高层建筑给排水消防设计关键技术分析

燕涛

摘 要：随着我国人口数量的增多，人们对高层建筑的需求量也在逐渐增大，现阶段的高层建筑已经成为城市建设的主体，与多层建筑相比，高层建筑的消防安全问题更为突出。大部分高层建筑均存在容纳人数多，楼层基数大的特性，这为人员疏散带来了较大的难度，在发生火灾时，如果没有较为完善的消费设施则会造成较大的事故影响。因此，对高层建筑中给排水消防设计的问题展开研究具有重要意义。

关键词：高层建筑给排水;消防设计;关键技术

1火灾的起因

火灾是由燃烧引起的灾变。火灾发生必须具备三个条件（即燃烧三要素）。①有火源或达到燃点的热源;②有可燃物质;③有助燃的空气（或氯、溴等强氧化剂）。三者若按定比例有机会结合便会发生燃烧，当燃烧失去控制时，便会发生火灾。一般的建筑物中都存在着可燃物质，而火源比比皆是。对于现代建筑物，特别是高层建筑，主体结构虽不可燃，但由于功能日趋复杂，故火灾时有发生造成巨大损失的因素概括如下。①人为因素。如未熄烟头、玩火、烟花爆竹、垃圾、纵火等。②设备原因。如设备高热、产生电火花、燃炉引燃电焊等。③自然原因。如雷击放电、地震、自燃等。

2高层建筑给排水消防设计需要满足的几点要求

2.1安全性要求

高层建筑的楼层数以及规模相对较大，在进行给排水消防设计时首先需要考虑的便是让消防栓覆盖整个建筑空间，不得留有消防死角，从根本上提升高层建筑的整体安全性。除此之外，还需考虑给排水工程的使用性能，使其能够满足不同阶段人们的用水需要以及排水需求。尤其需要加强对消防设计的关注，从安全角度和适用性角度考虑，保障消防系统的运行可靠性，为高层建筑的安全使用保驾护航。

2.2供水水压要求

为了满足城市人口的居住需求，高层建筑物的建筑层高也有所提升，其中部分建筑物甚至达到上百米，这也意味着进行给排水工程施工时，需要考虑到供水压力的问题。目前来看，高层建筑有赖于市政管网供水，但为了减少水资源浪费，国家针对供水压力做出了明确的规范限制。而市政供水的压力难以满足高层建筑的供水需求，在针对高层建筑的给排水工程進行施工时，首先需要解决的便是供水压力问题，尤其是消防设施的使用也对供水压力提出了更高的要求。一般来讲，需要在高层建筑中加设单独的泵水设施方能保障供水质量，且为消防工作提供充足的水量支持。但同时供水压力也不宜过大，需在满足消防用水需求的基础上，尽量控制水压，以免造成不必要的水资源浪费。

2.3管道材质与性能要求

给排水施工中，常用的管材以塑料材质为主，考虑到高层建筑对给排管道的高压需求，所选择的管材材料必须满足高压需求，即具备较好的强度和耐高压能力。尤其是与消防栓连接的给排水管道需要具备更强的抗压能力，确保在发生火情时，水的压力能够满足救援要求。

3建筑室内给排水消防设计现状

在当前我国消防的设计过程中，大多数的消防设计并不能符合相关的要求和标准，存在诸多的安全隐患和问题，严重影响着人民群众在生活中的安全。其重点是在一些农村、小城市的一些单位以及其他供给场所中，所设计并执行的消防方案中，主要的消防方式是一些灭火器、消防栓系统等，如果发生了一些火灾，它们并不能产生较大的作用，进而造成严重的影响。当前，为了进一步加大在消防方面的力度，国家制定了一系列措施和政策强化了在室内消防方面的要求和标准。在室内消防中，以消防栓作为基础，并设计周边的自动喷淋的灭火系统，进而在发生了紧急的消防事故时，可以最大化减小火势，为人们增加更多的逃离时间。

在一些高层的建筑室内给排水的设计中存在较多的问题，消防栓和自动喷淋灭火系统中，相关的设计人员对于建筑设计中全局意识较为淡薄，使得在进行室内给排水的设计过程中，无法准确设计出全面综合的消防设计方案。而且在具体设计的过程中，消防栓的位置、数量等设置得不合理，在设计中更多的是依靠之前积累的经验来进行设计，而不是根据相关的国家标准要求、室内的具体布局等进行设计，导致设计出的消防系统并不能起到最佳的作用。相关的设计人员对于周边的水源并不了解，进而在具体的施工过程中，无法按照准确的规范和要求设置输水箱、消防池以及对应的水泵接合器，导致在遇到一些火灾时，无法正确地进行运转，无法减小火势的大小。相关的给排水管的设计布局不合理，在具体的设计中，排水管并没有与消防排水设计相结合。从当前我国室内建设设计中，已经明确禁止设置钟罩式地漏，但是在实际的过程中依旧有着家庭装修以及个别项目中使用地漏的情况发生。这主要是因为钟罩式地漏是一种水封式地漏，这便导致它的地面不能积水，而因为地漏的设计又往往低于地面，使得一些灰尘和垃圾十分容易进入地漏中，使得地漏出现堵塞以及水封的蒸发而失去排水以及阻隔下水道功能。

