高层建筑消防给排水设计探讨

张小红

摘要：随着我国建筑领域的不断深入，高层建筑的数量逐年增多，建筑的楼层逐渐增高，在结构上更为复杂，对于消防给排水的设计要求越来越高，人们的密集居住的生活方式，对于高层建筑的安全性能以及方便使用有了很多崭新的技术问题需要解决。因此，对于高层建筑的给排水消防设计进行深入的探讨，在提高高层建筑的消防性能，保证人们安全舒适居住环境上具有重要的意义。

关键词：高层建筑；消防设计；给排水系统

1高层建筑消防系统设计要求

1.1高层建筑消防给水系统设计要求

高层建筑给水系统为火灾的扑灭提供水源，设计时应综合考虑高层建筑结构及生活用水需求，明确以下设计内容：1）注重自救方式设计。高层建筑与其他建筑相比，火灾发生后的救援难度较大，为降低火灾造成的人员伤亡，帮助人们迅速逃离火灾现场，应注重自救内容的设计。2）配合其他灭火工具。设计高层建筑给水系统时，应综合考虑引火种类型，配合应用其他灭火工具，提高灭火效率。3）合理配置消防设施。相对来说，高层建筑空间紧张，设计给水系统时应注重考虑高层建筑特点以及实际的居住需求，确保消防设施合计的合理性，能充分发挥灭火性能。

1.2高层建筑消防排水设计要求

高层建筑消防排水设计所要遵循的原则是：尽可能保障火灾发生时灭火后所产生的水能够及时排除，防止排水不及时长时间水侵建筑主体或建筑内的设施造成二次损失；具体要求为：1）充分利用建筑雨水管作为排水管道，并对雨水管采取相关的返溢措施；2）在建筑的重点消防区域设置专用排水管道；3）在设计过程中应考虑上层水渗透下下层的情况，尤其是地下室以上楼层消防排水的预防；4）各个消防分区排水应严格的区分；5）对消防排水泵设计安全保护措施；防止排水侵入水泵电机造成短路，影响排水系统的正常运行。

2高层建筑消防给排水设计措施

2.1室内消防栓系统的设计

在高层建筑的消火栓系统的设置中一般需要将其设计成环状管网，在某些面积较大的建筑内，由于在各个方向上均布置了消防立管和消火栓，这是就可以将顶层及底层的消防干管连接成水平环路，在立面以立管相连接的竖直环路，这种立体管网的设计方式是最安全的消防供水设计。但是上述消防供水方式也并不是任何建筑都适用，对于有些条形建筑物，在消防供水设计中需要将管网竖向成环即可。需要注意的是在高层建筑中应控制使用双阀双出口消火栓来代替取代两组单阀消火栓，同时要对消火栓充实水柱的长度进行正确的测量计算。根据水枪充实水柱的长度，可以计算出消火栓的保护半径。但是因为在高层建筑平面中，其隔墙、内走道、以及门的布置都会对消火栓的适用造成一定的影响，所以在具体的设计中不能只是简单的根据保护半径的大小来布置消火栓，而应该用水龙带的长度以及充实水柱的水平投影对消防火栓的保护半径的最远点进行校核，从而进行消火栓的正确合理的布置。

2.2借助压力分离进行系统设计

消防给排水在设计需要结合具体施工情况进行，高层民用建筑楼层的高度和房屋结构等都对系统设计产生影响，在整个利用阶段需要遵循科学性设计指标，从科学性和合理性的角度入手，按照原则要求进行。对建筑模式进行规划设计后，结合压力等级系数进行处理，如下：高压消防给水系统，临时高压消防给水系统，低压消防给水系统等，对现有给水系统而言，如果出现火灾后，没有及时灭火，则会造成恶劣的影响。因此在灭火设计中，通过灭火设备进行处理后，给临时性的高压给水系统提供足够的供水量，只有满足管道内的水压要求，才能满足给水系统设定要求。此外消防给水系统需要外力配合，以消防车为主，能实现系统的合理化管理。

2.3根据高层建筑的供水大小，进行消防给排水设计

高层建筑的供水大小，需要依照高层建筑的高度、供水流量以及供水范围等一系列的具体情况进行最后的决策。在当下高层建筑的消防给排水设计中，根据供水量的大小进行划分的给水系统，主要有两类：①独立高压是的给水系统；②集中高压给水系统。在高层民用建筑的消防给排水设计中，设置独立高压消防给水系统主要是考虑其应急性的特点。通常情况下，是将其设置在人口居住较为集中的楼层区域，一旦发生突发火灾，可以立即采用独立高压消防给水系统，达到短时间内的高效灭火的功能效用。也是通过这种方式，将突发性火灾对人们的人身财产伤害降到最低。但是这种独立高压消防给水系统设计，在高层民用建筑的消防给排水设计中不宜安置过多，只需要在一些人口密集区域或者高层民用建筑中建筑范围较为狭窄的区域安置即可。

2.4消防水箱和水池设置

根据消防水箱容积的设置要求可知，在系统预设阶段，以《建筑设计防火规范》为基础，水箱的预设需要在10min左右，如果室内防水用量超过25L/s，则可以计算出消防水箱所需要的储水量。无论是何种类型的民用建筑，设计都需要采用18m3的消防水箱。喷淋系统和消火栓系统设置后，在保证喷淋泵启动前喷淋用水量时，高位水箱喷淋系统的消防储水量可以按照系统最低工作压力进行测定。以危险等级作为基础，在水箱预设中，最低工作压力为0.1MPa，，排水设计形式的合理化选择是重点，根据火灾延续时间以及室内损坏实际情况对补水量进行确定，从消防水池接入水泵的引入管数不能低于2根，接入泵房前对管道进行融合管理，如果仅是单路供水，则说明整体存在安全隐患，因此在接入设计阶段管网需要有2条。

2.5自动喷水灭火器的设置

《自动喷水灭火系统设计规范》中规定，轻危、中危险级场所中各配水管入口的压力都不应该大于0.4Mpa。高层建筑一般为中危险级，自喷水泵应该按照最高层最不利噴头的工作压力来确定。由于自喷水泵的扬程还必须考虑建筑的高度和水力损失等其他因素，因而，在实际设计中，高层建筑的每个配水管入口的压力应该大于0.4Mpa。在工程实践中，有的设计和施工单位对这一问题没有予以足够的重视，在自喷水泵扬程的确定上过于乐观，并没有严格根据水力计算来校核水泵的扬程，也没在这一基础上校准底部几层配水管入口地方的压力。这样做的后果就是喷头喷水的强度远远超过规定的范围。

3结语

综上所述，消防用水量的设计及给水设计是为了为消防用水的安全性提供保障，而室内消防栓系统及自动喷水灭火器系统则为整个灭火过程的顺利进行提供了保障，所以这些都是高层建筑给排水设计中必不可少的环节。在对高层民用建筑消防给排水进行设计的过程中，相关设计人员应该以建筑本身为基础，以相关的规定为核心，尽可能的使得消防给排水能够满足于现代的消防要求，为消防工作的顺利开展创造条件。

参考文献：

[1]高层建筑给排水消防设计研究[J].郑丽晶.科学技术创新.2018（16）.

[2]高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].刘晋豪.城市建设理论研究（电子版）.2018（10）.

（作者单位：中国京冶工程技术有限公司）