建筑工程给排水施工中的消防水系统安装技术

王啸

（山西省安装集团股份有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

建筑消防给水系统设计作为建筑设计的重要内容，很大程度上关系着建筑的安全性和人们的生命财产安全。尤其是在当前背景下，建筑工程的数量不断增加、建筑工程的规模持续扩大，进一步加剧了建筑工程的复杂程度，带来了更为严峻的火灾风险隐患，这同样给建筑消防给水系统的设计带来了更大的挑战。基于此，还需要设计人员进一步分析建筑消防给水系统的特点和需要，切实提高建筑消防给水系统的设计质量。

1 建筑室内给排水消防设计现状

随着我国经济的不断发展，人们的生活水平也有了质的飞跃。但是，我国的建筑消防设计仍然存在诸多问题，尤其是在高层建筑和公共场所内更为广泛，如今在建筑行业当中对消防系统的要求越来越高，这就需要加强设计者的认知。

1.1 建筑室内给排水消防设计不符合标准

对于建筑室内消防设计，我国已经制定了标准的设计准则，要求无论是在给排水消防设计阶段还是施工阶段，都不允许违背严格的规范准则，但设计人员实际进行室内排水消防设计时，往往违背了规范要求，只重视呈现的效果以及带给建筑的最大效益，促使最终设计方案是达不到预期质量要求的，其主要的原因是缺乏严格监管以及设计因素考虑不到位，特别是处于偏远地区的农村，或是管控不到位的中小城市，室内给排水消防设计形式十分单一，如果发生火灾，很难有效地控制场面，对人们的生活、工作造成了极其严重的影响。若想有效对这一现象进行预防，必须要进一步强化给排水消防设计工作，需要安置好灭火器以及消火栓，科学的运用自动化消防处理系统，才能够有效减少产生严重火灾事故的概率。

1.2 建筑给排水消防设计整体性规划欠缺

频出城市的建筑重点往往偏于室内，例如，城市高层建筑设计，要严格按照国家的消防规定标准来完成设计工作。但在室内的给排水消防设计当中，往往由于设计师观念的差别，只针对室内进行消防排水，没有从整体上进行系统的规划，这就使整个设计的前瞻性和全局性受到了限制。如果消防设计出现了问题，那么一旦发生火灾消防系统将没有办法进行应对。

2 建筑消防给排水施工要求

建筑消防给排水施工在建筑工程施工中占据重要地位，其施工质量直接影响系统功能的使用，对人们的生命财产安全也有着重要影响，因此，该施工环节应该按照建筑消防的施工要求。在建筑管理相关规范中，对建筑消防给排水施工的具体要求主要体现在以下3 个方面[1]。

（1）需要保证消防给排水系统达到基本安全标准。实际施工中使用的设备及相关给排水材料应完全符合防火等级的要求，要加强对施工设备和材料的检验和检测，严禁使用不合格或损坏的材料和设备。

（2）需要完全符合经济安全标准的要求。施工过程中要合理控制施工成本，在满足建筑消防给排水系统施工质量可靠的条件下，最大限度减少资金投入，有效提高整个工程的经济效益。另外，在控制施工成本的时，严禁出现为提高利润而偷工减料、以次充好的行为，保障施工质量。

