高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

趙利紅

山西凱的建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃有限公司（030000）

現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展水平顯著提高，人們的生活質(zhì)量顯著改善，因此對(duì)居住環(huán)境也提出了更為嚴(yán)格的要求。高層建筑一方面需要滿足人們?nèi)粘５木幼⌒枨螅硪环矫嬉惨行ьA(yù)防消防事故，充分展現(xiàn)消防給排水系統(tǒng)的作用與價(jià)值，保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1 高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)是當(dāng)前高層建筑設(shè)計(jì)中較為重要的組成部分。對(duì)該系統(tǒng)展開科學(xué)設(shè)計(jì)，不僅能夠保證高層建筑給水和排水的有效性，保障人們的生活質(zhì)量，還能避免火災(zāi)事故，避免危險(xiǎn)，預(yù)留出一定的救援時(shí)間，減少人員傷亡。該系統(tǒng)的高效運(yùn)行，對(duì)高層建筑及內(nèi)部人員均是很好的保護(hù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加以重視。在設(shè)計(jì)時(shí)，先要了解高層建筑給排水消防系統(tǒng)特點(diǎn)，結(jié)合這些特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)給排水消防的相關(guān)內(nèi)容，確保其性能的發(fā)揮。

1.1 安全性合格

高層建筑與傳統(tǒng)建筑間存在明顯區(qū)別。高層建筑可在保證使用性能的同時(shí)，提高安全等級(jí)，尤其是給排水消防系統(tǒng)的安全等級(jí)，以此確保高層建筑的正常使用，減少問(wèn)題或危險(xiǎn)的產(chǎn)生。在高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要做到全面分析和考量，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題并給出專業(yè)解決措施和方案，以提高給排水消防設(shè)計(jì)水平，維護(hù)整體安全性[1]。

1.2 水壓合理性

高層建筑指的是建筑高度在27 m以上的住宅建筑。對(duì)于該類型建筑，我國(guó)針對(duì)給排水消防系統(tǒng)給出明確規(guī)定和要求，規(guī)定要做好水壓和消防用水的科學(xué)把控，改進(jìn)供水質(zhì)量。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，市政管網(wǎng)的供水壓力無(wú)法滿足實(shí)際需求，需要通過(guò)增加水泵來(lái)提高供水質(zhì)量。值得注意的是，設(shè)計(jì)過(guò)程中，水泵的選擇應(yīng)當(dāng)做到慎重，確保生活及消防用水的水壓達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)高效控制水壓參數(shù)，以免對(duì)管道造成破壞。

1.3 管道材質(zhì)要符合要求

高層建筑由于高度較高，在給排水消防設(shè)計(jì)中，管道承載的壓力負(fù)荷相對(duì)較大，一些管道在較高壓力的影響下會(huì)出現(xiàn)各種病害問(wèn)題，不僅阻礙了給排水消防系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)帶來(lái)較大的資源浪費(fèi)，并影響人們的生活質(zhì)量。所以在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，合理選材，降低壓力過(guò)大帶來(lái)的危險(xiǎn)。目前高層建筑管道使用的材料大多以塑料材質(zhì)為主，一些施工單位為節(jié)省資金，會(huì)選用廉價(jià)的管道材料施工，這雖然能夠完成施工作業(yè)要求，卻無(wú)法保證管道的使用壽命，管道在高壓作用下會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，如裂縫、炸裂等，阻礙系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，在管道材質(zhì)設(shè)計(jì)中，要結(jié)合管道壓力要求進(jìn)行綜合考量和分析，科學(xué)選擇管道，確保管道強(qiáng)度和質(zhì)量符合作業(yè)要求，提升給排水系統(tǒng)質(zhì)量[2]。

