某超高层建筑给排水与消防设计要点研究

林峰

摘要：消防系统在超高层建筑中扮演着重要角色，其与消防给排水有着十分密切的联系。消防给排水对超高层建筑的安全性具有决定性作用。给排水设计的综合性和复杂性较强，设计人员需采取有效措施切实完善给排水设计，确定设计要点，以保障超高层建筑的安全性。

关键词：超高层建筑;给排水;消防设计

當前，给排水设计受到人们的高度重视，诸多地区均将超高层建筑工程作为重点。但是该类型建筑若出现火灾，则可能对建筑内部人员构成严重威胁。因此，给排水与消防设计就尤为关键。超高层建筑在给排水稳定运营的条件下，方可保障建筑安全性，因此务必切实做好此项设计工作。

1优化消防设计与给排水设计的必要性

消防设计与给排水设计在建筑设计中占有非常重要的地位，随着建筑规模的增加，内部结构也变得越来越复杂，涵盖电气设施逐渐增多，发生火灾的可能性也逐渐增大。消防与给排水系统作为处理火灾的重要内容，其设计水平将关乎人们的生命安全。消防与给排水系统能够在火灾发生时快速启动，采取水源喷洒等方式加快火灾扑灭速度。

现今，虽然国家有明确的政策要求合理规划高层建筑消防及给排水系统，但在实际落实中，仍因为一些因素的影响，导致各配套设施存在不齐全的情况，无法满足消防供水需求，火灾事故发生时无法快速处理，加剧了人身伤害及财产损失[1]。为此，有必要加大对消防和给排水设计的重视力度，合理规划作业内容，选择科学的技术及设备设施，保障高层建筑的安全性，避免危险事故的发生。

2某超高层建筑给排水与消防设计要点

2.1工程概况

工程项目为典型的综合公共建筑，总面积为25万m2，主要由高档办公、五星级酒店、会议中心和游乐设施组成，分为地上和地下两个部分。地下共有6层。其中6层为人防，2～5层为地下车库，地上1～7层为裙房，北楼中的避难层分别为7层、22层和38层，办公室则集中于8～34层，35层以上则为酒店层。下面将对排水及消防设计展开分析说明。

2.2给排水设计

市政给排水管网中选用了DN250给水管进行设置，供水压力控制在0.35兆帕左右。管道到达红线位置后便可设置水表。生活给水系统在设计中，地下室及1层结构采用的是市政供水压力，北楼及其他楼层则将供水系统划分为四个部分，分别设置供水系统，这四个部分分别为：2～6层、7～17层，18～33层，34～53层，大部分区域均使用低位水箱-水泵和高位水箱的联合供水模式，只有1区使用变频供水模式。此外，按照现行的规定，静压不得超过0.35MPa，且需结合规范标准科学设置减压阀。在冷却塔补水系统设置中，生活消防泵房中选择了变频泵来保证水源供应的合理性，设计流量控制在每小时50立方米，高度在60米左右。

2.3生活排水设计

以污废水分流排水的方式促进生活废水排放，经过科学处理让其通过市政污水管网快速排出。在设计过程中，采用通气立管加强排水效果，洗衣房与锅炉等区域内的排水要设置降温池。

设计雨水系统时，应以虹吸式排水系统排除裙房屋面的雨水，同时，其要满足50年持续排水的要求。主屋面则以重力流排水方式，在规划过程中，重点考量溢流问题，以保证设计出符合50年雨水排水要求系统。

2.4消防给水系统设计

工程依据一类超高层建筑（>150m）消防给水设计要求展开设计，消防初期水量为100m3，主要储于该工程北楼屋面的消防水箱之中。地下室消防水池中需储存3小时室内消火栓用水和1小时喷淋用水和大空间自动水灭火装置，共850立方米。结合本建筑特征可知，室内、室外的消防给水量均要控制在每秒40升左右，其中室外消防给水要求在红线范围内设置成环形结构，消火栓则要在消防车道周边合理布置，做到科学保护。保护半径控制在150m以内，间距控制在120m以内，室内消防水泵接合器在40m内设有室外消火栓。

建筑室内消防系统主要应用临时高压制，按照竖向划分可将其分成低区和高区。前者主要集中于-6层～21层，后者主要集中于22层～54层，且每个区域均需设置一套完善的消火栓加压水泵，按照一用一备的原则加以处理[2]。超压位置按照规定要求设稳压消火栓。低区设置消防水池，高区在38层避难层位置设置有效容积为60m3的消防转输水箱。