（3）应完全符合操作安全标准的要求。所有设施的安装和运行都应严格按照相关标准和规范进行，确保消防系统正常运行，并充分发挥其消防灭火功能，有效消除火灾隐患。

3 建筑工程给排水施工中的消防水系统

3.1 自动喷水灭火系统设计

建筑消防系统中，由于现代建筑的建筑高度、功能愈加复杂，自动喷水灭火系统利用愈加广泛。而且自动喷水灭火系统对建筑安全具有重要的作用，不仅经济，灭火效率高，应用范围广。自动喷水灭火系统中水力计算为其设计重要部分，根据计算结果确定自喷加压水泵流量、扬程及管道管径，进而影响灭火效果和工程造价。目前，自动喷水灭火系统水力计算主要有特性系数法和作用面积法，但是两种计算办法均有其不足之处，导致计算结果不准确。如果计算结果偏大，导致水资源浪费，工程造价偏大。如果计算结果偏小，则导致灭火过程中水量不足，灭火效果不理想。因此，合理的水力计算能够在保证灭火效果的前提下，降低工程造价，避免不必要的浪费。另一方面，加压水泵能够影响供水管线平时及火灾状态下的压力、流速等参数。目前，自动喷水灭火系统大多采用湿式报警阀压力开关自动启动的方式，当水泵、排水阀突然关闭时，都会由于供水管道内水流流速变化导致管道内压力急剧变化，从而形成水锤效应。众所周知，水锤效应会造成管道及阀门损坏，甚至管道发生爆裂，造成水资源浪费。为了减轻水锤效应，必须采取有效的水锤预防措施。例如，计算时防止流速过大，布置管网时避免管线坡度发生急剧变化，在适当的位置安装水锤消除器，在水泵出口安装缓时止回阀，在压力过大管段安装泄压阀等措施，及时消除水锤作用产生的能量。

3.2 消火栓灭火系统

（1）消火栓的合理布置建筑工程室内消火栓需要按照《建筑设计防火规范》进行布置[2]。消火栓应放置在显眼位置，通过计算确定消火栓之间的距离，且必须符合规范要求。在设计过程中，应根据建筑物类型确定消火栓的用水量，根据水枪水流量确定消火栓的直径。当水枪水流量低于5L/s 时，可采用DN50 消火栓；当水枪水流量超过5L/s 时，可采用DN65 消火栓。建筑物内应供应消防给水且各层均需设置室内消火栓，低层建筑室内消火栓应设在便于拿取的位置，如耐火的走廊、楼梯间和大厅的出入口处，确保水枪充水后水柱能到达室内的任何部位。另外，同一建筑物内消火栓、水枪和水袋的规格需要保持一致。对于高层建筑，同层相邻的两只水枪其充水水柱应能够到达室内任何部位，而且消防电梯前应设置消火栓，消火栓处还需设置减压设备，确保水压稳定。

（2）消防管道的合理布置当室内消火栓数量超过10 个且室内消防用水量超过15L/s 时，室内消防给水管道至少需要设两条进水管道与室外环形管道相连。以住宅楼为例，建筑层数超过6 层的塔式或通廊式住宅、建筑层数超过5 层或体积超过10000m3的民用建筑以及建筑层数超过4 层的库房，当室内消防竖向管道不少于2 条时，至少保证每2 根竖向管道环形连接。建筑层数7～9 层的单元住宅楼或每层住户小于8 户的通廊式住宅，其室内消防给水管道可以设置为枝状，进水管道为1 根。建筑层数少于18 层的建筑以及每层住户小于8 户且建筑面积低于650m2的塔式住宅，设置两条竖向管道难度较大时，可以设置1 条竖向管道并采用双阀双出口类型消火栓。对于高层建筑，室内消防竖向管道应连接成环状，且管道的最小直径为100mm。室内消防给水管道可借助阀门分为多个独立段，当某段受到损坏时，每层停止使用的消火栓应少于5 个[3]。对于高层建筑来说，停用的竖向管道应不多于1 根；当竖向管道数量超过4 根时，其相邻管道不可关闭。室内消防栓给水管网和自动喷水灭火的管网需要分开，若操作过程中难度较大，可在报警阀门前分开。另外，高层建筑的消防给水需要配备高压给水系统，并与生活用水分开。

4 给排水施工中消防系统安装技术

4.1 合理设计热水系统

当前热水系统尽管应用广泛，但是很多小区并未提供充足热水，导致用户用水舒适度受到影响，也造成水资源浪费。因此设计人员在设计建筑热水系统时，需要使热水温度达到标准，避免出现无效冷水，减少水资源浪费。同时还需要做好水力平衡和热水管网布置设计，优化循环热水供应系统，并在成本和工期基础上实现循环热水供应，避免浪费水资源。

