高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

燕濤

摘 要：隨著我國人口數(shù)量的增多，人們對高層建筑的需求量也在逐漸增大，現(xiàn)階段的高層建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)的主體，與多層建筑相比，高層建筑的消防安全問題更為突出。大部分高層建筑均存在容納人數(shù)多，樓層基數(shù)大的特性，這為人員疏散帶來了較大的難度，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果沒有較為完善的消費(fèi)設(shè)施則會造成較大的事故影響。因此，對高層建筑中給排水消防設(shè)計(jì)的問題展開研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：高層建筑給排水;消防設(shè)計(jì);關(guān)鍵技術(shù)

1火災(zāi)的起因

火災(zāi)是由燃燒引起的災(zāi)變?；馂?zāi)發(fā)生必須具備三個(gè)條件（即燃燒三要素）。①有火源或達(dá)到燃點(diǎn)的熱源;②有可燃物質(zhì);③有助燃的空氣（或氯、溴等強(qiáng)氧化劑）。三者若按定比例有機(jī)會結(jié)合便會發(fā)生燃燒，當(dāng)燃燒失去控制時(shí)，便會發(fā)生火災(zāi)。一般的建筑物中都存在著可燃物質(zhì)，而火源比比皆是。對于現(xiàn)代建筑物，特別是高層建筑，主體結(jié)構(gòu)雖不可燃，但由于功能日趨復(fù)雜，故火災(zāi)時(shí)有發(fā)生造成巨大損失的因素概括如下。①人為因素。如未熄煙頭、玩火、煙花爆竹、垃圾、縱火等。②設(shè)備原因。如設(shè)備高熱、產(chǎn)生電火花、燃爐引燃電焊等。③自然原因。如雷擊放電、地震、自燃等。

2高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)需要滿足的幾點(diǎn)要求

2.1安全性要求

高層建筑的樓層數(shù)以及規(guī)模相對較大，在進(jìn)行給排水消防設(shè)計(jì)時(shí)首先需要考慮的便是讓消防栓覆蓋整個(gè)建筑空間，不得留有消防死角，從根本上提升高層建筑的整體安全性。除此之外，還需考慮給排水工程的使用性能，使其能夠滿足不同階段人們的用水需要以及排水需求。尤其需要加強(qiáng)對消防設(shè)計(jì)的關(guān)注，從安全角度和適用性角度考慮，保障消防系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，為高層建筑的安全使用保駕護(hù)航。

2.2供水水壓要求

為了滿足城市人口的居住需求，高層建筑物的建筑層高也有所提升，其中部分建筑物甚至達(dá)到上百米，這也意味著進(jìn)行給排水工程施工時(shí)，需要考慮到供水壓力的問題。目前來看，高層建筑有賴于市政管網(wǎng)供水，但為了減少水資源浪費(fèi)，國家針對供水壓力做出了明確的規(guī)范限制。而市政供水的壓力難以滿足高層建筑的供水需求，在針對高層建筑的給排水工程進(jìn)行施工時(shí)，首先需要解決的便是供水壓力問題，尤其是消防設(shè)施的使用也對供水壓力提出了更高的要求。一般來講，需要在高層建筑中加設(shè)單獨(dú)的泵水設(shè)施方能保障供水質(zhì)量，且為消防工作提供充足的水量支持。但同時(shí)供水壓力也不宜過大，需在滿足消防用水需求的基礎(chǔ)上，盡量控制水壓，以免造成不必要的水資源浪費(fèi)。

2.3管道材質(zhì)與性能要求

給排水施工中，常用的管材以塑料材質(zhì)為主，考慮到高層建筑對給排管道的高壓需求，所選擇的管材材料必須滿足高壓需求，即具備較好的強(qiáng)度和耐高壓能力。尤其是與消防栓連接的給排水管道需要具備更強(qiáng)的抗壓能力，確保在發(fā)生火情時(shí)，水的壓力能夠滿足救援要求。

3建筑室內(nèi)給排水消防設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

在當(dāng)前我國消防的設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)的消防設(shè)計(jì)并不能符合相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，存在諸多的安全隱患和問題，嚴(yán)重影響著人民群眾在生活中的安全。其重點(diǎn)是在一些農(nóng)村、小城市的一些單位以及其他供給場所中，所設(shè)計(jì)并執(zhí)行的消防方案中，主要的消防方式是一些滅火器、消防栓系統(tǒng)等，如果發(fā)生了一些火災(zāi)，它們并不能產(chǎn)生較大的作用，進(jìn)而造成嚴(yán)重的影響。當(dāng)前，為了進(jìn)一步加大在消防方面的力度，國家制定了一系列措施和政策強(qiáng)化了在室內(nèi)消防方面的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在室內(nèi)消防中，以消防栓作為基礎(chǔ)，并設(shè)計(jì)周邊的自動噴淋的滅火系統(tǒng)，進(jìn)而在發(fā)生了緊急的消防事故時(shí)，可以最大化減小火勢，為人們增加更多的逃離時(shí)間。

