高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)探究

歐潔嫻（佛山南方建筑設(shè)計(jì)院有限公司）

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)探究

歐潔嫻（佛山南方建筑設(shè)計(jì)院有限公司）

在城市的規(guī)劃中，為了最大限度的節(jié)約土地資源，都是修筑高層住宅、商業(yè)樓層。特別是近些年，為滿足人們對(duì)住房的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)需求，高層建筑的修建日益增多。但是，鑒于高層建筑的居民人口較多，為了保障居民的安全，必須加強(qiáng)高層建筑的給排水消防設(shè)計(jì)。本文就以高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，分析高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的弊端并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入化的探析。

高層建筑；給排水；消防設(shè)計(jì)；關(guān)鍵技術(shù)

在高層建筑設(shè)計(jì)中，給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)屬于其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。給排水消防設(shè)計(jì)的安全性及其合理性，與整個(gè)高層建筑的質(zhì)量以及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。因此，加強(qiáng)對(duì)高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的探究，是高層建筑長(zhǎng)久性發(fā)展的必然舉措。然而，在實(shí)際的給排水消防設(shè)計(jì)中，往往遇到一些突發(fā)因素亦或是受到思維限制，使得給排水消防設(shè)計(jì)存在多處隱患漏洞，不能發(fā)揮其應(yīng)有的功能。對(duì)此，還需要在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方面，不斷深化給排水消防設(shè)計(jì)施工技術(shù)，尤其是關(guān)鍵技術(shù)的掌控，更是至關(guān)重要。

1 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的弊端因素

1.1 對(duì)高層建筑建筑方式的忽略

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)對(duì)高層建筑本身的質(zhì)量安全和居民的生命財(cái)產(chǎn)安全都有嚴(yán)重的影響作用。所以在給排水消防設(shè)計(jì)中，從原材料的選取一直到給排水消防設(shè)計(jì)竣工，每個(gè)環(huán)節(jié)的施工都影響著最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。然而，現(xiàn)實(shí)中的高層建筑因?yàn)榈匦位蚴菤夂蛞蛩氐南拗?，在修建設(shè)計(jì)上與普通的高層建筑有很大的區(qū)別，而給排水消防設(shè)計(jì)人員卻忽略了該問(wèn)題，還是按照標(biāo)準(zhǔn)的高層建筑進(jìn)行給排水消防設(shè)計(jì)，最終造成給排水消防設(shè)計(jì)與高層建筑實(shí)況不符的現(xiàn)象。

1.2 給水管試壓設(shè)計(jì)不合理

高層建筑消防給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)需要設(shè)計(jì)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察后，將采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，然后再由計(jì)算人員借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的核算，這樣才能得到準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)。但在實(shí)際的給水管試壓設(shè)計(jì)中，計(jì)算人員的核數(shù)流程粗略，并且信息采集缺乏完整性，造成給排水消防設(shè)計(jì)不能滿足高層建筑施工要求。

1.3 消防加壓泵的選擇

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中消防加壓泵類型的選擇，是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，消防加壓泵必須根據(jù)高層建筑的分類滿足流量和揚(yáng)程的要求。設(shè)計(jì)人員在確定消防用水流量后，根據(jù)消防系統(tǒng)計(jì)算消防泵的揚(yáng)程。（例如：消防流量為20L/s，理論計(jì)算消防泵所需揚(yáng)程為105m，真正水泵選型時(shí)應(yīng)考慮一個(gè)1.05～1.10安全系數(shù)），消防水泵的揚(yáng)程應(yīng)滿足各種滅火系統(tǒng)的壓力要求，通常根據(jù)各系統(tǒng)最不利點(diǎn)滅火設(shè)備所需水壓值確定。如計(jì)算公式如下：

H=（1.05～1.10）（∑h+Z+P0）

式中：H-水泵揚(yáng)程或系統(tǒng)入口的供水壓力（MPa）；1.05～1.10-安全系數(shù)，一般根據(jù)供水管網(wǎng)大小來(lái)確定，當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)小時(shí)，取1.05，當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)大時(shí)，取1.10；∑h-管道沿程和局部的水頭損失的累計(jì)值 （MPa）；Z-最不利點(diǎn)處消防用水設(shè)備與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心。線之間的高程差，當(dāng)系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點(diǎn)處消防用水設(shè)備時(shí)，Z應(yīng)取負(fù)值（MPa）；P0-最不利點(diǎn)處滅火設(shè)備的工作壓力（MPa）。