4.2 提高室内消防栓设计的合理性

在建筑消防给水系统设计的过程中，设计人员还需要进一步做好室内消防栓的设计工作。从实际情况来看，保证室内消防栓的良好质量，能够在建筑物实际发生火灾事故后，对其进行及时地处置。但是从目前建筑工程设计室内消防栓设计的情况来看，往往伴随着诸多问题。其中，比较常见的包括消防栓位置设计不合理、消防栓的口径设计不一等。在这些问题的共同作用下，一方面是影响了消防给水的质量，影响了火灾处理的效率；另一方面也给后期管理人员的维护工作带来了更大的困难。因此，还需要设计人员进一步提高室内消防栓设计工作的重视程度，切实提高室内消防栓的设计质量。首先，设计人员需要确保工具口径的一致性。其中，通过口径的一致，能够确保建筑物在其中的每一个关键位置，都能够同时安放两个消防栓水枪从而实现水柱的同时达到；其次，为了确保消防栓设计后的正常运行，设计人员应当针对消防栓的起点设置为主楼梯、疏散口等取用方便的位置，考虑美观等问题，消防栓的样式设计时，以暗装和半暗装为主，从而最大程度上提高空间的利用率[4]。

4.3 控制超压出流

建筑给排水设计时需要重视超压出流问题。这一问题出现主要是由于管道水量分布不均匀导致超压出流，或是用户用水在得到满足的基础上管道内聚集过量水源，导致排水设备运行受到影响，出现超压出流现象。对于用户而言，超压出流会降低用户水流分配质量，水资源应用效率下降，导致水资源浪费。因此，为了解决超压出流问题，需要高效合理设计给排水节能系统。对于设计人员而言，还需要加大力度控制供水压力，安装减压装置。设计人员需要在限定供水压力情况下仔细调查城市给水管网水压，并科学应用市政给水管网[5]。对于建筑工程人员，工作人员通过分压分区供水可以避免用水高峰水量需求增多情况。除此之外，还需要控制好供水压力，一般不超过0.20MPa，为建筑工程提供稳定水压，保障水资源节能高效应用。而通过安装减压设施可以合理控制供水压力和流量。传统建筑中，有些建筑给排水系统进水压力超过0.45MPa，对于这种情况，工作人员需要灵活使用减压阀和减压孔板等减压设施。

4.4 强化给水压力的平衡性

在建筑消防给水系统设计的过程中，设计人员需要进一步提高水压力的平衡性。从实际情况来看，在建筑消防给水系统实际运行的过程中，往往会出现水压不稳定的问题。因此，为保证水压的稳定性，就需要设计人员做好水压标准值的检查工作。其中，如果实际的水压数值在标准的水压数值之下，那么设计人员便需要通过管道增加方式或者是稳压泵方式来对压力进行提升[6]。此外，如果在检测后，实际的水压数值高出了标准的水压数值，那么则很容易导致了水泵的损坏。因此，这就需要设计人员结合实际的情况来对水泵进行合理选择，从而保证建筑消防给水系统在实际运行的过程中，能够具有更理想的耐压效果。

4.5 利用可再生能源

可再生能源是绿色建筑项目的关键要素之一。由于生产价格的限制，太阳能热水系统的建设和应用最为广泛。这就要求开发商根据项目的功能和特点制定合适的太阳能热水设计方案，确保热水系统的合理经济运行。对于有热水需求的环保建筑项目，一般来说，适当的做法是综合分布太阳能集热器，以提高太阳能和热水的利用率。系统选择时，应根据需水量的空间分布情况，选择分散式或集中式热水系统。根据系统中的累积压力，决定采用开放式或封闭式热水系统。根据实际需要，控制方式应为全自动、间歇或手动[7]。集热器安装时，加热器朝南，应根据施工情况进行相应调整。当系统在夏季使用时，安装角度应为－10°当地纬度，冬季为＋10°当地纬度。在管道布置上，应遵循“不同管道之间的间距相同”的原则，执行立管和支管的热水循环，并采取管道保温措施。最后，在选择辅助热源时，集中热水系统应尽量避免直接加热，以降低功耗。

5 结语

现阶段，人们对建筑工程的安全性和舒适性提出了新的要求，为了确保安全性，需要重视消防设计。在安装消防水系统时，由于其施工工艺、施工设备等复杂程度较高，相关人员需要按照施工设计图纸全面核对消防水系统的设备、原材料以及安装位置等，并控制各类安装技术，确保消防水系统的安装质量符合要求，提高建筑工程的消防安全性。