淺談高層建筑消防給水系統設計

顏盛

摘要：對于建筑物的給水系統來說，影響比較大的點有多個，其中最突出的就是建筑高度。在國內城市化推進的過程中，城市用地變得十分緊張，城市出現了很多的高層建筑與超高層建筑。這些建筑的存在對給水系統的設計造成了很大難題。越來越高的要求，尤其是建筑的消防設計成為了設計人員的重要考慮項目。建筑物的消防工程和建筑物的整體安全關聯密切。對此高層建筑施工必須充分考慮消防系統的可靠性設計，討論高層建筑的設計方法。

關鍵詞：高層建筑; 消防給水系統; 系統設計; 可靠性

1? ?引言

面對時代的發展，為了適應市場環境，就需要合理使用土地資源。當前市面上出現了很多的高層建筑。為了保障高層建筑的安全，就需要做好消防設施的設計。消防設施直接關系到建筑物的安全性。由于高層建筑本身有著較高的高度，所以發生火災的時候很難撲滅，這會對人們的生命和財產安全造成很大威脅。

2? ?系統可靠性分析

2.1? 可靠性分析

消防給水系統的構成組織包括消火栓給水和自動噴水滅火。消防水箱、消防水池、消防水泵、管道、消火栓、閥門等設備的情況直接關系到消防系統能否發揮自身的作用。在施工中要確保一組消防水泵的吸水管大于等于兩條，當一條損壞或檢修時，其余吸水管應仍能通過全部消防給水設計流量。

2.2? 設計分析

必須說明的是消防給水系統的設計十分復雜、內容眾多，明確的設計指標和參數決定著工程的自身準確率和可靠性。消防給水系統的設計一定要充分考慮M平均故障間隔時間、有效率、維修度、失效率、可靠度一系列的因素。要指派專業人士利用相關理論檢測，保障系統負荷要求達到標準。高層建筑一定要充分考慮維修保養、氣候以及環境條件。在實地檢測以后利用專業手段設計[1]。在滿足了消防給水系統可靠性設計以后，才可以根據系統、子系統各項指標甚至是失效率做具體的劃分工作。對于高層建筑來說，其消防給水系統的功能有效與否很大程度上會受到其可靠性影響，關系到其使用壽命。

3? ?高層建筑當中的消防給水系統設計

高層建筑樓層通常都會設置消火栓和自動噴水滅火系統，簡單的運行過程就能夠保障滅火有效性。假設樓層遇到火災問題，那么自動噴水滅火系統的噴頭就能夠自動噴淋。因為消火栓系統和自動噴水滅火系統的工作方式有很大區別，所以設計消防泵和系統管網的時候要獨立設置。自動噴水滅火系統有系統時間差異，水泵管道設計環節要獨立設計這兩個系統，確保在發生火災后可以迅速對供水進行阻斷。現如今高層建筑除住宅外樓和不適合水滅火的特殊場所外的房間和廚房都已安裝了噴頭，保障室內安全。

3.1? 消火栓

設計消防系統的時候一定要考慮好高層建筑的特征，為建筑物配備對應的消防設備。此外還要利用消防水池二次加壓消防供水系統。基于節能需求的考慮應用集中供水辦法，設置消防水泵和消防水池，二次加壓區域消防供水。要保障消防水池的設計科學性、合理性。該環節要重點關注消火栓系統[2]。通常來說建筑消防系統包括很多消火栓，高層建筑消防給水的設計一定要滿足小型火患水壓要求，并且要保障水管強度滿足消防設計的有關要求和設計標準。

3.2? 自動噴水滅火系統

閉式自動噴水滅火系統的作用很多。包括干、濕、預等多種以及干濕式系統。從目前的實際情況來看，目前使用最頻繁、最多的就是濕式滅火系統，有十分簡單的組成結構，其包括濕式報警閥和報警裝置。這種系統的滅火效果非常好，并且自身的造價也不高，沒有過多的后期管理投入。正因有著如此眾多的優點才會被廣泛的使用在各種高層建筑[3]。其中預作用和干式系統十分相近。一般來說管網不需要準備過多的水分，在發生火災以后，系統會自動排空管網內的空氣，并將水分注入其中。此時干式系統變成了濕式系統，解決火災問題、達成滅火目的。

