论高层建筑给排水消防设计方法

论高层建筑给排水消防设计方法

程越

中国新兴建设开发有限责任公司 北京市 100039

摘要：现阶段，我国高层建筑工程消防安全形势也愈发严峻，所以如何强化消防设计系统变得尤为重要，在高层建筑整个消防安全体系中，给水消防系统设计作业时整个系统中的主要环节及内容，其整体设计质量的好坏影响着人们的生命与财产安全，所以当前消防给水设计工作者所面临的问题就是如何对各类形式的给水消防系统进行合理的布置，满足当代高层建筑工程安全要求与实际应用。

关键词：高层建筑给排水；消防设计；控制方法

1导言

伴随着我国当前城镇化进程的加快，城市中不断涌现各类高层建筑，在整个建筑分类过程中，依照有关防火规范，将高度大于27m的住宅建筑与高度大于24m的非单层厂房和仓库，以及其他民用建筑规定为高层建筑，并与人们通常所认为的建筑高度有一定的区别，应依照国家相关规范作为设计工作的判断依据。一旦发生火灾，高层建筑整个消防扑救的难度极大，由于其消防给水系统是由多个系统共同作用下的统称，如自动喷水灭火系统与消火栓系统等，因此文章针高层建筑中给排水消防设计控制方法的研究很有必要。

2高层建筑给排水消防设计的作用和价值意义

依照相关部门所公布的信息数据，我国当前高层建筑可达62万多栋。而应急管理有关部门统计，2019年以来，我国接到火灾报警达到了23.3万起，其中高层建筑火灾发生6974起，并呈多发趋势，同比上升了10.6%。当前，高层建筑作为城市规划建设中的主要标志，其不但具有人口整体密集性大且逃生难度高，以及火灾扑救受限和火势蔓延较快等问题。有效且专业性较强的消防联动方式是防止火灾发生的主要关键，其能够更好地在火势蔓延前进行有效控制，但该方式只是依托专业知识解决高层建筑消防设计系统。

另外，知识高层建筑发生火灾的主要因素就是由于明火或是电气应用不当。所以我们需要选择最佳的给排水消防设计降低风险问题的发生，及在发生火灾时要具备足量消防水的用量。但值得我们注意的是高层建筑与普通建筑有一定区别，所以在进行消防给排水设计时，应依照实际建筑实际属性制定最佳的方案。总之，高层建筑消防给排水设计工作对于火灾预防和提高建筑居住条件具有很重要的意义与作用，应受到专业设计工作人员的高度重视，特别是针对消防设计图纸等问题，应与现场施工进行交流与沟通。

3高层建筑消防给排水设计的基本原则

国家有关规范与图集是整个设计工作的主要依据，严格按照有关规定完成图纸事项也是工程保质保量完成的主要前提与工作基础。即为了能够保证高层建筑给排水消防设计工作的开展，要遵循一定的设计基本原则，具体包含以下几方面：第一，自救的基本原则，由于建筑楼层极越高，其危险性也会更高且扑救难度也会增大，确定高层建筑火灾救助应立足于其自救，而自救需要依靠建筑室内给水消防系统。所以，想要帮助人们在火灾发生时可以顺利的逃生，在设计过程中需要确保供水可靠与安全且消防供水量充足；第二，在高层建筑消防给排水设计中，水源是灭火的主要资源，同时还需要重视其他辅助灭火工具设施的应用；第三，应结合建筑工程实际高度，对消防设施进行合理的布控，保证其合理与安全。此外，排水管道设计系统还需要对以下问题进行综合考虑：首先，设计排水管道时应在相应位置设置一定的阻火圈。如明敷管道设置时立管时，其管径≥110mm时，应在贯穿楼板部位和横支管，以及暗设立管进行相连时，其墙体贯穿位置；横干管需要贯穿防火墙位置。此外，通过阻火圈的设置，预防火势通过其排水管道位置蔓延到其他的楼层。其次，在消防给水设置区域内，应布置专用的排水设备，做好排水消防管道的维护，避免设备在发生火灾时运行受阻。

4现代高层建筑给排水消防设计现状

当代高层建筑消防给排水设计工作难度极大，需要考虑的因素也比较多。根据当前现有的实际设计工作。如果高层建筑在实际供给水与防火等设计中出现问题，对住户人员的安全就会造成威胁，对于综合设计基本需求，我们针对消防给排水设计中存在的主要问题进行了分析，如下。

