高层建筑消防给水系统及消防设计要点研究王彦林

高层建筑消防给水系统及消防设计要点研究王彦林

王彦林张琪琪苏珊

保利（甘肃）实业投资有限公司甘肃730070

摘要：随着社会经济的不断发展，土地资源利用率逐渐增加，高层建筑逐渐涌现于各个城市。高层建筑主要功能的发挥一定程度上依赖于其结构的复杂性，它能够满足人们多样化的需求。高层建筑的消防设计在城市建设中有着举足轻重的地位。高层民用建筑工程由于火灾蔓延迅速，扑救难度大火灾隐患多，事故后严重，对人们的生命财产安全造成严重的威胁等原因，必须设置有效的灭火系统。水作为火灾扑救过程中的主要灭火剂，其供应量的多少直接影响灭火成效，而消防给水是灭火系统的心脏，只有心脏安全可靠水灭火系统才能可靠。

关键词：高层建筑；消防给水；设计要点

随着城市高层建筑层数的不断增加，人们越来越关注高层建筑的火灾隐患问题，这就对高层建筑消防给水系统提出了更高的要求。因此在做高层建筑消防给水系统设计时，需要充分考虑高层建筑的特点，合理进行消防给水系统的设计，确保高层建筑防火能力的提升，有效地保障居民的生命财产安全。

1高层建筑给排水工程特点

1.1供水系统静水压力较大

因建筑层数较多，为了满足各层居民用水需求，所设置的供水系统必然存在较大的静水压力，这使得供水系统在具体应用的过程中可能会出现水资源浪费的情况或水资源供应不足的情况。为了避免此种情况的发生，供水系统最好合理地竖向分区，降低净水压力，保证供水系统能够有效使用。

1.2满足消防系统应用需求

相对于低层建筑来说，高层建筑的安全可靠性较低，加之当前我国消防设备能力有限，一旦因某些因素作用，诱发火灾事故，对高层建筑展开的扑救工作将难以取得良好的效果。在高层建筑给排水工程建设之中，考虑到这一方面，分析消防系统应用情况，为其提供供水需求，能够大大提高高层建筑消防性能。

1.3注意强化排水能力

高层建筑的排水量较大、管道较长、管道中压力波动较大，致使排水系统设计与建设的过程中需要将重点放在排水能力加强这一方面，也就是合理设计通气管系统、选用高质量的管道材料、做好柔性接口等，从而真正强化排水系统的排水能力。

2高层建筑消防给水系统分析

2.1室外消防给水系统

室外消火栓给水系统是城镇、居住区、建构筑物最基本的消防设置，其主要作用是供给室内外消防设备用水的水源。消防用水可由城市给水管网天然水源或消防水池供给，利用天然水源时，其保证率不应小于97%，且应设置可靠的取水设施。

2.2室内消防系统

消防栓系统是消防队员和建筑物内人员进行灭火的重要消防设施。与其他自动灭火系统相比，虽然它不能自动进行灭火，但是系统设计简单，且施工成本低，仍然是高层建筑灭火系统中承担主要任务，是高层民用建筑最基本的灭火设备。系统组成主要由消防泵房、消防给水管网、消火栓设备以及报警控制设备等。

2.3自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统在高层建筑消防系统中应用最为广泛。发生火灾后，系统检测到火灾信号后自动喷水灭火，同时发出报警信号，在火灾扑救前期具有重要意义。系统主要包括洒水喷头、报警阀组、水流报警装置等组件，以及管道供水设施和火灾探测器等组成。此种灭火系统实施效率高，适合应用于人员集中、疏散困难且自主逃生困难的高层建筑工程。

