高层建筑消防给排水设计探究

高层建筑消防给排水设计探究

杨雅林 蔺鑫

天津市房屋鉴定建筑设计院有限公司 天津 300384

摘要：高层建筑工程施工设计复杂，给排水系统的设计需要结合建筑结构的特点，实现给排水设计的优化，通过水压管理保证水资源可以正常供给到高层建筑中，进而满足消防用水的需求，减少消防安全隐患，在给排水系统的消防设计中需要合理应用技术工艺，完善消防给排水系统。本文主要就高层建筑消防给排水设计进行了分析，以供参考。

关键词：高层建筑；消防；给排水；设计

引言

高层建筑的出现可以有效提升土地资源的利用效率，从而满足城市居民居住的基本需求，同时高层建筑中的各类型的设备也可以提升居民的生活质量，但是由于高层建筑中人员密集，楼层较高，一旦出现火情，救援难度大。因此，在高层建筑施工设计阶段就需要针对给排水系统进行科学设计，减少建筑内部的火灾安全隐患。此外，高层建筑出现火灾多数是由于明火或电气设备使用不当，科学的给排水消防设计可有效提升居住安全性，在现代化城市不断发展中，给排水消防设计已经成为高层建筑建设的主要环节之一。

1消防给水系统设计概述

在火灾中，消防供水系统对灭火与控制起着举足轻重的作用。在高层建筑中，该系统主要起到灭火的作用。自动消防系统主要是在供水系统中随时维持一定的供水压力，不需要开启升压装置，只需要使用消防栓就可以实现消防目标；一般有一个稳定的水泵或一个气压供应装置。在出现火情时，必须先开启灭火水泵，使供水系统的水压符合消防水层的水压，才能实现灭火的目的。以高层建筑为目标，进行消防给水系统的设计工作时，要从整体角度进行分析，确定高层建筑的稳定性，强化对下列方面的关注与设计：一是加大对自动喷水灭火系统的设计力度，相对于其它形式的建筑物，高层建筑物发生火灾时，消防人员的逃生难度要大得多。二是充分利用其它防火器具，与自动喷水灭火器结合，实现对火灾初始阶段较小火源的彻底扑灭。在给水管网的设计中，也需要设计者对各种火灾进行全面的分析，并与能够将各种火灾都处理得很好的消防设备相结合，使其在最大程度上达到灭火效果。

2高层建筑给排水消防设计难点

2.1管道压力损失

由于高层建筑具有较大的垂直高度，给排水系统中的管道会面临较大压力。在长管道上液体流动会增加压力损失，从而可能削弱供水效果或影响排水能力。

2.2水泵选型与布置复杂

为了应对高层建筑所需的大量冷水供应和消防用水需求，需要选择合适类型和规模的水泵。在进行选型时需要考虑多个因素，如流量、扬程和电源要求等。此外由于空间限制，在高楼中安装和布置大型水泵也变得更加困难。

2.3消防系统复杂

高层建筑的消防系统设计需要考虑到建筑特点，如楼层高度、火灾扩散风险等。需要进行详细的分析和计算，合理选择和布置自动喷水灭火系统以及防排烟系统。此外，对于大规模高层建筑来说，确保有效的喷头覆盖范围并处理漏水和假警报等问题也是挑战之一。

3高层建筑消防给排水设计

作为高层建筑消防设计的重要组成部分，给排水系统的消防设计需要从实用性、科学性的角度入手，针对给水系统、排水系统、自动灭火系统以及消防栓系统等进行优化设计，在发生火灾事故时可以实现有效的供水和排水，使火灾安全隐患大大降低。

