高層建筑消防給排水設計探討

張小紅

摘要：隨著我國建筑領域的不斷深入，高層建筑的數量逐年增多，建筑的樓層逐漸增高，在結構上更為復雜，對于消防給排水的設計要求越來越高，人們的密集居住的生活方式，對于高層建筑的安全性能以及方便使用有了很多嶄新的技術問題需要解決。因此，對于高層建筑的給排水消防設計進行深入的探討，在提高高層建筑的消防性能，保證人們安全舒適居住環境上具有重要的意義。

關鍵詞：高層建筑；消防設計；給排水系統

1高層建筑消防系統設計要求

1.1高層建筑消防給水系統設計要求

高層建筑給水系統為火災的撲滅提供水源，設計時應綜合考慮高層建筑結構及生活用水需求，明確以下設計內容：1）注重自救方式設計。高層建筑與其他建筑相比，火災發生后的救援難度較大，為降低火災造成的人員傷亡，幫助人們迅速逃離火災現場，應注重自救內容的設計。2）配合其他滅火工具。設計高層建筑給水系統時，應綜合考慮引火種類型，配合應用其他滅火工具，提高滅火效率。3）合理配置消防設施。相對來說，高層建筑空間緊張，設計給水系統時應注重考慮高層建筑特點以及實際的居住需求，確保消防設施合計的合理性，能充分發揮滅火性能。

1.2高層建筑消防排水設計要求

高層建筑消防排水設計所要遵循的原則是：盡可能保障火災發生時滅火后所產生的水能夠及時排除，防止排水不及時長時間水侵建筑主體或建筑內的設施造成二次損失；具體要求為：1）充分利用建筑雨水管作為排水管道，并對雨水管采取相關的返溢措施；2）在建筑的重點消防區域設置專用排水管道；3）在設計過程中應考慮上層水滲透下下層的情況，尤其是地下室以上樓層消防排水的預防；4）各個消防分區排水應嚴格的區分；5）對消防排水泵設計安全保護措施；防止排水侵入水泵電機造成短路，影響排水系統的正常運行。

2高層建筑消防給排水設計措施

2.1室內消防栓系統的設計

在高層建筑的消火栓系統的設置中一般需要將其設計成環狀管網，在某些面積較大的建筑內，由于在各個方向上均布置了消防立管和消火栓，這是就可以將頂層及底層的消防干管連接成水平環路，在立面以立管相連接的豎直環路，這種立體管網的設計方式是最安全的消防供水設計。但是上述消防供水方式也并不是任何建筑都適用，對于有些條形建筑物，在消防供水設計中需要將管網豎向成環即可。需要注意的是在高層建筑中應控制使用雙閥雙出口消火栓來代替取代兩組單閥消火栓，同時要對消火栓充實水柱的長度進行正確的測量計算。根據水槍充實水柱的長度，可以計算出消火栓的保護半徑。但是因為在高層建筑平面中，其隔墻、內走道、以及門的布置都會對消火栓的適用造成一定的影響，所以在具體的設計中不能只是簡單的根據保護半徑的大小來布置消火栓，而應該用水龍帶的長度以及充實水柱的水平投影對消防火栓的保護半徑的最遠點進行校核，從而進行消火栓的正確合理的布置。

2.2借助壓力分離進行系統設計

消防給排水在設計需要結合具體施工情況進行，高層民用建筑樓層的高度和房屋結構等都對系統設計產生影響，在整個利用階段需要遵循科學性設計指標，從科學性和合理性的角度入手，按照原則要求進行。對建筑模式進行規劃設計后，結合壓力等級系數進行處理，如下：高壓消防給水系統，臨時高壓消防給水系統，低壓消防給水系統等，對現有給水系統而言，如果出現火災后，沒有及時滅火，則會造成惡劣的影響。因此在滅火設計中，通過滅火設備進行處理后，給臨時性的高壓給水系統提供足夠的供水量，只有滿足管道內的水壓要求，才能滿足給水系統設定要求。此外消防給水系統需要外力配合，以消防車為主，能實現系統的合理化管理。

2.3根據高層建筑的供水大小，進行消防給排水設計

高層建筑的供水大小，需要依照高層建筑的高度、供水流量以及供水范圍等一系列的具體情況進行最后的決策。在當下高層建筑的消防給排水設計中，根據供水量的大小進行劃分的給水系統，主要有兩類：①獨立高壓是的給水系統；②集中高壓給水系統。在高層民用建筑的消防給排水設計中，設置獨立高壓消防給水系統主要是考慮其應急性的特點。通常情況下，是將其設置在人口居住較為集中的樓層區域，一旦發生突發火災，可以立即采用獨立高壓消防給水系統，達到短時間內的高效滅火的功能效用。也是通過這種方式，將突發性火災對人們的人身財產傷害降到最低。但是這種獨立高壓消防給水系統設計，在高層民用建筑的消防給排水設計中不宜安置過多，只需要在一些人口密集區域或者高層民用建筑中建筑范圍較為狹窄的區域安置即可。

2.4消防水箱和水池設置

根據消防水箱容積的設置要求可知，在系統預設階段，以《建筑設計防火規范》為基礎，水箱的預設需要在10min左右，如果室內防水用量超過25L/s，則可以計算出消防水箱所需要的儲水量。無論是何種類型的民用建筑，設計都需要采用18m3的消防水箱。噴淋系統和消火栓系統設置后，在保證噴淋泵啟動前噴淋用水量時，高位水箱噴淋系統的消防儲水量可以按照系統最低工作壓力進行測定。以危險等級作為基礎，在水箱預設中，最低工作壓力為0.1MPa，，排水設計形式的合理化選擇是重點，根據火災延續時間以及室內損壞實際情況對補水量進行確定，從消防水池接入水泵的引入管數不能低于2根，接入泵房前對管道進行融合管理，如果僅是單路供水，則說明整體存在安全隱患，因此在接入設計階段管網需要有2條。

2.5自動噴水滅火器的設置

《自動噴水滅火系統設計規范》中規定，輕危、中危險級場所中各配水管入口的壓力都不應該大于0.4Mpa。高層建筑一般為中危險級，自噴水泵應該按照最高層最不利噴頭的工作壓力來確定。由于自噴水泵的揚程還必須考慮建筑的高度和水力損失等其他因素，因而，在實際設計中，高層建筑的每個配水管入口的壓力應該大于0.4Mpa。在工程實踐中，有的設計和施工單位對這一問題沒有予以足夠的重視，在自噴水泵揚程的確定上過于樂觀，并沒有嚴格根據水力計算來校核水泵的揚程，也沒在這一基礎上校準底部幾層配水管入口地方的壓力。這樣做的后果就是噴頭噴水的強度遠遠超過規定的范圍。

3結語

綜上所述，消防用水量的設計及給水設計是為了為消防用水的安全性提供保障，而室內消防栓系統及自動噴水滅火器系統則為整個滅火過程的順利進行提供了保障，所以這些都是高層建筑給排水設計中必不可少的環節。在對高層民用建筑消防給排水進行設計的過程中，相關設計人員應該以建筑本身為基礎，以相關的規定為核心，盡可能的使得消防給排水能夠滿足于現代的消防要求，為消防工作的順利開展創造條件。

參考文獻：

[1]高層建筑給排水消防設計研究[J].鄭麗晶.科學技術創新.2018（16）.

[2]高層建筑給排水消防設計的關鍵技術探究[J].劉晉豪.城市建設理論研究（電子版）.2018（10）.

（作者單位：中國京冶工程技術有限公司）