4高层建筑给排水消防设计关键技术分析

4.1布置系统管网

高层建筑给排水消防设计的首要重点研究内容就是管网布置。管网作为最基础的设施，关系着整体设计能否取得实际成效，是保障整个设计成败的关键，对于高层建筑给排水消防设计能否发挥作用起着决定性的作用。在设计阶段，要充分考虑整个工程的主体，结合高层建筑的现场环境条件设置合理的给排水消防系统，既布置竖向环状管网，同时适当布置水平环状网，确保给排水消防设计能够满足使用需要，在发生火灾安全隐患时能够准确地将水通过管网输送并扑灭火灾。因此，必须设计好系统管网，并按照规定的标准实施建设，确保管网的质量和功能满足要求，这样才能确保日后高层建筑发生火灾时，系统能够及时采取行之有效的措施进行救助行动。由于高层建筑在施工过程中涉及很多行业，针对不同的行业设计的管网也不相同，即使是同行业之间的系统管网也是不同的，但无论什么行业，都要深入现场调查，充分了解管网的实施应用情况，结合现场设计出合理的方案，确保设计有效。系统管网一定要按照行业管网设计来进行排列，根据行业的有关标准进行检查和验收，这样才可以确保关键技术中最基础的管网设计的安全性。

4.2自动灭火设计

当前，自动灭火技术可以对室内建筑中出现的火灾等进行有效的控制，进而减少火灾地火灾带来的经济损失等。在自动灭火技术中，主要的组成结构是一些温控报警器、探测器、通信器以及灭火装置等其他组成零部件。在对自动灭火技术进行设计的过程中，重点是要控制该技术与自动喷淋系统之间的结合力度，其中温控器和探测器的使用性能是受其自身的控制的。因而，在对室内建筑给排水消防设计的过程中，要对自动喷淋系统在的警铃装置进行科学合理的设置，即要保证可以使相关人员听到警铃的声音，还要确保该系统可以稳定运行。一般在进行对喷淋系统中的喷头的设置中，常见的类型是吊顶的和无吊顶的两种类型。在具体的设计中，根据具体要求选择适合的喷头类型，一定要科学合理化地控制喷头与梁之间的距离。而在一些高层的建筑物的地下层或者是车库中，喷淋灭火系统是根据可能发生的最大火灾的趋势所需要的水流量进行设计，从而能够在发生火灾时，可以最大化地减小火势，保证灭火的有效性。

4.3消防排水技术

通过对排水量的合理评估，选择合适的排水管规格，若是排水管布设与其他管道交叉，则需按照有压管避让无压管，给水管与风管紧贴并在排水管下方，在电气管道下方绕行的原则。一般来说，地下室是高层建筑消防排水设计的重点位置，尽量采用独立设置的方式，将地下室中的积水有效的排出。把低于基坑的排水集水池设置在消防电梯井基坑附近，做好基坑和集水池间的排水管预埋设计。在消防排水系统中配备备用泵，在电梯门口设计挡水设施，并对消防电源进行防水保护，对消防排水泵进行安全保护设计，预防电机短路而使排水系统瘫痪，确保电梯系统较高排水效率以及运行的安全性。除此之外，地上消防排水应注意对于消防重点区域应设计专用排水管道，并确保其运行有较好的独立性。同时，按照消防分区设计独立排水系统，避免排水互流而引起楼层渗水等问题。做好地下室与地上层楼层的排水预防措施，以免建筑结构遭到破坏。

4.4水泵房和消防水池设计

高层建筑给排水消防设计中重点考虑的是水资源的运行情况，其中，水泵房设计是关键环节，水泵房作为整个消防给水系统的关键，决定着高层建筑消防设计能否取得实际成效。水泵房要保证消防给水的水压和水量，应确保水泵房设计中的水资源足够充分，即消防水池储水量充足，有效容积要满足火灾延续时间内室内外消防用水量要求。在高层建筑给排水消防设计中，水泵房是高层建筑中发生火灾时的关键设施，只要水泵房可以正常工作，那么高层建筑中人们的安全就可以暂时得到保障。因为水泵房是最关键的部分，所以在高层建筑中安装水泵房，首先，要选择非常安全的地方，一定要确保火灾发生时，水泵房能够正常工作，防止自动喷水等灭火设施动作后的水积聚导致泵房内消防水泵等设备被淹;其次，要保证水泵房水的供给和水压的平稳;最后，应该对水泵房进行定期检查，安排专人定期进行维护，监测消防水泵性能，减少水泵房故障情况，避免出现火灾时水泵房不能有效工作。

4.5消火栓设计

平时生活中消火栓是十分常见的，各个大楼的旁边都会设计消火栓，包括高层建筑给排水消防设计也不例外，必须根据现场的建筑情况，合理设计安装消火栓。消火栓设计作为高层建筑给排水消防设计的一部分，为了保证消火栓可以正常使用，就要控制好水压，这样水才可以顺利地喷洒，有效实施灭火。《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974—2014）规定高层建筑消火栓栓口动压不得低于0.35MPa，但压力过高也不行。实践表明，室内消火栓配置直流水枪，操作直流水枪射水时水枪反作用力若超过200N，一名消防队员将难以掌控其进行灭火扑救。DN65消火栓口水压如大于0.50MPa，水枪反作用力将超过220N;如果栓口压力大于0.70MPa，水枪反作用力将大于350N，两名消防队员也难以掌控进行灭火。因此，设计人员在高层建筑消火栓設计中，需将消火栓系统各楼层的水压计算准确后再进行布设，对消火栓进行减压设计。否则，消火栓栓口压力过低则达不到水枪灭火充实水柱要求，过高则消防员无法掌控其进行灭火。

结束语：

综上所述，高层建筑物当中的给排水及消防设计具有特殊、复杂的特点，因此，相关设计人员在进行设计前期，要对众多的因素进行充分的考虑，并真正地认识到给排水系统设计的重要性和意义，同时还要不断地对于其关键技术进行仔细的研究。一旦高层建筑当中发生了火灾，确保排水系统能够正常地运用，帮助消防人员和相关工作人员可以第一时间将火灾进行扑灭，降低人员与财产等方面的损失。

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