高層建筑消防給水設計方法分析

馬賽

摘要：隨著我國高層建筑的增多，高層建筑消防給水設計遇到的問題和要求也越來越多，在對其進行設計時要充分考慮實際情況，配合市政管道基礎，對消防給水設施實現(xiàn)綜合設計和協(xié)調設計。高層建筑的消防給水系統(tǒng)較為復雜，涉及的因素較多，在設計中要具體分析建筑功能、建筑高度等因素，并制定合適的解決方案，保證消防給水系統(tǒng)的設計質量，保證系統(tǒng)安全可靠，實現(xiàn)火災時滅火保護作用。

關鍵詞：高層建筑;消防給水;設計方法

1導言

高層建筑中消防給水設計是非常關鍵的環(huán)節(jié)，當建筑物發(fā)生火災時，通過消防給水系統(tǒng)可以在第一時間控制火勢，減少損失，也保障了人員生命安全。因此，消防給水設計要求非常嚴格，科學的設計可以節(jié)約施工成本、建筑面積，而且在火災發(fā)生時也能發(fā)揮其作用，滿足撲救工作的需要。鑒于此，文章針對高層建筑消防給水設計方法進行了分析，以供參考。

2高層建筑消防給水設計中現(xiàn)存的問題

2.1消防設計缺乏規(guī)劃

與普通建筑不同的是高層建筑的功能更為復雜，上下高差較大，消防管網(wǎng)復雜且所需壓力較大，系統(tǒng)中需配備儲水設施、加壓設備、穩(wěn)壓設備及滅火設備等，在進行消防給水設計之初，如果不能明確消防設計規(guī)劃，則很可能影響消防設施的功能性。一些高層建筑進行消防給水設計時，通常會參照一些已有的消防設計方案，并未結合建筑功能特點以及消防要求進行具體分析，且缺乏前期規(guī)劃，致使消防設計中存在很多問題和缺陷，為后續(xù)的消防安全帶來了極大的隱患。此外，一些設計人員由于工作經(jīng)驗不足，并不能對建筑整體消防要求進行全面考慮，經(jīng)常出現(xiàn)消防給水系統(tǒng)超壓或壓力不足以及消防聯(lián)動失效等問題，這也是消防設計問題的集中表現(xiàn)。

2.2消防水池及消防水箱設計問題

消防水池有效水容積如果達不到設計要求，會增加安全隱患。尤其是水資源稀缺地區(qū)，總體供水量尚不能滿足消防要求，也有存在生活用水、消防用水共用的情況，在設計時需要同時考慮消防能力以及水資源的合理使用。如果水量不充足，一旦遇到火災發(fā)生很可能影響火勢的控制，不能滿足消防的需要。對于臨時高壓系統(tǒng)，高位消防水箱提供火災初期用水，保證平時消防管網(wǎng)壓力，并在消防聯(lián)動啟泵中起到關鍵作用，如不設水箱或設置位置不合理，將影響消防系統(tǒng)可靠性。

2.3消火栓系統(tǒng)設計缺陷

對于高層建筑消火栓系統(tǒng)設計而言，減壓閥的使用設計極為重要，當系統(tǒng)工作壓力大于2.4MPa或消火栓靜壓超1.0MPa時可有效分區(qū)供水，實現(xiàn)各個區(qū)域消火栓供水壓力的安全可靠。在實際設計中，許多設計人員未對管網(wǎng)壓力進行準確核實，導致消防管道材質規(guī)格與閥前后壓力不匹配，出現(xiàn)滲水、漏水、爆管等問題，嚴重影響整個消火栓系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。另存在消火栓動壓超過0.5MPa，甚至超過0.7MPa的情況，未進行減壓設計或采用減壓穩(wěn)壓型消火栓口，影響火災時消防員的使用安全。

2.4自動噴水滅火系統(tǒng)設計問題

在高層建筑的設計過程中，自動噴水滅火系統(tǒng)較為常見，主要是因為自動噴水系統(tǒng)具有極高的滅火效率。但是在設計中，依舊有一些問題存在。由于系統(tǒng)末端最不利作用面積內噴頭平面布置形式各異，噴頭選用型號不同，選用管材不同，管徑大小不同，流速控制標準不同，導致末端管路水頭損失差異較大。設計時常根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗確定最不利防火分區(qū)水流指示器壓力，導致末端噴頭供水壓力不足。當發(fā)現(xiàn)問題時，后期又調整加壓設備，增大揚程，導致系統(tǒng)超壓，影響供水安全。

3高層建筑消防給水設計方法

3.1消防給水系統(tǒng)科學合理的選擇

在高層建筑消防給水系統(tǒng)設計的過程當中，可以根據(jù)水源、壓力的不同將其分為兩個方面，即常高壓消防系統(tǒng)、臨時高壓消防系統(tǒng)。常高壓消防系統(tǒng)就是任何時刻，在沒有消防水泵的情況下都能保證可靠的水壓與水量，確保消防系統(tǒng)的運行和工作，可采用市政管網(wǎng)直接供水，也可采用高位消防水池。臨時高壓消防系統(tǒng)的組成：高位消防水箱，消防水池及消防水泵房、消防管網(wǎng)及滅火設施。初期消防用水由高位消防水箱提供，平時管網(wǎng)壓力由水箱或增壓穩(wěn)壓設備維持，火災時通過出水管流量開關及消防泵出水干管壓力開關動作，實現(xiàn)消防聯(lián)動，在一定時間內啟動消防水泵滅火。消防設計人員應根據(jù)高層建筑所在地的水源情況，合理地選擇消防水源系統(tǒng)。對消防水源水量、壓力的安全性、可靠性確認，確保真實性。

