高层建筑给排水消防设计关键技术

赵利红

山西凯的建筑设计规划有限公司（030000）

现阶段，我国经济建设和发展水平显著提高，人们的生活质量显著改善，因此对居住环境也提出了更为严格的要求。高层建筑一方面需要满足人们日常的居住需求，另一方面也要有效预防消防事故，充分展现消防给排水系统的作用与价值，保障人们的生命和财产安全。

1 高层建筑给排水消防系统设计特点

高层建筑给排水消防系统设计是当前高层建筑设计中较为重要的组成部分。对该系统展开科学设计，不仅能够保证高层建筑给水和排水的有效性，保障人们的生活质量，还能避免火灾事故，避免危险，预留出一定的救援时间，减少人员伤亡。该系统的高效运行，对高层建筑及内部人员均是很好的保护，设计人员应加以重视。在设计时，先要了解高层建筑给排水消防系统特点，结合这些特点，合理设计给排水消防的相关内容，确保其性能的发挥。

1.1 安全性合格

高层建筑与传统建筑间存在明显区别。高层建筑可在保证使用性能的同时，提高安全等级，尤其是给排水消防系统的安全等级，以此确保高层建筑的正常使用，减少问题或危险的产生。在高层建筑给排水消防系统设计时，要做到全面分析和考量，预测可能出现的问题并给出专业解决措施和方案，以提高给排水消防设计水平，维护整体安全性[1]。

1.2 水压合理性

高层建筑指的是建筑高度在27 m以上的住宅建筑。对于该类型建筑，我国针对给排水消防系统给出明确规定和要求，规定要做好水压和消防用水的科学把控，改进供水质量。对于高层建筑来说，市政管网的供水压力无法满足实际需求，需要通过增加水泵来提高供水质量。值得注意的是，设计过程中，水泵的选择应当做到慎重，确保生活及消防用水的水压达到规定标准要求，同时高效控制水压参数，以免对管道造成破坏。

1.3 管道材质要符合要求

高层建筑由于高度较高，在给排水消防设计中，管道承载的压力负荷相对较大，一些管道在较高压力的影响下会出现各种病害问题，不仅阻碍了给排水消防系统的运转，还会带来较大的资源浪费，并影响人们的生活质量。所以在高层建筑给排水消防设计中，应对管道进行科学规划，合理选材，降低压力过大带来的危险。目前高层建筑管道使用的材料大多以塑料材质为主，一些施工单位为节省资金，会选用廉价的管道材料施工，这虽然能够完成施工作业要求，却无法保证管道的使用寿命，管道在高压作用下会出现各种问题，如裂缝、炸裂等，阻碍系统正常运转。为此，在管道材质设计中，要结合管道压力要求进行综合考量和分析，科学选择管道，确保管道强度和质量符合作业要求，提升给排水系统质量[2]。

2 设计要求

2.1 消防给水设计要求

对于高层建筑而言，因受到建筑高度等因素的影响较大，在火灾事故发生后，人们多数都会选择自救，等待救援虽然有效但耗时较长，危险性高。这也对高层建筑消防给水的要求有所提高，要求高层建筑在设计中必须满足以下要求。

一是消防给水设计应与高层建筑总体结构特点相匹配，合理设置消防给水设施的位置，优化水源供应质量，加大火灾等事故识别力度，快速启动给水装置，进行火灾控制和扑灭。另外，消防给水系统的设计要考虑到高层建筑楼层高度特点，加强水压设计的合理性。

二是考虑到规范、合理、经济、可靠、美观的基本原则，做好内部给水系统的设计，确保在火灾发生后，系统能够快速处理，对火势实行有效控制，争取更多救援时间，减少不必要损失及伤亡情况。

2.2 消防排水设计要求

高层建筑消防排水设计要满足快速排水及防火用水的需求，降低火灾事故带来的威胁和影响，避免排水不畅导致火灾加剧。在消防排水设计中，还需科学设计排水管，满足消除火灾隐患的相关要求，在火灾发生初期加以科学管控，为高层建筑内部人员逃生提供重要帮助。