在一些高層的建筑室內(nèi)給排水的設(shè)計(jì)中存在較多的問題，消防栓和自動噴淋滅火系統(tǒng)中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對于建筑設(shè)計(jì)中全局意識較為淡薄，使得在進(jìn)行室內(nèi)給排水的設(shè)計(jì)過程中，無法準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出全面綜合的消防設(shè)計(jì)方案。而且在具體設(shè)計(jì)的過程中，消防栓的位置、數(shù)量等設(shè)置得不合理，在設(shè)計(jì)中更多的是依靠之前積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不是根據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)要求、室內(nèi)的具體布局等進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的消防系統(tǒng)并不能起到最佳的作用。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對于周邊的水源并不了解，進(jìn)而在具體的施工過程中，無法按照準(zhǔn)確的規(guī)范和要求設(shè)置輸水箱、消防池以及對應(yīng)的水泵接合器，導(dǎo)致在遇到一些火災(zāi)時(shí)，無法正確地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，無法減小火勢的大小。相關(guān)的給排水管的設(shè)計(jì)布局不合理，在具體的設(shè)計(jì)中，排水管并沒有與消防排水設(shè)計(jì)相結(jié)合。從當(dāng)前我國室內(nèi)建設(shè)設(shè)計(jì)中，已經(jīng)明確禁止設(shè)置鐘罩式地漏，但是在實(shí)際的過程中依舊有著家庭裝修以及個(gè)別項(xiàng)目中使用地漏的情況發(fā)生。這主要是因?yàn)殓娬质降芈┦且环N水封式地漏，這便導(dǎo)致它的地面不能積水，而因?yàn)榈芈┑脑O(shè)計(jì)又往往低于地面，使得一些灰塵和垃圾十分容易進(jìn)入地漏中，使得地漏出現(xiàn)堵塞以及水封的蒸發(fā)而失去排水以及阻隔下水道功能。

4高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1布置系統(tǒng)管網(wǎng)

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的首要重點(diǎn)研究內(nèi)容就是管網(wǎng)布置。管網(wǎng)作為最基礎(chǔ)的設(shè)施，關(guān)系著整體設(shè)計(jì)能否取得實(shí)際成效，是保障整個(gè)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵，對于高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)能否發(fā)揮作用起著決定性的作用。在設(shè)計(jì)階段，要充分考慮整個(gè)工程的主體，結(jié)合高層建筑的現(xiàn)場環(huán)境條件設(shè)置合理的給排水消防系統(tǒng)，既布置豎向環(huán)狀管網(wǎng)，同時(shí)適當(dāng)布置水平環(huán)狀網(wǎng)，確保給排水消防設(shè)計(jì)能夠滿足使用需要，在發(fā)生火災(zāi)安全隱患時(shí)能夠準(zhǔn)確地將水通過管網(wǎng)輸送并撲滅火災(zāi)。因此，必須設(shè)計(jì)好系統(tǒng)管網(wǎng)，并按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建設(shè)，確保管網(wǎng)的質(zhì)量和功能滿足要求，這樣才能確保日后高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)采取行之有效的措施進(jìn)行救助行動。由于高層建筑在施工過程中涉及很多行業(yè)，針對不同的行業(yè)設(shè)計(jì)的管網(wǎng)也不相同，即使是同行業(yè)之間的系統(tǒng)管網(wǎng)也是不同的，但無論什么行業(yè)，都要深入現(xiàn)場調(diào)查，充分了解管網(wǎng)的實(shí)施應(yīng)用情況，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)計(jì)出合理的方案，確保設(shè)計(jì)有效。系統(tǒng)管網(wǎng)一定要按照行業(yè)管網(wǎng)設(shè)計(jì)來進(jìn)行排列，根據(jù)行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，這樣才可以確保關(guān)鍵技術(shù)中最基礎(chǔ)的管網(wǎng)設(shè)計(jì)的安全性。

4.2自動滅火設(shè)計(jì)

當(dāng)前，自動滅火技術(shù)可以對室內(nèi)建筑中出現(xiàn)的火災(zāi)等進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而減少火災(zāi)地火災(zāi)帶來的經(jīng)濟(jì)損失等。在自動滅火技術(shù)中，主要的組成結(jié)構(gòu)是一些溫控報(bào)警器、探測器、通信器以及滅火裝置等其他組成零部件。在對自動滅火技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，重點(diǎn)是要控制該技術(shù)與自動噴淋系統(tǒng)之間的結(jié)合力度，其中溫控器和探測器的使用性能是受其自身的控制的。因而，在對室內(nèi)建筑給排水消防設(shè)計(jì)的過程中，要對自動噴淋系統(tǒng)在的警鈴裝置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，即要保證可以使相關(guān)人員聽到警鈴的聲音，還要確保該系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。一般在進(jìn)行對噴淋系統(tǒng)中的噴頭的設(shè)置中，常見的類型是吊頂?shù)暮蜔o吊頂?shù)膬煞N類型。在具體的設(shè)計(jì)中，根據(jù)具體要求選擇適合的噴頭類型，一定要科學(xué)合理化地控制噴頭與梁之間的距離。而在一些高層的建筑物的地下層或者是車庫中，噴淋滅火系統(tǒng)是根據(jù)可能發(fā)生的最大火災(zāi)的趨勢所需要的水流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而能夠在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以最大化地減小火勢，保證滅火的有效性。

