高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法研究

王尚攀

摘要：近年來(lái)，高層建筑火災(zāi)事故頻發(fā)，對(duì)人們生活造成嚴(yán)重危害，同時(shí)也暴露出高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部消防系統(tǒng)設(shè)置不合理的問題，無(wú)法第一時(shí)間對(duì)火情予以控制，造成火勢(shì)不斷蔓延?；诖?，文章以高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的重要性為切入點(diǎn)，闡述給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，指出當(dāng)前給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題，并對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：高層建筑;給排水;消防設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU973? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2022）01-0085-03

給排水消防是建筑中的重要結(jié)構(gòu)，一旦建筑物產(chǎn)生火害災(zāi)情時(shí)，則可通過(guò)建筑內(nèi)部的給排水系統(tǒng)，及時(shí)撲救火災(zāi)，降低人們的財(cái)產(chǎn)損失。特別是對(duì)于高層建筑來(lái)講，如果高層建筑中上部出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，將加大高層住戶的逃離難度，通過(guò)內(nèi)部消防系統(tǒng)，則可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)事故的制約，例如，用戶可通過(guò)消火栓以及各類消防裝置等，對(duì)火情進(jìn)行控制，為專業(yè)消防人員贏取更多的時(shí)間，提高事故解決效率。為此，在對(duì)高層建筑給排水消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合消防系統(tǒng)的運(yùn)行模式、建筑結(jié)構(gòu)等，深度分析不同操控視域下，給排水消防系統(tǒng)所能產(chǎn)生的最大價(jià)值，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化建設(shè)，提高建筑物使用的穩(wěn)定性。文章針對(duì)建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討，僅供參考。

1? 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的重要性探討

高層建筑中給排水消防系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用，可以進(jìn)一步保障用戶財(cái)產(chǎn)及人身安全。但是從給排水消防系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用形式來(lái)看，其在通常情況下屬于擱置狀態(tài)，只有在建筑內(nèi)部出現(xiàn)火害災(zāi)情時(shí)，整體系統(tǒng)才能發(fā)揮出應(yīng)有的消防效果，這就造成大部分建筑體系在設(shè)計(jì)時(shí)，忽略給排水消防系統(tǒng)的部分使用功能，例如設(shè)計(jì)人員消防意識(shí)的匱乏、消防建設(shè)指標(biāo)不合理，都將造成在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中給排水消防系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的救援作用。對(duì)于低層建筑結(jié)構(gòu)來(lái)講，一旦建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可通過(guò)消防車或者是高架水管來(lái)實(shí)現(xiàn)滅火。對(duì)于高層建筑而言，如果高樓層出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，受到樓體結(jié)構(gòu)、樓層位置的影響，傳統(tǒng)的消防措施無(wú)法發(fā)揮出最大的撲救效果，進(jìn)而加大實(shí)際救援難度。此時(shí)，需要高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的消防系統(tǒng)發(fā)揮出正確作用，從建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部來(lái)實(shí)現(xiàn)滅火，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)此，必須針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)給排水消防系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)性的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，可以為建筑物提供一個(gè)安全穩(wěn)定的防火體系，避免因火災(zāi)事故所造成的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)問題。

2? 高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

2.1? 安全性基準(zhǔn)

安全性作為給排水消防系統(tǒng)最主要的控制環(huán)節(jié)，其必須保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中具有一定的持續(xù)性效果，特別是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間未使用的消防設(shè)施來(lái)講，一旦建筑物出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，應(yīng)確保消防設(shè)施立即投入到使用中，才可進(jìn)一步對(duì)火災(zāi)起到抑制作用。通常情況下，建筑給排水消防系統(tǒng)的設(shè)定必須依據(jù)樓層布局、樓層結(jié)構(gòu)等設(shè)定出相對(duì)應(yīng)的消防安全措施，然后結(jié)合管理機(jī)制及設(shè)備養(yǎng)護(hù)機(jī)制等，確保給排水消防系統(tǒng)的運(yùn)作可以起到持續(xù)性的防護(hù)作用，為人們營(yíng)造一個(gè)更為安全的生活環(huán)境。

2.2? 水壓基準(zhǔn)

