高层建筑给排水消防设计的关键技术研究

石建国

摘要：针对高层建筑给排水消防设计存在的问题与不足，对消火栓、自动灭火、地下泵房与消防排水四项关键技术进行深入分析，以此为实际的消防设计工作提供参考借鉴。

关键词：高层建筑；消防设计；关键技术

高层建筑一旦发生火灾，不仅扑救难度大，而且人员疏散困难。所以必须做好消防系统设计来保证消防安全，重视各项关键技术，以有效减少火灾造成的伤亡与损失。

一、高层建筑给排水消防设计存在的问题与不足

做好消防设计的前提是明确设计中存在的各项问题与不足。对于高层建筑给排水消防设计，从最初的立项到材料选择再到竣工验收，涉及众多环节，其中任何一个环节都能影响最终成果。高层建筑往往受到较多因素的影响，如气候、地形等，设计方面和普通建筑存在一定差别，尤其是消防设计，高层建筑有着更高的要求。然而，在实际情况中，很多设计人员并未意识到这种差别或高要求，仍按照传统方式设计，导致设计结果和实际严重不符。在进行消防水管压力实验设计时，正确的工作程序是对现场情况进行勘察，收集相关数据信息，再对其进行整理统计，利用专门的软件开展数据分析与核算，这样才能有效保证参数的准确性。而在前期勘察工作中因受复杂因素影响，导致数据不准确或不全面，对设计准确性及科学性造成影响[1]。

自动灭火是高层建筑应用最多的消防方式，在对进行设计时，必须充分考虑施工实际需要，防止设计和施工之间产生脱离。尽可能把水力警报及自动喷水等系统设于公共通道，以确保警铃响起后能引起更多人的注意，尽快进行疏散，减少火灾造成的损失。对减压阀门进行设计时，需要注意不能增大给排水设计难度；在消火栓的选择上，应以做好综合考虑为前提，既要保证正常的消防功能，又不能对给排水系统正常运行造成影响。

二、高层建筑给排水消防设计关键技术

高层建筑给排水消防设计关键技术包含消火栓、自动灭火、地下泵房与消防排水四方面。

1.消火栓。

建筑室内消火栓主要由以下几部分构成：水枪、水带、纽扣与消火栓箱。消火栓一般设于消防楼梯及电梯的前方，各楼层应有两股水柱可以到达该楼层所有部位。对于消防栓给水，应根据设计与规范要求，在需要减压处理的位置采用减压装置，有效的减压能防止消火栓口实际静水压力超出标准，导致消火栓损坏。一般而言，如果消火栓口实际静水压力在0.9MPa以上，则应依靠分区给水系统进行静水压力分散；而消火栓口实际静水压力在0.5-0.9MPa范围内时，应安装减压装置来减压。以某高层建筑为例进行分析。该建筑室内、外消火栓设计用水量分别为40L/s和30L/s，当火灾延续时间超过3h时，要由屋顶处的水箱提供用水[2]。在水箱间中，设置两台稳压泵，水箱中至少有20m3的消防用水才可以满足消火栓供水要求。

2.自動灭火。

如前所述，自动灭火是高层建筑消防最有效、最常用的方式。在自动灭火设计过程中，首先应从走道喷水入手，着重解决水管管径方面的问题，根据相关规范的要求，喷头数量不超过8个。与此同时，喷头管线的布置应充分考虑其它功能管线，如电力与暖通，不得造成相互干扰；其次要重视并做好自动灭火减压综合评估，设计中不仅要综合考虑水力损失与建筑总高度，而且还需在系统布置完毕后，对水泵扬尘进行计算，确定各入口压力情况，最终确定合理可行的减压方案；第三要在对末端的试水装置进行安装时，根据总体设计，结合出口实际流量确定适合的装置类型及型号[3]。选好装置后，还需将水管制成间接排放形式；第四要安装信号阀门，其位置宜为报警装置出口处；第五在个别位置设置增压泵，其应满足一股水柱实际流量，且要将其扬程严格控制在一定限度之内，无论扬程过大还是过小，都会对自动灭火造成不利影响，还会造成水资源浪费；最后安装报警阀门，当自动喷水开启后，该阀门启动，向控制中心传递信号。

3.地下泵房。

在高层建筑当中，往往有很多不同的供水方式，同时不同的供水方式还有各自的渠道。除消火栓与自动灭火外，一些高层建筑还会使用消防池及地下泵房，其目的在于提供充足的消费用水。对消防池而言，无论市政官网还是天然水源，均难以满足用水要求，而且仅存在一个进水管。根据现行技术规范，高层建筑室内、外标准消防用水量为40L/s和30L/s，设火灾延续时间为1h，则室外消防用水为324m3，室内消防用水为540m3，因此10min对应用水量应达到18m3以上[4]。在实际的消防设计工作中，应将生活用水、公共用水与消防用水三部分分开，设计区域集中的室内高压给排水消防系统，并采用地下泵房等方式，贮存室内消防至少3h的用水量与至少1h的自动灭火用水量，并增设不小于18m3的水箱，以保证火灾初期能有充足水量。

4.消防排水。

先预估单位时间内的消防排水量，然后对管道布置进行设计。管道布设时，如果消防管道和其它管道发生交叉，则应按照有压管道必须避让无压管道的基本原则，将排水管设置在给水管的上方，同时和风管紧密贴合，在电气管道的下方进行绕行。为快速排除地下水的积水，应借助污水泵进行，或设置集水池与集水坑等其它设施。将比基坑低的集水池设在电梯井基坑周围，同时在设计过程中综合考虑管道预埋问题，将备用设备设置在电梯排水泵，确定适宜的消防电源，再将挡水设施设在电梯的门口。

三、结束语

综上所述，高层建筑给排水消防设计必须综合考虑设计科学性与安全性，明确设计过程中存在的问题与不足，并在设计实践过程中采取有效措施予以克服，以免造成损失。设计中，应按照相关技术规范和要求，保证消防系统稳定性与科学性，防止留下安全隐患。此外，还要在实际工作中积累经验，积极探索新技术，以提高高层建筑给排水消防设计技术水平。

参考文献：

[1]廖斌.解析高层建筑给排水消防设计关键技术[J].建材与装饰，2018（03）：89-90.

[2]李荣强.高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].科技创新与应用，2017（32）：128+130.

[3]岳焕焕.谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].山西建筑，2017，43（16）：136-137.

[4]李伟杰.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].江西建材，2015（01）：36.