3.2科學設置消防水池

第一，如項目滿足兩路供水，確保在出現(xiàn)火災時，消防水池可滿足不間斷補水的基礎上，將消防水池的容積合理減小，減小地下室消防水池的面積，從而達到提高綜合效益的效果。第二，相鄰建筑（居住建筑保護面積不超50萬m2;工礦企業(yè)保護半徑不超1200m，占地面積不超200hm2）可以結合實際情況（同一用地紅線，同一物業(yè)管理部門）采用相同的一套消防水池和消防泵房。相應的政府部門也應當做好相應的管理工作，根據(jù)有關設計需求來實施合理的規(guī)劃與控制。

3.3消火栓系統(tǒng)設計要點

在高層建筑消火栓系統(tǒng)設計中，首要問題是確定合理的分區(qū)方式。高層建筑消火栓分區(qū)的標準是控制消火栓口靜水壓力在1.00MPa以下，系統(tǒng)工作壓力不大于2.4MPa，一旦超出該數(shù)值則需要進行分區(qū)給水。通常來說主要有串聯(lián)、并聯(lián)這兩種方法。其中，串聯(lián)分區(qū)具有揚程低、使用功率小等優(yōu)點，對管材耐壓等級要求較低。而并聯(lián)分區(qū)具有不同分區(qū)互相獨立，互不干擾等優(yōu)點，安全性能較高，且并聯(lián)分區(qū)時，兩個分區(qū)可一同使用同一消火栓加壓泵，其優(yōu)點在于占地面積小，電能消耗小且資金投入少等。對于住宅小區(qū)等多棟樓共用一套加壓及穩(wěn)壓系統(tǒng)的情況，要尤為注意整個小區(qū)消火栓分區(qū)的協(xié)調性問題。典型的案例是，小區(qū)已按最高一棟建筑進行了壓力校核，設置消火栓管網(wǎng)的情況下，在進行其他地勢較低的樓棟壓力校核時，出現(xiàn)了不容易發(fā)現(xiàn)的超壓問題，導致該分區(qū)的系統(tǒng)未進行分區(qū)，作為一個技術細節(jié)，應引起設計人員的注意。在開展高層建筑消防給水設計過程中，要求設計人員能夠合理設置消防管網(wǎng)，一旦出現(xiàn)火災，也要確保能夠正常供應消防用水，確保消防工作得以順利開展。在實際設置消防管網(wǎng)時，建筑均布置成環(huán)狀供水管網(wǎng)，管網(wǎng)的輸水干管不少于兩條，當其中一條發(fā)生故障時，其余輸水干管均能滿足設計流量。

3.4自動噴淋系統(tǒng)設計要點

進行自動噴淋系統(tǒng)設計時的要點為，處理好自動噴淋系統(tǒng)與弱電消防聯(lián)動的關系，保證火災時系統(tǒng)能夠自動啟動消防泵。高位消防水箱出水管流量開關，消防泵出水干管壓力開關，報警閥組壓力開關，預作用系統(tǒng)中火災自動報警系統(tǒng)、空壓機壓力開關，均需要和噴淋泵形成聯(lián)動。對于噴頭的布置，需要根據(jù)建筑功能、噴水強度的要求，實現(xiàn)滅火區(qū)域全保護。在噴淋系統(tǒng)設計的過程中，也需要考慮不同樓層的水壓問題，盡可能對水壓進行精準計算，謹防出現(xiàn)水壓過大或者水壓過小的問題。水壓過大容易破壞供水管道，出水過快，導致消防水池儲水量不能滿足噴水時間要求，水壓過小則會達不到噴水強度，影響噴水效果。另要控制好報警閥組和保護區(qū)域的分配，濕式系統(tǒng)和預作用系統(tǒng)控制噴頭數(shù)不宜超過800個，干式系統(tǒng)控制噴頭數(shù)，不宜超過500個，從樓層高差上講，每個報警閥組供水的最高和最低噴頭的高差不宜超過50米。

結束語

總之，高層建筑物當中的消防給水設計具有特殊、復雜的特點，因此，相關設計人員在進行設計前期，要對眾多的因素進行充分考慮，并真正認識到消防給水系統(tǒng)設計的重要性和意義，同時還要不斷地對于其關鍵技術進行仔細的研究。一旦高層建筑當中發(fā)生了火災，確保消防給水系統(tǒng)能夠正常地運用，幫助消防人員和相關工作人員可以第一時間將火災進行撲滅，降低人員與財產(chǎn)等方面的損失。

參考文獻：

[1]陳劍孟.高層建筑給排水消防設計方法[J].居舍，2020（18）：93-94.

[2]魏臣勛.論高層建筑給排水消防設計方法[J].江西建材，2020（09）：55+57.

[3]黃杰.高層建筑給排水消防設計方法的研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（15）：84.

[4]張引.關于高層建筑給排水消防設計[J].建材與裝飾，2016（25）：76-77.