葛鵬　周麗靜

【摘 要】 本文從高層建筑消防給排水系統(tǒng)構(gòu)成出發(fā)，針對高層建筑給排水消防設(shè)計要點進行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑；給排水消防；設(shè)計

一、高層建筑消防給排水系統(tǒng)組成要素概述

高層建筑的消防給水系統(tǒng)由消火栓系統(tǒng)與噴淋系統(tǒng)兩大部分組成。消火栓系統(tǒng)由消防水池、高位消防水池、消防泵、穩(wěn)壓系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、消火栓等組成。噴淋系統(tǒng)由消防水池、高位消防水池（與消火栓系統(tǒng)合用）、消防泵、穩(wěn)壓系統(tǒng)、報警閥組、壓力開關(guān)、水力警鈴、信號閥、水流指示器、管道系統(tǒng)、噴淋頭、末端試水裝置、壓力流量控制部分等組成。根據(jù)《高層建筑設(shè)計的防火規(guī)范》的第7.3.6條文規(guī)定，“高層建筑室外消防栓的數(shù)量可以按照規(guī)范中的第7.2.2條文進行計算和確定。每個消防栓經(jīng)過計算的水量都應(yīng)在10L/s～15L/s。但是，在工程建筑設(shè)計規(guī)范的條文規(guī)定中，有人認(rèn)為：室外消防栓的數(shù)量是保證建筑物失火時，可以有足夠的水量，其中這包括兩個部分：室內(nèi)和室外。然而，根據(jù)條文規(guī)定的解釋，我認(rèn)為有些超過了，因為室外的消防栓是失火時，室外的消防用水的取水口，應(yīng)該按照室外的情況和區(qū)域來理解和考慮[1]。如果室外的管道區(qū)域的水流量一旦被確定，就算在高層建筑中設(shè)置再多的消防栓，總的管道區(qū)域的水流量也是一定的。如果在對高層建筑進行室內(nèi)消防用水的設(shè)計時，把室內(nèi)的消防用水存到室外的消防水池，這時一般的水量計算方法就按照室外消防用水量來確定。因此，對消防用水量的計算就應(yīng)該按照室內(nèi)外總的用水量來計算，并且，在高層建筑設(shè)計防火規(guī)范條例7.4.5.3的條文中規(guī)定，消防的水泵要設(shè)計在室外，方便消防車進行使用的地點。并且它與室外的消防水池、消防栓的距離最好在15m～45m之間，根據(jù)它規(guī)定的設(shè)計距離，我們也能知道水泵的接合器一定是安排在室外的。因此，在布置消防栓的接合器時，一定要考慮它們之間的集中性，以便計算室外設(shè)計消防栓的數(shù)量。一旦在設(shè)計中出現(xiàn)的室內(nèi)消防系統(tǒng)過多時，就要多接一些水泵接合器，并進行分散布置，如有需要就額外的加一些室外的消防栓。

二、高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計要求

1、高層建筑消防給水設(shè)計要求

高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計要求主要包括：1）依據(jù)所建工程高度設(shè)計及選用與之相匹配的消防設(shè)施；2）在設(shè)計中盡可能設(shè)計通過用水來滅火作為主要滅火工具，兼顧其它輔助滅火工具；3）由于高層建筑樓層較高，救火難度大，盡可能考慮設(shè)計為能夠通過人員自救的方式逃離火災(zāi)現(xiàn)場。

2、高層建筑消防排水設(shè)計要求

高層建筑消防排水設(shè)計所要遵循的原則是：盡可能減少火災(zāi)發(fā)生時滅火后所產(chǎn)生的水能夠及時排除，防止排水不及時長時間水侵建筑主體或建筑內(nèi)的設(shè)施造成二次損失；具體要求為：1）充分利用建筑雨水管作為排水管道，并對雨水管采取相關(guān)的返溢措施；2）在建筑的重點消防區(qū)域設(shè)置專用排水管道；3）在設(shè)計過程中應(yīng)考慮上層水滲透下下層的情況，尤其是地下室以上樓層消防排水的預(yù)防，避免地下室存積大量的水對建筑基礎(chǔ)造成破壞；4）各個消防分區(qū)排水應(yīng)嚴(yán)格的區(qū)分，防止各消防分區(qū)排水相互流通；5）對消防排水泵設(shè)計安全保護措施；防止排水侵入水泵電機造成短路，影響排水系統(tǒng)的正常運行。

三、高層建筑給排水消防設(shè)計

1、消防的串聯(lián)、并聯(lián)給水設(shè)計

高層建筑的特點有樓層高、避難層多，所以，一般它們均采用串聯(lián)的給水系統(tǒng)。而在我國當(dāng)前樓層高400m以上的，采用的消防給水形式都是串聯(lián)給水設(shè)計。但是，因為它減少了豎向的立管，消防泵的壓力和管件的壓力就都減少了，從而增加了它的可靠性。并且，分區(qū)的消防給水運用這種方法都可以達(dá)到互不干擾的模式，但是，它的維護和管理還是比較困難的，造價也是比較高的。使用串聯(lián)的給水方法，消防水泵的壓力會相近，這種設(shè)計就不需要高壓泵和高壓管了。但是，它的水泵連接還是比較分散的，同樣的，維護和管理也比較困難，造價也比較高。減壓閥的供水方式：這套給水的方式造價低，操作簡單，管理上也比較方便，可以說它是可以保證經(jīng)濟，又安全可靠的。在高層的建筑中，為了防止出現(xiàn)串聯(lián)問題，系統(tǒng)的減壓閥和水泵不出現(xiàn)出水閥失效的問題，就要調(diào)節(jié)減壓閥。并為它設(shè)定一個閥后的壓力，使它保證恒定，并且，它只需要一套水泵、一套水泵的接合器、一座大水箱和一套電器的相應(yīng)設(shè)備，這就使得造價大大的降低了。