消防排水设计要结合高层建筑的特点，对设计中所需材料、技术工艺、结构等展开细致研究，并结合现有资料数据，加强设计的合理性，提高消防排水系统的应用率，加强高层建筑抵抗火灾的能力，确保建筑的安全性，延长建筑工程的使用寿命。

3 设计中的关键技术

在了解高层建筑给排水消防系统设计特征后，为提高系统设计水平，促进系统的高效运转，实现功能保护，还需要对关键技术展开细致分析，并根据高层建筑结构特点及给排水消防系统的功能要求展开综合考量，进而结合不同层高的要求，对所需技术手段加以分析和探讨，作出科学选择和处理，从而保证给排水系统高效运转，确保水源供应和排放的及时性，以此降低危险系数，保护人们的生命财产安全[3]。

3.1 消防给水设计

高层建筑的高度较高，给水系统设计具有一定的系统性和复杂性。设计人员在设计中，应当深度考虑诸多因素的影响，准确计算高层建筑生活用水和消防用水的容量，并且结合工程实际确定二次用水供应方案，以此提高设计水平。为此，设计人员要全方位考量消防给水流量及消防给水压力，保证高层建筑内部给水设计高度满足消防灭火的基本需求，保障消防给水系统设计的实效性与科学性。

在计算高层建筑给水量和压力时，设计人员必须严格按照国家制定的各项规定和标准要求，做好计算及分析工作。如高层建筑的起火时间超过3 h，则消防给水流量不得小于30～40 L/s。在利用消防给水技术的过程中，设计人员必须高度重视节水管理，合理设置中枢转水箱、水泵接合器和压力泵等重要设备，全方位展现消防给水的积极作用，确保室内居民的安全。

3.2 消防排水设计

高层建筑设计中，消防排水与消防给水同样重要。建筑内部排水约占用水量的9成。采取有效措施将建筑物消防过程中使用的水顺利排出建筑，可显著增加火灾逃生率，同时也可规避高层建筑受积水影响而出现腐蚀和开裂等问题。应用消防排水技术时，如遇排水管和其他管路相互重叠的情况，则要先保护无压管，确保管道的安全与平稳运行。高层建筑中，消防水泵通常位于地下室，为规避水泵房内大量积水，需要在地下室消防泵房内设置地漏、明沟和集水井等重要排水设备，防止水泵积水，进而对高层建筑的消防排水产生不利影响[4]。

3.3 自动喷水灭火系统设计

自喷灭火系统是高层建筑内部消防给排水设计中不容忽视的重要内容，直接影响着高层建筑灭火的整体效果。应用自动喷水灭火系统，要以垂直方式设置水压泵，确保火灾发生后可及时启动，加强灭火效果。工作人员应推动高层建筑内部给排水系统自动化建设，尽量减少设计过程中的资金投入。在安装自动喷水灭火系统时，应结合既定的规范和标准组织安装，完成安装施工后进行验收，切实完善验收和维护等内容，全面优化自动喷水灭火系统运行质量，全方位满足高层建筑消防给排水设计的规范要求。

3.4 消防栓布局的优化设计

高层建筑内部设计中，合理设置消防栓尤为关键，这也是十分重要的一环。高层建筑的住户发生火灾后可使用消防栓灭火，从而维护居住人员的生命和财产安全。工程建筑内部人员通常仅在发生火灾时方可使用消防栓灭火，以此达到灭火的目的，因此优化并完善消防栓布局也成为日常工作中的重要内容。该项工作对灭火效果和高层建筑内部的人员财产安全具有较大影响。这就要求设计人员做好消防栓设计工作，保证消防栓取用的便捷性和消防栓设置的美观性，在室内合理设置消防栓。通常情况下，消防栓可设置于电梯附近，为火灾事故发生时的有效利用提供便利条件。同时，与高压和二次加压供水默契配合，全面控制消防栓，确保火灾发生时消防栓能够更好地展现自身作用和功能。

