高層建筑給排水消防設計的關鍵技術探究

歐潔嫻（佛山南方建筑設計院有限公司）

高層建筑給排水消防設計的關鍵技術探究

歐潔嫻（佛山南方建筑設計院有限公司）

在城市的規(guī)劃中，為了最大限度的節(jié)約土地資源，都是修筑高層住宅、商業(yè)樓層。特別是近些年，為滿足人們對住房的高質量、高標準需求，高層建筑的修建日益增多。但是，鑒于高層建筑的居民人口較多，為了保障居民的安全，必須加強高層建筑的給排水消防設計。本文就以高層建筑給排水消防設計為切入點，分析高層建筑給排水消防設計的弊端并對其關鍵技術進行深入化的探析。

高層建筑；給排水；消防設計；關鍵技術

在高層建筑設計中，給排水消防系統(tǒng)的設計屬于其設計的關鍵部分。給排水消防設計的安全性及其合理性，與整個高層建筑的質量以及居民的生命財產安全息息相關。因此，加強對高層建筑給排水消防設計的探究，是高層建筑長久性發(fā)展的必然舉措。然而，在實際的給排水消防設計中，往往遇到一些突發(fā)因素亦或是受到思維限制，使得給排水消防設計存在多處隱患漏洞，不能發(fā)揮其應有的功能。對此，還需要在高層建筑給排水消防設計方面，不斷深化給排水消防設計施工技術，尤其是關鍵技術的掌控，更是至關重要。

1 高層建筑給排水消防設計的弊端因素

1.1 對高層建筑建筑方式的忽略

高層建筑給排水消防設計對高層建筑本身的質量安全和居民的生命財產安全都有嚴重的影響作用。所以在給排水消防設計中，從原材料的選取一直到給排水消防設計竣工，每個環(huán)節(jié)的施工都影響著最終的設計結果。然而，現(xiàn)實中的高層建筑因為地形或是氣候因素的限制，在修建設計上與普通的高層建筑有很大的區(qū)別，而給排水消防設計人員卻忽略了該問題，還是按照標準的高層建筑進行給排水消防設計，最終造成給排水消防設計與高層建筑實況不符的現(xiàn)象。

1.2 給水管試壓設計不合理

高層建筑消防給水管網的設計參數(shù)需要設計人員對施工現(xiàn)場進行勘察后，將采集的數(shù)據信息進行整合，然后再由計算人員借助計算機軟件進行數(shù)據的核算，這樣才能得到準確的設計參數(shù)。但在實際的給水管試壓設計中，計算人員的核數(shù)流程粗略，并且信息采集缺乏完整性，造成給排水消防設計不能滿足高層建筑施工要求。

1.3 消防加壓泵的選擇

高層建筑給排水消防設計中消防加壓泵類型的選擇，是整個設計的關鍵點，消防加壓泵必須根據高層建筑的分類滿足流量和揚程的要求。設計人員在確定消防用水流量后，根據消防系統(tǒng)計算消防泵的揚程。（例如：消防流量為20L/s，理論計算消防泵所需揚程為105m，真正水泵選型時應考慮一個1.05～1.10安全系數(shù)），消防水泵的揚程應滿足各種滅火系統(tǒng)的壓力要求，通常根據各系統(tǒng)最不利點滅火設備所需水壓值確定。如計算公式如下：

H=（1.05～1.10）（∑h+Z+P0）

式中：H-水泵揚程或系統(tǒng)入口的供水壓力（MPa）；1.05～1.10-安全系數(shù)，一般根據供水管網大小來確定，當系統(tǒng)管網小時，取1.05，當系統(tǒng)管網大時，取1.10；∑h-管道沿程和局部的水頭損失的累計值 （MPa）；Z-最不利點處消防用水設備與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心。線之間的高程差，當系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點處消防用水設備時，Z應取負值（MPa）；P0-最不利點處滅火設備的工作壓力（MPa）。

由于設計人員經常忽略選泵時的安全系數(shù)，多采用采用湊合的心態(tài)，以至于對水泵揚程的選擇不準確，造成消防系統(tǒng)設計最不利點的壓力不合理或不滿足。

2 高層建筑給排水消防設計的關鍵技術

2.1 消防水泵房和消防水池設計

消防水泵房和消防水池是整個消防水設計的核心，以保障高層建筑在遭受火災初期能及時有效滅火。前提應保障消防水源的供給和滿足火災延續(xù)時間內室內外消防用水量的要求，加強消防水泵房和消防水池選型、選址對消防系統(tǒng)的設計至關重要。需要根據高層建筑的實際情況來具體設計，當消防水池的總儲水量有效容積大于500m3時，宜設兩格能獨立使用的消防水池，每格消防水池應設置獨立的出水管，并應設置滿足最低有效水位的連通管，且其管徑應能滿足消防給水設計流量的要求。此外，為了保障消防水泵設計技術的準確性和合理性，還需要在每格消防水池內設導流墻，在連接水泵吸水管的一側設置吸水槽，確保消防水槽沒有任何死角，具體如圖1所示。

圖1

2.2 消火栓消防系統(tǒng)設計

在高層建筑中為了確保給排水消防設計的安全性及其應用的穩(wěn)定性，會對消防水池采取二次加壓措施。但是，礙于中國目前的經濟發(fā)展現(xiàn)狀，高層建筑給排水消防設計更加注重地域式的消防供水系統(tǒng)，簡言之，在高層建筑的某一個區(qū)域范圍內，設置一處消防水池滿足該區(qū)域周圍對消防用水的需求。當然，在進行區(qū)域選址的過程中也要考慮到消防水池設計的規(guī)范性及科學性[1]。此外，由于消火栓消防系統(tǒng)設計必須滿足消防總用水量以及消防水頭的壓力需求，因此，在整個管網布置完成階段需要進行水管強度及水頭壓力的測試，如若測試不合格還需要進行調整修改。

