高层建筑给排水消防设计方法研究

王尚攀

摘要：近年来，高层建筑火灾事故频发，对人们生活造成严重危害，同时也暴露出高层建筑结构内部消防系统设置不合理的问题，无法第一时间对火情予以控制，造成火势不断蔓延。基于此，文章以高层建筑给排水消防设计的重要性为切入点，阐述给排水消防系统的设计基准，指出当前给排水消防系统设计中存在的问题，并对实际设计方法进行研究。

关键词：高层建筑;给排水;消防设计

中图分类号：TU973       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）01-0085-03

给排水消防是建筑中的重要结构，一旦建筑物产生火害灾情时，则可通过建筑内部的给排水系统，及时扑救火灾，降低人们的财产损失。特别是对于高层建筑来讲，如果高层建筑中上部出现火灾时，将加大高层住户的逃离难度，通过内部消防系统，则可进一步实现对火灾事故的制约，例如，用户可通过消火栓以及各类消防装置等，对火情进行控制，为专业消防人员赢取更多的时间，提高事故解决效率。为此，在对高层建筑给排水消防系统进行设计时，必须结合消防系统的运行模式、建筑结构等，深度分析不同操控视域下，给排水消防系统所能产生的最大价值，以此来实现规范化建设，提高建筑物使用的稳定性。文章针对建筑给排水消防设计方法进行探讨，仅供参考。

1  高层建筑给排水消防设计的重要性探讨

高层建筑中给排水消防系统的建设及应用，可以进一步保障用户财产及人身安全。但是从给排水消防系统的实际应用形式来看，其在通常情况下属于搁置状态，只有在建筑内部出现火害灾情时，整体系统才能发挥出应有的消防效果，这就造成大部分建筑体系在设计时，忽略给排水消防系统的部分使用功能，例如设计人员消防意识的匮乏、消防建设指标不合理，都将造成在实际应用过程中给排水消防系统无法发挥出应有的救援作用。对于低层建筑结构来讲，一旦建筑物发生火灾时，可通过消防车或者是高架水管来实现灭火。对于高层建筑而言，如果高楼层出现火灾时，受到楼体结构、楼层位置的影响，传统的消防措施无法发挥出最大的扑救效果，进而加大实际救援难度。此时，需要高层建筑内部结构的消防系统发挥出正确作用，从建筑结构内部来实现灭火，提高建筑结构的稳定性。对此，必须针对高层建筑结构，对给排水消防系统进行科学性的设计与规划，保证整个系统的运行，可以为建筑物提供一个安全稳定的防火体系，避免因火灾事故所造成的相关风险问题。

2  高层建筑给排水消防系统设计基准

2.1  安全性基准

安全性作为给排水消防系统最主要的控制环节，其必须保证系统在运行过程中具有一定的持续性效果，特别是对于长时间未使用的消防设施来讲，一旦建筑物出現火灾时，应确保消防设施立即投入到使用中，才可进一步对火灾起到抑制作用。通常情况下，建筑给排水消防系统的设定必须依据楼层布局、楼层结构等设定出相对应的消防安全措施，然后结合管理机制及设备养护机制等，确保给排水消防系统的运作可以起到持续性的防护作用，为人们营造一个更为安全的生活环境。

2.2  水压基准

高层建筑对于给排水消防系统的供水压力提出更高的需求，甚至部分楼层水压需要上升到几百米的位置，才可实现对给排水消防系统的供水驱动。此过程需要保证实际供水的水压满足系统运行需求，能够在建筑物出现火灾时，第一时间将水源输送到各类消防设施中。对于此，在针对高层建筑及排水消防系统进行设计时，必须充分考虑到水压与各个楼层之间所呈现出的线性关系，例如在对低楼层供水时，如果水压过大，可能造成对固有消防设施的损坏，而如果在高层供水时，如果水压不足，则将导致高层建筑内的消防设施无法喷水。在实际设计过程中，必须制定相对应的水体传动指标，实现对水压的合理控制，以提高实际消防性能。

2.3  管道质量基准

供水管道是承接建筑给排水消防系统运行的重要载体，通过对水体的输送保证消防设施的持续操作。由于供水管道在建筑结构内属于隐性工程，其在投入使用过程中是全过程落实到建筑工程的全寿命周期内，如果因为供水管道质量问题所造成的消防系统无法运作，将逐渐加大后期运维难度，这就需要在管道敷设时，必须严格把控材料及管道部件之间的质量属性，尽可能提高管道的应用寿命。

3  高层建筑给排水消防设计存在的问题

高层建筑给排水消防系统的设计与应用，可以确保在建筑物发生火害灾情时，及时利用消防设备消灭火源，为人们提供安全保障。但是从目前设计形式来看，高层建筑给排水，消防设计仍存在一系列的问题，具体如下。

