高層建筑消防給排水設計要點分析

浙江泛城建筑景觀設計有限公司 310015

摘要：高層建筑消防給排水設計，是建筑設計中的重要部分，設計的質量將直接影響人們的生命和財產安全。如何尋求最佳的設計方案以適應高層建筑發展的要求，是每位工程設計人員所面臨的重要課題。本文主要圍繞高層建筑給排水工程的特點展開討論，探析高層建筑的給排水設計方案。

關鍵詞：高層建筑；消防給排水

1、前言

近二十年來，我國國民經濟綜合實力實現由弱到強，由小到大的歷史性巨變，綜合國力明顯增強，國際地位和影響力顯著提高。隨著科學技術顛覆式的發展，全球范圍內，很多工業時代的城市印記正在被覆蓋。大城市通過不斷地升級換代，變得更加現代化、智能化和更美觀。當前世界城市發展，特別是發達國家的城市，每個大城市，都有一群高樓大廈聳立在城區。高層建筑成為了每個城市不可缺少的組成部分，而近年來，高層建筑火災頻繁，高層建筑的消防安全問題，成為了關系民眾生命安危的重中之重。

2、新形勢下建筑工程給排水設計的現狀

建筑工程給排水設計是建筑工程給水設計和建筑工程排水處理的整合，在現階段，建筑工程給排水設計仍然處在傳統設計向人性化過渡階段。設計理念和實施手段介于規范和和諧的磨合。現行建筑工程給水設計還有很多缺陷，水處理技術比較局限。

首先，現行建筑工程給水設計還有很多缺陷，從供水系統的情況看，現行工程給水設計無法滿足全封閉供水系統的實現。各處的給水設計以工程項目為主，形成一個個孤立的單元，造成供水廠、用水點的管理斷裂。從增壓設備看，不應用價高質優的超導超磁通量的材料，供水系統工作效益低，加上二次更新換代投資大，不利于以微型化智能化變頻調速泵機組為主流的新給水設備的運用。

其次，水處理技術比較局限。現有水處理技術無法解決重金屬污染病毒、重金屬污染等污染問題，城市的自來水廠常規水處理技術處理的水，水中仍含有許多有毒、有害物質，特別是微量有機污染物可檢出數百種，其中有許多是具有“三致”作用的重點污染物。對于病毒，目前尚無完善的技術可供例行檢測，現行水處理工藝對病毒的消除還無能為力。建筑工程給水設計的長效利益存在危機。

3、消防用水量及給水設計

需要根據高層建筑的具體情況計算消防用水量。例如按照高層民用建筑設計防火規范，對于一類建筑，室外消防栓系統消防用水量為30L/s（利用市政管網水壓）；室內消火栓系統消防用水量為 40L/s，火災延續時間按3 小時計；自動噴水滅火系統用水量為30L/s，火災延續時間按1小時計。故室外消防滅火總用水量為 324m3，室內消防滅火總用水量為540 m3，消防前10 分鐘儲水量不小于18 m3。

通過這種具體針對性計算可以得出消防用水量的具體范圍，在做給水設計時就需要考慮到這一問題。例如對于上面提到的此類高層建筑在做消防給水設計時，首先需要將公共生活、住宅及消防用水均分開設置，最好采用區域集中的室內臨時高壓消防給水系統，消防泵房設于地下，消防貯水池容積為540 m3，儲存3 小時的室內消火栓用水量和 1小時的噴淋用水量97 m3。必須在天面設置18 m3的消防水箱一個，以保證消防初期的用水。

4、內消防栓系統

室內消防栓系統主要流程為：消防專用貯水池→消防泵→總分配管和環狀干管→消防環狀管網。高層建筑中一般要求消火栓系統布置成環狀管網，在某些大面積的建筑內，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此時我們可將底層與頂層的消防干管均連成水平環路，立面又形成以立管相連的豎直環路，這種立體管網對消防供水最為安全。可是對于某些條形建筑，設計中我們只要將管網豎向成環即可，不必刻意追求這種立體管網，如果強行將消防管繞成環路，將人為的使系統復雜化，且無太大意義。同時需要注意在高層建筑內應控制使用雙閥雙出口消火栓代替兩組單閥消火栓，并且需要正確計算消火栓充實水柱長度，按照水槍充實水柱長度，我們可以確定消火栓保護半徑，但是在設計中我們不能簡單的用保護半徑畫圓來布置消火栓。因為高層建筑平面中隔墻、內走道、門的布置會影響消火栓的使用，設計中應該用水龍帶長度、充實水柱的水平投影去校核消火栓保護半徑最遠點。合理布置消火栓。另外在設計中還有一個需要注意的問題是通常將消防電梯前室內消火視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位，因為其實為了便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數內，

5、自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統有幾個需要關注的問題為：

5.1走道噴頭的布置

在高層建筑中，為了美觀往往設有吊頂，隱藏結構梁及各專業管道。而走道通常是各種管道最為集中的地方，特別是設置集中空調的高層建筑，結構梁、空調風管以及分層布置的給排水、電力管線等使設有吊頂的走道凈空降低，若其吊頂形式為悶頂，則其悶頂的凈空高度極有可能大于800mm，按規定必須設置噴頭，而這是我們在設計中容易忽視的地方。由于走道內管道眾多，設計中往往會出現直接在自噴配水管上、下接噴頭的錯誤做法。首先這種接法不符合配水支管允許設置噴頭數量（≤8 個）的規定，其次走道內的自噴配水管往往管徑較大，它缺少接小管徑噴頭的管件，在安裝上也有弊病。所以，走道內的噴頭應該從配水支管上接出為宜，在管線的布置上應與暖通、電力專業密切配合。

5.2高層建筑部分層自噴配水管入口應按要求減壓

高層民用建筑火災危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據最高層最不利噴頭工作壓力經過計算而選擇，由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4MPa。因而在設計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事，應該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程，并在此基礎上校核底部幾層配水管入口處壓力。

5.3正確設置自噴末端試水裝置，解決末端試水裝置排水問題

在設計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設置，但是往往忽視試水接頭的設置，特別是試水接頭出水口的口徑沒有交代。而試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果；自噴排水管也應設計成間接排放，以免下水道氣體通過排水斗散入室內，影響室內空氣品質。

5.4自噴供水應先通過報警閥

在自噴系統中，自噴水泵是通過報警閥上壓力開關動作給出信號來啟動，水流指示器顯示火災位置，因此自噴供水均應通過報警閥接向管網。特別是從高位水箱或增壓設施接出的自噴供水管，不能像消火栓系統那樣直接接在消防管網上，而必須從報警閥入口接入消防管網中。同理，自噴系統的水泵接合器的引入管也必須通過報警閥接向管網。以上即為高層建筑消防給排水設計中需要注意的三個方面，用水量的計算及給水設計保證了消防用水的安全性，而室內消防栓系統及自動噴水滅火系統保證了整個滅火過程的順利進行，因此都是必不可少的重要環節。

6、結束語

建筑工程給排水是一門應用技術，我們必須科學的了解建筑工程給排水設計的現狀和趨勢，掌握建筑工程給排水設計的實施技巧并科學運用，一定能實現新形勢下建筑工程給排水設計的最優化。