4.1设计重视程度低下

消防安全方面的设计工作对高层建筑应用设施来说，整个设计工作的效用比较强，应高度重视模块设计。将消防与给排水两者进行整合，只有这样才能确保高层建筑消防设施自身的性能。在设计工作开展过程，应将消防与给排水体系进行分割，需要将两者设计进行分离，但仍然需要保持相应的联系。例如消防系统用水时，应在项目设计完工后，开展相应的消防审查，并将审查内容或是建议放置到具体的设计方案中，待项目完工后还需要进行一系列审查工作，确保高层建筑设施的安全与稳固性，只有在确保审核达标后，才可以允许其正式投入到实际应用中，不能够忽视该项环节工作。 

4.2管网设计方面存在问题

消防给排水管网设计，是高层建筑消防给排水系统的核心内容之一，高层建筑楼体小，墙壁的宽度有限，这就给消防给水管道的设置带来了一定的影响，高层建筑的设计人员在进行设计时，要充分地考虑周围的因素，完善管道的设计。例如，给排水管网的设计内容存在铺设不匹配问题，主要为铺设的管网型号与消防给排水的实际需求相差甚远，进而导致在运行过程中，无法达到相应的设计需求，从而丧失了预先的设计意义。

4.3消火栓问题

高层建筑内部给排水布置较为繁琐，给整个设备运行造成一定的隐患，想要消除该类安全隐患，我们需要避免系统布置的复杂性，有关设计人员应选择减压类型的消火栓，但该类消火栓其型号多样，如若选择不当，也会给排水系统运行造成影响。同时室内外消防设计也存在很大区别，室外消防系统的用水量与建筑类别，以及建筑物单体体积为依据设定，不能够依照多个总体积进行计算，一旦项目在室外设置消防水池，设计师如果计算用水量选用错误，会造成室外消防水量不足或消防储水量过多影响整体造价。在进行室内设计过程中，高层建筑需要共享消防水池与消防水箱，在室内消防环网中应合理设置阀门，避免分段检修关断二路阀门进水波及范围过大，造成大面积无水消防供水，从而造成一定的安全隐患，并违反消防系统实际设计要求。

5高层建筑给排水消防设计控制方法

5.1高层建筑给排水消防设施设计方案

首先，在高层建筑工程内部结构中，应在消防电梯前室放置相应的消火栓，一旦发生火灾事故，有关人员可以通过消防电梯迅速到达火灾现场进行营救工作，也就是说消防电梯结构内部的消防设施能够更好的给消防人员解决开道问题。依照相关规定，高层建筑中消防电梯井底应设置一定的排水设施，其中消防电梯处集水坑的容积不能<2m³，而排水泵总体排水量也不可以<10L/s。同时在地下室底层还应设置一定的集水坑，其容积应满足建筑消防排水的基本需求，当水量过少时，可以采取单泵启动的方式，而水量过多时，则可以同时启动双泵，能够保证灭火之后将消防系统中产生的积水可以尽快排出，从而恢复正常的生活。其次，依照相关部门对于高层建筑给排水消防设计有关规定，当消火栓其水位保持同样状况下，应增设一定的消防增压泵，其流量应确保充足，但其增压泵扬程不可以过大。此外，自喷末端的试水装置也是消防设备日常工作中的重要部分，可以判断喷淋消防题词工作压力能否满足设计工作需求。但在该类状况下，对末端试水装置的设计工作方案中常会存在未知不合理的现象，所以我们应采取如下操作：对于喷头最远端接通试水阀，在连接压力表，最后接通其与防火区域内最小流量相同系数的试水接头。

5.2自动喷水灭火系统设计要点

在高层建筑消防给排水系统中自动喷水灭火体系是最重要的内容之一，也是在发生火灾时采取的最直接也最有效的灭火措施。开展自动喷水灭火系统设计过程中，我们应重点把握一下几点内容：第一，单支管进行连接的喷头不能够超过八个。同时喷头应通过配水管进行连接，布线过程中还应重点分析建筑电力与暖通专业中的综合布线方式，从而避免喷头间距出现过大的现象，不能满足实际规范要求。第二，配水管进行减压设计。在自动喷水灭火系统中配水管设置减压设计时，应依照建筑实际高度确定设计工作方案，应参考运水中所产生的延程损失或是局部损失，依照灭火水泵的基本扬程选取最佳的管材，确保配水管道压力的科学性，在开展分区减压系统的设计。第三，在报警阀出口位置应安装一定的信号阀，并通过该方式预防操作中消防给排水体系发生错误。第四，在末端系统位置安装相应的试水装置。试水装置安装过程中，信号选择应依照试水接口位置总体出水量进行确定，并从配水管间接排出，可以更好的避免空气通过试水管道流入到室内。第五，设置报警阀。在启动喷水泵时，也会随之启动报警阀，还应在值班室内设置一定的警铃。第六，安装增压泵。在增压泵具体安装过程中，应确保水柱流量可以满足有关需求，在进行设置过程中，应参考增压泵实际扬程，确保设置工作的合理性，预防压力出现不合适的现象。

