浅谈高层建筑给排水消防设计策略

程鹏

（黄山市建筑设计研究院 安徽黄山 245000）

浅谈高层建筑给排水消防设计策略

程鹏

（黄山市建筑设计研究院 安徽黄山 245000）

自古以来，安全问题就是一个大问题，尤其在世界变化日新月异的今天，我们更加不能忽视，而提到安全，高层建筑消防就是我们无法避开的一个环节，高层建筑消防给排水设计更是备受关注，虽然经济技术在不断地发展，但是目前的高层建筑消防给排水技术还并不完善，它仍然存在着一些问题，因此我们必须提高高层建筑消防设计的合理性，以此来最大限度地控制在可能发生的火灾中的人员伤亡和财产损失，使我国建筑工程行业进入一个健康而稳定的成长状态。本文便是以此为目的而展开的一些对高层建筑消防给排水设计的常见问题的思考以及一些改进措施。

高层建筑；消防措施；给排水设计

1 高层建筑消防给排水设计中的常见问题

1.1 自动喷水灭火系统走道喷头布置不合理

在目前的高层建筑设计中，美观常常是设计者主要考虑的问题，而为了美观往往设有吊顶，以此来隐藏结构梁及各专业管道。而各种管道通常集中在走道，尤其是分层布置的给排水管道、电力管线，吊顶的存在使得走道净空降低，若其吊顶形式为闷顶，则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。而《自喷规范》规定：“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。”而我们在设计中很容易忽视这一点，由于走道内管道众多，设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量不大于八个的规定。其次走道内的自喷配水管缺少接小管径喷头的管件，管径过大使得在喷头安装上也有弊病。

1.2 水枪充实水柱长度不合规范

由于高层建筑设计时的经济因素，高层建筑标准楼层净高一般不会超过 4m，按照公式 Sk＝（H1-H2）/sinα，当层高取 4m，α=45°时，计算所得水枪充实水柱长度Sk为4.24m，远远达不到《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值，充实水柱的长度被层高所限制。这也会影响消火栓的合理布置，二者叠加所带来的则是消防的效果大大降低。

图1 倾斜射流的Sk

1.3 消防给排水管网设计问题

火灾发生时，其中一大补救措施就是自动喷水灭火系统，它可以在消防人员到来之前对火势进行有效的控制，以实现对火灾发生损失的最大补救。自动喷水灭火系统中最重要的一环便是消防给排水管网。然而目前自动喷水灭火系统仍存在一些问题，其管网内部的水压并没有得到有效控制，这都是设计过程中没有充分考虑和分析消防给排水管网的设计所致，水压过小会影响到自动喷水灭火系统的工作效率，无法有效地控制火势，挽救灾情；过大则可能导致管道出现破裂的情况，容易使系统受到损坏，整个消火栓系统也会由此瘫痪。诸如此类的问题皆会导致灾情无法得到有效控制，极大地损害人们的生命财产安全。

1.4 消防水池以及消防管道的设计问题

除去上文中列举的问题，生活用水水池与消防水池并用也存在着极大的安全隐患，在目前整体用水紧张的情况下，市政供水量一般不能使消防用水得到充分满足，而消防水池并没有得到严谨地设计与实施，消防储水量得不到保证，所谓巧妇难为无米之炊，火灾一旦发生，消防用水无法得到满足，那么一切消防皆成为空谈。建筑内部供水系统的不完善使得水量不充足，火势也就无法得到控制，消防水池与消防管道的设计问题也由此而使人们的财产安全受到严重的威胁，甚而最终导致人员伤亡。

1.5 消防水泵保护措施不足

由于消防水量并不能被很好的控制，一般情况下，水泵的消防流量达不到预计的选定流量值。这就会导致水泵扬程远大于设计值，此时，在水泵保护措施不足的情况下，会导致消防管网压力过大，事故也可能因此而生。

