民用建筑消防給水系統的施工優化措施

摘要：消防給水系統作為民用建筑火災預防的重要基礎設施，其可靠運行直接決定了初期火災撲救效能和人員安全疏散條件。通過對消防給水系統在技術設計和施工質量方面存在的問題進行分析，重點研究了綜合管網布局、管道防腐處理和接頭滲水3方面的優化措施，有助于消防給水系統的施工安裝，提高其安全性與可靠性，為民用建筑消防安全提供有力保障。

關鍵詞：民用建筑；給水系統；管道防腐；BIM

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）08-0111-03

0 引言

消防給水系統作為民用建筑火災預防的基礎設施，通常包括室內消火栓系統和自動噴淋滅火系統，供水單元由消防水池（箱）、消防水泵、管網、閥門、消火栓和噴頭等裝置組成[1]。其施工安裝涉及消防管道布局、管道防腐和通病防治等方面，施工質量的優劣直接影響火災發生時的應急處置效果，必須對消防給水系統的施工安裝質量予以足夠的重視。

由于消防給水系統（系統工作壓力小于2.5MPa）施工中存在的安裝質量通病問題比較多，限于篇幅，本文僅從綜合布管、管道防腐和接頭滲水3個方面來探討其施工安裝的優化措施。

1 消防給水系統施工存在的問題

1.1" 綜合布管問題

民用建筑機電系統涉及消防給排水、暖通空調、供配電、通信、智能化、安防等專業。消防給水系統的管道布局往往會與其他機電管道或橋架產生不可避免的碰撞或交叉。這種碰撞或交叉現象在工程上通常的處理原則：有壓管道讓無壓管道、小管徑避讓大管徑、支管避讓干管。消防給水系統管道屬于有壓管道，通常要避讓雨污水管道、強電橋架、排煙管道或暖通風管等，往往采取增加彎頭或管件進行管道路由或標高改變來避讓，容易造成管道內累積空氣，形成水流阻力，增加了系統管網的水力損耗，影響用水時的流速、流量和壓力[2]。同時，也增加了彎頭、三通等管件，使整個管網在接頭處的腐蝕漏水概率增大。為此，綜合統籌消防布管工作顯得尤為重要。

1.2" 管道腐蝕問題

根據GB50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》的要求，當系統壓力≤1.2MPa時，可采用熱鍍鋅鋼管；當1.2MPa＜系統壓力≤1.6MPa時，采用熱鍍鋅加厚鋼管或無縫鋼管；當系統壓力＞1.6MPa時，采用熱鍍鋅無縫鋼管。通常情況下，民用建筑消防給水系統的管道材質采用熱鍍鋅鋼管[3]。熱鍍鋅鋼管是一種在普通鋼管表面進行熱浸鍍鋅處理的耐腐蝕管材，內外壁均覆蓋鋅層，起到保護鋼管的作用，鋅作為陽極優先腐蝕，形成保護性氧化膜。

根據GB50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》的規定，管徑大于100mm的室內消防給水管道（熱鍍鋅鋼管）必須采用法蘭或卡箍式連接。采用卡箍連接方式時，需要對成品的鍍鋅鋼管進行切割加工，破壞了鋼管的鍍鋅層，尤其是壓槽后牙口的陰陽角處和焊縫處。如果在施工過程中沒有處理好被破壞的鍍鋅保護層，會導致管網的每個接頭都會產生原電池腐蝕反應，加快了管道的腐蝕，降低使用壽命周期，增大了接頭處管道漏水的概率。管道內壁的銹蝕物沉積，增大了管壁摩阻系數，減少管道有效截面，進而導致整個消防給水系統的不安全性和不可靠性，影響建筑消防設施的有效使用。

