高層建筑給排水消防設計的關鍵技術研究

石建國

摘要：針對高層建筑給排水消防設計存在的問題與不足，對消火栓、自動滅火、地下泵房與消防排水四項關鍵技術進行深入分析，以此為實際的消防設計工作提供參考借鑒。

關鍵詞：高層建筑；消防設計；關鍵技術

高層建筑一旦發生火災，不僅撲救難度大，而且人員疏散困難。所以必須做好消防系統設計來保證消防安全，重視各項關鍵技術，以有效減少火災造成的傷亡與損失。

一、高層建筑給排水消防設計存在的問題與不足

做好消防設計的前提是明確設計中存在的各項問題與不足。對于高層建筑給排水消防設計，從最初的立項到材料選擇再到竣工驗收，涉及眾多環節，其中任何一個環節都能影響最終成果。高層建筑往往受到較多因素的影響，如氣候、地形等，設計方面和普通建筑存在一定差別，尤其是消防設計，高層建筑有著更高的要求。然而，在實際情況中，很多設計人員并未意識到這種差別或高要求，仍按照傳統方式設計，導致設計結果和實際嚴重不符。在進行消防水管壓力實驗設計時，正確的工作程序是對現場情況進行勘察，收集相關數據信息，再對其進行整理統計，利用專門的軟件開展數據分析與核算，這樣才能有效保證參數的準確性。而在前期勘察工作中因受復雜因素影響，導致數據不準確或不全面，對設計準確性及科學性造成影響[1]。

自動滅火是高層建筑應用最多的消防方式，在對進行設計時，必須充分考慮施工實際需要，防止設計和施工之間產生脫離。盡可能把水力警報及自動噴水等系統設于公共通道，以確保警鈴響起后能引起更多人的注意，盡快進行疏散，減少火災造成的損失。對減壓閥門進行設計時，需要注意不能增大給排水設計難度；在消火栓的選擇上，應以做好綜合考慮為前提，既要保證正常的消防功能，又不能對給排水系統正常運行造成影響。

二、高層建筑給排水消防設計關鍵技術

高層建筑給排水消防設計關鍵技術包含消火栓、自動滅火、地下泵房與消防排水四方面。

1.消火栓。

建筑室內消火栓主要由以下幾部分構成：水槍、水帶、紐扣與消火栓箱。消火栓一般設于消防樓梯及電梯的前方，各樓層應有兩股水柱可以到達該樓層所有部位。對于消防栓給水，應根據設計與規范要求，在需要減壓處理的位置采用減壓裝置，有效的減壓能防止消火栓口實際靜水壓力超出標準，導致消火栓損壞。一般而言，如果消火栓口實際靜水壓力在0.9MPa以上，則應依靠分區給水系統進行靜水壓力分散；而消火栓口實際靜水壓力在0.5-0.9MPa范圍內時，應安裝減壓裝置來減壓。以某高層建筑為例進行分析。該建筑室內、外消火栓設計用水量分別為40L/s和30L/s，當火災延續時間超過3h時，要由屋頂處的水箱提供用水[2]。在水箱間中，設置兩臺穩壓泵，水箱中至少有20m3的消防用水才可以滿足消火栓供水要求。

2.自動滅火。

如前所述，自動滅火是高層建筑消防最有效、最常用的方式。在自動滅火設計過程中，首先應從走道噴水入手，著重解決水管管徑方面的問題，根據相關規范的要求，噴頭數量不超過8個。與此同時，噴頭管線的布置應充分考慮其它功能管線，如電力與暖通，不得造成相互干擾；其次要重視并做好自動滅火減壓綜合評估，設計中不僅要綜合考慮水力損失與建筑總高度，而且還需在系統布置完畢后，對水泵揚塵進行計算，確定各入口壓力情況，最終確定合理可行的減壓方案；第三要在對末端的試水裝置進行安裝時，根據總體設計，結合出口實際流量確定適合的裝置類型及型號[3]。選好裝置后，還需將水管制成間接排放形式；第四要安裝信號閥門，其位置宜為報警裝置出口處；第五在個別位置設置增壓泵，其應滿足一股水柱實際流量，且要將其揚程嚴格控制在一定限度之內，無論揚程過大還是過小，都會對自動滅火造成不利影響，還會造成水資源浪費；最后安裝報警閥門，當自動噴水開啟后，該閥門啟動，向控制中心傳遞信號。

3.地下泵房。

在高層建筑當中，往往有很多不同的供水方式，同時不同的供水方式還有各自的渠道。除消火栓與自動滅火外，一些高層建筑還會使用消防池及地下泵房，其目的在于提供充足的消費用水。對消防池而言，無論市政官網還是天然水源，均難以滿足用水要求，而且僅存在一個進水管。根據現行技術規范，高層建筑室內、外標準消防用水量為40L/s和30L/s，設火災延續時間為1h，則室外消防用水為324m3，室內消防用水為540m3，因此10min對應用水量應達到18m3以上[4]。在實際的消防設計工作中，應將生活用水、公共用水與消防用水三部分分開，設計區域集中的室內高壓給排水消防系統，并采用地下泵房等方式，貯存室內消防至少3h的用水量與至少1h的自動滅火用水量，并增設不小于18m3的水箱，以保證火災初期能有充足水量。

4.消防排水。

先預估單位時間內的消防排水量，然后對管道布置進行設計。管道布設時，如果消防管道和其它管道發生交叉，則應按照有壓管道必須避讓無壓管道的基本原則，將排水管設置在給水管的上方，同時和風管緊密貼合，在電氣管道的下方進行繞行。為快速排除地下水的積水，應借助污水泵進行，或設置集水池與集水坑等其它設施。將比基坑低的集水池設在電梯井基坑周圍，同時在設計過程中綜合考慮管道預埋問題，將備用設備設置在電梯排水泵，確定適宜的消防電源，再將擋水設施設在電梯的門口。

三、結束語

綜上所述，高層建筑給排水消防設計必須綜合考慮設計科學性與安全性，明確設計過程中存在的問題與不足，并在設計實踐過程中采取有效措施予以克服，以免造成損失。設計中，應按照相關技術規范和要求，保證消防系統穩定性與科學性，防止留下安全隱患。此外，還要在實際工作中積累經驗，積極探索新技術，以提高高層建筑給排水消防設計技術水平。

參考文獻：

[1]廖斌.解析高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].建材與裝飾，2018（03）：89-90.

[2]李榮強.高層建筑給排水消防設計的關鍵技術探究[J].科技創新與應用，2017（32）：128+130.

[3]岳煥煥.談高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].山西建筑，2017，43（16）：136-137.

[4]李偉杰.淺談高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].江西建材，2015（01）：36.