超高层建筑消防给水系统设计分析

2018-09-10许竟成刘海琪周智明王雪盛冠之王佳鹏许海睿张丽文徐州工程学院土木工程学院

消防界(电子版) 2018年16期

■ 许竟成刘海琪周智明王雪盛冠之王佳鹏许海睿张丽文徐州工程学院土木工程学院

随着我国建筑技术水平的不断提升，建筑的高度越来越高，给建筑消防给水系统的设计带来很大的挑战。如果超高层楼层发生火灾，其内部人员疏散的难度就会加大，灭火救援也较为困难，加之超高层建筑的消防给水系统存在问题，那么火灾救援工作就无法顺利进行，进一步带来更大的人员以及经济损失。因此，有关设计部门应对超高层建筑给水系统进行科学、合理设计，避免由于消防给水系统设计不合理而影响火灾救援工作情况的发生。

一、超高层建筑消防给水系统的特点

（一）消防给水超压

在超高层建筑中，其消防给水系统的一大特点则是给水压力较大，在设计过程中，如果存在疏忽就会导致给水压力过大的情况发生。倘若火灾发生在高度较高的楼层，那么灭火过程所使用消防给水的压力就会不稳定，特别是在消防水泵启动的一刹那或者灭火开始阶段，消防给水系统超压情况更为明显。

（二）消防用水量大

对于超高层建筑来说，其消防给水系统的用水量与消火栓系统有着密切联系，不同高度的建筑，其消防用水量也有所不同。高层建筑室内外消防用水量详见表1。如果建筑物的高度超过一百米，那么其室内外消火栓的用水量都需大幅增加。

表1 高层建筑室内外消防用水量

医院等公共建筑和高级住宅H＜50 40 H≧50 50高级旅馆等重要建筑H＜50 60 H≧50 70

二、超高层建筑消防给水系统设计分析

（一）减压阀分区给水系统设计

在设计减压阀分区给水系统的过程中，设计人员应注意以下几点。首先，对于减压阀来说，其阀前压力与阀后压力的比值不宜过大，如果一级减压阀的设置不能达到减压的要求，则可以采用二级减压阀串联的方式进行减压处理，但应确保串联减压不超过二级。其次，应在减压阀的两端各设置一个压力传感器装置，使减压阀的工作状况得到实时监控，以此提高减压阀分区给水系统的安全性。最后，应保证消防给水系统管道以及水质的清洁，因为如果管道有锈蚀情况出现，或者消防用水含有杂质，那么减压阀及其过滤器就会被堵塞，进而影响减压阀分区给水系统的正常使用。

（二）并联分区给水系统设计

并联分区给水系统通过一套消防加压泵来给整个消防给水管网进行给水，而后经过减压阀组实现纵向分区，每一个纵向分区给水系统都设有独立的消防水泵，用其给各个分区消防给水系统供水。在选择分区方式时，应从加压设备的型号以及超高层建筑的功能等方面进行考虑。第一，应确保系统内水压满足超高层建筑消防用水水压要求，所以在设计时应使给水系统的工作压力尽量保持在2.0MPa，在这一压力范围之内，超高层建筑并联分区给水系统加压泵的选型范围较大，加压泵的购买和安装也更加方便。第二，根据国家相关要求，超高层建筑一般不设避难楼层，但会设置避难间，而避难间的空间有限，所以在设计时不能安装过多的消防设施。

（三）串联分区给水系统

此给水系统对超高层建筑消防进行纵向分区给水，并逐层增加供水压力。目前，很多超高层建筑都采用串联分区给水系统进行消防供水，并且在避难楼层设置消防转输水箱。此给水系统可以在水箱的辅助下利用低压力管材以及阀门满足供水要求，从而对超高层建筑进行消防给水。其中，转输水箱内的存水主要来源于生活给水系统，在进行消防灭火时，转输水箱内的用水来源于地下室的转输水泵，或者依靠建筑室外的消防水泵进行补给，中间转输水箱的应用能够有效防止超高层建筑消防用水超压情况的发生。

（四）高位消防水池给水系统

高位消防水池通常设立在超高层建筑的最高位置，在设计时应确保其水池的有效容积能够符合该超高层建筑室内火灾消防救援用水的总量，并使水池内部的用水通过重力的方式对各个消防给水分区进行用水补给。除此之外，高位消防水池还应具备两个相互独立的工作区域，并且其内部的补水管应在两条以上，同时在对其补水水泵的流量进行设计时，设计人员应根据超高层建筑室内的消防设计流量进行选择。