3.1合理确定给排水系统参数

高层建筑给排水设计前需要了解高层建筑的整体高度、地下与地上建筑面积、相关楼层功能划分情况等，进而确定出不同区域的用水标准、用水规模、日供水量、最大用水量、平均用水量等参数。给水系统分区设计中，可视情况采取低层市政直接供水与高层变频加压供水，通过上行下给、下行上给的方式进行管道布设，综合前期调查数据以及规范要求，确定出不同分区的最低压力，明确管网干流流速、支流流速、水箱容积等。确定出室内与室外消防水箱的容积，根据防火类别与确定的火灾次数，明确不同消防系统的用水参数，包括每秒室外供水量、室内供水量、自动喷水灭火系统需水量等，考虑火灾发生后，市政管网向不同消防水池的补水情况，合理设置补水管，确保给排水系统在不同情况下均可稳定工作。

3.2消防供水技术

在高层建筑的消防系统中，给水管网络在正常的工作状态中，本身的压力和水流量并不能满足各种消防设备的要求，如果发生火灾事故，需要开启消防水泵，加大给水管道中的水流量以及压力，从而达到灭火救援的需求，控制火势的蔓延。在设计阶段设计人员需要综合评估给水管网中的压力值等参数，并结合管道的基本使用特点和所处环境，关于管道材质的选择应优先选择高品质的给水管道材料，保证供水系统可以正常运行，延长系统的使用寿命，关于给水方式的选择，需要基于维持给水系统稳定运行原则，避免系统在运行的过程中出现给水事故，设计人员需要深入了解高层建筑的用水需求，根据用水量的计算确定给水的形式。同时，在保证系统正常运行的基础上，还需要针对给水管道的结构进行适当的简化，从而控制给水的实际成本，减轻给水系统建设的工作量。由于高层建筑的楼层多，只依靠室外的管网给水系统无法满足建筑整体的给水需求，因此，需要使用辅助给水设备，针对给水设计以及管道施加一定的压力，同时对给水管道的竖向分区设计进行优化，当高层建筑投入使用之后，管理人员需要针对管道系统中的阀件定期进行更换，避免使用磨损严重的阀件，并加强对给水管道的检查，在管道出现渗漏时可以及时发现并处理，从而保证高层建筑给水系统的正常运行。

3.3消防栓布置技术

针对高层建筑给排水系统的设计，需要以消防供水为设计工作的重点，其中包括消防栓的布置设计，消防栓主要是由管网、加压泵等设备组成，在设计阶段，设计人员需要保证管网的立面和平面布置呈现出环状的特点，可以在阀门的作用下，将管网分成不同的独立区域，竖管的数量应不少于4根，同时，设计人员在设计过程中需要结合建筑结构的整体布局对消防栓进行分区，消火栓的静水压力应小于1MPa，系统的工作压力应小于2.4MPa，设计阶段需要根据高层建筑的设计要求，制定分区的方式，可以使两个分区使用同一个消火栓加压泵，在给排水系统运行的过程中，还需要针对消火栓的参数进行监控，如果消火栓的出口区域压力超过0.5MPa，此时就需要使用减压设备。

3.4消防排水技术

消防排水系统设计的核心目的是保障建筑消防排水更加顺畅，保证系统设计更具合理性，在正式进行排水系统的设计工作之前，设计人员需要提前针对建筑建构以及施工区域进行勘察，确定排水管道走向，为后续管线埋设工作奠定基础，需要保证排水管道设计的合理性，如果管道中出现排水不畅的情况，可能会导致排水堵塞，影响建筑中的正常排水，针对这种情况，可以使用分压、分流的方法进行处理。此外，设计人员需要深入研究有关高层建筑给排水系统的设计规范，合理选择排水的方式，保证排水管道设计的合理性，相比于给水系统的设计，排水管道在设计建设过程中，不需要考虑竖向分区，可以设计通气立管，整体的设计过程较为简单。

结束语

高层建筑现已成为城市发展建设的主要趋势，为进一步提升建筑内容的消防安全，降低火灾安全威胁，需要针对给排水系统进行优化设计，融入现代化的设计理念和先进技术，在设计阶段详细分析给排水消防的各种安全指标，结合建筑结构特点以及使用需求实现消防的设计与管控，从而全面提升高层建筑的消防安全水平，推动我国消防事业的建设和发展。

参考文献：

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