4.3消防排水技術(shù)

通過對排水量的合理評估，選擇合適的排水管規(guī)格，若是排水管布設(shè)與其他管道交叉，則需按照有壓管避讓無壓管，給水管與風(fēng)管緊貼并在排水管下方，在電氣管道下方繞行的原則。一般來說，地下室是高層建筑消防排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)位置，盡量采用獨(dú)立設(shè)置的方式，將地下室中的積水有效的排出。把低于基坑的排水集水池設(shè)置在消防電梯井基坑附近，做好基坑和集水池間的排水管預(yù)埋設(shè)計(jì)。在消防排水系統(tǒng)中配備備用泵，在電梯門口設(shè)計(jì)擋水設(shè)施，并對消防電源進(jìn)行防水保護(hù)，對消防排水泵進(jìn)行安全保護(hù)設(shè)計(jì)，預(yù)防電機(jī)短路而使排水系統(tǒng)癱瘓，確保電梯系統(tǒng)較高排水效率以及運(yùn)行的安全性。除此之外，地上消防排水應(yīng)注意對于消防重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)設(shè)計(jì)專用排水管道，并確保其運(yùn)行有較好的獨(dú)立性。同時(shí)，按照消防分區(qū)設(shè)計(jì)獨(dú)立排水系統(tǒng)，避免排水互流而引起樓層滲水等問題。做好地下室與地上層樓層的排水預(yù)防措施，以免建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞。

4.4水泵房和消防水池設(shè)計(jì)

高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的是水資源的運(yùn)行情況，其中，水泵房設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水泵房作為整個(gè)消防給水系統(tǒng)的關(guān)鍵，決定著高層建筑消防設(shè)計(jì)能否取得實(shí)際成效。水泵房要保證消防給水的水壓和水量，應(yīng)確保水泵房設(shè)計(jì)中的水資源足夠充分，即消防水池儲水量充足，有效容積要滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)外消防用水量要求。在高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)中，水泵房是高層建筑中發(fā)生火災(zāi)時(shí)的關(guān)鍵設(shè)施，只要水泵房可以正常工作，那么高層建筑中人們的安全就可以暫時(shí)得到保障。因?yàn)樗梅渴亲铌P(guān)鍵的部分，所以在高層建筑中安裝水泵房，首先，要選擇非常安全的地方，一定要確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，水泵房能夠正常工作，防止自動噴水等滅火設(shè)施動作后的水積聚導(dǎo)致泵房內(nèi)消防水泵等設(shè)備被淹;其次，要保證水泵房水的供給和水壓的平穩(wěn);最后，應(yīng)該對水泵房進(jìn)行定期檢查，安排專人定期進(jìn)行維護(hù)，監(jiān)測消防水泵性能，減少水泵房故障情況，避免出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)水泵房不能有效工作。

4.5消火栓設(shè)計(jì)

平時(shí)生活中消火栓是十分常見的，各個(gè)大樓的旁邊都會設(shè)計(jì)消火栓，包括高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)也不例外，必須根據(jù)現(xiàn)場的建筑情況，合理設(shè)計(jì)安裝消火栓。消火栓設(shè)計(jì)作為高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的一部分，為了保證消火栓可以正常使用，就要控制好水壓，這樣水才可以順利地噴灑，有效實(shí)施滅火?！断澜o水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）規(guī)定高層建筑消火栓栓口動壓不得低于0.35MPa，但壓力過高也不行。實(shí)踐表明，室內(nèi)消火栓配置直流水槍，操作直流水槍射水時(shí)水槍反作用力若超過200N，一名消防隊(duì)員將難以掌控其進(jìn)行滅火撲救。DN65消火栓口水壓如大于0.50MPa，水槍反作用力將超過220N;如果栓口壓力大于0.70MPa，水槍反作用力將大于350N，兩名消防隊(duì)員也難以掌控進(jìn)行滅火。因此，設(shè)計(jì)人員在高層建筑消火栓設(shè)計(jì)中，需將消火栓系統(tǒng)各樓層的水壓計(jì)算準(zhǔn)確后再進(jìn)行布設(shè)，對消火栓進(jìn)行減壓設(shè)計(jì)。否則，消火栓栓口壓力過低則達(dá)不到水槍滅火充實(shí)水柱要求，過高則消防員無法掌控其進(jìn)行滅火。

結(jié)束語：

綜上所述，高層建筑物當(dāng)中的給排水及消防設(shè)計(jì)具有特殊、復(fù)雜的特點(diǎn)，因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)前期，要對眾多的因素進(jìn)行充分的考慮，并真正地認(rèn)識到給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性和意義，同時(shí)還要不斷地對于其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)的研究。一旦高層建筑當(dāng)中發(fā)生了火災(zāi)，確保排水系統(tǒng)能夠正常地運(yùn)用，幫助消防人員和相關(guān)工作人員可以第一時(shí)間將火災(zāi)進(jìn)行撲滅，降低人員與財(cái)產(chǎn)等方面的損失。

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