3.3? 消防水池

之所以要建設消防水池為的就是在消防過程中擁有足夠的水源保障消防工作順利。為了確保消防水池能夠發揮最大化價值就需要合理、科學的設計消防水池。消防水池的設計關系到整棟建筑的安全。我國防火規范當中有明確的規定，提到了消防水池設計方法、施工標準。所有高度達標的高層建筑都要配備消防水池。當然如果建筑物配備了過多的消防水池同樣也是不合理的問題，會浪費許多的水資源并增加大量的建筑物造價成本和建筑物面積。此外如果沒有合理、及時的使用消防用水，很有可能會引起水污染問題。面對這類現象，自來水公司需要具備高度責任心，保障城市供水可靠與安全，要做好高層建筑給排水水管管徑的研究和調整，要確保能夠滿足室內外的用水需求，及時填充消防水池和為室外消防提供足夠的水資源。科學的設計可以保障成本的有效管制。當然還要盡可能獲得來自政府部門和市政部門的支持，要充分利用消防水池，打造鄰近高層建筑的消防水池共享系統，進一步控制和節約高層建筑的作業成本。

3.4? 消防給水管網

設計消防給水系統的過程中一定要最大化發揮給水管網作用，科學設計，保障消防系統擁有完整、安全的給水能力。一般來說大多數高層建筑在設計室外消防給水管網的時候都會采用環狀形式，為了保障給水能力，管網一般有兩條甚至更多。此外還要從不同的管道中引入進水管，以免這些管道同一時間段一同故障，影響到給水效果。這種設計方式能夠確保即便在某一個管道發生故障的時候，另外一條管道也能夠被消防人員用來滅火。此外管道的選擇要確認管道用水量情況。要根據實際需求科學選擇、科學處理管道的直徑大小，要全面保障消防系統能夠得到確切的滿足。室外給水管道的直徑需要結合系統設計的流量確定，一般為DN150。此外設計管網的時候要獨立分段。獨立段的劃分需要使用多個設備，每段室外消火栓的數量不宜超過5個。給水管網的設計一定要嚴格參照有關規范，充分保障管道安全，發揮管道應有作用。

3.5? 給水壓力

從事實結果來看，高層建筑的消防給水系統在設計環節最常遇到的問題就是給水系統出現了超壓和泄壓這種現象。在給水超壓的時候，系統水壓超過了工作過程中所能承受的最大數值，此時的器材、設備以及管道都有可能會在高壓下受損，使得給水系統此時做不到均勻給水。之所以會出現這一現象，和系統流量小、豎向分區不合理、接合器超壓有直接聯系。為了解決超壓問題，保障系統穩定性，在設計過程中就需要充分考慮泄壓要求。在設計過程中消防水泵出水管處應設置超壓泄壓閥，超壓泄壓閥的泄壓值不應小于設計揚程的120%，同時高層建筑、廠房和室內凈空高度超過8米的民用建筑，消火栓栓口動壓不應小于0.35MPa，且消防水槍充實水柱應達到13米;其它場所的消火栓栓口動壓不應小于0.25MPa，且消防水槍充實水柱應達到10米;自動噴水滅火系統最不利點處的末端試水裝置動壓不應小于0.05MPa。找到合適的泄壓辦法提升系統承壓水平，讓系統能夠穩定、安全運行，發揮應有作用。

4? ?結語

雖然普通建筑業需要配備消防給水系統，但和高層建筑相比較，普通建筑的消防給水系統要簡單的多。高層建筑在設計消防給水系統的時候一定要充分考慮自己的各種條件，尤其是高度和建筑面積問題。設計消防給水系統會用到很多的消防設備，所以經濟方面也是需要考慮的問題。高層建筑消防系統工作量十分龐大，且負荷量較高。設計高層建筑消防給水系統的過程中一定要參照一切需要考慮的條件，保障系統可靠性，從而滿足各種實際需求。

參考文獻：

[1]? ? 姚永會.建筑消防給水系統設計的思考[J].工程技術研究，2019，（16）：178-179.

[2]? ? 李宇騰，邱倉虎，趙利宏，戴? 力.超高層建筑施工期消防給水技術研究[J].消防科學與技術，2019，（08）：1099-1101.

[3]? ? 劉彥海.高層建筑增設獨立式滅火救援消防供水豎管系統必要性研究[J].消防界（電子版），2019，（15）：64-66.