高层建筑消防给水系统

张士菊

摘要：随着社会经济的不断发展，城市的建设也逐渐向现代化方向发展，对于高层建筑而言，更高的楼层意味着建筑的质量标准和安全标准要求也应得到相应提升，高层建筑的消防给水系统对建筑中人们的居家生活和生命财产安全有着重要意义，消防给水系统的设计应明确高层建筑的消防安全特点和要求才能够使高层室内消防给水系统更加完善。因此，本文从高层建筑消防给水系统的设计要求出发，通过讨论现阶段高层消防给水系统中存在的问题并提出相应的解决措施，从而为高层建筑消防给水系统的进一步完善提供参考和借鉴。

关键词：高层建筑; 消防; 给水系统

现阶段的建筑行业正朝着绿色环保、智能现代的高层化建筑发展，区别于普通建筑，高层建筑的空间结构相对复杂，人员数量多，地下空间大等特点使得高层建筑的中消防安全设计要求较高，这需要建筑企业在对高层建筑进行设计时，需要从高层建筑的消防安全问题出发，充分考虑并结合建筑实际施工情况，在保障施工质量安全和建筑性能达标的前提下对高层建筑消防给水系统中的给水管道、消防材料等进行科学可靠的设计，此外还应从建筑的施工成本角度出发，保障消防安全合格达标的同时利用有效资源来降低消防给水系统施工过程中的成本投入。通过消防给水系统合理可靠的设计使居民的人身和财产安全得到有效保障。

1   高层建筑火灾特点及存在的问题

1.1  疏散难度大，火情难以控制

通常而言，高层建筑由于自身楼层较多，疏散的垂直距离较长，每一楼层的用户较多，人员相对密集，建筑结构比普通建筑结构复杂，高层建筑在发生火灾事故时只能通过楼梯逃生，这增加了人员的安全疏散时间和疏散难度。由于火灾蔓延的方向与人员疏散方向相反，高层建筑一旦发生火灾所造成的危害性和财产损失不可估量。此外，我国现阶段的消防车云梯工作高度一般在50米左右，对于楼层较高的高层难以对火情进行控制。

1.2  火灾蔓延快

由于高层建筑楼层较高，火灾在蔓延过程中容易受气压和风压影响从而加快火灾的蔓延。高层建筑中楼梯井、电梯井、排风管道等贯穿于整个建筑，其在火灾发生时在烟囱效應的作用下会加快空气流速，为火灾蔓延提供源源不断的助燃气体并引导火灾向上蔓延。

1.3  给水需求量大

在高层建筑中，高层居民用水是通过水泵来提供水压支持的，而在高层建筑发生火灾时，进行冷却和控制火灾蔓延的在用水量的要求为每秒300升，普通水泵的供水量只能达到每秒百升，这难以满足消防的给水需求。同时，高层自动灭火系统中的供水管道在火灾发生时容易受热产生故障，因而不能有效发挥其作用。此外，消防车对高层建筑进行供水灭火时对水带的耐压要求较高，不能为高压供水提供稳定可靠的支持。

1.4  消防设施维护管理较差

在高层建筑中，由于消防设备的设置较多，难以定期对其进行系统、全面的维护保养，高层建筑中的一些消防灭火设备处于失效状态，难以在火灾中发挥作用。同时，由于不同建筑单位对建筑的设计和施工建造存在差异，并且一些建筑企业在消防设施的施工安装过程中没有按照规范要求进行安装，楼层中消防设备的设置位置难以得到统一，给维护管理人员的工作带来了影响。

1.5  高层建筑供水能力不足

高层建筑消防给水系统中的问题主要体现在高层建筑供水能力不足上。高层建筑在发生火灾事故时通常有两种救援手段，一方面是消防人员从外部对建筑进行冷却降温;另一方面则依靠建筑的自动灭火技术控制火灾蔓延和喷水扑灭火源来达到灭火目的。然而，高层建筑的供水量不足使得火灾的蔓延难以受到及时控制，因此，高层建筑消防给水系统的供水问题需要更多的专业人才投入研究进行解决。

