浅谈关于高层建筑给排水消防设计

刘长杰

【摘 要】给排水及消防设计是高层建筑设计的重要组成。设计水平直接关系到建筑的使用水平和安全保障。文章结合工程实例，对高层给排水设计、消防设计进行了系统讨论，阐述了高层给排水及消防设计的内容，强调了施工时应注意的重要事项，从工作实际出发提出工程设计原则与设计思路，从而在设计的经济效益、施工技术和安全水平方面达到最优化。

【关键词】高层商住楼；给排水；消防

引言：

我国城镇化建设脚步逐年加快。为妥善应对土地资源紧张问题，依靠不断提高的建筑施工技术水平，我国城市建筑物迅速向高层发展。高层建筑在城市建筑工程中所占比例越来越高。高层建筑具有高度高、层数多、体量大、人员、物资集中的特点，在提高了空间、物资使用效率的同时，也给施工设计带来了难题。长期以来，高层建筑给排水、消防设计问题一直困扰着项目建设单位。文章结合工程实例，对高层建筑给排水设计和消防设计进行分析、讨论。

1高层建筑给排水消防系统设计要求

（1）消防给水设计要求

从以往的实践上来看，高层建筑消防主要集中在火灾上，而高层建筑的火灾主要灭火材料是水。其他灭火材料也兼用，但不起主要作用。高层建筑火灾消防比普通低层建筑火灾要难十多倍，消防给水是重要的灭火方式，但是仍然难以克服高层救火困难。在实际应用过程中，消防给水设计是要达到延缓火灾的目的，主要还需人员的自我救助和其他外界社会力量的救助。

（2）消防排水设计要求

在火灾发生后消防给水的水量一定要及时有效地排出去，防止水体大量存积，给建筑物和居民生命财产带来不必要的损失。消防排水首先要对消防给水的数量进行极限的评估，确保消防给水后的排水系统要求能够配套，相互适应。其次要充分利用雨水的排除管道，节省排水管的造价成本。但是在重要可能灾发区，要设置专用管道。再次要注意樓层之间的水体互渗，防止水体倒溢。同时一定要注意电源线路的安全维护，在发生火灾时，要保证给排水电路系统正常运转。

2实例工程情况介绍及工程设计内容

文章论述所涉及的工程属于一类普通商品住房，楼高79.90米，总建筑面积51154.1平方米。地上28层，地下1层。地上28层分属三个类别，其中1层是商铺，2至5层是宾馆用房，6至28层是普通住宅。地下1层建筑面积2248.0平方米，用于戊类库房、设备用房和自选超市。文章就上述工程给排水和消防设计有关内容进行讨论，具体包括给水系统、局部热水系统、排水系统、雨水系统、消火栓系统、自动喷淋系统、气体灭火系统、灭火器配置等项目的设计情况。

3各系统设计情况说明

3.1生活给水系统设计情况。通过前期调查取得市政给水压力数据，结合本工程实际情况，采取分段设计的方法进行给水设计。整个系统共分为低区、中一区、中二区、高一区和高二区五个子系统。低区包括地下室和地上5层，中一区包括6至11层，中二区包括12至17层，高一区包括18至23层，高二区包括24至28层。其中，低区由市政管网直接供水，中一区和中二区由设置在地下室的中区叠压供水装置专门负责供水，为保障系统压力处于可控范围之内，11层支干管安装了减压阀。高一区和高二区由设置在地下室的高区叠压供水设备专门负责供水。基于同样理由在23层出安装了减压阀。不同用途的楼层都有独立水表进行计量，为方便抄表管理，住宅立管及分户水表设于公共部位。

3.2排水系统设计情况。文章建筑采用污水、肥水合流处理机制。地面以上楼层的污水、废水在重力作用下排出至室外污水、废水管道。同时，使用潜水泵将地下室的污水、废水输送至室外污水、废水管道。为保持室内空气清洁，加强空气流通，卫生间、厨房等易产生废气的地方设置了通气管道。其中卫生间使用专用通气立管，厨房使用伸顶通气管，每个两层就有结合通气管与污水立管相连，以利用废气排放。建筑产生生活废水、污水由小区排水管网收集后送中水处理站按照规定方法进行处理。待达到国家中水标准后，用于树木浇灌、道路洒水和公厕冲洗等。