3.5 消防水池设计

高层建筑给排水消防设计中，消防水池综合管理尤为关键。这里包括消防水池和生活水池的合建和分建管理。确定设计方案时，首先，设计人员结合实际加强消防水池合建与分建处理。合建式蓄水池对蓄水容量提出了较高的要求，且要提高蓄水更新速度，该项工作关乎水质。检测人员要采取有效措施加强定期检查和处理，也可延长消防水池的换水周期，防止产生较为明显的资源浪费现象。在高层建筑中主要以公共消防水池为供水源。这样一方面保障水源供应，另一方面可降低工程成本，充分发挥消防的作用。

其次，消防水池设计需结合高层建筑的蓄水池容量确定主要内容，依据不同的建筑结构和工程需求优化设计。设计不仅要满足室外给水管网建设要求，而且应该加大消防用水的维护管理力度与消防用水效率的计量和评估工作，充分保障用水需求的科学性与合理性，不断提高综合调控的水平[5]。

3.6 水泵房的设计

水泵房是消防排水系统中不容忽视的一环。水泵房一方面要具备较大的压力，另一方面要确保水资源的充足供应。可以说，水泵房在高层建筑中具有重要作用，能够有效抑制火灾的蔓延。确保水泵的平稳运行，是保障高层建筑安全性的重要基础。所以高层建筑设计中，需要在安全位置设置水泵房，保障水泵房水供应及水压的稳定性。仔细检查水泵房，保证水泵房在无火灾的状态下不会出现严重的故障问题。

4 推动高层建筑给排水消防设计关键技术发展的有效对策

为更好地发挥高层建筑给排水消防系统的功能，保障设计效果的有效落实，在实际工作中还需给出专业、可靠的方案计划，展开科学管理和控制，从根源上避免意外问题的出现，确保高层建筑的正常运转。结合目前高层建筑的特征及给排水消防系统功能要求，可采用以下措施方式加强技术落实的有效性。

4.1 建立健全的设计体系

为提高高层建筑给排水消防设计水平，需要采取切实可行的应对措施。高层建筑给排水消防设计体系建设要严格把控火灾事故，最大限度地减轻火灾风险。设计人员需要结合现阶段的主要风险制订切实可行的管理方案，同时在提高工程施工质量的前提下，降低火灾风险，将日常管理作为常态化工作中的一部分。依据管理要求切实开展火灾风险管理工作，保证高层建筑给排水消防设计的整体效果。

4.2 坚持因地制宜的原则

高层建筑施工环境的复杂性较强，设备及人为因素是引发火灾事故的关键要素。所以，在高层建筑给排水消防设计中，必须科学设置施工设备，确定高层建筑给排水消防系统的运行功能及其在工程运行中的作用。探测器所在区域一方面要高度符合规范要求，另一方面必须满足安装半径的技术要求，与高压设备保持适度的距离。高层建筑给排水消防系统运行的过程中，需合理设置抗干扰设备，利用先进的技术和经验保障系统运行的稳定性和可靠性，若发生火灾，可第一时间采取科学有效的应对和处理措施，抑制火灾蔓延。

4.3 充分激发设计人员的创新意识

高层建筑给排水消防设计中，应利用现代化的设备和先进技术。这也对设计者的创新意识和创新能力提出了较为严格的要求。设计人员要利用多种创新手段提高高层建筑给排水设计水平，一方面高度顺应安防综合管理的基本要求，另一方面需全面提高高层建筑消防管理的综合水平，为我国高层建筑现代化建设的发展、创新奠定坚实的基础。

5 结语

当前，我国高层建筑给排水消防设计的过程中，需要全方位考量系统设置的科学性与合理性。相较普通住宅，高层住宅与之存在着十分明显的差异。设计中，应全方位了解和掌握现场概况及施工材料，以此严格控制工程建设中的各项细节。设计人员要在工作中全面、深入地了解高层建筑给排水系统设计中的各项问题，健全设计体系，遵循因地制宜的原则，一方面促进给排水消防技术的发展创新，另一方面设计出顺应时代变化的设计方案，增强建筑消防能力的同时，切实保护人们的生命财产安全，推动城市化发展进程。