3.1  设计思考不周全

在当前技术设备的不断更新下，建筑给排水消防系统所搭载的各个设施也面临着优化更新，这就需要在原有的消防体系上进行拓展，实现消防设备及相关技术的应用。但是从实际设计角度来看，大部分设计人员在前期规划过程中并未考虑到建筑及排水消防系统本身的拓展功能，例如针对增压泵来实现供水压力的调节，在新技术、新工艺的支撑下，新型增加泵设备所呈现出的功能也更为完整。然而在此类设备更新时，部分设备由于型号参数的不对等将无法正确匹配到原有的空间结构中，这就造成设备与消防系统无法正常运作，进而引发实际安装或者是使用等问题。

3.2  消防设施安装位置不规范

感应喷头与警报装置是在火情发生时，第一扑救载体，例如当室内烟量达到烟感系统的报警指标时，系统将把此类报警及时反馈到主系统中，启动喷淋装置，实现对区域内的警报。但是从现阶段设计模式来看，大多数喷头或者是报警装置存在设计不规范的问题，其与整体空间位置不匹配，使设备无法发挥出功能，在一定程度上降低消防救援的效率。

3.3  管道材料质量出现纰漏

供水管道作为给排水消防系统运行的基础，然而大部分建筑企业在开发项目时，受到相关经济成本的制约，建筑企业非法使用不合格、不达标的管道材料。造成在后期使用过程中，整个供水系统存在管道爆裂的问题，降低消防系统的运行，甚至在火情出现时，无法第一时间通过管道来实现持续性的供水，延误第一救援时间。

4  高层建筑给排水消防设计方法

4.1  高层建筑消防系统设计

（1）消防水池设计

在对消防系统进行设计时，必须依据高层建筑结构与空间布局，合理科学的规划消防系统运行的水池设备，确保建筑物发生火灾时，水池中含有的水量足以完成救援工作。在实际设计时，必须针对总用水量及补水量之间的差异性进行精准计算，确保日常维护及水池水体可以满足实际使用诉求。这就需要消防水池的设计与高层建筑其他用水载体相隔离开，例如，消防水池与生活水池的独立设定，避免消防水池内的水体受到污染。此外，综合考虑消防水池在全寿命周期内呈现出的变化属性，因为水体中本身所含有的微生物对于储存装置来讲，属于一个长期性渗透过程，一旦水体发生变质与水池装置发生反应的话，会在一定程度上造成水箱的腐蚀，甚至是穿透。为此，应定期检查水池应用情况，设计出相对应的运维及检修方案，然后针对楼层间隔来设定出合理的水池布置规模，保证消防供水的前提下，尽可能地降低经济成本的支出。

（2）喷水系统设计

高层建筑物内喷水系统自动化的实现，是依据集成技术、自动控制技术、传感技术等将自动喷淋系统与水泵之间进行对接，然后通过终端控制系统的采集，及时比对出当前建筑环境内部所承载的各类指标是否达到喷淋系统的启动需求。一旦检测到建筑物内的烟量及热量超标时，则喷水系统将执行自启动指令，对当前区域进行喷水，同时发出警报，使管理人员明确火情灾害的产生区域。在对自动化喷水系统进行设计时，必须综合考虑整个建筑结构的空间布局，然后依据楼层与楼层之间的间隔、房间与公共区域的间隔，合理设定灭火喷淋装置之间的距离。此外，还应将喷水系统在运行过程中的用水量及喷射压力进行设置，这样才可保证水体资源的实现，进一步作用到整个喷淋装置中，对当前区域进行灭火处理，提高建筑结构的安全性。

（3）防火卷帘设计

防火卷帘是阻隔火情蔓延的重要装置，在对其进行设计时，必须依据整个空间属性以及居民在发生火情时，撤离现场的第一路径，综合得出相对应的设计方案。与此同时，防火卷帘的应用是对火情进行阻隔，这就需要在对材料进行选择时，必须要求具备内高温的性能，且与防火卷帘相关联的各类机械部件也应保证在高温环境下的正常操作。此外，防火卷帘的设定必须与喷淋系统及消防设施搭配使用，综合考虑到整个空间布局下发生火情时，防火卷帘与各类消防设施在运行过程中所能产生的最大灭火效果，进一步实现相对应的防火功能。

4.2  高层建筑给水系统设计

（1）给水管道设计

高层建筑给水管道的设定必须遵循科学性原则，保证整个管道在承载水体流动的同时，可以在同等压力释放下满足多功能诉求，进而实现持续性的水体供给。考虑到水体在长时间沉浸下，其本身存在的微生物将对镀锌钢管造成严重的侵蚀现象，且伴随着内部管道的流通，此类水资源污染将扩散到整个管道内，进一步影响供给水管道的运行效率。对于此，针对给排水管道进行设计时，应尽量避免传统镀锌管道，并采用具有抗腐蚀性、高稳定性能的塑料PVC材质来进行安装与使用，只有这样，通过整体结构的布局，才可真正实现水体在给排水系统中运行的持续性，当高层建筑遭受火灾时，可以及时通过PVC材质的给水管道输送水资源。