3.3雨水系统设计情况。文章建筑的雨水系统使用内排水形式。落在屋面的雨水汇入雨水斗里的雨水管至室外雨水管道。

3.4移动式灭火器设置情况。地下室和1至6层的非生活楼层根据国家相关标准属于中等危险等级，6层以上属于轻度危险等级，灭火器根据相应危险等级配备。库房、各层走道等公共区域使用4公斤的手提式干粉磷酸铵盐灭火器，电气用房使用推车式干粉磷酸铵盐灭火器。

3.5消火栓系统设计情况。为保障建筑消防用水需求，文章建筑共设计8套消火栓，均位于室外地下。同时，室外消防泵房和消防水池放到一起进行设计，从本建筑实际需求出发，消防水池容量要至少500立方米以上，如此才能满足消防栓系统2个小时和喷淋系统1个小时的用水需求。消防水箱设在楼顶，数量1各，容积18立方米。顶层水平方向干管与地下室通过竖向立管相连，形成环状供水回路。顶层水平干管又与楼顶消防水箱出水相连。消火栓加压泵出水管与地下室水平环管分别相连。室外两套地下式消防水泵结合器与消防水泵出水管相连。出于技术考虑，消防栓栓口出水压力上限设为0.5兆帕，从地下室到28层的消防栓均使用减压稳压式消防栓，系统压力计算值为1.10兆帕，采用恒压切线泵为消防栓供水，水泵型号为XBD40-110-HY型，数量两台，一台正常使用，一台备用，流量每秒40升，功率每台75千瓦，扬程110米，转数每分钟2980转。当发生火灾时，在任何一处消防栓或消防中心、消防泵房处均可以启动消防泵。泵启动后，会向消防栓与控制中心发送信号，表示已经启动。

3.6自动喷淋系统设计情况。本建筑5层及以下为非居住用房，安装有自动喷淋系统，依照I级危险程度标准进行设计，灭火用水量经计算为每秒25升，喷淋系统入口压力计算值为0.69兆帕。自动喷淋系统使用两台XBD30-70一HY型自动喷水恒压切线泵供水，两台泵互为备用。流量每秒25升，功率每台37千瓦，扬程70米，转数每分钟2950转。从消防中心或消防泵房的控制面板上可以知悉此泵运行情况。自动喷淋系统管网压力一般情况由顶层消防水箱控制，当发生火灾时，喷头启动，水流指示器将发生火灾的区域位置反馈给消防中心，同时经喷水泵在湿式报警阀处的压力开关作用下启动，并发出警报。一般情况下，地下室按照吊顶情况设计，使用吊顶型68℃喷头，具有快速响应能力。而文章所述建筑地下室采用质量型快速响应喷头，按照没有吊顶的情况进行设计。除客房外，1至5层区域使用吊顶式喷头。客房使用TY4332系列K=115标准型扩展覆盖面水平边墙喷头，覆盖面积按照背墙4.9米、边墙6.1米规格计算。最小压力0.11兆帕，最小流量每分钟120升。自动喷淋水泵出水管连有水泵结合器，结合器采用地下式，共2套，位于室外。

4高层给排水、消防设计工作相关建议

商住楼底层往往用来出租，为保障消防安全，在进行消防设计之前，要与项目建设单位就出租情况进行充分沟通，在此基础上进行消防设计才具有最好的效果。楼层虽然可以作为一个整体进行设计，但在实际使用中往往包括多个商户，由此产生的问题要在设计时充分予以考虑。如果商户在喷头下方存放货品，一旦喷头启动就可能淋湿货物，给商家造成损失，这个问题也要纳入设计考虑范围之内。由于用户众多，在给水设计上要打好提前量，在条件允许范围内增生水表和阀门，以满足一户一表的需求，方便管理。

5结束语

高层建筑是我国城市建筑今后的发展主流方向。高层建筑给排水和消防设计水平的提高对于改善人民生产、生活质量，保障国家经济安全和人民人身安全具有重大意义。在进行设计工作时，要尽量考虑周全，从实际情况出发，经过充分论证、对比，得出最适合、综合水平最高的设计方案。

参考文献：

[1]GB50015-2003.建筑给水排水设计规范[S].2009.

[2]GBS0016-2006.建筑设计防火规范[S]