3设计中存在的问题与解决措施

3.1消防水池设置

在以往建筑消防给水设计中，设计人员经常会将消防水池设计为生活、消防用水合用水池，这样做目的就是避免消防用水常年不用而变质。生活、消防用水合用水池可以保证水池内的水不断循环。这种设计方式比较使用一些常规的建筑，但对于高层建筑而言，尤其是对那些功能复杂、楼层较多的高层建筑，这种消防水池的设计极为不合理。现阶段，设计人员依然在采用这种方式来布置消防水池。由于高层建筑用水较大，如采用这种方式，就会影响到整个供水系统，且水质得不到保障。针对消防水池，设计人员在设计时要综合考虑建筑物用水量分配、生活用水需求以及消防用水需求来确定谁用、消防用水是合用还是分设，要根据实际情况制定最佳方案。

3.2自动喷水灭火系统设计

在自动喷淋灭火系统中，需要将阀门安装在供水管道的最高处，以此来将管道内的气体有效排除出去，泄水口设置在系统中管道的最低点或是水流指示器后，便于自动喷水灭火系统的维修。可以在喷淋泵的总出水管道上安装压力表，随时检验灭火系统和消水栓系统的运行情况。走道内喷头最好从配水支管上接出，而且管线布置时要与暖通和电力专业有效配合。高层建筑底部几层配水管入口处压力会存在超出规定范围的情况，因此可以将减压孔板或节流管等减压装置设置在配水管入口处。在报警阀的进出口处要设置信号阀，特别是不能遗漏报警阀出口处信号阀的设置。

3.3消防栓压力分布

部分高层建筑工程，内部空间面积大，且结构设计复杂程度高，在进行消防栓设计施工时，忽略了各不利因素对消火栓水压的影响。另外，采取暗敷施工技术，将消防栓箱洞口设置在将墙砖内，上部未设置过梁，在受到荷载作用时，会导致箱体变形，而影响箱门的正常启闭。对于消防栓的施工，部分施工人员技术实施规范性差，随意更改消防栓箱底预留孔位置，使得栓口出水方向与消防栓墙面夹角变动，不能维持90°，造成水带弯折影响出水量。为提高其消防性能，在施工时要保证最不利点消防栓水压要求外，还应考虑消防栓水压要求，提高消防给水系统运行可靠性。在对消防栓箱进行安装时，严格按照设计方案，严禁随意更改预留孔洞位置，保证预留孔位置与栓口位置合适。且消防栓箱顶要设置过梁，减少荷载的影响。

3.4消防给水系统水锤

高层建筑工程消防给水系统在运行时，受水压迭加影响管道内会出现水锤现象，水流在消防管道内流动速度快，存在较大的惯性。如果在运行过程中突然停泵或者关阀，管道内水流动能发生巨大变化，便会导致管道内部压力发生大幅度波动。通过分析可以确定，给水管水流速度、管材与管道长度均是影响水锤问题的主要因素，导致管道破裂，降低系统给水效果。为减少此类问题的发生，可以采取如下措施：①在管道上安装压力安全阀，在压力一定情况下，可以自动打开放水对管道内压力进行调节；②在消防水泵出水管上安装水锤消除器；③适当缩短管线长度，不但可以缩短水流传播周期，同时也可以提高管道刚性。在消防施工时必须考虑水锤的影响，严格按设计图纸进行施工。

3.5消防给水系统型式

在高层建筑消防给水设计中，消防给水系统型式是一个核心问题，如果消防给水系统与高层建筑功能不相符，必然会影响到消防给水系统功能的发挥。同时，在消防给水系统中，设备在运作过程中会出现各种问题，一旦设备出现问题，就会影响到消防给水系统的正常运作。因此，在高层建筑消防给水设计时，确保消防给水系统的稳定性，要尽量选用经济合理的供水方式，按服务范围需求选择区域集中的给水系统。按高度又可分为分区供水和不分区供述，当消火栓栓口净水压力不大于1.0MPa时，可采用不分区供水形式，反之可采用分区供水方式。

综上所述，高层建筑消防给水系统设计时需要严格遵照相关规范要求，确保设计时技术的先进性、安全性、可靠性和合理性。在具体设计时，需要进行详细周密的分析和精确的计算，选择最优设计方案，确保高层建筑内消防给水系统与规定的要求相符，以此来保障高层建筑的消防安全。

参考文献

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