浅析高层建筑消防给排水设计

陈央红

【摘要】伴随我国的经济发展，建筑逐渐趋向高层化与综合性，在节约用地资源的同时，也导致了诸多的消防安全隐患。本文主要分析了高层建筑消防给排水设计，旨在全面提高我国高层建筑消防给排水设计的水平。

【关键词】高层建筑；消防给排水；设计

高层建筑的外部构造与内部设计均比较复杂，假如消防给排水设计不合理，不仅会影响消防给排水系统的施工，还会遗留诸多的安全隐患，危及建筑物内本身以及内部人员的安全。鉴于此，针对高层建筑消防给排水设计的相关问题进行分析极为必要。

一、高层建筑消防给排水系统的基本设计元素

一般而言，高层建筑的消防给排水系统的基本设计元素可分为两大类，分别是喷淋系统与消火栓系统。喷淋系统包括：消防泵、压力开关、水流指示器、消防水池、高位消防水池等，消火栓系统则包括：消防泵、稳压系统、管道系统、高位消防水池。高层建筑的设计防火规范比较严格，根据高层建筑的使用功能不同， 其具体的要求也存在较大的区别，针对其防火间距、耐火等级、安全疏散、防火分区等因素，需要在消防给排水设计当中加以实现并体现，以保证高层建筑的消防安全，避免发生大规模的火灾。

二、高层建筑消防给排水系统设计

针对高层建筑消防给排水系统而言，其设计的形式与具体的注意事项是需要高度关注的，要求务必确保消防给排水系统的可靠性与安全性。其设计方面的相关内容具体如下：

1.高层建筑消防给排水设计分类

对于高层建筑消防给排水设计分类，可详细划分为两个部分，一是区域内集中给水设计，二是独立性质的给水系统。两者之间，最为重要而常见的就是区域内集中的给水方式，部分空间距离临近的高层建筑，基本上都是共同使用同一个消防水池，然而这种方法也存在明显的不足。因为在这种给水方式之下，其分区水与不分区水的界限非常模糊，一般的消防栓口均无法达到0.08Mpa以上的数值。建议以分区水的形似为主，将其作为主要的给水方式，保证消防栓的栓口压力大于0.08Mpa。

2.消防的串联给水设计

高层建筑因为其楼层数量多，因此避难层也相对较多，因此常采用的是串联给水的设计方法。我国之内凡是高程大于400m的建筑物，基本上采用的都是串联给水设计，其优点与缺点均比较突出。首先是优点方面，串联给水设计，降低了竖向立管的使用数量，同时也减少了消防泵的压力以及管件的压力，可靠性与安全性得以提高。其次是缺点方面，串联给水设计在分区用水当中无法实现互不干扰的目的，因此维护与管理的难度均比较大，造价不菲，不符合经济最优性原则。

采用串联给水设计方法，各个消防水泵的实际压力差值不会太大，因此不需要加装高压管或者是高压泵。然而，鉴于其水泵连接处于太过分散的状态，因此运行维护的难度非常大。此外，在减压阀的供水方式方面，基于避免串联出现问题的重要目的，首要前提就是确保水阀的稳定性，对减压阀进行适当的调节，设置相对恒定的阀后压力数值，同时配备一套水泵即可，设备结构较为简单，可起到理想的消防作用。

3.水泵和水箱

针对高层建筑消防给排水设计而言，水泵和水箱是其中的重点环节。一般而言，高层建筑重力系统的消防用水基本上都是储存在高压水箱之内，可为消防工作供给充足的用水量，进而保证当火灾发生之时，水泵能够起到预期当中的作用，保证高层消防安全。然而，就目前我国现行的相关规范与技术标准而言，尚未对消防水箱中的消防储水量进行深入的明确，导致一个18m?与两个18m?的现象皆有存在。部分设计人员将18m?理解为消火栓系统室内15min的消防用水，高位水箱当中10——15min的消防储水量也会被定义为25 m?。因此，在进行高层建筑消防给排水设计的过程当中，必须要充分重视水泵和水箱方面，精确计算出高位水箱当中的正确消防储量，以备当火灾发生之时，水箱的消防水储量与水泵的压力值均满足实际的使用要求，避免灾情进一步扩大。

4.高压制与临时高压制

整体而言，消防车的作用是非常有限的，再加上高层建筑的特殊性非常突出，因此当火灾发生的时候，仅仅依靠消防车是起不到预期当中的作用的，所以要注重建筑物的消防系统。针对高层建筑的消防给排水系统而言，可细分为高压制与临时高压制两种形式，具体而言，高压制消防系统在火灾发生之时，不需要经过水泵进行给水，其工作状态处于重力环境之下，可自行调节，安全可靠，容易维护。而临时高压制系统受建筑物本身的限制非常明显，在机房与工房当中最为常见，其局部对于环境的安全性要求非常高，可从多个方面对人员活动密集的场所实施有效的消防保护，避免发生火灾，造成人员伤亡。

临时高压制消防给水系统的给水压力值一般不高，因此难以满足最不利点的实际灭火需求，因此建议在水泵站内部加设一至两个消防水泵。在接到火警之后，将消防水泵启动，促使管网内的压力值达到高压给水系统水压的定额要求，同时采用消防水泵、稳压设施、屋顶消防水池等共同构建完善的高层建筑消防给水系统或者是气压给水装置。临时高压消防给水系统的供水方式为用变频调速水泵恒压供水，其与给水系统消防合用，两者基本上不会相互干扰。

三、高层建筑消防给排水设计的注意事项

高层建筑其层数比较多，占地面积广，并且一般均建有设备层与地下层，因此在进行高层建筑消防给排水设计的过程当中，设计人员必须要充分考虑到施工建设环节的实际情况与设计方案的可行性。其中需要重点注意的就是排水的设计与预埋工作，如果该方面出现问题，往往会直接导致消防给排水系统的预埋工作出现漏埋或者是误埋的问题。高层建筑的标准层与转换层均比较复杂，梁柱过于密集，进行消防给排水管道的埋设工作难度是非常大的。因此必须要保证设计方案的合理，重点考虑高层建筑给排水系统的水锤问题与水泵扬程问题。一般而言，水锤直接受到泄压阀的影响，而水泵扬程则与高层建筑的绝对高度有关。因此，在设计高层建筑给排水系统当中必须要求进行排水试验，对于消防报警阀必须要分层进行设置，根据高层建筑的绝对高度确定水泵的扬程，继而确定稳压泵的气压值。

四、结语

总而言之，高层建筑消防给排水设计是一项系统而复杂的工作，其涉及的范围比较广，影响因素也比较多。鉴于此，相关从业人员需要秉持经济与安全的双重设计原则，立足实际，追求创新，持续对高层建筑消防给排水的设计理念与方法进行优化更新，适当借鉴国外的先进经验，大力推行以区域集中的消防给排水系统为主，独立的消防给水系统为辅的新模式，以期全面提高我国高层建筑消防给排水设计的水平，保证建筑物本身以及在其内居住或办公的人员的安全。

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