2 設(shè)計(jì)要求

2.1 消防給水設(shè)計(jì)要求

對(duì)于高層建筑而言，因受到建筑高度等因素的影響較大，在火災(zāi)事故發(fā)生后，人們多數(shù)都會(huì)選擇自救，等待救援雖然有效但耗時(shí)較長(zhǎng)，危險(xiǎn)性高。這也對(duì)高層建筑消防給水的要求有所提高，要求高層建筑在設(shè)計(jì)中必須滿足以下要求。

一是消防給水設(shè)計(jì)應(yīng)與高層建筑總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相匹配，合理設(shè)置消防給水設(shè)施的位置，優(yōu)化水源供應(yīng)質(zhì)量，加大火災(zāi)等事故識(shí)別力度，快速啟動(dòng)給水裝置，進(jìn)行火災(zāi)控制和撲滅。另外，消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮到高層建筑樓層高度特點(diǎn)，加強(qiáng)水壓設(shè)計(jì)的合理性。

二是考慮到規(guī)范、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠、美觀的基本原則，做好內(nèi)部給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保在火災(zāi)發(fā)生后，系統(tǒng)能夠快速處理，對(duì)火勢(shì)實(shí)行有效控制，爭(zhēng)取更多救援時(shí)間，減少不必要損失及傷亡情況。

2.2 消防排水設(shè)計(jì)要求

高層建筑消防排水設(shè)計(jì)要滿足快速排水及防火用水的需求，降低火災(zāi)事故帶來(lái)的威脅和影響，避免排水不暢導(dǎo)致火災(zāi)加劇。在消防排水設(shè)計(jì)中，還需科學(xué)設(shè)計(jì)排水管，滿足消除火災(zāi)隱患的相關(guān)要求，在火災(zāi)發(fā)生初期加以科學(xué)管控，為高層建筑內(nèi)部人員逃生提供重要幫助。

消防排水設(shè)計(jì)要結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)中所需材料、技術(shù)工藝、結(jié)構(gòu)等展開細(xì)致研究，并結(jié)合現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性，提高消防排水系統(tǒng)的應(yīng)用率，加強(qiáng)高層建筑抵抗火災(zāi)的能力，確保建筑的安全性，延長(zhǎng)建筑工程的使用壽命。

3 設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

在了解高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征后，為提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)功能保護(hù)，還需要對(duì)關(guān)鍵技術(shù)展開細(xì)致分析，并根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及給排水消防系統(tǒng)的功能要求展開綜合考量，進(jìn)而結(jié)合不同層高的要求，對(duì)所需技術(shù)手段加以分析和探討，作出科學(xué)選擇和處理，從而保證給排水系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，確保水源供應(yīng)和排放的及時(shí)性，以此降低危險(xiǎn)系數(shù)，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[3]。

3.1 消防給水設(shè)計(jì)

高層建筑的高度較高，給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的系統(tǒng)性和復(fù)雜性。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)深度考慮諸多因素的影響，準(zhǔn)確計(jì)算高層建筑生活用水和消防用水的容量，并且結(jié)合工程實(shí)際確定二次用水供應(yīng)方案，以此提高設(shè)計(jì)水平。為此，設(shè)計(jì)人員要全方位考量消防給水流量及消防給水壓力，保證高層建筑內(nèi)部給水設(shè)計(jì)高度滿足消防滅火的基本需求，保障消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)效性與科學(xué)性。

在計(jì)算高層建筑給水量和壓力時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格按照國(guó)家制定的各項(xiàng)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)要求，做好計(jì)算及分析工作。如高層建筑的起火時(shí)間超過(guò)3 h，則消防給水流量不得小于30～40 L/s。在利用消防給水技術(shù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須高度重視節(jié)水管理，合理設(shè)置中樞轉(zhuǎn)水箱、水泵接合器和壓力泵等重要設(shè)備，全方位展現(xiàn)消防給水的積極作用，確保室內(nèi)居民的安全。

3.2 消防排水設(shè)計(jì)

