高層建筑給排水消防設計技術(shù)

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摘要：隨著高層建筑的不斷增加以及建筑質(zhì)量的提高，給建筑給排水消防設計的發(fā)展帶來機遇，同時也帶來巨大的挑戰(zhàn)。在高層建筑中，給排水消防設計除了需要保證給水排水的順利進行，還需要保證消防安全，以保證人身及財產(chǎn)安全。基于此本文對高層建筑給排水消防系統(tǒng)的特點進行簡述，分析建筑給排水消防設計的要求，并詳細分析了高層建筑給排水設計中的關(guān)鍵技術(shù)，以此保證高層建筑給排水消防設計的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給排水消防設計；系統(tǒng)管網(wǎng)；噴水滅火系統(tǒng)；消火栓

1高層建筑給排水消防系統(tǒng)特點

（1）安全要求高

對高層建筑而言，在給排水消防設計需具備較高的安全性。安全性強調(diào)設計時刻對高層建筑有良好的保護效果，避免系統(tǒng)出現(xiàn)任何運行問題，使建筑火災發(fā)生后可有效發(fā)揮給排水消防的作用；

（2）水壓要求高

高層建筑高度一般都達到幾十米、甚至上百米，這種建筑高度對水壓的要求非常高，為保證高層建筑發(fā)生火災時系統(tǒng)具有良好的滅火功能，在給排水消防設計中需重點關(guān)注水壓方面的設計[1]；

（3）管道材料要求高

在高層建筑給排水消防系統(tǒng)設計中，為了滿足安全性及水壓高的需求，對輸水管材的質(zhì)量要求非常高，管材必須具備較高的強度，同時材料無任何破損情況，只有這樣才可保證建筑給排水系統(tǒng)處在良好的狀態(tài)，保證高層建筑消防系統(tǒng)正常運行。

2高層建筑給排水消防設計要求

（1）消防給水系統(tǒng)的設計要求

高層建筑給水系統(tǒng)，可以給消防滅火提供水源，有效阻止火勢的蔓延，以保證居民人身及財產(chǎn)安全。在進行給水系統(tǒng)設計時，還需要考慮建筑本身的結(jié)構(gòu)特點以及居民的正常用水需求，因而設計上需要做好如下工作：第一，重視自救方式的設計。高層建筑一旦發(fā)生火災，救援難度大，救援人員常常不能在第一時間趕赴現(xiàn)場，因此需要居民在發(fā)生火災后進行自救。在自救方式設計上，考慮在廚房設立自動噴水設備，地下車庫可以選用直立型噴頭，辦公室可以配備吊頂型噴頭，以幫助人們迅速的逃離火災現(xiàn)場；第二，配備其它滅火工具。在高層建筑消防給水系統(tǒng)設計時，需要綜合考慮火種的類型，配合一些滅火工具，如室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、手提式滅火器等，保證居民的生命安全；第三，配置合理的消防設施。由于高層建筑的公共空間較小，因此在進行消防給水系統(tǒng)設計時，必須要考慮建筑本身的特點與居民的居住需求，設置合理的消防設施。比如火災自動報警系統(tǒng)、手動報警系統(tǒng)、建筑防排煙設施、防火門等；

（2）消防排水系統(tǒng)的設計要求

高層建筑中消防排水系統(tǒng)主要指的是將滅火所產(chǎn)生的大量水排到建筑物外，這樣可以防止滅火時集聚水阻礙逃生路徑的情況，同時還可以防止居民財產(chǎn)長時間浸泡，從而引起財務損壞[2]。在高層建筑中，若僅僅依賴雨水排出管道將消防用水排出，不能獲得理想的消防排水效果，主要是因為雨水排出管道排出的水量有限，而火災消防用水，因為夾雜大量的雜物，借助雨水排出管道時容易出現(xiàn)管道堵塞情況。為此，有必要設計出一個專門用于排出火災消防用水的管道，以確保排水通暢，同時消防排水系統(tǒng)的設計還要考慮到防返溢的措施，這樣可避免雨水系統(tǒng)倒灌問題的發(fā)生。另外，電源始終處于暢通狀態(tài)，保證消防滅火的順利正常進行。

3高層建筑給排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)分析

（1）科學布置給排水消防系統(tǒng)管網(wǎng)

在設計時，消防管網(wǎng)設計非常關(guān)鍵。合理布置消防管網(wǎng)可以保證消防用水供應正常，確認消防滅火工作正常進行。目前許多高層建筑管網(wǎng)布置方式為環(huán)狀管網(wǎng)，而在一些特殊的高層建筑，比如酒店及商用建筑，常在每個方向均設置消火栓和消防立管，實際進行消防滅火時，常常將底層同頂層的消防干管道連成水平環(huán)路，而墻立面方向上主要是借助立管連接，以構(gòu)成豎直環(huán)路，采用這種消防供水方式可提供有效的消防滅火功能，且供水方式也非常安全。然而，針對部分設置為條形的建筑，在進行給排水消防設計時，設計上比較簡單，系統(tǒng)管網(wǎng)的設計中常常是將立管連接為豎直的環(huán)路，無需將管網(wǎng)設為環(huán)狀，采取立直管網(wǎng)設計可以為高層建筑提供良好的消防服務，保證建筑滅火需求；

