浅谈高层建筑给排水消防设计要点

梁媛媛

摘 要：文章根据笔者设计经验，对高层建筑给排水消防设计要点做简单分析，以期为相关领域的研究提供有价值的参考。

关键词：高层建筑；给排水；消防设计

随着建筑科技水平的提升，高层建筑在高度上的不断突破为给排水消防设计带来难度，因此需要做好消防设计统筹，考虑全面。

1 消防给水设计要点

高层建筑的高度高，结构复杂，火灾隐患多，消防给水系统的安全、稳定、可靠是消防灭火的前提和关键，其中消防水源、供水设施、给水形式是消防给水设计的主要内容。

在此，笔者以自己在从事给排水设计工作中所设计的一项地下二层，地上三十层的高层建筑为实例，来探讨一下高层建筑的给排水消防设计中需要注意的要点。该项目建筑地下二層为车库（局部战时人防），地下一层为超市、设备用房，地上五至三十层为普通住宅，一至四层为办公室、宿舍，建筑总高度95.550m，建筑面积80148.93m2，为框架剪力墙结构，属于一类高层建筑。

1.1 消防水源——消防水池

第一步根据工程需要设计消防水源，本项目设置消防水池。第二步应计算出消防水池容积，该建筑室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h，一次火灾室外用水量为324m3；室内消火栓用水量为40L/s，火灾延续时间3h，一次火灾设计用水量为432m3；喷淋系统按中危险级II级设计，喷水强度8L/㎡·min，火灾延续时间为1h，一次火灾设计用水量为768m3，共计一次火灾用水量823.8m3。根据《消规》4.3.11“高层民用建筑高压消防给水系统的高位消防水池总有效容积大于200m3时，宜设置蓄水有效容积相等且可独立使用的两格”，故在建筑相邻绿化下做420m3消防水池两座。

1.2 供水设施——消防水泵

消防水泵的设计，需注意以下两点：

①消防泵房的地面标高。《消规》中“消防水泵应采取自灌式吸水”的规定，这限制了消防水泵吸水管的高度要低于消防水池最低水位的高度，设计时再考虑到消防水泵的基础高度，消防泵房地面标高应低于消防水池高度。

②消防水泵的选型。根据《消规》相关要求，在计算出在消火栓系统及喷淋系统流量、压力后，不能直接选型，还需要在厂家提供到消防水泵特性曲线上做出消防管道特性曲线，寻找出最佳工况点，确定水泵型号是否适合此消防系统。

1.3 供水设施——高位消防水箱

该项目采用到临时高压消防给水系统，根据《消规》笔者在建筑屋顶设置36m3的消防水箱，因为项目所处严寒地区，并建设水箱间，同时要求暖通专业为水箱间进行冬季采暖设计，避免消防水箱结冻。

1.4 供水设施—稳压水泵

稳压泵的功能是满足系统维持压力的功能要求，考虑到建筑规模较大，消防管网规模也较复杂，管网漏水可能性也偏大，届时稳压泵启停将较为频繁，笔者采用了气压水罐+稳压水泵的稳压设备，防止稳压泵频繁启停。

1.5 供水管网——消火栓管网

1.5.1 消火栓系统控制

消火栓系统平时系统压力由屋顶消防水箱及稳压设备维持，火灾时，由消火栓按钮启动消火栓加压泵，消防水泵应保证在火警后30s内启动，消火栓泵启动后，水泵运转信号反馈至消防控制中心及消火栓处，消火栓指示灯闪亮，消防控制中心及消防水泵房均可就地启停消火栓加压泵，消防结束后手动停泵。

1.5.2 消火栓系统分区

根据《消规》“消火栓栓口处静压大于1.0MPa时，消防给水系统应分区供水”，由于该项目消火栓设置最低点与最高点的距离超过100米，符合该条规定，消火栓系统垂直分为高低两个区，两个区管道竖向分别成环状布置。根据《消规》“消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa；当大于0.70MPa时必须设置减压装置”，地下二层至地上九层，地上十六层到地上二十五层消火栓采用减压稳压消火栓，以保证消火栓出口压力≤0.50MPa。

1.6 供水管网——自动喷淋管网

本项目自动喷淋系统控制出于安全考虑，同时设有自动控制和手动控制。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001（2005 年版）“湿式系统一个报警阀组控制的喷头数不宜超过800只”，“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m”，而该项目地下1、2层以及地上1～4层设3672个自动喷淋喷头保护，高程差小于50m，无需竖向分区。故结合防火分区，在消防泵房内设置5组湿式报警阀组即可控制整个消防系统喷头。

2 消防排水设计要点

2.1 消防电梯排水

建筑内发生火灾后，一旦自动喷水灭火系统动作或消防队进入建筑展开灭火行动，均会有大量水在楼层上积聚、流散。因此，要确保消防电梯在灭火过程中能保持正常运行，消防电梯井内外就要考虑设置排水和挡水设施。该项目采取雨污分流排水系统，在地下层消防电梯集水坑设2台排水泵，水泵启停由集水井水位控制，当集水井水位线超过设定的最低水位时，单泵启动，超过设定的双泵启动水位线时，双泵同时工作超过设定最高水位线时，两台泵同时工作并报警。

2.2 消防给水系统试验装置排水

①消防泵房内，消防水泵试验用水通常排入泵房地沟再排入室外排水管网，由于该项目消防泵房与消防水池相邻建设，水泵实验用水排水笔者排入消防水池，循环利用。

②自动喷水灭火系统等自动水灭火系统末端试水装置的排水，尽量将试水装置设置于临近建筑卫生间地漏处，或直接设置专用排水立管进行排放。

综上所述，由于高层建筑消防设计对火灾自救能力要求较高，给排水专业消防设计复杂程度也有所提升，给消防设计带来挑战，为此给排水消防设计应与时俱进，通过合理科学的消防设计普及应用，从根本上提高高层建筑消防安全性。

参考文献：

[1]薛学斌.博世中国研发总部大楼给排水设计提点分析[J].给水排水，2017，01.