高層建筑設(shè)計(jì)中，消防排水與消防給水同樣重要。建筑內(nèi)部排水約占用水量的9成。采取有效措施將建筑物消防過(guò)程中使用的水順利排出建筑，可顯著增加火災(zāi)逃生率，同時(shí)也可規(guī)避高層建筑受積水影響而出現(xiàn)腐蝕和開裂等問(wèn)題。應(yīng)用消防排水技術(shù)時(shí)，如遇排水管和其他管路相互重疊的情況，則要先保護(hù)無(wú)壓管，確保管道的安全與平穩(wěn)運(yùn)行。高層建筑中，消防水泵通常位于地下室，為規(guī)避水泵房?jī)?nèi)大量積水，需要在地下室消防泵房?jī)?nèi)設(shè)置地漏、明溝和集水井等重要排水設(shè)備，防止水泵積水，進(jìn)而對(duì)高層建筑的消防排水產(chǎn)生不利影響[4]。

3.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自噴滅火系統(tǒng)是高層建筑內(nèi)部消防給排水設(shè)計(jì)中不容忽視的重要內(nèi)容，直接影響著高層建筑滅火的整體效果。應(yīng)用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，要以垂直方式設(shè)置水壓泵，確?；馂?zāi)發(fā)生后可及時(shí)啟動(dòng)，加強(qiáng)滅火效果。工作人員應(yīng)推動(dòng)高層建筑內(nèi)部給排水系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)，盡量減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的資金投入。在安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)結(jié)合既定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)組織安裝，完成安裝施工后進(jìn)行驗(yàn)收，切實(shí)完善驗(yàn)收和維護(hù)等內(nèi)容，全面優(yōu)化自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，全方位滿足高層建筑消防給排水設(shè)計(jì)的規(guī)范要求。

3.4 消防栓布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)

高層建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)中，合理設(shè)置消防栓尤為關(guān)鍵，這也是十分重要的一環(huán)。高層建筑的住戶發(fā)生火災(zāi)后可使用消防栓滅火，從而維護(hù)居住人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。工程建筑內(nèi)部人員通常僅在發(fā)生火災(zāi)時(shí)方可使用消防栓滅火，以此達(dá)到滅火的目的，因此優(yōu)化并完善消防栓布局也成為日常工作中的重要內(nèi)容。該項(xiàng)工作對(duì)滅火效果和高層建筑內(nèi)部的人員財(cái)產(chǎn)安全具有較大影響。這就要求設(shè)計(jì)人員做好消防栓設(shè)計(jì)工作，保證消防栓取用的便捷性和消防栓設(shè)置的美觀性，在室內(nèi)合理設(shè)置消防栓。通常情況下，消防栓可設(shè)置于電梯附近，為火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)的有效利用提供便利條件。同時(shí)，與高壓和二次加壓供水默契配合，全面控制消防栓，確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)消防栓能夠更好地展現(xiàn)自身作用和功能。

3.5 消防水池設(shè)計(jì)

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，消防水池綜合管理尤為關(guān)鍵。這里包括消防水池和生活水池的合建和分建管理。確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，首先，設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際加強(qiáng)消防水池合建與分建處理。合建式蓄水池對(duì)蓄水容量提出了較高的要求，且要提高蓄水更新速度，該項(xiàng)工作關(guān)乎水質(zhì)。檢測(cè)人員要采取有效措施加強(qiáng)定期檢查和處理，也可延長(zhǎng)消防水池的換水周期，防止產(chǎn)生較為明顯的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。在高層建筑中主要以公共消防水池為供水源。這樣一方面保障水源供應(yīng)，另一方面可降低工程成本，充分發(fā)揮消防的作用。

其次，消防水池設(shè)計(jì)需結(jié)合高層建筑的蓄水池容量確定主要內(nèi)容，依據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)和工程需求優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)不僅要滿足室外給水管網(wǎng)建設(shè)要求，而且應(yīng)該加大消防用水的維護(hù)管理力度與消防用水效率的計(jì)量和評(píng)估工作，充分保障用水需求的科學(xué)性與合理性，不斷提高綜合調(diào)控的水平[5]。