高層建筑對(duì)于給排水消防系統(tǒng)的供水壓力提出更高的需求，甚至部分樓層水壓需要上升到幾百米的位置，才可實(shí)現(xiàn)對(duì)給排水消防系統(tǒng)的供水驅(qū)動(dòng)。此過(guò)程需要保證實(shí)際供水的水壓滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求，能夠在建筑物出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，第一時(shí)間將水源輸送到各類消防設(shè)施中。對(duì)于此，在針對(duì)高層建筑及排水消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮到水壓與各個(gè)樓層之間所呈現(xiàn)出的線性關(guān)系，例如在對(duì)低樓層供水時(shí)，如果水壓過(guò)大，可能造成對(duì)固有消防設(shè)施的損壞，而如果在高層供水時(shí)，如果水壓不足，則將導(dǎo)致高層建筑內(nèi)的消防設(shè)施無(wú)法噴水。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須制定相對(duì)應(yīng)的水體傳動(dòng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水壓的合理控制，以提高實(shí)際消防性能。

2.3? 管道質(zhì)量基準(zhǔn)

供水管道是承接建筑給排水消防系統(tǒng)運(yùn)行的重要載體，通過(guò)對(duì)水體的輸送保證消防設(shè)施的持續(xù)操作。由于供水管道在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)屬于隱性工程，其在投入使用過(guò)程中是全過(guò)程落實(shí)到建筑工程的全壽命周期內(nèi)，如果因?yàn)楣┧艿蕾|(zhì)量問題所造成的消防系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)作，將逐漸加大后期運(yùn)維難度，這就需要在管道敷設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)格把控材料及管道部件之間的質(zhì)量屬性，盡可能提高管道的應(yīng)用壽命。

3? 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)存在的問題

高層建筑給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，可以確保在建筑物發(fā)生火害災(zāi)情時(shí)，及時(shí)利用消防設(shè)備消滅火源，為人們提供安全保障。但是從目前設(shè)計(jì)形式來(lái)看，高層建筑給排水，消防設(shè)計(jì)仍存在一系列的問題，具體如下。

3.1? 設(shè)計(jì)思考不周全

在當(dāng)前技術(shù)設(shè)備的不斷更新下，建筑給排水消防系統(tǒng)所搭載的各個(gè)設(shè)施也面臨著優(yōu)化更新，這就需要在原有的消防體系上進(jìn)行拓展，實(shí)現(xiàn)消防設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。但是從實(shí)際設(shè)計(jì)角度來(lái)看，大部分設(shè)計(jì)人員在前期規(guī)劃過(guò)程中并未考慮到建筑及排水消防系統(tǒng)本身的拓展功能，例如針對(duì)增壓泵來(lái)實(shí)現(xiàn)供水壓力的調(diào)節(jié)，在新技術(shù)、新工藝的支撐下，新型增加泵設(shè)備所呈現(xiàn)出的功能也更為完整。然而在此類設(shè)備更新時(shí)，部分設(shè)備由于型號(hào)參數(shù)的不對(duì)等將無(wú)法正確匹配到原有的空間結(jié)構(gòu)中，這就造成設(shè)備與消防系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)作，進(jìn)而引發(fā)實(shí)際安裝或者是使用等問題。

3.2? 消防設(shè)施安裝位置不規(guī)范

感應(yīng)噴頭與警報(bào)裝置是在火情發(fā)生時(shí)，第一撲救載體，例如當(dāng)室內(nèi)煙量達(dá)到煙感系統(tǒng)的報(bào)警指標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將把此類報(bào)警及時(shí)反饋到主系統(tǒng)中，啟動(dòng)噴淋裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)的警報(bào)。但是從現(xiàn)階段設(shè)計(jì)模式來(lái)看，大多數(shù)噴頭或者是報(bào)警裝置存在設(shè)計(jì)不規(guī)范的問題，其與整體空間位置不匹配，使設(shè)備無(wú)法發(fā)揮出功能，在一定程度上降低消防救援的效率。

3.3? 管道材料質(zhì)量出現(xiàn)紕漏

供水管道作為給排水消防系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，然而大部分建筑企業(yè)在開發(fā)項(xiàng)目時(shí)，受到相關(guān)經(jīng)濟(jì)成本的制約，建筑企業(yè)非法使用不合格、不達(dá)標(biāo)的管道材料。造成在后期使用過(guò)程中，整個(gè)供水系統(tǒng)存在管道爆裂的問題，降低消防系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至在火情出現(xiàn)時(shí)，無(wú)法第一時(shí)間通過(guò)管道來(lái)實(shí)現(xiàn)持續(xù)性的供水，延誤第一救援時(shí)間。

4? 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法

4.1? 高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）消防水池設(shè)計(jì)

