超高層建筑消防給水系統設計探析

楊凱

（浙江省城鄉規劃設計研究院 浙江杭州 310030）

前言

現如今科技水平越發先進，在土地資源稀缺的社會背景下，建筑行業進入了全新階段，即由高層建筑向著超高層建筑過渡，希望能夠最大化地利用土地資源。但超高層建筑的建設施工，給我國民用房消防給水系統建設工作帶來極大挑戰。要知道，以我國目前的消防設備，其消防范圍還沒有達到超高層建筑高度指標。所以說，相關單位必須做好室內消防給水工作，這樣，一旦發生火災，超高層民用房可以依靠內部消防系統完成滅火，保障用戶財產和生命的安全。

1 超高層建筑消防給水設計特點

所謂超高層建筑，具體指建筑規模在高度指標上超高100m[1]。隨著部分城市經濟發展越來越好，建筑物的高度，儼然成為城市高速發展的標志。建筑物越高，代表這個城市的經濟發展越發壯大。據了解，很多發達城市建筑物高度最高已經超過600m，遠遠超出超高層建筑物高度最低標準。而一些二三線城市，建筑物高度指標也在逐年上漲，超高層建筑物，已經成為城市建筑領域的主體。因為超高層建筑本身相較于其他類型建筑存在較強特殊性，即內部結構復雜，且地下層數較多。因為建筑本身存在特殊性，所以針對建筑所設計的消防給水系統，也應該與其他類型建筑存在一定區別。超高層建筑在消防給水系統方面所呈現的特征是分區性特點，通過分區設計，能夠解決此類型建筑用于消防的大規模供水問題。

2 超高層建筑消防給水系統設計原則

2.1 安全性

設計人員在設計消防給水系統時，要遵循安全性原則[2]。即要確保設定好的系統，與國家規定標準相符合，達到建筑內部消防相關要求。為此，設計人員在實施設計時，應做好布點與控點工作，確保建筑內部各個區域均有安全防火裝置，避免出現消防給水留白區域出現。

2.2 可靠性

可靠性原則主要針對消防設備而言的，即設計人員要確保參與超高層建筑消防給水系統的系列設備、材料質量達標，功能運行正常。對于同一著火點，設計人員需要確保有兩處消防栓對其進行噴水，以最快速度消滅火源，防止火勢蔓延。同時，做好給水管網簡化布控方式，節省施工材料，提高經濟效益。

2.3 適用性

不同建筑因為其內部構造、所處環境等存在較大差異，所以當火災來臨時所需要的滅火方案也是不同的。因此，作為設計人員，應當仔細考量超高層建筑物特點，勘察建筑物周邊環境是否有易燃、易爆裝置，然后根據具體情況有針對性的設計消防給水系統及滅火方案。

2.4 經濟性

在超高層建筑領域，在設計消防給水系統時除了要保證安全性、可靠性，同時也要注重遵守經濟性設計原則。即作業人員需要從消防材料、消防設備，如噴頭、給水管道等方面進行采購方案優化。確保用最少的資金達到最好的消防給水系統設計效果。

3 超高層建筑消防給水方式設計

3.1 并聯分區消防給水方法

此種方法具體指在超高層建筑物內部，各個分區，都會專門設立消防泵。然后再將各個分區水泵，統一整合歸納到泵房。這樣做的好處在于：①分區設定可以將消防系統進行分化處理，確保各個分快的消防設備均能夠在獨立環境下工作，提供消防用水。②在低區域內，不必設有減壓閥。大大提高了消防給水系統的安全性能，所呈現的消防滅火優勢較為顯著。然而，此種設計方式也存在著很大的缺點，那就是設計成本較高。因為分區并聯，必然會增加消防系統管道數量，給相關單位增加施工成本。所以即便其所呈現優勢較為明顯，但因為成本過高，導致很少有建筑單位會選擇此種消防給水設計方式。

