须安装用以检查与试验的消火栓，以供相关单位部门对室内消火栓供水能力进行定期检验，这样对于避免本幢建筑受到邻近建筑火灾威胁也有着极佳的效果。建筑消防供水管网系统都要安装水泵接合器，它的主要作用是如果室内消防水泵出现故障或者遇到重大火情而室内的消防用水不够时，方便消防车自室外消火栓、水池或是自然水源取水后，利用水泵接合器提供的接口把水送至室内的消防供水管网，以供灭火之用。

（二）实例

以某小区高层建筑为例，该小区建设有27层的高层建筑，在该建筑中设计室内型消火栓水泵两套，高层建筑按层高划分为低区与高区。其中低区消防给水由室内的消火栓泵通过减压阀进行减压后负责消防用供水，给水区域为地下室一层至二层，而高区消防给水则由室内的消火栓泵进行直接加压负责消防用供水，给水区域为1层至27层。在整个建筑的消火栓中，所有在楼层供水压力大于0.5MPa的消火栓均使用减压稳压式的消火栓。

这样设计消防给水系统的用意在于，避免在整幢建筑的公共区域内设置消火栓管网，对建筑的整体感与美观度不形成影响，而且由于只有高层建筑的1至20层设置了减压稳压型的消火栓，低区的地下1至2层则为地下车库，虽然设置的消火栓数量较多，但由于经高区的减压阀作用后，其压力只有0.4MPa，所以相应的减压稳压型消火栓的数量就较少。

结语：综上所述，在高层建筑中给排水与消防设计是至关重要的，尤其是近年来高层建筑火情频发，给人们的生命财产安全造成了极大的危害。只有按规范标准进行合理的给排水与消防系统的设计，才能使建筑更具实用性、安全性与舒适性。

参考文献：

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[2] 郑俊华.高层建筑给排水消防设计刍议.[J].城市建设理论研究(电子版).2011(32)

[3] 张焱.小议高层建筑给排水与消防设计的体会.[J].中国科技博览.2009(32)