（2）自動噴水滅火系統(tǒng)設計

對于高層建筑，為了保證消防滅火的順利進行，需設置自動噴水滅火系統(tǒng)，保證建筑消防功能發(fā)揮有效作用。在自動噴水滅火系統(tǒng)的具體設計上，要保證系統(tǒng)具備如下功能：第一，對系統(tǒng)中的噴淋頭進行設置時，需遵循國家及建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)范以及標準，科學設置噴淋頭位置以及數(shù)量，如參照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2017指出，住宅建筑及非住宅類居住高層建筑宜采取家用噴頭，噴頭強度設為4L/min•m2，作用面積160m2，使得高層建筑的滅火系統(tǒng)能夠達到消防需求[3]。安裝完噴淋頭后，要第一時間檢驗噴淋滅火系統(tǒng)的功能，避免系統(tǒng)安裝的時候受到破損，最大程度發(fā)揮消防系統(tǒng)的滅火功能；第二，為了讓噴淋頭可發(fā)揮良好噴水效果，進行噴淋頭設計時，應對建筑物的高度以及噴淋給水管水損失狀況進行充分的考慮，對系統(tǒng)中的入水壓力做科學合理的調(diào)整，讓給水管連接部位具備合適壓力。

（3）泄水閥及泄水連接管設計

在消防滅火體系的設計中，特別需要注意的是選擇在合適的位置安裝泄水閥，以保障消防滅火的順利進行。一般情況下，泄水閥的安裝位置選擇在水流指示處的最低處，同時對于閥門管徑也有著嚴格的標準與規(guī)范。消防泄水管道的直徑大小一般小于其所連接的泄水管道的立管直徑，在泄水管道所經(jīng)過的防火區(qū)，各個樓層均應安裝直徑大小為25mm的試水閥裝置，同試水閥連接的是消防系統(tǒng)自動噴水體系的尾管，該管道的直徑是DN25型號。尾端試水裝置采用間接式同排水管的管道相連接，排水立管直徑在50mm以上。此外，對于消防系統(tǒng)的報警閥連接部位，也安裝排水設施，采用管道直徑要＞75mm，在消防系統(tǒng)中的水箱、水池均嚴格按照國家規(guī)定的標準設置排水裝置；

（4）消防水泵房設計

在高層建筑給排水消防系統(tǒng)當中一個重要的組成部分為消防水泵房。消防水泵房的設置為高層建筑消防功能提供保障，同時通過合理設計還可以提高建筑給排水消防系統(tǒng)運行效率，降低系統(tǒng)安全隱患。此外，消防水泵房還要保證消防水壓，在保證水源供給充足的基礎上完善消防系統(tǒng)服務功能，為高層用戶提供安全保障[4]。對高層建筑消防水泵房的設計需要做好以下幾方面的工作：第一，消防水泵一定要選擇性能可靠的設備，保證消防水泵的相關(guān)參數(shù)可達到行業(yè)規(guī)定的標準。同時選擇性能良好的消防水泵也可以保證高層建筑給排水需求，提高能源的利用效率，進而增強高層建筑的節(jié)能環(huán)保效果；第二，吸水槽設計，需要優(yōu)化導流墻的設計，從多個方面綜合評估導流墻的服務功能，保證導流墻可發(fā)揮應用的功能；第三，需加強高層建筑消防水泵房的電氣系統(tǒng)設計，選用的電氣設備性能可靠，并且在規(guī)劃電氣設備時，根據(jù)設備大小及形態(tài)進行合理的設置，最終使電氣系統(tǒng)運行滿足消防水泵房的需求；第四，合理應用信息化技術(shù)以及嚴格把控水泵運行效率，降低水泵使用故障及拓寬消防水泵房的適用范圍；

（5）消火栓設計

高層建筑給排水消防設計中，還有一個非常重要的組成部分是消火栓。消火栓一般應用于高層建筑的室內(nèi)，具體包含消防水池、消防栓箱、消防立管、消防干管、增壓泵及加壓泵等設備。設計人員在消防系統(tǒng)的具體設計上需確保各個樓層中的兩股水柱均能夠向建筑內(nèi)部各位置實施滅火[5]。同時，應降低消火栓栓口處的水壓，避免爆管，消除水壓的主要方式是在消火栓上安裝減壓孔板或者應用減壓裝置，針對減壓裝置的設計，需結(jié)合栓口水壓的具體情況確定，如栓口的水壓＞0.5MPa就需要安裝減壓裝置，避免水壓對消防栓產(chǎn)生破壞，保證消防人員的救火工作正常進行；消火栓栓口的壓力如若＞1MPa，此時需應用分區(qū)給水消防系統(tǒng)。此外，消火栓設計的時候還需要結(jié)合高層建筑的特點、消防用水情況確定消火栓的設置數(shù)量及安裝部位，同時一定要保證樓梯、走廊及電梯室配置一定數(shù)量的消火栓，保證消防滅火的順利進行。

4結(jié)語

綜上所述，合理設計高層建筑中的給排水消防系統(tǒng)，可保證消防建筑使用的安全性，增強設計過程相關(guān)問題處理效果。因而為使高層建筑給排水消防設計方案達到工程建設的基本需求，本文提出排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)-科學布置給排水消防系統(tǒng)管網(wǎng)，設置自動噴水滅火系統(tǒng)及消防水泵房，優(yōu)化泄水閥及泄水連接管。并深入了解掌握各種關(guān)鍵技術(shù)，提高高層建筑給排水消防系統(tǒng)的工作效率，為現(xiàn)代化高層建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大及服務功能的完善提供可靠的保障。

參考文獻

[1]季魏魏.芻議高層建筑給排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)[J].消防界（電子版），2018，4（4）：87-88.

[2]吳自明.高層建筑給排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)[J].居舍，2017（36）：61.

[3]胡敏.淺談高層建筑給排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)[J].江西建材，2017（16）：35.

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

[5]陳齊.高層建筑給排水消防設計關(guān)鍵技術(shù)探微[J].江西建材，2015（22）：73.

作者：張世天 單位：四川金可消防工程有限公司