2 建筑消防给排水设计问题的解决对策

2.1 合理设计走道喷头

高层建筑设计美观必不可少，但是同时也应全面考虑消防问题，当闷顶和技术夹层净空大于800mm且含有可燃物时，应在其中设置喷头，走道喷头的设置可使建筑的安全性大大提高。另外，走道喷头设置还应合理，严格避免直接在自喷配水管上、下接喷头的做法，走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜，还需严格控制配水支管上喷头设置的数量；还可以在自喷配水管上设置一些可接小管径喷头的管件，以便于安装，走道喷头设计的改善可使自动喷水灭火系统更顺利的运行。

2.2 正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓

我们可以先通过水力计算确定消火栓的水枪充实水柱，按照水枪充实水柱长度，进而计算出消火栓保护半径，同时又由于高层建筑平面中各种环境因素的影响，消火栓的使用也会受限，因此在设计中我们可以用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点来代替简单的用保护半径画圆来布置消火栓，以此使设计及其使用更合理。另外，虽然层高限制了充实水柱的长度，但规范及有关手册并未规定水枪上倾角下限角度值，因此我们还可以通过调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，通过计算，当层高仍旧取4m，Sk=11.3m时，水枪上倾角α=14.87°。当火场烟雾大，辐射热高时，充实水柱长度不足或者达不到《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值都会使扑救火灾受到一定的阻碍，这也是水枪的充实水柱长度首先应该计算的另一原因。

图2 合理设置消防栓保证消防水量

2.3 水压检测设备的安装和使用

从消防给排水管道的设计问题，我们可以知道其主要问题在于其内部的水压没有得到有效控制，水压过大或者过小而导致的自动喷水灭火系统失灵的情况会产生巨大的安全隐患，为此，可以在管道网中添加一套类似并行电路控压装置，其主要包含监控和调整两个功能，在监控装置中设置一个有效压力范围，若水压在此范围内，则监控装置保持连通并正常运行，此时调整装置断开；当水压不在此正常范围内，则监控装置断开，其运行指示灯因断路熄灭，调整装置连通并开始工作，调整水压直至其达到正常范围，之后便自行断开，监控装置连通，如此便可有效解决水压控制问题，从而使自动喷水灭火系统一直处于正常地运行状态。

2.4 合理设计防水水箱

由于并不能保证市政供水充足，因此必须在有效地设计消防水池，同时将消防水池与生活用水水池严格分离，以此来保证高层建筑整体的消防能力。建筑内部供水系统得以完善之后，给排水管道的设计也至关重要，从消防水池到水泵，从消防水泵到消防管道网，每个环节供水管道必须保证两路，两路供水能更好地保证高层建筑整体的消防水平和消防能力。

2.5 消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施

由于实际使用过程中出现的消防水量小于水泵选定流量值的情况，在设计时，可以在消防水泵的供水管上设置DN65的放水阀门，以便于水泵检查试验时排水。防水阀门可直接将水排至泵房集水池或排回消防水池以防止消防水量过小或过大导致消防管网压力过大而出现事故。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

3 结束语

高层建筑消防给排水设计对于保证人们的生命财产安全有着非同寻常的意义，本文对高层建筑消防给排水设计的常见问题思考，总结了目前建筑消防系统存在的一些问题及其解决方法，希望以此来警醒建筑设计人士，从而保证消防内容和消防结构的完整性，提高建筑的消防能力，降低可能发生的火灾给人们带来的损失，同时也要求设计实施时严格按照国家规定，从而最大限度地保障人们的生命财产安全。

[1]姜万威.浅析高层建筑的消防安全对策[J].华章，2011（22）.

[2]何路林.高层建筑消防给排水设计规范相关研究[J].现代物业（上旬刊），2011（07）.

TU976.5

A

1004-7344（2016）14-0299-02

�层建筑火灾隐患及预防[J].消防技术与产品信息，2011（08）.

2016-4-29