高層建筑消防給排水設(shè)計實踐與探討

龍海

摘 ?要：消防給排水是現(xiàn)代高層建筑設(shè)計中非常關(guān)鍵的組成部分，其設(shè)計有效性關(guān)系高層建筑內(nèi)部正常生活用水和消防用水的便捷性、高效性與暢通性。文章以高層建筑為例，對其消防給排水設(shè)計的原則與要點進行了重點探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑;消防;給排水;設(shè)計要點

中圖分類號：TU892 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）28-0088-02

Abstract： Fire water supply and drainage is a very important part of modern high-rise building design， and its design is effectively related to the convenience， efficiency and availability of normal domestic water and firefighting-used water in high-rise buildings. Taking the high-rise building as an example， this paper focuses on the principles and key points of its firefighting-used water supply and drainage design.

Keywords： high-rise building; fire protection; water supply and drainage; design points

高層建筑的高度決定了其建筑內(nèi)部人口更加密集，給排水系統(tǒng)設(shè)計難度更大，并且相應(yīng)的防火要求更高，否則一旦高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)事故，就可能會釀成重大安全事故。為了確保高層建筑的安全，必須要加強消防給排水設(shè)計，持續(xù)優(yōu)化給排水系統(tǒng)，保證可以為建筑內(nèi)部居民的正常生活用水或者突發(fā)情況下的消防用水提供充足的水資源。

1 高層建筑消防給排水設(shè)計的基本原則

任何一種項目的開展都需要遵從一些基本的原則，這是項目保質(zhì)保量完工的前提與基礎(chǔ)。同理，為了確保高層建筑消防給排水設(shè)計工作高效開展，也需要遵從一些基本的設(shè)計原則，具體包括：其一，系統(tǒng)性設(shè)計原則。需要立足于統(tǒng)籌設(shè)計消防給排水系統(tǒng)、日常生活用水系統(tǒng)等多種與水資源供應(yīng)相關(guān)的給排水系統(tǒng)，切不可單獨設(shè)置某一用途的水資源供應(yīng)路徑與方式。其二，安全性設(shè)計原則。需要時刻立足于確保居民安全性，如要考慮防范細菌或病毒進入給排水管道當中，或者要保證給排水管道的暢通性等等。其三，經(jīng)濟性設(shè)計原則。要注意增強其合理性與科學性等特性的基礎(chǔ)上，靈活地購置和應(yīng)用各種高性價比的給排水管道等材料與設(shè)備，力求在滿足消防給排水設(shè)計的質(zhì)量與安全要求基礎(chǔ)上，最大程度降低消防給排水系統(tǒng)設(shè)計的整體成本。其四，科學性。消防給排水系統(tǒng)設(shè)計是一項學科專業(yè)性與綜合性很強的工作，對設(shè)計人員的綜合素質(zhì)具有較高要求。比如，在設(shè)計消防給排水系統(tǒng)期間，要緊密結(jié)合現(xiàn)有高層建筑高度的情況，科學、合理地配置各類消防給排水系統(tǒng)設(shè)施，保證整體設(shè)計的科學性，有效確保其整體設(shè)計質(zhì)量。

2 高層建筑消防給排水設(shè)計的要點分析

2.1 消防供水系統(tǒng)設(shè)計要點

消防供水系統(tǒng)是高層建筑消防給排水設(shè)計的一個基礎(chǔ)組成部分，主要負責為建筑消防提供必要的水資源。但是不同高層建筑的高度各不相同，它們的用水量也有所不同，在設(shè)計消防供水系統(tǒng)期間可以相應(yīng)地設(shè)定火災(zāi)的延續(xù)時間為3h，同時還要科學、合理地對高層建筑室外與室內(nèi)的消防用水量進行準確估算。比如，要結(jié)合室內(nèi)外的實際消防用水量來合理地設(shè)置循環(huán)水泵與導(dǎo)流墻，保證可以在最大程度節(jié)省消防供水系統(tǒng)設(shè)計成本的基礎(chǔ)上，加強監(jiān)督管理，如要確保高層建筑群的恰當位置處設(shè)置消防水池，這樣才能保證所設(shè)計消防供水系統(tǒng)可以為高層建筑提供充足的消防用水。