在對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須依據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)與空間布局，合理科學(xué)的規(guī)劃消防系統(tǒng)運(yùn)行的水池設(shè)備，確保建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，水池中含有的水量足以完成救援工作。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)總用水量及補(bǔ)水量之間的差異性進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，確保日常維護(hù)及水池水體可以滿足實(shí)際使用訴求。這就需要消防水池的設(shè)計(jì)與高層建筑其他用水載體相隔離開，例如，消防水池與生活水池的獨(dú)立設(shè)定，避免消防水池內(nèi)的水體受到污染。此外，綜合考慮消防水池在全壽命周期內(nèi)呈現(xiàn)出的變化屬性，因?yàn)樗w中本身所含有的微生物對(duì)于儲(chǔ)存裝置來(lái)講，屬于一個(gè)長(zhǎng)期性滲透過(guò)程，一旦水體發(fā)生變質(zhì)與水池裝置發(fā)生反應(yīng)的話，會(huì)在一定程度上造成水箱的腐蝕，甚至是穿透。為此，應(yīng)定期檢查水池應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的運(yùn)維及檢修方案，然后針對(duì)樓層間隔來(lái)設(shè)定出合理的水池布置規(guī)模，保證消防供水的前提下，盡可能地降低經(jīng)濟(jì)成本的支出。

（2）噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高層建筑物內(nèi)噴水系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，是依據(jù)集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)等將自動(dòng)噴淋系統(tǒng)與水泵之間進(jìn)行對(duì)接，然后通過(guò)終端控制系統(tǒng)的采集，及時(shí)比對(duì)出當(dāng)前建筑環(huán)境內(nèi)部所承載的各類指標(biāo)是否達(dá)到噴淋系統(tǒng)的啟動(dòng)需求。一旦檢測(cè)到建筑物內(nèi)的煙量及熱量超標(biāo)時(shí)，則噴水系統(tǒng)將執(zhí)行自啟動(dòng)指令，對(duì)當(dāng)前區(qū)域進(jìn)行噴水，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，使管理人員明確火情災(zāi)害的產(chǎn)生區(qū)域。在對(duì)自動(dòng)化噴水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的空間布局，然后依據(jù)樓層與樓層之間的間隔、房間與公共區(qū)域的間隔，合理設(shè)定滅火噴淋裝置之間的距離。此外，還應(yīng)將噴水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的用水量及噴射壓力進(jìn)行設(shè)置，這樣才可保證水體資源的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步作用到整個(gè)噴淋裝置中，對(duì)當(dāng)前區(qū)域進(jìn)行滅火處理，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（3）防火卷簾設(shè)計(jì)

防火卷簾是阻隔火情蔓延的重要裝置，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須依據(jù)整個(gè)空間屬性以及居民在發(fā)生火情時(shí)，撤離現(xiàn)場(chǎng)的第一路徑，綜合得出相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)，防火卷簾的應(yīng)用是對(duì)火情進(jìn)行阻隔，這就需要在對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)，必須要求具備內(nèi)高溫的性能，且與防火卷簾相關(guān)聯(lián)的各類機(jī)械部件也應(yīng)保證在高溫環(huán)境下的正常操作。此外，防火卷簾的設(shè)定必須與噴淋系統(tǒng)及消防設(shè)施搭配使用，綜合考慮到整個(gè)空間布局下發(fā)生火情時(shí)，防火卷簾與各類消防設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中所能產(chǎn)生的最大滅火效果，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的防火功能。

4.2? 高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）給水管道設(shè)計(jì)

高層建筑給水管道的設(shè)定必須遵循科學(xué)性原則，保證整個(gè)管道在承載水體流動(dòng)的同時(shí)，可以在同等壓力釋放下滿足多功能訴求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)持續(xù)性的水體供給?？紤]到水體在長(zhǎng)時(shí)間沉浸下，其本身存在的微生物將對(duì)鍍鋅鋼管造成嚴(yán)重的侵蝕現(xiàn)象，且伴隨著內(nèi)部管道的流通，此類水資源污染將擴(kuò)散到整個(gè)管道內(nèi)，進(jìn)一步影響供給水管道的運(yùn)行效率。對(duì)于此，針對(duì)給排水管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免傳統(tǒng)鍍鋅管道，并采用具有抗腐蝕性、高穩(wěn)定性能的塑料PVC材質(zhì)來(lái)進(jìn)行安裝與使用，只有這樣，通過(guò)整體結(jié)構(gòu)的布局，才可真正實(shí)現(xiàn)水體在給排水系統(tǒng)中運(yùn)行的持續(xù)性，當(dāng)高層建筑遭受火災(zāi)時(shí)，可以及時(shí)通過(guò)PVC材質(zhì)的給水管道輸送水資源。

