淺談高層建筑給排水消防設計要點

梁媛媛

摘 要：文章根據筆者設計經驗，對高層建筑給排水消防設計要點做簡單分析，以期為相關領域的研究提供有價值的參考。

關鍵詞：高層建筑；給排水；消防設計

隨著建筑科技水平的提升，高層建筑在高度上的不斷突破為給排水消防設計帶來難度，因此需要做好消防設計統籌，考慮全面。

1 消防給水設計要點

高層建筑的高度高，結構復雜，火災隱患多，消防給水系統的安全、穩定、可靠是消防滅火的前提和關鍵，其中消防水源、供水設施、給水形式是消防給水設計的主要內容。

在此，筆者以自己在從事給排水設計工作中所設計的一項地下二層，地上三十層的高層建筑為實例，來探討一下高層建筑的給排水消防設計中需要注意的要點。該項目建筑地下二層為車庫（局部戰時人防），地下一層為超市、設備用房，地上五至三十層為普通住宅，一至四層為辦公室、宿舍，建筑總高度95.550m，建筑面積80148.93m2，為框架剪力墻結構，屬于一類高層建筑。

1.1 消防水源——消防水池

第一步根據工程需要設計消防水源，本項目設置消防水池。第二步應計算出消防水池容積，該建筑室外消火栓用水量30L/s，火災延續時間3h，一次火災室外用水量為324m3；室內消火栓用水量為40L/s，火災延續時間3h，一次火災設計用水量為432m3；噴淋系統按中危險級II級設計，噴水強度8L/㎡·min，火災延續時間為1h，一次火災設計用水量為768m3，共計一次火災用水量823.8m3。根據《消規》4.3.11“高層民用建筑高壓消防給水系統的高位消防水池總有效容積大于200m3時，宜設置蓄水有效容積相等且可獨立使用的兩格”，故在建筑相鄰綠化下做420m3消防水池兩座。

1.2 供水設施——消防水泵

消防水泵的設計，需注意以下兩點：

①消防泵房的地面標高。《消規》中“消防水泵應采取自灌式吸水”的規定，這限制了消防水泵吸水管的高度要低于消防水池最低水位的高度，設計時再考慮到消防水泵的基礎高度，消防泵房地面標高應低于消防水池高度。

②消防水泵的選型。根據《消規》相關要求，在計算出在消火栓系統及噴淋系統流量、壓力后，不能直接選型，還需要在廠家提供到消防水泵特性曲線上做出消防管道特性曲線，尋找出最佳工況點，確定水泵型號是否適合此消防系統。

1.3 供水設施——高位消防水箱

該項目采用到臨時高壓消防給水系統，根據《消規》筆者在建筑屋頂設置36m3的消防水箱，因為項目所處嚴寒地區，并建設水箱間，同時要求暖通專業為水箱間進行冬季采暖設計，避免消防水箱結凍。

1.4 供水設施—穩壓水泵

穩壓泵的功能是滿足系統維持壓力的功能要求，考慮到建筑規模較大，消防管網規模也較復雜，管網漏水可能性也偏大，屆時穩壓泵啟停將較為頻繁，筆者采用了氣壓水罐+穩壓水泵的穩壓設備，防止穩壓泵頻繁啟停。

1.5 供水管網——消火栓管網

1.5.1 消火栓系統控制

消火栓系統平時系統壓力由屋頂消防水箱及穩壓設備維持，火災時，由消火栓按鈕啟動消火栓加壓泵，消防水泵應保證在火警后30s內啟動，消火栓泵啟動后，水泵運轉信號反饋至消防控制中心及消火栓處，消火栓指示燈閃亮，消防控制中心及消防水泵房均可就地啟停消火栓加壓泵，消防結束后手動停泵。

1.5.2 消火栓系統分區

根據《消規》“消火栓栓口處靜壓大于1.0MPa時，消防給水系統應分區供水”，由于該項目消火栓設置最低點與最高點的距離超過100米，符合該條規定，消火栓系統垂直分為高低兩個區，兩個區管道豎向分別成環狀布置。根據《消規》“消火栓栓口動壓力不應大于0.50MPa；當大于0.70MPa時必須設置減壓裝置”，地下二層至地上九層，地上十六層到地上二十五層消火栓采用減壓穩壓消火栓，以保證消火栓出口壓力≤0.50MPa。

1.6 供水管網——自動噴淋管網

本項目自動噴淋系統控制出于安全考慮，同時設有自動控制和手動控制。根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB 50084-2001（2005 年版）“濕式系統一個報警閥組控制的噴頭數不宜超過800只”，“每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭，其高程差不宜大于50m”，而該項目地下1、2層以及地上1～4層設3672個自動噴淋噴頭保護，高程差小于50m，無需豎向分區。故結合防火分區，在消防泵房內設置5組濕式報警閥組即可控制整個消防系統噴頭。

2 消防排水設計要點

2.1 消防電梯排水

建筑內發生火災后，一旦自動噴水滅火系統動作或消防隊進入建筑展開滅火行動，均會有大量水在樓層上積聚、流散。因此，要確保消防電梯在滅火過程中能保持正常運行，消防電梯井內外就要考慮設置排水和擋水設施。該項目采取雨污分流排水系統，在地下層消防電梯集水坑設2臺排水泵，水泵啟停由集水井水位控制，當集水井水位線超過設定的最低水位時，單泵啟動，超過設定的雙泵啟動水位線時，雙泵同時工作超過設定最高水位線時，兩臺泵同時工作并報警。

2.2 消防給水系統試驗裝置排水

①消防泵房內，消防水泵試驗用水通常排入泵房地溝再排入室外排水管網，由于該項目消防泵房與消防水池相鄰建設，水泵實驗用水排水筆者排入消防水池，循環利用。

②自動噴水滅火系統等自動水滅火系統末端試水裝置的排水，盡量將試水裝置設置于臨近建筑衛生間地漏處，或直接設置專用排水立管進行排放。

綜上所述，由于高層建筑消防設計對火災自救能力要求較高，給排水專業消防設計復雜程度也有所提升，給消防設計帶來挑戰，為此給排水消防設計應與時俱進，通過合理科學的消防設計普及應用，從根本上提高高層建筑消防安全性。

參考文獻：

[1]薛學斌.博世中國研發總部大樓給排水設計提點分析[J].給水排水，2017，01.