2.2 消防水泵房設(shè)計要點

在存儲高層建筑消防用水期間，當前最為常用的設(shè)計方式是設(shè)計消防水池。一旦高層建筑突發(fā)火災(zāi)，那么就會消耗掉大量的水資源。此時為了避免消防供水過程中出現(xiàn)單一進水通道或給水管道存在分散設(shè)置情況，要科學設(shè)計消防水池與消防水泵房，具體設(shè)計要點如下：其一，結(jié)合高層建筑的規(guī)模與實際用水需求，科學選擇恰當型號與使用性能的消防水泵，盡量降低其實際的運行功率，保證水泵系統(tǒng)可以持久保持正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣可以極大地節(jié)約整體消防用水供應(yīng)能源，還要對水泵的實際運行速度進行科學、合理地調(diào)整。其二，如果消防水泵房本身具有比較小的面積，那么必須預(yù)留控制箱的設(shè)置空間與位置，并且在對電氣專業(yè)進行有效協(xié)調(diào)處理的基礎(chǔ)上，避免消防泵出管與濕式報警閥二者出現(xiàn)沖突問題，這樣可以顯著提升消防水泵房的整體運作效率。

2.3 消防排水系統(tǒng)設(shè)計要點

高層建筑消防排水系統(tǒng)要立足于整體視角，對消防排水系統(tǒng)的構(gòu)成要素進行統(tǒng)籌考慮，確保各要素設(shè)計的科學性與合理性。比如，針對消防排水系統(tǒng)中的排水管，一般需要考慮它同其他管道之間的交叉布設(shè)情況，一般需要在排水管下側(cè)穿過給水管，并要保證其緊貼風管，同電氣管線之間相互纏繞布設(shè)。而在設(shè)計防水布期間，主要設(shè)計區(qū)域是地下室，要注意在排除其中的部分積水同時，有效地引進和應(yīng)用污水泵。然后可以在水泵房當中科學地設(shè)置地漏、積水坑與明溝等消防排水系統(tǒng)構(gòu)成要素。此外，還要綜合考慮集水池和基坑二者間的預(yù)埋排水管，如要保證預(yù)埋之后的排水管不會影響到基坑或者集水池使用功能的正常發(fā)揮，并且還要在此基礎(chǔ)上對消防電源進行合理選擇;在電梯門口部位處科學、合理地設(shè)置有關(guān)防水設(shè)施等等，保證可以全面提升消防排水系統(tǒng)設(shè)計的效果。

2.4 消火栓系統(tǒng)設(shè)計要點

在設(shè)計消防給排水期間，消火栓系統(tǒng)在整個給排水系統(tǒng)中占有非常重要的地位。消火栓系統(tǒng)主要包括消防水槍、消火栓箱以及水帶接口等，它們設(shè)計的合理性不僅關(guān)系消防給排水系統(tǒng)的作用能否有效發(fā)揮，同樣會對建筑內(nèi)部空間設(shè)計合理性產(chǎn)生極大影響。在設(shè)計消防電梯前期間，要確保消火栓啟動之后所形成的水柱最遠距離可以達到電梯處，避免因為消火栓設(shè)置位置不合理而無法滿足高層建筑的基本消防要求與規(guī)定。

為了避免消火栓在較大進水壓力下出現(xiàn)破壞問題，注意科學、合理地設(shè)置減壓裝置，力求保證分區(qū)給水系統(tǒng)的相應(yīng)功能可以得到順利發(fā)揮?？梢越Y(jié)合消防水池等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置情況，進行計算消火栓系統(tǒng)工作壓力。針對相應(yīng)的計算結(jié)果，可以決定是否需要在相應(yīng)系統(tǒng)中安裝減壓裝置。比如，假定靜水壓力不超過0.5MPa，那么就要相應(yīng)地在設(shè)計消火栓系統(tǒng)期間安裝減壓裝置。

