浅谈高层建筑的给排水消防设计方案

葛鹏　周丽静

【摘 要】 本文抓哟就高层建筑的给排水消防设计的现状以及设计要点进行了分析研究。

【关键词】 高层建筑给排水消防设计；现状；设计要点

一、高层建筑消防给排水系统的概述

高层建筑的消防给水系统由消火栓系统与喷淋系统两大部分组成。消火栓系统由消防水池、高位消防水池、消防泵、稳压系统、管道系统、消火栓等组成。喷淋系统由消防水池、高位消防水池（与消火栓系统合用）、消防泵、稳压系统、报警阀组、压力开关、水力警铃、信号阀、水流指示器、管道系统、喷淋头、末端试水装置、压力流量控制部分等组成。根据《高层建筑设计的防火规范》的第7.3.6条文规定，“高层建筑室外消防栓的數量可以按照规范中的第7.2.2条文进行计算和确定。每个消防栓经过计算的水量都应在10L/s～15L/s。但是，在工程建筑设计规范的条文规定中，有人认为：室外消防栓的数量是保证建筑物失火时，可以有足够的水量，其中这包括两个部分：室内和室外。然而，根据条文规定的解释，我认为有些超过了，因为室外的消防栓是失火时，室外的消防用水的取水口，应该按照室外的情况和区域来理解和考虑。如果室外的管道区域的水流量一旦被确定，就算在高层建筑中设置再多的消防栓，总的管道区域的水流量也是一定的。如果在对高层建筑进行室内消防用水的设计时，把室内的消防用水存到室外的消防水池，这时一般的水量计算方法就按照室外消防用水量来确定。因此，对消防用水量的计算就应该按照室内外总的用水量来计算，并且，在高层建筑设计防火规范条例7.4.5.3的条文中规定，消防的水泵要设计在室外，方便消防车进行使用的地点。并且它与室外的消防水池、消防栓的距离最好在15m～45m之间，根据它规定的设计距离，我们也能知道水泵的接合器一定是安排在室外的。因此，在布置消防栓的接合器时，一定要考虑它们之间的集中性，以便计算室外设计消防栓的数量。一旦在设计中出现的室内消防系统过多时，就要多接一些水泵接合器，并进行分散布置，如有需要就额外的加一些室外的消防栓。

二、高层建筑的给排水消防设计的现状

1、消防栓设计问题

一是操作设备步骤较多，普通的民众在突发状况下应用困难、实用性差，主要是为消防人员准备，是一种比较被动的消防系统；二是消防栓中的水压往往不能达到规定要求，尤其对于层数较高的建筑，其存在的问题尤为严重；三是消火栓系统减压阀设计存在问题，在设计的过程中设计人员往往为了消防给水系统更简便选择分区给排水，从而利用稳压减压型的消火栓，而这种设计所利用的孔板孔径没有根据压力来选择，从而使消火栓出口水压不能满足规范要求，过低或过高，造成灭火隐患。

2、自动喷淋系统设计问题

自动喷淋灭火系统在火灾中喷头会自动爆开，散水灭火，对火势控制有较大的作用。然而当前自动喷淋系统也存在以下几方面问题：一是自动喷淋系统的警铃安装不规范，发生火灾时自动喷淋系统的开启让警铃发生警报，但是警铃安装比较隐蔽或者个数较少，不容易让人员察觉；二是在安装自动喷淋系统中，不能正确安置喷头位置；三是自动喷淋系统的水源压力不足，火灾发生系统开启后喷出的水量不能满足要求[1]。

3、消防设计技术问题

在高层的建筑室内给排水消防设计除了在消火栓和自动喷淋灭火系统的不足外，在消防知识宣传和设计人员对建筑消防的全局考虑上，也存在一些问题。设计技术的问题主要有以下几方面，一是在设计室内室外的消火栓安装的数量及位置时，设计人员在设计施工中仅依靠以往经验，没有根据建筑的形状、结构来布置；二是在设计建筑中给水系统时，没有充分了解建筑周边的给水情况，使设计施工中没有按照规范安装中转输水箱、消防池或水泵接合器，使其无法正常运转致使灭火系统需求不足和造成资源浪费；三是排水管设计布置不当，没有把平时排水和消防排水相结合；四是消防系统中设备的检修和维护不到位，在火灾来临时不能派上用场。

三、加强高层建筑给排水消防设计的具体措施

1、加强消火栓的设置技术

在所有的建筑中，消火栓的设计是必不可少的。在设计中不仅要考虑到消防规范中所规定的消火栓数量，而且要根据实际情况和产地的具体设施来确定数量。在建筑室内设置消火栓时，要考虑到消火栓室外水管网的供水情况，室内与室外的要一一对应，室外的水泵接合器与消火栓数量一致，避免在灭火时消火栓没有相应的水源供水。对于在室内有消防池时，室外的消火栓仅需根据室外用水来确定，对于室内的消火栓可以利用高压给水系统进行二次加压，在超压后利用稳压减压消防栓。对于消防电梯，可以根据室内消防栓的设置，在电梯前室设置消防栓。同时消防栓的距离和位置的布置要根据消防栓冲出水柱的长度和水量来计算，而且要考虑各种干扰因素，如门窗、过道等。在消防栓的出水口压力大于0.5MPa时，设置减压装置，在进水压大于0.8MPa时，要充分考虑分区给水。