（2）给水方式设计

在对水体供给模式进行设计时，为保证给水系统可以正确将水体资源合理分布到各个消防机构中，则应针对整体建筑结构以及不同建筑层，对于水体供给的压力需求值，设定出相对应的机制。与此同时，应结合给水管道与建筑物地下或者是高层的水箱，设定出相对应的循环式供水机制，保证在任何情况下，水体资源可以充分落实到各个用水设备中，一旦建筑结构发生火情时，则可迅速啟动给水装置，然后利用水资源供给的最简化原则，实现水体输送的就近补给，进一步提高集水系统运行的稳定性。

4.3  高层建筑排水系统设计

在对高层建筑排水系统进行设计时，其本身起到的作用是将建筑体内的生活用水以及各类雨水、废水等进行集中处理与排放，降低建筑结构的运行压力。为此，针对排水系统进行设计时，必须结合水管道的实际走向，科学性规划出高层建筑排水系统，令其在投入使用过程中可以正确支撑建筑结构内部的水循环需求。与此同时，考虑到高层建筑结构内部居住用户数量较多，如果高层建筑结构仍然按照中低层建筑结构来设计排水系统，极有可能在用水及排水高峰期产生堵塞的问题，这就需要在排水方式以及各类排水指标设定时，应尽量扩大实际排水参数。结合高层建筑的使用需求，例如居民区、商业住宅区或者是办公区等，设定出相对应的排水规格，依据不同区域来设定出纵向交互的排水独立结构，结合辅助通气管，确保在管道排水过程中，其所产生的压力差不会对管道本体造成影响。此外，生活废水的排放标志着排水管道实际投入使用过程中呈现一个全天候的运行状态，这就需要材料选取及管线布局等必须严格按照建筑基准来执行，以确保在投入使用过程中，可以在其生命周期内发挥出最大的价值，以保障建筑物排水系统的正常运行。在针对雨水进行排水处理时，则必须考虑到外部排水装置在建造过程中不会因为雨水产生管道侵蚀的作用，应注意管道与建筑结构之间的密闭性，防止发生雨水渗透问题。

5  结语

综上所述，高层建筑给排水消防系统的设计，是保证建筑结构投入使用的重要安全保障，在相关技术工艺、设备、方案的设计与执行下，最大限度地强化消防系统的运行功能，提高建筑物在产生火情时的响应效率。为此，在实际设计过程中，必须综合考虑建筑各类功能所呈现出的基本特征，然后结合给排水系统与消防系统之间的关系，科学性地设定出规划方案，确保各类系统的可实施性，满足高层建筑的实际使用需求。

参考文献：

[1]杨必全.高层建筑给排水消防设计关键技术的分析[J].城市建筑，2021，18（03）：126-128.

[2]張喜冬.工业建筑给排水及消防系统设计要点分析[J].房地产世界，2020（24）：47-49.

[3]何伟.关于高层住宅建筑给排水消防设计的几点体会[J].四川建材，2020，46（12）：225-227.

[4]刘风连.谈高层建筑给排水及消防管道工程的设计构建[J].四川水泥，2020（10）：295-296.

[5]鲍玉龙.论建筑室内给排水消防设计及施工技术的关键[J].中华建设，2020（07）：72-73.

[6]黎晓旭.建筑室内给排水消防设计及施工质量控制措施[J].居舍，2020（15）：136.

[7]段惠琴.解析高层建筑给排水消防设计关键技术[J].居舍，2019

（31）：97+158.

[8]魏臣勋.论高层建筑给排水消防设计方法[J].江西建材，2020

（09）：55+57.

[9]欧洁娴.高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].低碳世界，2016（05）：154-156.

[10]刘琴.高层建筑给排水消防设计研究[J].住宅与房地产，2017

（03）：99.

Researches on water supply design in high-rise buildings

Wang Shangpan

（Fire Rescue Section of Linshu County，Linyi Municipal，Shandong Province Shandong  Linyi  276700）

Abstract：In recent years， fire accidents in high-rise building occur frequently， causing serious harm to people's lives， but also exposed the problems existing in internal fire protection design in high-rise buildings. These appliances can not control the fire right the first time， resulting in wider spreading of accidents. Considering the importance of high-rise building water supply system， the author settles down the design standard of water supply system for fire protection， points out the existing problems in these systems， and analyzes thefeasible design planning.

Keywords：high-rises;water supply and drainage system;fire protection design

3934500338298