由于設(shè)計(jì)人員經(jīng)常忽略選泵時(shí)的安全系數(shù)，多采用采用湊合的心態(tài)，以至于對(duì)水泵揚(yáng)程的選擇不準(zhǔn)確，造成消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)最不利點(diǎn)的壓力不合理或不滿足。

2 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 消防水泵房和消防水池設(shè)計(jì)

消防水泵房和消防水池是整個(gè)消防水設(shè)計(jì)的核心，以保障高層建筑在遭受火災(zāi)初期能及時(shí)有效滅火。前提應(yīng)保障消防水源的供給和滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)外消防用水量的要求，加強(qiáng)消防水泵房和消防水池選型、選址對(duì)消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。需要根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況來(lái)具體設(shè)計(jì)，當(dāng)消防水池的總儲(chǔ)水量有效容積大于500m3時(shí)，宜設(shè)兩格能獨(dú)立使用的消防水池，每格消防水池應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的出水管，并應(yīng)設(shè)置滿足最低有效水位的連通管，且其管徑應(yīng)能滿足消防給水設(shè)計(jì)流量的要求。此外，為了保障消防水泵設(shè)計(jì)技術(shù)的準(zhǔn)確性和合理性，還需要在每格消防水池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，在連接水泵吸水管的一側(cè)設(shè)置吸水槽，確保消防水槽沒(méi)有任何死角，具體如圖1所示。

圖1

2.2 消火栓消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在高層建筑中為了確保給排水消防設(shè)計(jì)的安全性及其應(yīng)用的穩(wěn)定性，會(huì)對(duì)消防水池采取二次加壓措施。但是，礙于中國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)更加注重地域式的消防供水系統(tǒng)，簡(jiǎn)言之，在高層建筑的某一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)，設(shè)置一處消防水池滿足該區(qū)域周圍對(duì)消防用水的需求。當(dāng)然，在進(jìn)行區(qū)域選址的過(guò)程中也要考慮到消防水池設(shè)計(jì)的規(guī)范性及科學(xué)性[1]。此外，由于消火栓消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足消防總用水量以及消防水頭的壓力需求，因此，在整個(gè)管網(wǎng)布置完成階段需要進(jìn)行水管強(qiáng)度及水頭壓力的測(cè)試，如若測(cè)試不合格還需要進(jìn)行調(diào)整修改。

2.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在當(dāng)下的高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使得一些消防設(shè)備的自動(dòng)化水平越來(lái)越高。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的高端設(shè)計(jì)，目的是自救，在火災(zāi)蔓延前達(dá)到自動(dòng)滅火。因此，為了保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)用的安全性和及時(shí)性，對(duì)該系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備當(dāng)中都進(jìn)行了優(yōu)化處理。

首先是走道設(shè)置噴頭，在給排水消防設(shè)計(jì)中根據(jù)高層建筑的相關(guān)要求，分別將其設(shè)置在高層建筑的走道兩旁，并將其和配水管聯(lián)系在一起。此外，設(shè)計(jì)人員考慮到高層建筑中電力設(shè)備和暖氣管道的安全設(shè)置問(wèn)題，一般將噴頭設(shè)置在遠(yuǎn)離以上設(shè)置的方便之地[2]。

除此之外，還有配水管路口的減壓設(shè)備。高層建筑的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，只需要注重兩個(gè)問(wèn)題即可：①對(duì)高層建筑高度和水力運(yùn)行過(guò)程中的損失參考；②水泵揚(yáng)程的科學(xué)計(jì)算，只有這樣才能對(duì)配水管口處的壓力進(jìn)行全面化的精確掌握，進(jìn)而設(shè)計(jì)出恰當(dāng)?shù)臏p壓方案。