2   高层建筑消防给水系统的设计

在高层建筑消防给水系统设计中，在着火点配备两处以上的消防灭火设备并设置对应的消防安全警示牌，一方面能够确保火苗能够迅速被扑灭，避免火情受到扩散;另一方面能够通过消防设备的设置来对居民起到警示作用，使居民注意用火安全，树立防火意识。

2.1  消火栓的设计

在高层建筑中消火栓是最常见的消防设施。消防栓的设置一般分为两种，一种是用于消防车供水，在建筑室外进行设置，需要根据高层建筑周边的水资源使用情况来确定消防栓设置的数量，同时还应根据保护半径来确定消防栓的设置位置。另一种是用于楼层灭火的室内消防拴，室内消防栓在设计时需要保障同一楼层中相邻的两个消防栓的水带和水枪能够到达楼层中的任意位置，并且应设置在前室和走道等宜于取用的位置，以便在火灾发生时居民和消防人员能够准确找到消防栓来扑灭火源。

2.2  消防给水系统的减压设计

由于高层建筑供水水压的稳定性难以得到准确控制，一般而言消防栓的水压压力要求为0.5MPa，当供水管道的水压超过该数值时应设置减压装置来确保消防给水系统稳定的水压输出。通过设置可调节的减压阀来对竖向分区的水压进行调节，在消防栓栓口设置孔径不小于50mm的减压板或前后管段长度比相差不低于5倍的节流管来直接减小消防栓的栓口压力，通过减压阀、减压板和节流管的设置来控制消防栓的水流速度，间接减小消防给水系统的水压。

2.3  消防给水系统的增压设计

高层建筑的消防给水供水不足问题需要通过稳定的水泵增压来提供持续的供水。根据高层建筑的消防安全要求，来确定消防给水系统对增压设备所需的水压、水量要求。一般而言，消防给水系统的增压设备通常采用离心泵，结合消防栓系统和自动喷水系统对水压的不同要求对离心泵进行设置，当消防管网因渗水失压后能够利用离心泵为消防栓和自动喷水灭火装置提供补压，使压力达到消防给水系统稳定的上限要求。除此之外，利用气压罐来对消防给水系统进行局部增压是消防水箱供水困难时最有效的增压供水方式，而对于气压罐的设计需要计算各消防管路的最低供水水压力需求。目前，在智能化的高层建筑中可变频调节的恒压供水系统开发正在不断完善，在未来的高层建筑中通过主控设备就能够对整栋建筑的供水压力进行调节，确保各楼层的水压稳定。

2.4  消防水箱的设计

在高层建筑的消防给水系统中消防水箱的设计尤为重要，对于消防水箱的有效容积确定需要根据高层建筑的特点对火灾发生时连续用水量进行计算。消防水箱的给水方式直接影响着消防给水系统的运转，在消防水箱的给水方式设计上可以根据消防水箱高于消防栓和消防用水设施进行并联分区或串联区设置，该给水方式能够为消防设施提供稳定可靠的水压，而在水压不稳需要借助稳压装置进行辅助时消防水箱可以采用无水箱并联分区的方式设计，利用气压或离心泵等方式为消防设施提供用水需求。

3   结语

综上所述，高层建筑的消防给水系统影响着高层建筑中居民的人身安全和财产安全，对消防给水系统进行科学合理的设计才能够使消防给水系统在高层建筑发生火灾事故时发挥其作用，高层建筑消防给水系统的完善不仅需要现代先进技术的引入和对存在于消防给水系统中的问题进行解决处理，更为重要的是需要提高居民的防火意识，有效防止居民在生活工作中因为操作不善而引起火灾事故。

参考文献：

[1]   李庆华.高层建筑消防给水系统设计常见问题探讨[J].消防界（电子版），2017（11）：102-103.

[2]   晏  风.高层建筑消防给水系统常见问题及解决措施[J].中国消防，2017（22）：42-45.

[3]   朱小杨.高层建筑消防给水系统的特点及设计应用[J].工程建设与设计，2017（21）：111-113.