1.3" 接頭滲水問題

因卡箍管件具有市場易購、施工方便快捷、使用經濟等特點，故在實際工程案例中（除設計特殊要求外），管徑大于100mm的室內消防給水管道（熱鍍鋅鋼管）都會選擇卡箍為連接件。但是在消防泵房或水泵接合器連接處等高壓部位不建議使用。由于卡箍在生產過程中的制造公差與鋼管壓槽過程中的工藝公差很難彼此消除，最終形成配合公差。這些公差的存在會給管件的密封性能帶來不穩定因素。在強大的軸向推力下，系統管網會產生縱向、橫向和角位移累加的變形，管道軸向承載力和剛度嚴重不足，輕微情況下管件接頭處滲水，極端情況下牙口（結構變形）炸裂[4]。

軸向推力計算公式：

F=S×P （1）

式中：F——軸向推力，N；

S——管道截面積，m2；

P——系統壓力，Pa。

經過計算軸向推力（表1），可以看出：在系統壓力下，管道及卡箍管件所承受的軸向推力較大。這對卡箍管件來說，無論是選材還是加工制造都是考驗。因此，不合格的卡箍管件也是管網接頭滲水因素之一。

2 施工優化措施

2.1" 技術措施

現階段，?建筑信息模型（BIM）技術已成為工程行業繪圖的新趨勢。BIM是以三維數字技術為基礎，集設計、施工、成本、進度和運維于一體，能夠整合建筑全生命周期信息的數字化模型系統[5]。這種可視化的圖紙模型既提高了工程人員識圖讀圖的視覺體驗，又提高了設計人員繪圖的技術設計效率[6]。在設計階段，根據建筑設計建立BIM數字模型，BIM團隊人員能夠預先發現建筑設計和裝飾設計中的機電管線路由不合理、專業布線遺漏或錯誤、立體交叉沖突、平面碰撞、孔洞預留偏差，以及施工作業面、施工工藝、后期運維等方面的不合理之處。因此，在消防給水系統的設計階段，需通過BIM技術手段提前對設計圖紙進行全面核查，針對發現的不合理之處進行深入修改和完善，使綜合布管設計工作更加合理、細致，從而避免消防管道在施工過程中出現大量翻彎和改線現象，有效預防設計變更和施工返工，減少成本與質量瑕疵。在施工階段，BIM技術的模擬建造功能可對施工總體部署、施工進度、施工工序、工藝方案、施工機械設備選擇、作業空間及作業面、材料采購、質量控制、安全標準要求等主要指標數據進行模擬，BIM團隊人員通過分析篩選出最佳施工方案，進而提升施工效率與質量保障水平。在此過程中，要重點關注消防給水系統的管位路由和標高。同一系統的管位應布置在建筑的同一側，且需避免上下標準層的管位不一致的現象。管道的標高應滿足規范規定的坡向和坡度要求，避免出現上下來回翻彎現象。借助BIM技術，可在施工過程中進一步優化施工方案，及時調整設計方案，將消防給水系統管道綜合布管在同一空間內（平面和立面），減少管道安裝施工中彎頭和管件的使用量，從而降低整個管網的薄弱環節，有效預防接頭處滲水和漏水問題的發生。

此外，BIM技術模型作為項目管理信息平臺，能夠綜合各專業班組現場施工意見，動態調整管線路由，統一規劃綜合布管，若發現偏差，可迅速定位并分析偏差產生的原因及影響范圍，及時調整布管方案和施工方案。根據施工的實時進度對施工質量進行調整與監控，確保管道安裝質量符合標準規范要求。

2.2" 工藝措施

根據GB/T36019—2018《溝槽式管路連接件技術規范》和行業標準CJ/T156—2001《溝槽式管接頭》的規定，鍍鋅鋼管DN125～250的壓槽深度在2.11～2.39mm（表2），且誤差需控制在±0.2mm內。不同品牌壓槽機參數差異明顯，液壓系統壓力通常保持在8～10MPa，壓力不足會導致壓槽過淺，壓力過大會導致壓槽過深炸裂，鍍鋅層破壞。