（2）給水方式設(shè)計(jì)

在對(duì)水體供給模式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為保證給水系統(tǒng)可以正確將水體資源合理分布到各個(gè)消防機(jī)構(gòu)中，則應(yīng)針對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)以及不同建筑層，對(duì)于水體供給的壓力需求值，設(shè)定出相對(duì)應(yīng)的機(jī)制。與此同時(shí)，應(yīng)結(jié)合給水管道與建筑物地下或者是高層的水箱，設(shè)定出相對(duì)應(yīng)的循環(huán)式供水機(jī)制，保證在任何情況下，水體資源可以充分落實(shí)到各個(gè)用水設(shè)備中，一旦建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生火情時(shí)，則可迅速啟動(dòng)給水裝置，然后利用水資源供給的最簡(jiǎn)化原則，實(shí)現(xiàn)水體輸送的就近補(bǔ)給，進(jìn)一步提高集水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.3? 高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其本身起到的作用是將建筑體內(nèi)的生活用水以及各類雨水、廢水等進(jìn)行集中處理與排放，降低建筑結(jié)構(gòu)的運(yùn)行壓力。為此，針對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合水管道的實(shí)際走向，科學(xué)性規(guī)劃出高層建筑排水系統(tǒng)，令其在投入使用過(guò)程中可以正確支撐建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水循環(huán)需求。與此同時(shí)，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部居住用戶數(shù)量較多，如果高層建筑結(jié)構(gòu)仍然按照中低層建筑結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，極有可能在用水及排水高峰期產(chǎn)生堵塞的問題，這就需要在排水方式以及各類排水指標(biāo)設(shè)定時(shí)，應(yīng)盡量擴(kuò)大實(shí)際排水參數(shù)。結(jié)合高層建筑的使用需求，例如居民區(qū)、商業(yè)住宅區(qū)或者是辦公區(qū)等，設(shè)定出相對(duì)應(yīng)的排水規(guī)格，依據(jù)不同區(qū)域來(lái)設(shè)定出縱向交互的排水獨(dú)立結(jié)構(gòu)，結(jié)合輔助通氣管，確保在管道排水過(guò)程中，其所產(chǎn)生的壓力差不會(huì)對(duì)管道本體造成影響。此外，生活廢水的排放標(biāo)志著排水管道實(shí)際投入使用過(guò)程中呈現(xiàn)一個(gè)全天候的運(yùn)行狀態(tài)，這就需要材料選取及管線布局等必須嚴(yán)格按照建筑基準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，以確保在投入使用過(guò)程中，可以在其生命周期內(nèi)發(fā)揮出最大的價(jià)值，以保障建筑物排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在針對(duì)雨水進(jìn)行排水處理時(shí)，則必須考慮到外部排水裝置在建造過(guò)程中不會(huì)因?yàn)橛晁a(chǎn)生管道侵蝕的作用，應(yīng)注意管道與建筑結(jié)構(gòu)之間的密閉性，防止發(fā)生雨水滲透問題。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是保證建筑結(jié)構(gòu)投入使用的重要安全保障，在相關(guān)技術(shù)工藝、設(shè)備、方案的設(shè)計(jì)與執(zhí)行下，最大限度地強(qiáng)化消防系統(tǒng)的運(yùn)行功能，提高建筑物在產(chǎn)生火情時(shí)的響應(yīng)效率。為此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須綜合考慮建筑各類功能所呈現(xiàn)出的基本特征，然后結(jié)合給排水系統(tǒng)與消防系統(tǒng)之間的關(guān)系，科學(xué)性地設(shè)定出規(guī)劃方案，確保各類系統(tǒng)的可實(shí)施性，滿足高層建筑的實(shí)際使用需求。

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Researches on water supply design in high-rise buildings

Wang Shangpan

（Fire Rescue Section of Linshu County，Linyi Municipal，Shandong Province Shandong? Linyi? 276700）

Abstract：In recent years， fire accidents in high-rise building occur frequently， causing serious harm to people's lives， but also exposed the problems existing in internal fire protection design in high-rise buildings. These appliances can not control the fire right the first time， resulting in wider spreading of accidents. Considering the importance of high-rise building water supply system， the author settles down the design standard of water supply system for fire protection， points out the existing problems in these systems， and analyzes thefeasible design planning.

Keywords：high-rises;water supply and drainage system;fire protection design

3934500338298