最后，報(bào)警閥的設(shè)計(jì)是整個(gè)高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分，一旦高層建筑有火災(zāi)發(fā)生，立即啟動(dòng)報(bào)警閥能最快的速度通知樓層內(nèi)的居民滅火或逃脫。這樣能夠在消防人員來(lái)臨之前，將高層建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)降到最低，并且給高層建筑的提供最大限度的逃生空間[3]。一般而言，高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中會(huì)將報(bào)警閥設(shè)置在大樓的最顯眼處和方便之處，即樓道區(qū)域、值班室這樣的明顯區(qū)域，一按下去報(bào)警閥的及時(shí)啟動(dòng)，具體設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2

3 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用案例

3.1 案例背景

某高層建筑在2013年7月正式投入使用，其占地面積為3900m2，該建筑為高層商業(yè)樓建筑，在一層區(qū)域用于建設(shè)超市和各項(xiàng)便民設(shè)施，上面則是酒店和各種商務(wù)中心，另外為了居民的停車便利，還有地下一層停車場(chǎng)[4]。因?yàn)樵擁?xiàng)高層建筑屬于該城市的新型規(guī)劃項(xiàng)目，因此高層建筑的安全性至關(guān)重要，而給排水消防設(shè)計(jì)作為高層建筑的一個(gè)重要安全保障，其設(shè)計(jì)的合理性和給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)自然列入設(shè)計(jì)人員的考慮范疇之內(nèi)。圖3是該高層建筑的整體給排水消防設(shè)計(jì)圖。

3.2 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中給水方式的設(shè)計(jì)以及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)為整個(gè)設(shè)計(jì)的重中之重?？紤]到該高層建筑是以市政的自來(lái)水為補(bǔ)給水源，且水壓為0.3MPa[5]。基于此，采用兩路入管設(shè)計(jì)給水方式，不會(huì)造成水壓過(guò)大的現(xiàn)象，也能保障高層建筑的正常供水。因?yàn)楦邔咏ㄖ?，考慮到綜合給水難度太大。所以在給水設(shè)計(jì)上是采用多層給水消防設(shè)計(jì)，具體如圖4所示。

3.3 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的用水量設(shè)計(jì)

圖3

圖4

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的用水量設(shè)計(jì)，需對(duì)高層建筑的總體用水進(jìn)行科學(xué)運(yùn)算，在保障居民正常供水的前提下，滿足給排水消防設(shè)計(jì)的用水總量。因?yàn)樵摳邔咏ㄖ幱诔鞘兄行膮^(qū)域，所以人流量較大，也因?yàn)閷?duì)高層建筑的用水總量估計(jì)缺乏詳細(xì)的資料，所以在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)是按照最高日用水量的25%進(jìn)行設(shè)計(jì)，確立中高區(qū)消防水池的容積[6]。此外，在用水量的運(yùn)用上，為了杜絕用水量不足問(wèn)題，其室外消防栓用水量標(biāo)準(zhǔn)為30L/s，室內(nèi)的消防雙栓用水量標(biāo)準(zhǔn)為30L/s，具體如表1所示。

表1

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中需要同時(shí)兼顧安全性及合理性，同時(shí)考慮到整個(gè)高層建筑的質(zhì)量以及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。因此，加強(qiáng)對(duì)高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的探究已然是高層建筑長(zhǎng)久性發(fā)展的必然舉措。然而，在實(shí)際的給排水消防設(shè)計(jì)往往遇到一些突發(fā)因素亦或是受到思維限制，使得給排水消防設(shè)計(jì)存在多處隱患漏洞，對(duì)于此，還需要從高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，結(jié)合高層建筑的整體情況，對(duì)消防水池、消防水泵、報(bào)警閥等設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其滿足高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的安全需求。

[1]陳景云.關(guān)于高層建筑給排水、消防設(shè)計(jì)的問(wèn)題的探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2013（7）：33.

[2]項(xiàng)春喜.探究新時(shí)期的建筑給排水消防設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（25）：5327～5328.

[3]孫 浩.關(guān)于高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（4）：57.

[4]余 灃.試論高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)體會(huì)[J].中國(guó)科技博覽，2012（27）：476.

[5]葉 青.淺談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（11）：266，252.

[6]黃文華.淺談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（9）：868.

TU82

A

2095-2066（2016）05-0154-03

2016-1-10

歐潔嫻（1963-），女，中級(jí)工程師，大專，主要從事建筑給排水專業(yè)設(shè)計(jì)工作。