5.3消火栓设计

在高层建筑消防火栓设计中需要注意以下内容：第一，有关工作人员，也能够对消防火栓的具体位置和用水量，以及设置数量等有关内容进行详细分析，并布置消防火栓合理的位置，确保其方便取用，并保证其处于同一平面任何位置，具有两股以上的水柱。第二，当消火栓管网给多个建筑物供水时，可采用设置减压阀的方式给单体消火栓入户主管减压，入户后设减压稳压消火栓控制消火栓栓口的实际压力。一旦水压超过了0.5MPa时，会造成相应的冲击力，对建筑消防设备会造成损伤，而水枪反作用力会较大，1个人很难进行操作，从而影响高层建筑消防作业的顺利实施，当水枪出流量一旦超过5L/s，其高位消防水箱之内的贮水能够在较短时间范围内用完，对于初期火灾扑救不利，所以合理设计减压是十分必要的环节内容。

5.4消防水泵房设计策略

对于高层建筑消防给排水设计系统来说，消防水泵房设计是整个消防系统的重要组成部分，消防水泵房通常与消防水池毗邻，布局以方便取水，方便对消防系统集中控制为主。在对消防用水量进行计算时，应尽量选择最大化的消防单体用水量。消防水池的储水量需要高层建筑的消火栓用水量和不同灭火系统的用水量之和来确定，确保水池储水量可以满足消防用水实际需求。

在消防水泵具体设计工作中，应注意以下几点内容：第一，在消防水池汇总应设置相关的导流墙，要避免存在死角，并采取有效的循环措施，促使水池中水系统的循环。第二，在选择水泵时，要在保证工作整体效率的基础之上，选择功率比较大的水泵，从而实现消防水泵房的运行效率，降低资源消耗。同时在水泵和泵房进行连接时，应确保运行工作最佳的效率。第三，依照水泵运行实际状态调整其运行的速度，促使和提高水泵运行效果。第四，若采用吸水总管供泵吸水，吸水管与吸水总管连接注明采用管顶平接或高出管顶连接。另外还应采取防超压系统的设计，确保水泵运行安全，并避免水泵发生超压运行状况。

5.5科学设置喷淋配水管网

在高层建筑具体安装过程中，部分施工部门为建筑整体美观性采取隐蔽性方式设置排水管道和梁板柱等结构，使其建筑内部中给排水管道常存在集中现象，对设置配水管增加了很大难度，影响了给排水消防设计质量。在配水管设置过程，要尽量保证不同位置喷头所对应引出位置保持不同状态，还需要分析暖通及电力管网等有关设计状况。如对走道位置进行喷头设计时，应在引出位置设置一定的配水管。此外，为能够更好的发挥其配水管的作用，有关人员应依照配水管设计要求及规定计算配水管水力大小，协调系统进出水位置的压力值，对不同方位配水管出入口的压力值进行科学设计，保证该位置出入口处的压力值可以满足工程实际需求。

5.6 消防排水技术

想要确保高层建筑各类设施的正常运行在具体设计过程中还应重点分析消防排水技术从事，将火灾扑救中的水可以及时的排出。首先，需要在消防电梯中基坑四周一遍的位置设置相应的集水坑，其容积不能小于2m³。其次，在建筑地下室内设置相应的集水坑或是排水沟。集水坑的设置数量以潜污泵设计流量与消防水量校核得出、位置应确保地面排水的及时性，要综合考虑其集水坑对于停车位等方面的影响。

6结束语

总之，高层建筑已成为现阶段最主流的建筑物形式。在高层建筑设计过程中，给排水消防系统设计是其最为重要的内容之一，只有保证该部分设计内容的合理性，才可以更好的确保消防系统的安全。所以，有关设计人员应高度重视消防给排水设计工作，并依照高层建筑工程实际状况制定合理的设计方案。同时在具体设计过程中，有关人员还应依照整体设计工作方案，在不会影响高层建筑应用功能情况的前提下，提升消防给排水设计工作的可靠性。

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