2.5自动喷水灭火系统

在地下室与主楼内设置自动喷水灭火系统的。主楼的风险等级为中危险I级，作用面积在160平方米，一层内要设置大空间自动喷灭火装置，将用水量控制在每秒10升左右，而地下室空间内是以泡沫、水喷淋系统为主，作用面积为465m2，拟定喷淋水量为100L/s。在喷淋系统规划中，可按照竖向将其划分为两个部分，低区在-3～28层，高区在29～54层。两个区域内分别设置喷淋加压水泵，改进供水质量。

在地下二层安装消防蓄水池，维持水源供应质量，高区内设置传输水箱，保证在灭火救援过程中水源供应的持续性和快速性。泡沫喷淋系统安装在地下车库区域内，地下一层及以上部分则按照要求安装自动喷水系统。消防泵房中由喷淋泵提供喷淋水管，报警阀之间按照规定要求设置湿样报警阀。且依照规定对水箱内的稳压和消防设备实行规划处理。在地下车库夹层区间内，安装自动灭火系统，注重电动阀和排气阀的科学设置，维护区域内的安全性。同时喷头温度应控制在68摄氏度左右，厨房温度控制在93摄氏度以内。对于房间喷淋系统的规划，多数情况下会采用直立型闭式玻璃球喷头，减水盘与顶板距离可控制在75～150毫米之间。客房及办公空间一般会选择边墙型闭式喷头。室外设置地上式水泵接合器，并与自动喷水泵出水管紧密连接，设置区分不同系统的标志。

2.6管材的科学选择

给水管、冷热水管材料均要以内衬不锈钢负荷钢管为主，连接过程中，管径在DN100以内以丝扣连接，管径在DN100以上的以卡箍连接。这里以铜管焊接为热水管道的上佳之选。管件与管材的材料要相同，公称压力控制在2兆帕以上。

2）排水管道

排水管道需选择柔性接口铸铁管，以法兰承插A型接口的方式连接，管材与管件间要保证协调配套。在立管底部位置上，需设置支撑结构，如果存在潜水排污泵，做好塑钢管的设置，且在水泵出口位置安装橡胶夹布软管，增强管道防渗漏效果。虹吸雨水管的管材和管件均以高密度聚乙烯管黏结为主，管材也应通过满水试验，以此确保其质量和性能，管道的公称压力设置为1MPa，承受压力需在0.07MPa以上。

3）消防给水管道

消火栓及喷淋给水管道主要应用热浸镀锌无缝钢管，管径小于等于50mm的热浸镀锌无缝钢管应采用螺纹连接，管径大于50mm的热浸镀锌无缝钢管可利用法兰和卡箍进行有效连接。沟槽式卡箍、阀门及拆卸部分要使用法兰连接，将管道公称压力控制在2.5兆帕。

2.7管线综合

超高層住宅建筑机电管线的复杂性强，在运行的过程中易于产生专业管线间的矛盾和冲突问题，在后期的建设和施工中易出现返工问题。为此，各专业要提前开展管线综合设计工作。传统平面设计专业图纸相对分散，且协调的过程中需要完成大量工作，修改图纸十分繁琐。为此，该项目应用BIM技术组织开展管线综合。

利用BIM技术能够三维仿真模拟各系统管线的标高、位置和大小，合理调整可能出现碰撞问题的管线，从而保证管道走向与安装高度满足工程要求，最大限度地规避后期施工的拆改环节，一方面可节省大量的时间和精力，另一方面也可减少材料消耗与浪费。该项目当中的管道穿梁现象较为明显，可显著提升套管预埋质量，也可降低二次开洞的可能性，切实保障结构安全。

3结束语

现阶段，社会经济稳步发展，超高层建筑明显增多，工程质量也成为人们关注的焦点。超高层建筑设计中，给排水和消防设计占据重要位置，给排水设计对建筑性能具有深远影响，且消防设计水平也关乎着建筑安全性。因此，有必要深入分析和研究超高层建筑给排水及消防技术的应用要点，引入BIM技术，以提高超高层建筑的安全系数。

参考文献：

[1]赵云.高层建筑项目建设中的给排水消防设计[J].建筑与预算.2021（07）：56-58

[2]林兴铨.超高层建筑给排水及消防设计分析——以国家地球空间信息福州产业化基地为例[J].江西建材.2020（12）：72-73

[3]张亮.成都某超高层建筑给排水与消防设计要点探讨[J].给水排水，2019，v.55;No.453（01）：78-81.