2.3 自動噴水滅火系統(tǒng)設計

在當下的高層建筑給排水消防設計中，因為科學技術的應用，使得一些消防設備的自動化水平越來越高。自動噴水滅火系統(tǒng)設計作為高層建筑給排水消防設計的高端設計，目的是自救，在火災蔓延前達到自動滅火。因此，為了保證自動噴水滅火系統(tǒng)應用的安全性和及時性，對該系統(tǒng)的每個設備當中都進行了優(yōu)化處理。

首先是走道設置噴頭，在給排水消防設計中根據高層建筑的相關要求，分別將其設置在高層建筑的走道兩旁，并將其和配水管聯(lián)系在一起。此外，設計人員考慮到高層建筑中電力設備和暖氣管道的安全設置問題，一般將噴頭設置在遠離以上設置的方便之地[2]。

除此之外，還有配水管路口的減壓設備。高層建筑的自動噴水滅火系統(tǒng)設計，只需要注重兩個問題即可：①對高層建筑高度和水力運行過程中的損失參考；②水泵揚程的科學計算，只有這樣才能對配水管口處的壓力進行全面化的精確掌握，進而設計出恰當?shù)臏p壓方案。

最后，報警閥的設計是整個高層建筑給排水消防設計的一個重要部分，一旦高層建筑有火災發(fā)生，立即啟動報警閥能最快的速度通知樓層內的居民滅火或逃脫。這樣能夠在消防人員來臨之前，將高層建筑的火災危險降到最低，并且給高層建筑的提供最大限度的逃生空間[3]。一般而言，高層建筑給排水消防設計中會將報警閥設置在大樓的最顯眼處和方便之處，即樓道區(qū)域、值班室這樣的明顯區(qū)域，一按下去報警閥的及時啟動，具體設計如圖2所示。

圖2

3 高層建筑給排水消防設計的關鍵技術應用案例

3.1 案例背景

某高層建筑在2013年7月正式投入使用，其占地面積為3900m2，該建筑為高層商業(yè)樓建筑，在一層區(qū)域用于建設超市和各項便民設施，上面則是酒店和各種商務中心，另外為了居民的停車便利，還有地下一層停車場[4]。因為該項高層建筑屬于該城市的新型規(guī)劃項目，因此高層建筑的安全性至關重要，而給排水消防設計作為高層建筑的一個重要安全保障，其設計的合理性和給排水消防設計關鍵技術自然列入設計人員的考慮范疇之內。圖3是該高層建筑的整體給排水消防設計圖。

3.2 高層建筑給排水消防設計的關鍵技術應用

高層建筑給排水消防設計中給水方式的設計以及關鍵技術的應用，應為整個設計的重中之重?？紤]到該高層建筑是以市政的自來水為補給水源，且水壓為0.3MPa[5]?；诖?，采用兩路入管設計給水方式，不會造成水壓過大的現(xiàn)象，也能保障高層建筑的正常供水。因為高層建筑，考慮到綜合給水難度太大。所以在給水設計上是采用多層給水消防設計，具體如圖4所示。

3.3 高層建筑給排水消防設計的用水量設計

圖3

圖4

高層建筑給排水消防設計的用水量設計，需對高層建筑的總體用水進行科學運算，在保障居民正常供水的前提下，滿足給排水消防設計的用水總量。因為該高層建筑處于城市中心區(qū)域，所以人流量較大，也因為對高層建筑的用水總量估計缺乏詳細的資料，所以在高層建筑給排水消防設計是按照最高日用水量的25%進行設計，確立中高區(qū)消防水池的容積[6]。此外，在用水量的運用上，為了杜絕用水量不足問題，其室外消防栓用水量標準為30L/s，室內的消防雙栓用水量標準為30L/s，具體如表1所示。

表1

4 結語

綜上所述，在高層建筑給排水消防設計設計中需要同時兼顧安全性及合理性，同時考慮到整個高層建筑的質量以及居民的生命財產安全息息相關。因此，加強對高層建筑給排水消防設計的探究已然是高層建筑長久性發(fā)展的必然舉措。然而，在實際的給排水消防設計往往遇到一些突發(fā)因素亦或是受到思維限制，使得給排水消防設計存在多處隱患漏洞，對于此，還需要從高層建筑給排水消防設計的基礎上進行改善，結合高層建筑的整體情況，對消防水池、消防水泵、報警閥等設備進行優(yōu)化設計，使其滿足高層建筑給排水消防設計的安全需求。

[1]陳景云.關于高層建筑給排水、消防設計的問題的探究[J].建筑工程技術與設計，2013（7）：33.

[2]項春喜.探究新時期的建筑給排水消防設計[J].城市建設理論研究（電子版），2015（25）：5327～5328.

[3]孫 浩.關于高層建筑給排水消防設計技術研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（4）：57.

[4]余 灃.試論高層建筑給排水消防設計體會[J].中國科技博覽，2012（27）：476.

[5]葉 青.淺談高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].建筑工程技術與設計，2015（11）：266，252.

[6]黃文華.淺談高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].城市建設理論研究（電子版），2015（9）：868.

TU82

A

2095-2066（2016）05-0154-03

2016-1-10

歐潔嫻（1963-），女，中級工程師，大專，主要從事建筑給排水專業(yè)設計工作。