因此，明裝的消防給水系統鍍鋅鋼管在壓槽工作時，需做好施工工藝調控，制定標準工藝操作規程，且對壓槽后牙口等鍍鋅層受損部位做好防腐處理，以提高消防管道的耐久性。工程上常用的消防鍍鋅管防腐方法主要有：二次鍍鋅法、油漆防腐和添加緩蝕劑保護。其中，油漆防腐采用一遍底漆加銀粉漆的防腐方式，具有效果較好、成本較低、施工簡便的特點。

2.3" 管理措施

針對消防給水系統管網接頭滲水問題，除管道加工預制工藝操作因素外，最主要的原因是施工質量管理不到位[7]。主要有兩方面原因：一是卡箍管件材料質量不達標；二是施工質量管理不嚴格。市場上消防常用的卡箍管件，均采用符合GB/T1348—2019《球墨鑄鐵件》要求的球墨鑄鐵，通過機械沖壓或鑄造而成，內嵌三元乙丙橡膠（EPDM）密封圈，其優點是機械強度高、耐腐蝕性能好，可以根據不同管徑加工成型。由于卡箍管件未列入國家消防產品強制認證系列，故在材料質量管理中，需注重廠家的品牌信譽以及產品本身的抗壓強度、密封性能和防腐效果，完善材料進場報驗手續，防止劣質產品進入工程，避免其在強大的軸向推力作用下開裂滲水[8]。在安裝施工過程中，要嚴格管控施工質量，制定質量管理標準體系和具體工藝質量措施。鍍鋅管卡箍溝槽連接施工的質量控制要點：溝槽和開孔加工必須使用專用的壓槽機和開孔機；連接前應檢查溝槽深度和寬度、孔洞尺寸偏差、管口是否存在破損裂紋以及加工質量是否符合技術要求；清除溝槽和孔洞處的毛刺和雜物。橡膠密封圈使用前需再次檢查規格型號是否配套、有無破損和變形，套入管端后涂抹潤滑劑并來回活動至少2圈，檢查是否存在卡澀和變形情況。緊固螺栓時，兩邊應同時對稱緊固，嚴禁先擰緊一邊再擰另一邊，緊固時如發現橡膠密封圈起皺或擠出卡箍溝槽，應更換新的橡膠密封圈。所有在同一平面上的卡箍管件，其螺栓方向和平面位置應一致。管端之間間距合理，應具有可自由活動的伸縮性能，不得利用卡箍管件硬拉緊固。

3 結束語

消防給水系統作為民用建筑的重要組成部分，其施工質量的優劣關系著整個建筑的安全。常見的溝槽式連接方式是消防給水系統中操作簡便的施工方式，接頭處的滲水現象也是較為常見的問題，其原因包括管件材料質量問題和施工工藝操作問題，還需從技術設計源頭進行控制。在全過程管理中，運用BIM技術，能夠將各專業的綜合布管進行可視化展示，提前預防管道的交叉、碰撞和翻彎，減少接頭數量和施工成本，提高施工質量。同時，加強對溝槽牙口和開孔處的防腐處理，可有效延長消防管道的使用壽命，保障系統的安全性與可靠性，為建筑筑牢消防安全防線。

參考文獻

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[2]侯宇峰.消防管道安裝技術重點分析[J].石油化工建設，2020，42（S2）：38-39.

[3]薛志昂.高層建筑消防給水系統存在的問題與對策[J].城市開發，2025（4）：15-17.

[4]黃娟.消防給水和自動噴水滅火系統施工和調試中常見問題及對策[J].江西建材，2021（10）：193-194.

[5]荊瀾.BIM技術在建筑工程施工質量管理中的應用[J].建材發展導向，2024，22（22）：10-12.

[6]胡道喜.BIM技術在消防工程中的應用[J].今日消防，2025，10（3）：64-67.

[7]梁朝欽.淺析消防安裝工程中的問題和解決方法[J].科技風，2023（5）：139-141.

[8]史憲立.建筑消防中給水系統的施工優化措施[J].中國建筑金屬結構，2023，22（6）：190-192.