2、消防的串联、并联给水设计

高层建筑的特点有楼层高、避难层多，所以，一般它们均采用串联的给水系统。而在我国当前楼层高400m以上的，采用的消防给水形式都是串联给水设计。但是，因为它减少了竖向的立管，消防泵的压力和管件的压力就都减少了，从而增加了它的可靠性。并且，分区的消防给水运用这种方法都可以达到互不干扰的模式，但是，它的维护和管理还是比较困难的，造价也是比较高的。

使用串联的给水方法，消防水泵的压力会相近，这种设计就不需要高压泵和高压管了。但是，它的水泵连接还是比较分散的，同样的，维护和管理也比较困难，造价也比较高。

减压阀的供水方式：这套给水的方式造价低，操作简单，管理上也比较方便，可以说它是可以保证经济，又安全可靠的。在高层的建筑中，为了防止出现串联问题，系统的减压阀和水泵不出现出水阀失效的问题，就要调节减压阀。并为它设定一个阀后的压力，使它保证恒定，并且，它只需要一套水泵、一套水泵的接合器、一座大水箱和一套电器的相应设备，这就使得造价大大的降低了[2]。

3、消防排水设计

高层建筑消防的排水也是其消防系统设计的一部分，必须按照有关标准和规定来设计。在消防排水时，要按照排水量是用水量85%～95%的标准来设计。对于建筑内部的管道与排水管互相交叉时，应按照以下规定：排水管在电气管下部，给水管在排水管的上部，有压力管要避让无压力管，碰到风管应紧贴风管之下。在消防电梯井的坑道旁边，应采用低于基坑的排水设施，例如排水集水池，同时在设计过程中也要在基坑和集水池间埋设排水管。对于室内建筑在设置消防水泵时，一般安装在地下室或底层，能够及时排除最底层的给水，也可利用污废水泵进行提升。在水泵房的附近可以设置集水坑或集水池，也可设地漏或明沟。在消防电梯中设置排水泵时，必须要留有利用消防电源的备用排水泵，同时在消防电梯门口安装挡水、防水装置。高层的设计中，水箱和水泵也是设计的重点，对于高层的重力系统而言，消防所用的水都放在高压水箱里，为消防工作提供足够的建筑用水。从而，使得水泵在水灾来临时能及时的派上用场，使高层消防安全可靠。从现行的规范及所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个18m3还是两个18m3。即一般的将GB50045-95中的18m3理解为消火栓系统室内10min消防用水（故近日有将高位水箱中之10min消防储水量定为24m3，因室内消火栓用水量为40L/s）；将GBJ84-85中的18m3理解为自动喷水灭火系统10min消防储量（与原GBJ45-82第6.2.3建筑物内自动喷水灭火设备的用水量，按30L/s计算巧合）。因此设计消防栓与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3[3]。

4、加强消防设备维护保养

对于建筑消防，不仅要注重设计的完善而且要注意消防设备安装后的维护保养。要根据消防设备的特点和标准，制定与建筑消防设施相对应的消防设备维护保养计划，分清维护责任和维护内容，注意维护的重点。在维护中除了常规维护外还应注意以下几个方面：一是对于自动灭火喷淋系统要定期常规检查，喷头拆除通水检验，每种喷头要准备不低于总共数量1%，具体数量不低于10个的备用；二是消防管路要进行放水检查，末端放水检测的出水量不能低于25%；三是检查消防栓的遗失和损坏状况，及时补齐出现故障的消防栓，对消防栓上操作流程和标示要定期更新，对于非重点建筑部位的消防栓出水检查要到达15%～25%，重点建筑部位要达到100%；四是火灾探测器的检测要定期进行，使用两年后每间隔三年进行清洗；五是检查给水水池的利用情况，测试给水池的补水措施和給水能力，防止被挪作他用；六是对消防设备的供电检查，消防控制主机的备用电源、供电和断电都能正常运转。

四、结束语

高层建筑给排水消防设计是整个高层建筑设计的重要组成部分，它直接关乎高层建筑的质量与安全，因此，一定要加强高层建筑给排水消防设计水平，促进高层建筑的发展和进步。

参考文献：

[1]黄柳凤.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].经营管理者，2013，08：375.

[2]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全（学术版），2012，02：75-77.

[3]汪佳.高层建筑给排水消防设计刍议[J].中国高新技术企业，2007，06：151.