3.2 減壓分區給水系統

減壓分區，具體根據不同減壓工具分類為兩種：①利用減壓水箱完成系統設計。②以減壓閥為載體實現消防系統設計。前者主要作用于建筑物中低區，利用水箱供水，供水容量通常在18m3以上，而供水方式多為雙向供應。后者主要利用減壓閥進行消防系統設計，對減壓閥進行操控，完成建筑消防供水。同前者一樣，其作用部分也屬于建筑物種中低區[3]。此種給水方式在超高層建筑物中的應用較為普遍，設計施工也比較經濟實惠。但唯一缺點是堵塞發生率較高，因此，建筑單位在選擇此種方式時，多用兩組減壓分區給水裝置，這樣能夠顯著降低堵塞發生率。同時，相關單位注重后期維修，確保此項給水系統能夠順利運行，實現建筑物內部消防系統安全、可靠。

3.3 串聯分區給水系統

此種給水系統具有較強的特殊性，首先是在供水方向上，主要以豎向方向為主。其次在供水方式上主要是由下至上逐漸增壓的方式。通常，超高層建筑物都會在內避層設立水箱。此種給水系統便是以水箱為載體，再配合管材、閥門等消防工具完成給水系統配置。通常來講，此種給水方式關于中間區域的水箱容量設定具有一定要求，即在容量上不能少于60m3。地下室水泵傳輸消防用水到中間水箱，然后再以中間水箱為載體完成建筑物消防給水供應。相較于其他消防給水方式，該方式因為有水箱、水泵，所以說這個消防給水系統在結構上更加復雜。而且因為水箱在工作時會產生一定噪音，所以相關單位應該根據這一情況做好降噪處理。此外，該系統在運行時，按順序啟動十分重要。作業人員在此方面應格外注意，規范操作流程，加強后期維護，確保超高層建筑物內部消防系統安全、穩定。

3.4 高位消防水池給水系統

此種給水系統，故名思議是將系統置于建筑物的高層，一般放在超高層建筑物的頂部。這樣在重力外力的作用下，實現建筑物內部消防用水的正常供應。因為重力屬于自然外力，所以穩定性和可靠性更高一點，這也是此種消防給水系統的重要優勢所在。因為國家針對超高層建筑物的消防指標在不斷調整，目前為止，此種方式是使用范圍最廣的消防給水方式。關于屋頂水箱，具體設定指標如下。即如果是公共建筑，其水箱容量一般在36m3左右，但是這僅是對于建筑物高度的不足100m而言的。倘若對于超高層建筑，那么水箱含量值必須有所上升，最低標準在50m3。如果超高層建筑物在高度上指標超過150m，那么水箱容量應當也隨之調整到100m3。自從消防新規實施以來，我國建筑領域針對屋頂水箱容量設計也在不斷發生變化，容量越來越高。相關單位在設定消防給水系統時不妨根據具體情況，將該種設計方式與串聯分區方式相對照，選擇適合超高建筑物的消防給水方式。

4 結論

綜上，在新時期城市發展背景下，超高層建筑已經成為建筑領域的主流產物。超高層建筑設計與施工，既存在優點，又存在缺點。優點是通過延長建筑高度，節省建筑所占土地寬度，從而實現土地資源的最大化利用。而缺點在于因為國內目前消防水平有限，在防火控制高度指標上仍未達到超高層建筑高度標準，也就是說利用外接設備無法保障超高層民用房的防火安全。為此，相關單位必須加強超高層建筑內部防火設施設計與建設。根據建筑具體情況優化設定室內消防給水方式。確保在火災發生之際，超高層民用房室內消防給水系統能夠第一時間發揮作用，控制火災蔓延，保證用戶人身安全。

[1]蔣小弟.新版規范下深圳某超高層建筑小區消防給水系統設計[J].中國給水排水，2017，33（16）：45～47.

[2]劉升赟.超高層建筑消防給水系統設計探析[J].武警學院學報，2017，33（06）：62～65.

[3]陳 燁.超高層建筑消防給水系統分區設計探討[J].山西建筑，2016，42（07）：140～141.