解析高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

廖斌

（廣西冠安消防智能工程有限公司）

引言

為緩解城市用地緊張，滿足人口日益增長的居住需求，城市高層建筑不斷不出現(xiàn)。高層建筑給人們生產(chǎn)生活帶來便利的同時(shí)，也面臨著火災(zāi)隱患。高層建筑具有火種多、火勢猛、蔓延快等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)往往導(dǎo)致較多人員傷亡，造成不可估量的損失，因此，高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)將給排水消防設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，保證給排水消防設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。

1 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)要求

高層建筑給排水消防系統(tǒng)包括給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中應(yīng)明確各系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，把握設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，確保各細(xì)節(jié)考慮到位，結(jié)合高層建筑功能實(shí)際，采取合理的消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。

1.1 高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

高層建筑給水系統(tǒng)為火災(zāi)的撲滅提供水源，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮高層建筑結(jié)構(gòu)及生活用水需求，明確以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：①注重自救方式設(shè)計(jì)。高層建筑與其他建筑相比，火災(zāi)發(fā)生后的救援難度較大，為降低火災(zāi)造成的人員傷亡，幫助人們迅速逃離火災(zāi)現(xiàn)場，應(yīng)注重自救內(nèi)容的設(shè)計(jì)。②配合其他滅火工具。設(shè)計(jì)高層建筑給水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)綜合考慮引火種類型，配合應(yīng)用其他滅火工具，提高滅火效率。③合理配置消防設(shè)施。相對(duì)來說，高層建筑空間緊張，設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注重考慮高層建筑特點(diǎn)以及實(shí)際的居住需求，確保消防設(shè)施合計(jì)的合理性，能充分發(fā)揮滅火性能。

1.2 高層建筑消防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

高層建筑消防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確以下要求：①設(shè)計(jì)時(shí)將雨水管道作為排水管道設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，并進(jìn)行返溢處理。②為保證消防排水泵的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)做好排水泵位置、線路的設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)防止排水泵線路短路情況的發(fā)生。同時(shí)，認(rèn)真考慮上層水滲漏，采取專業(yè)技術(shù)進(jìn)行處理，避免排水不暢影響高層建筑主體安全性。

2 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

在明確高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)做好給排水消防關(guān)鍵技術(shù)的研究，明確關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2.1 消防供水技術(shù)

對(duì)高層建筑而言，保證消防系統(tǒng)穩(wěn)定供水，有助于及時(shí)撲滅火災(zāi)，降低火災(zāi)造成的損失，設(shè)計(jì)時(shí)需應(yīng)用專業(yè)的消防供水技術(shù)，尤其應(yīng)注重以下內(nèi)容的考慮與落實(shí)：

①做好消防用水量計(jì)算。為保證消防系統(tǒng)供水量滿足撲滅火災(zāi)要求，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮建筑各層實(shí)際情況，加以準(zhǔn)確計(jì)算。一般情況下，消防水用量室外為30L/s，室內(nèi)為40L/s，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足這一要求，同時(shí)做好導(dǎo)流墻、循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)。②注重共用消防水池設(shè)計(jì)。共用消防水池是消防供水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮供水與管理的方便性，將位置選取在高層建筑群中，同時(shí)配合使用加壓泵。③考慮供水的持續(xù)性。為保證供水的持續(xù)性，應(yīng)注重在避難層中設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)輸水箱。在兩個(gè)避難層之間設(shè)計(jì)加壓供水系統(tǒng)。同時(shí)，為保證供水水壓，可在屋頂合理位置設(shè)置供水箱，借助水的重力供水。

2.2 消防水泵房設(shè)計(jì)技術(shù)

為滿足高層建筑消防用水需要，高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將消防水泵設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，具體應(yīng)注重以下內(nèi)容的考慮：

①設(shè)計(jì)消防水泵房時(shí)應(yīng)綜合考慮消防用水要求，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)盡可能做到節(jié)約用水。例如，在滿足消防用水要求的同時(shí)，選用功率小一些的水泵等。②確保水泵選型的合理性。當(dāng)前市場上有很多水泵型號(hào)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證投入的合理性、實(shí)用性，選擇優(yōu)良商家生產(chǎn)的產(chǎn)品。同時(shí)，還應(yīng)做好特殊情況的考慮，做好消防水泵的防超壓設(shè)計(jì)，確保消防水泵能夠在超壓情況下穩(wěn)定運(yùn)行。③做好消防水泵房各種設(shè)備的合理布局。眾所周知，消防水泵房中有各種類型的消防設(shè)備，而一些消防水泵房面積較小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意預(yù)留控制箱擺放位置。同時(shí)，認(rèn)真考慮濕式報(bào)警閥、消防泵出管的設(shè)計(jì)，避免不同設(shè)備及附件位置產(chǎn)生沖突。

2.3 消火栓設(shè)計(jì)技術(shù)

高層建筑消火栓系統(tǒng)較為復(fù)雜，由消火栓管網(wǎng)、消火栓加壓泵、消防水池等內(nèi)容的構(gòu)成，在撲滅高層建筑火災(zāi)上發(fā)揮重要作用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重以下內(nèi)容的落實(shí)：

