浅谈高层建筑给排水消防设计

屠振国　赵阳波　张虹

【摘要】随着我国社会经济的快速发展，城市建设进入了加速发展阶段。高层建筑亦存在着一定的安全隐患，由于层数高，人员密集，如果发生火灾，人员难以做到安全疏散，不仅会造成重大的财产损失，还会导致人员伤亡。建筑消防给排水设计对于确保消防安全十分重要，越来越受到人们的关注。

【关键词】高层建筑；给排水；消防设计

引言

当发生意外火灾时，及时对其进行消防的系统就是建筑给排水消防设计。它的目的就是确保出现火灾的时候，可以以最快的速度将火势减小到最低，进而确保建筑内人员的生命及财产安全。一个科学有效的消防设计，它不单单是要做到节约成本、减少劳动人员、节约建筑的面积等，还应该可以以最快的、最科学的方法控制住火灾，最大限度的确保人们的人身安全。对于人来说，最重要的就是要有生命，生命没了，什么都没有了意义。因此，建筑商及建筑设计师们一定要高度关注建筑给排水中的消防设计。

一、高层建筑消防系统设计要求

1、消防给水设计要求

高层建筑发生火灾，会相较于普通建筑物发生火灾的灭火难度大个几倍甚至十几倍，目前基本上还是以人员的自我救助为主，消防给水系统只能是延缓火灾的发展趋势，所以在设计高层建筑物消防给水系统时要根据不同的要求，功能，高度设计不同的灭火设施。

2、消防排水设计要求

消防排水主要是指把因灭火产生的大量水排出建筑物，可防止大量水阻碍逃生路径以及防止其他财产长期间浸泡而损坏。若单纯的依靠雨水排除管道，很有可能达不到理想效果，巧妙运用雨水管道虽然简单快捷，但在消防重点防护区域，由于灭火所需的水量远远超出普通区域的用水量，所以很有必要设计专用的排水管道来解决问题。同时，高层建筑内很有可能会发生上层水渗透到下层水的情况，所以消防排水系统必须考虑到相应的防返溢措施，以及防止雨水系統的倒灌现象。另外，也要保证电源畅通，以免发生火灾时消防排水系统的故障发生。

二、高层建筑消防给排水系统设计及优化措施

1、给水管材的选择

在选择给水管的时候需要对给水管的技术和经济性能做比较。要结合建筑物和给水管的特点进行选择。注意各种管材的安全性、耐热性、连接的方式等。一般管材被分为金属型管材、塑料型管材、复合型管材。一般金属型管材强度相对较大，塑料型管材方便敷设，但是塑料型管材膨胀系数较大，会出现伸缩变形。在给水管的选择上可以根据实际情况进行组合使用。

2、高层建筑消防水池的设计

在给水系统设计中，通常在建筑的地下设计消防水池，如果不考虑水池的续水情况，那么就需要重视水池的有效容量，一定要在全部给水设备的火灾持续时间内，保持水池容量充沛。如果考虑续水的情况，那么就要详细的设计消防水池的容量，可以减去在发生火灾时向水池补充的水量。对于补水系统的设计，需要使用完全自动的工作方式，同时还需要对补水系统进行补充的水量进行保证，如设置有多个消防水池，则需补充设计补水□，从而保证消防水池的有效储水量。在建筑消防设计的原则上，消防水池应该是独立设计，如果消防水池和其他的用水系统同时进行使用，在原则上，其他用水系统的吸水口设计，就需要超过消防储水量的水平线，并设置保证消防水不被动用的措施（如于吸水管顶部设置真空破坏孔），因为在建筑消防给水系统中，室内的消防用水量通常情况下都很大，如果在建筑消防水池中，水池的储水量超过500m3时，同时考虑到安全的用水，应分设成两个能独立使用的消防水池。此外，还要利用消防专用的管道，将两个独立运行的水池底部连接在一起，在管道上安装控制阀门，这样的设计，就可以对两个消防水池的储水量通过调节阀门进行控制了。

3、高层建筑消防水泵的设计

在建筑的消防给水系统设计中，消防水泵的工作方式就有三种，第一种是单独设定高、中、低组独立的消防水泵的方式；第二种是各自单独设定1组消防水泵的方式；第三种是使用一组相同的消防水泵的方式。在这三种工作方式中，第一种方法在消防给水系统中很常见，因为通过高、中、低组的设定，可以单独设定泵组，这样可以使消防给水系统的供水方式达到更加稳定的效果。在建筑消防的给水系统中，不管使用哪一种方法设计消防水泵的泵组，都必须遵循一运一备或者两运一备的的工作方式。在建筑消防给水系统中，如果对管道进行直接供水，那么就要对每组备用泵的工作能力进行要求，使其备用泵的工作能力大于泵组中最大泵的工作能力，同时，消防水池的吸水管要超过两条，每一条吸水管都要经过全部的用水量。对每一个吸水管要安装控制阀门，而且吸水管需用管道相互连接，将控制阀门安装在接口处。除此之外，在建筑消防水池的最下面安装吸水口，在消防水泵的每一个出水口的位置安装单向阀门，这样设置可以防止水出现回流现象，而且还能把出水管与环状消防给水管道连接在一起。

4、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。

5、高压制和临时高压制

如果要按照压力制来分划的话，高层建筑的消防给水可分为常高压制和临时高压制两种。由于消防车的供用是有限的，而消防建筑对高层建筑来说又比较重要，所以，为了楼层的安全性和可靠性给高层建筑提供自救的消防给排水系统也是必须的。所以，就分有常高压制和临时高压制两种方法。其中，常高压制的消防系统在遇到火灾时，是不用水泵进行给水的，它的工作状态是处于重力状态下，安全可靠。而临时的高压系统往往是受建筑物限制的，它常用于一些机房和少量的工房里，它的布局一定要有安全性，从各个方面有效地保护人员活动密集的场所。临时高压消防给水系统有：采用屋顶消防水池、消防水泵和稳压设施等组成的给水系统；气压给水装置；采用变频调速水泵恒压供水的生活（生产）和消防合用给水系统。

结束语

在高层建筑中，消防工作是头等事件。高层建筑内的良好的消防可以有效的减少火灾发生率，还可以有效的避免给人们的生命财产带来的威胁。因此，通过分析高层建筑的实际情况，探讨消防给排水在高层建筑设计上的作用具有非常重要的意义。

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