2.5 消防給排水管道設(shè)計要點

消防給排水管道是消防給排水系統(tǒng)設(shè)計的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其設(shè)計的合理性與科學性會給后續(xù)消防給排水系統(tǒng)的正常運行帶來極大影響。在管道設(shè)計期間，需要結(jié)合給排水系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)規(guī)劃和要求，有機結(jié)合現(xiàn)階段高層建筑給排水管網(wǎng)設(shè)置現(xiàn)況以及當?shù)氐牡匦翁卣鞯?，準確地確定雨水管道、污水管道等不同管道的位置信息，同時還要保證各類消防給排水管道埋深以及坡度信息等的準確性。而在確定管道類型以及覆土情況的基礎(chǔ)上，要對管材進行科學確定，并要結(jié)合現(xiàn)階段的給排水管道施工條件，明確其開挖支護施工的要點與注意事項，確保整個消防給排水系統(tǒng)的管道設(shè)計質(zhì)量。

2.6 消防串并聯(lián)給水設(shè)計要點

鑒于高層建筑本身具有比較多的避難層與樓層，對其給水系統(tǒng)進行設(shè)計一般主要應(yīng)用串聯(lián)的方式（圖1（a））。但是當前國內(nèi)建筑高度達到400m以上之后則主要采用并聯(lián)消防給水方式（圖1（b））。由于其減少了豎向供水立管，極大地減少了消防泵以及相關(guān)管件的壓力，這種設(shè)計在很大程度上增強了其整體運行的可靠性，同時分區(qū)方式下的消防給水在并聯(lián)給水模式下之間不會相互干擾，但是卻會增加整體給水系統(tǒng)的運行維護和管理難度，相應(yīng)設(shè)計的成本也比較高。而如果高層建筑的給水系統(tǒng)應(yīng)用串聯(lián)方式，那么消防水泵會具有相近的壓力，這種設(shè)計方式不需要額外配置高壓管和高壓泵等設(shè)備。但是該種給水模式下的水泵連接整體呈現(xiàn)比較突出的分散形式，相應(yīng)的給水系統(tǒng)運維管理難度以及整體造價也相對較高。

由此可知，無論是串聯(lián)給水方式或者并聯(lián)給水方式，它們在實際的應(yīng)用中既有優(yōu)勢也有一定缺點。針對這種情況，在實際的高層建筑消防給排水系統(tǒng)設(shè)計中可以采用減壓閥這種供水方式，其具有操作與運行管理難度小，工程造價比較低且運行可靠性與安全性高等特征與優(yōu)勢。

在高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計中，為了避免出現(xiàn)串聯(lián)問題，以及給水系統(tǒng)減壓閥與水泵不出現(xiàn)水閥在運行中失效的問題，必須要對相應(yīng)給水系統(tǒng)中的減壓閥進行合理調(diào)節(jié)，并要為其設(shè)定一個閥后壓力值，使其可以保持恒定運行狀態(tài)，同時整個系統(tǒng)運作中僅僅需要一套水泵設(shè)備，這樣的給水方式可以大大地降低整體消防給水系統(tǒng)設(shè)計成本。

3 結(jié)束語

總之，消防給排水是高層建筑設(shè)計的一個重要組成部分，其關(guān)系建筑使用功能的發(fā)揮以及居住舒適性。在高層建筑消防給排水系統(tǒng)設(shè)計中，重點做好消防供水系統(tǒng)、消防水泵房、消防排水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、消防給排水管道和消防串并聯(lián)給水幾個方面的設(shè)計工作，從而全面提升消防給排水系統(tǒng)的整體設(shè)計效果。

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