（1）保證各構(gòu)成部分性能。為保證消火栓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，設(shè)計(jì)各個(gè)部分時(shí)應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。例如，設(shè)計(jì)消火栓管網(wǎng)時(shí)，一方面應(yīng)將管網(wǎng)布置成環(huán)狀，即，立面、平面均應(yīng)成環(huán)。另一方面，使用閥門將管網(wǎng)劃分多個(gè)獨(dú)立段。布置閥門時(shí)應(yīng)確保檢修管道時(shí)關(guān)閉停用的豎管不超過一根，當(dāng)豎管多于四根時(shí)，可將不相鄰的兩根關(guān)閉。按照通過流量確定豎管管徑，但不能小于100mm。

（2）做好消火栓系統(tǒng)分區(qū)。消火栓口靜水壓力不能超過1.00MPa，若超過這一數(shù)值應(yīng)注重分區(qū)給水。分區(qū)方式包括分區(qū)并列、串聯(lián)使用一套消火栓加壓泵，以及兩個(gè)分區(qū)共用一套消火栓加壓泵。其中分區(qū)并列使用一套消火栓加壓泵優(yōu)點(diǎn)有：各分區(qū)互不影響，相互獨(dú)立，具有較高的安全系數(shù)。分區(qū)串聯(lián)使用一套消火栓加壓泵優(yōu)點(diǎn)有：使用的加壓泵功率小、揚(yáng)程低，可使用一般管線。兩個(gè)分區(qū)共用一套消火栓加壓泵時(shí)（如圖1所示兩個(gè)分區(qū)共用一套加壓泵），優(yōu)點(diǎn)有：水泵房用電量少、面積小，加壓泵投入小。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)高層建筑設(shè)計(jì)要求選擇合理的分區(qū)方式。

圖1 兩個(gè)分區(qū)共用一套加壓泵

（3）嚴(yán)格控制消火栓系統(tǒng)參數(shù)。當(dāng)消火栓口出水壓力超過0.5MPa時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)減壓裝置。當(dāng)建筑物高度不足100m時(shí)，充實(shí)水柱不能小于10m；當(dāng)建筑高度超過100m時(shí)，充實(shí)水柱不能小于13m。

2.4 自動(dòng)噴水滅火技術(shù)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)由屋頂消防水箱、自動(dòng)噴水系統(tǒng)管網(wǎng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)加壓泵、消防水池、噴頭等構(gòu)成，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重以下內(nèi)容：

①明確設(shè)計(jì)重點(diǎn)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)涉及的內(nèi)容較多，要求設(shè)計(jì)人員明確系統(tǒng)構(gòu)成以及設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)，嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求做好各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。②做好噴頭的合理布置。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中噴頭設(shè)計(jì)的是否合理得當(dāng)，直接影響滅火效果，因此，設(shè)計(jì)時(shí)一方面，選擇合適類型的噴頭類型。噴頭由玻璃球閉式噴頭、易熔合金閉合式噴頭之分，其中玻璃球閉式噴頭當(dāng)溫度達(dá)到一定值后會(huì)發(fā)生爆炸，使得噴水口閥門脫落，噴水口便開啟噴水滅火。易熔合金閉式噴頭主要利用金屬低熔解特性制作而成，當(dāng)外界溫度滿足一定條件后，噴頭便開放噴水。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮高層建筑實(shí)際情況，選擇合理的噴頭形式。另一方面，做好噴頭間距的設(shè)計(jì)。不同的噴頭布設(shè)形式，間距要求不同，可參考表1內(nèi)容。③保證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)以下參數(shù)的控制：以1.20MPa為分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)；各個(gè)報(bào)警閥供水的最低與最高位置高程差應(yīng)控制在50m以內(nèi)；輕、中危險(xiǎn)級(jí)場所中各配水管入口壓力不能超過0.40MPa。

表1 噴頭布置間距

3 結(jié)論

做好高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)與撲滅火災(zāi)，保證人們的生命安全，尤其隨著高層建筑數(shù)量的不斷增加，做好高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，要求設(shè)計(jì)工作中應(yīng)做好給排水消防設(shè)計(jì)工作研究，保證給排水消防設(shè)計(jì)的合理性。本文通過研究得出以下結(jié)論：

（1）高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)應(yīng)注重考慮給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)兩方面內(nèi)容，結(jié)合高層建筑功能及結(jié)構(gòu)，對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，為設(shè)計(jì)工作的順利開展提供依據(jù)。

（2）高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)較多，包括消防供水技術(shù)、消防水泵房設(shè)計(jì)技術(shù)、消火栓設(shè)計(jì)技術(shù)、自動(dòng)噴水滅火技術(shù)等，應(yīng)用中要求設(shè)計(jì)人員把握各技術(shù)規(guī)范要求，明確各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，尤其將參數(shù)控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

[1]岳煥煥.談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].山西建筑，2017，43（16）：136～137.

[2]宋基元.解析高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].建材與裝飾，2017（38）：122～123.

[3]李榮強(qiáng).高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（32）：128+130.