3.6 水泵房的設(shè)計(jì)

水泵房是消防排水系統(tǒng)中不容忽視的一環(huán)。水泵房一方面要具備較大的壓力，另一方面要確保水資源的充足供應(yīng)。可以說(shuō)，水泵房在高層建筑中具有重要作用，能夠有效抑制火災(zāi)的蔓延。確保水泵的平穩(wěn)運(yùn)行，是保障高層建筑安全性的重要基礎(chǔ)。所以高層建筑設(shè)計(jì)中，需要在安全位置設(shè)置水泵房，保障水泵房水供應(yīng)及水壓的穩(wěn)定性。仔細(xì)檢查水泵房，保證水泵房在無(wú)火災(zāi)的狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問(wèn)題。

4 推動(dòng)高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的有效對(duì)策

為更好地發(fā)揮高層建筑給排水消防系統(tǒng)的功能，保障設(shè)計(jì)效果的有效落實(shí)，在實(shí)際工作中還需給出專業(yè)、可靠的方案計(jì)劃，展開科學(xué)管理和控制，從根源上避免意外問(wèn)題的出現(xiàn)，確保高層建筑的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)合目前高層建筑的特征及給排水消防系統(tǒng)功能要求，可采用以下措施方式加強(qiáng)技術(shù)落實(shí)的有效性。

4.1 建立健全的設(shè)計(jì)體系

為提高高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)水平，需要采取切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施。高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)體系建設(shè)要嚴(yán)格把控火災(zāi)事故，最大限度地減輕火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合現(xiàn)階段的主要風(fēng)險(xiǎn)制訂切實(shí)可行的管理方案，同時(shí)在提高工程施工質(zhì)量的前提下，降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，將日常管理作為常態(tài)化工作中的一部分。依據(jù)管理要求切實(shí)開展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理工作，保證高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的整體效果。

4.2 堅(jiān)持因地制宜的原則

高層建筑施工環(huán)境的復(fù)雜性較強(qiáng)，設(shè)備及人為因素是引發(fā)火災(zāi)事故的關(guān)鍵要素。所以，在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，必須科學(xué)設(shè)置施工設(shè)備，確定高層建筑給排水消防系統(tǒng)的運(yùn)行功能及其在工程運(yùn)行中的作用。探測(cè)器所在區(qū)域一方面要高度符合規(guī)范要求，另一方面必須滿足安裝半徑的技術(shù)要求，與高壓設(shè)備保持適度的距離。高層建筑給排水消防系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，需合理設(shè)置抗干擾設(shè)備，利用先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，若發(fā)生火災(zāi)，可第一時(shí)間采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)和處理措施，抑制火災(zāi)蔓延。

4.3 充分激發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新意識(shí)

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，應(yīng)利用現(xiàn)代化的設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)。這也對(duì)設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力提出了較為嚴(yán)格的要求。設(shè)計(jì)人員要利用多種創(chuàng)新手段提高高層建筑給排水設(shè)計(jì)水平，一方面高度順應(yīng)安防綜合管理的基本要求，另一方面需全面提高高層建筑消防管理的綜合水平，為我國(guó)高層建筑現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展、創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要全方位考量系統(tǒng)設(shè)置的科學(xué)性與合理性。相較普通住宅，高層住宅與之存在著十分明顯的差異。設(shè)計(jì)中，應(yīng)全方位了解和掌握現(xiàn)場(chǎng)概況及施工材料，以此嚴(yán)格控制工程建設(shè)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)人員要在工作中全面、深入地了解高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)問(wèn)題，健全設(shè)計(jì)體系，遵循因地制宜的原則，一方面促進(jìn)給排水消防技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，另一方面設(shè)計(jì)出順應(yīng)時(shí)代變化的設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)建筑消防能力的同時(shí)，切實(shí)保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，推動(dòng)城市化發(fā)展進(jìn)程。