高層建筑給排水消防設計關鍵技術

洪國興

華地設計有限公司浙江分公司，中國·浙江 杭州 310030

1 引言

對于高層建筑而言，其工程設計和施工過程中整個給排水消防系統的設計和建設是最為關鍵的工作部分。在對這個系統進行設計和施工的時候不僅要考慮整個系統的安全性，也要保證系統的合理性，建筑中建設系統的質量關系到后期入住居民的生命及財產安全。對此，各單位在對高層建筑的給排水系統進行設計和施工時，尤其需要對其中的關鍵技術進行掌握。

2 高層建筑給排水消防設計存在的問題

2.1 忽略了高層建筑建設方式

施工單位在對高層建筑中的給排水消防系統進行設計的全過程，從最初的原料選擇、采購到后期工程的竣工驗收，其中每一個施工環節都關系到工程最終的設計結果。但是，從近年來很多施工單位的施工情況來看，高層建筑多數是受到地形和地區的限制，在進行設計和修建的時候與普通的高層建筑有很多區別，然而設計排水消防系統的人員卻經常會忽視這方面的問題，很多設計人員依然是按照既往的標準對高層建筑的排水消防系統進行設計，導致最終建設出來的給排水消防系統與高層建筑之間并不相符。

2.2 給水管試壓設計不合理

高層建筑在建設給排水消防系統之前需要委派專員對施工現場進行全面的勘察，并將勘察所得數據整合后進行全面分析，借助現代計算機技術對最終分析得到的數據進行核對、核算，這樣得出的設計參數才能更加準確和合理。但實際情況是中國很多施工單位在實際工作中并沒有嚴格對數據進行核驗，很多工程開工前所計算出的數據還非常粗略，既缺少了精準的核算，也缺乏了完整性，這種情況就導致在系統建設時發現系統并不能滿足高層建筑的要求。

2.3 消防加壓泵的選擇

在進行給排水消防系統的設計工作中，首先需要對消防加壓泵的類型進行選擇，這個選擇過程也是整個設計工程的關鍵點，因此在選擇消防加壓泵的時候一定要根據高層建筑的類型以及整個消防泵的揚程來進行。工程的設計人員需要先到高層建筑施工實地對消防用水的流量進行調查，計算并核對好消防泵的揚程。例如，如果該高層建筑的消防流量為20L/s，那么根據理論來說這個消防泵需要的揚程應該為105m，而在選擇消防加壓泵的時候就需要考慮到加壓泵的安全系數，應該要在1.05～1.10 之間。

最后就是必須保證整個消防水泵的揚程都完全滿足了滅火系統的壓力要求，而這個壓力要求是可以通過公式計算出來的。具體公式如下所示：

這個公式可以計算出水泵揚程和整個給排水消防系統入口的供水壓力，公式中的Z 為消防水池的最低水位，P0 為最不利處滅火設施的工作壓力，1.05～1.10 為加壓泵的安全系數[1]。根據相關調查研究報告顯示，目前很多單位在施工之前并沒有將其和這個安全系數列入數據計算過程，這也為后續給排水消防系統的建設埋下安全隱患。

3 高層建筑給排水消防設計的關鍵技術

3.1 消防水泵房和消防水池的設計

整個給排水消防工程的核心設計就是消防水泵和消防水池，這兩項工程的設計需要滿足建筑在后期遭到火災的時候可以有效地進行滅火這一條件。因此，其設計前提是要保證消防水源供應的水可以滿足在火災發生時候建筑內外的消防用水量，在選擇水泵房和水池的類型時，需要到施工場地進行實地勘察，要了解到高層建筑的總蓄水量。當高層建筑的總蓄水量大于500m3的時候就可以直接選擇獨立消防水池，并且還需要在每個獨立水池之中安裝一個獨立出水管道，并設置一個最低有效水位，要充分保證這個連通管道是可以通過消防給水量的[2]。

3.2 消火栓消防系統設計

通常情況為了保障高層建筑給排水消防系統設計的安全、穩定，在設計好消防水池之后需要對其進行二次加壓。就中國目前建筑行業的實際情況來看，很多建筑行業對于二次加壓技術并不關注，往往更加注重建設地域式消防供水系統。換句話來說，就是施工單位往往會對高層建筑的某一區域范圍內設計一個可以滿足該區域用水需求的消防水池。因此，若是施工單位認為建設區域式消防供水系統是更加優先的選擇的話，那么在建設之前就需要對工程實地進行勘察，要保證最終建設處的區域式消防水池具有很高的科學性和規范性，要保證這兩個要求就需要對水池建設的選址進行全面考量[3]。此外，施工單位在設計消火栓消防系統的時候，一定要結合整個建筑的消防總用水量和消防水頭的壓力，竣工后必須對這兩項進行測試，若是水管、水頭不滿足要求，必須重新對其進行調整修改。

3.3 自動噴水滅火系統設計

隨著全球科學技術的高速發展，很多建筑單位在設計、建設給排水消防系統的時候都會運用到科學技術，所以中國很多消防設備的自動化水平一直在不斷提高，這都得益于中國的科學技術發展。自動噴水滅火系統屬于整個高層建筑給排水消防系統之中的高端設計，其主要功能是遇到火災的時候可以自救，也可以根據感應器的位置對火源點進行滅火，因此在設計自動噴水滅火系統的時候，一定要保證系統的及時性，其在運行過程需要用到的每一個設備都需要進行檢查和優化。

第一，需要在建筑內的各個走道設置噴頭，并根據高層建筑給排水系統的相關設計要求，將采購的噴頭設置在高層建筑的走道兩側，再將噴頭與噴水管連接在一起。另外，若是北方要設計安裝到暖氣管道的高層建筑，設計人員在設計中還需要充分考慮暖氣管道和電離設備的安全問題，要將噴頭設置在原理暖氣管道的位置。

第二，安裝配水管路口的減壓設備，對于高層建筑自動噴水滅火系統而言，其設計要求主要分為兩點。一是需要參考整個高層建筑的高度以及其水力運行中的損失水量；二是利用水泵揚程的計算工程，對配水管口處的壓力進行精確掌握，再根據計算數據設置出較為合理的減壓方案。

第三，是設置自動噴水滅火系統的報警閥，報警閥對于滅火系統來說非常重要，后期高層建筑中如果發生了火災，若是報警閥沒能立即啟動報警就會導致很嚴重的后果。因此，報警閥必須對火災具有較高的敏感性，一旦發生火災就要立刻啟動以最快的速度通知建筑中的居民進行滅火和逃生，這樣才能將火災帶來的危害降到最低，可以為高層建筑中的居民提供較大的逃生時間和空間。通常情況，高層建筑在設計給排水消防系統的時候會將報警閥安裝在整個建筑最顯眼的位置，可以設置在保安值班室、樓道區域等，方便人員在發現火災的第一時間可以按下去并及時啟動報警功能。

4 結語

由于高層建筑的高度較高，其火災隱患要高于一般建筑，且發生火災之后其蔓延速度非常快，對建筑內居民的生命財產帶來很大的威脅。因此，所有施工單位都需要針對高層建筑的特點以及給排水消防系統中存在的問題和不足給予重視，并根據這些問題合理、科學地設計給排水消防系統，才能有效降低風險，保證居民的人身安全和財產安全。