2、消防電梯間消防栓的設(shè)置

通常而言，高層建筑火災(zāi)發(fā)生時，消防人員都是通過使用消防電梯達(dá)到火災(zāi)區(qū)域進行滅火救援。所以應(yīng)根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》在消防電梯間的井底設(shè)置排水設(shè)施，避免電梯間在救火過程中存積大量的水影響排水泵及電梯的正常工作和運行。一般是在消防電梯井底設(shè)置集水坑或者蓄水池，并同排水水泵與排水管連接。

3、高壓制和臨時高壓制。

由于消防車的供用是有限的，而消防建筑對高層建筑來說又比較重要，所以，為了樓層的安全性和可靠性給高層建筑提供自救的消防給排水系統(tǒng)也是必須的。所以，就分有高壓制和臨時高壓制兩種方法。其中，高壓制的消防系統(tǒng)在遇到火災(zāi)時，是不用水泵進行給水的，它的工作狀態(tài)是處于重力狀態(tài)下，安全可靠。而臨時的高壓系統(tǒng)往往是受建筑物限制的，它常用于一些機房和少量的工房里，它的布局一定要有安全性，從各個方面有效地保護人員活動密集的場所。臨時高壓消防給水系統(tǒng)是指在給水管道內(nèi)平時水壓不高，其水壓和流量不能滿足最不利點的滅火需要，在水泵站（房）內(nèi)設(shè)有消防水泵，當(dāng)接到火警時，啟動消防水泵使管網(wǎng)內(nèi)的壓力達(dá)到高壓給水系統(tǒng)水壓要求的給水系統(tǒng)。采用屋頂消防水池、消防水泵和穩(wěn)壓設(shè)施等組成的給水系統(tǒng)以及氣壓給水裝置，采用變頻調(diào)速水泵恒壓供水的生活（生產(chǎn)）和消防合用給水系統(tǒng)均為臨時高壓消防給水系統(tǒng)。

4、自噴末端試水裝置設(shè)置

自噴末端試水裝置有以下幾部分組成：截止閥、壓力表、試水接頭以及排水漏斗；自噴末端試水裝置是高層建筑消防驗收及檢查的重要設(shè)施之一，可通過該裝置對消防噴淋系統(tǒng)的工作壓力情況進行準(zhǔn)確判斷，判斷其工作壓力是否滿足消防規(guī)范要求；但就目前的高層建筑自噴末端試水裝置設(shè)置情況來看，筆者發(fā)現(xiàn)存在設(shè)置位置不合理不規(guī)范問題；建議在自噴末端試水裝置問題上應(yīng)在結(jié)合建筑物實際的基礎(chǔ)上按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》進行設(shè)計。保證該裝置設(shè)置位置合理規(guī)范，滿足消防規(guī)范要求[2]。

5、水箱和水泵

高層的設(shè)計中，水箱和水泵也是設(shè)計的重點，對于高層的重力系統(tǒng)而言，消防所用的水都放在高壓水箱里，為消防工作提供足夠的建筑用水。從而，使得水泵在水災(zāi)來臨時能及時的派上用場，使高層消防安全可靠。從現(xiàn)行的規(guī)范及所見到的資料里都沒有明確消防水箱中的消防儲水量是一個18m3還是兩個18m3。即一般的將GB50045-95中的18m3理解為消火栓系統(tǒng)室內(nèi)10min消防用水（故近日有將高位水箱中之10min消防儲水量定為24m3，因室內(nèi)消火栓用水量為40L/s）；將GBJ84-85中的18m3理解為自動噴水滅火系統(tǒng)10min消防儲量（與原GBJ45-82第6.2.3建筑物內(nèi)自動噴水滅火設(shè)備的用水量，按30L/s計算巧合）。因此設(shè)計消防栓與自動噴水滅火系統(tǒng)同時存在時出現(xiàn)高位水箱中的消防儲量為36m3。

四、高層建筑給排水消防系統(tǒng)設(shè)計需注意的要點

1、高層建筑消防安全排氣、通風(fēng)管道的設(shè)置

之所以在高層建筑消防設(shè)計中考慮設(shè)置排氣、通風(fēng)管道，其主要目的是為了能夠凈化建筑物室內(nèi)的空氣，同時在火災(zāi)發(fā)生時能夠及時間建筑物室內(nèi)的有毒有害氣體排出，防止人員吸入大量的有毒氣體造成傷害；一般在設(shè)計過程中應(yīng)考慮使用非燃性的材質(zhì)的排氣、通風(fēng)管道，以防火災(zāi)發(fā)生時管道在高溫環(huán)境下燃燒融化[3]。

2、消防水泵出口處放水閥和穩(wěn)壓回流措施

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定要求，在消防水泵供水管上應(yīng)設(shè)置DN65放水閥門，并根據(jù)消防水泵的排水量的大小合理確定其排放位置；如果消防水泵的排水量比較大，應(yīng)將水排放到消防水池；消防水泵排水量較小，一般將水排放到泵房集水池即可；然而大量的實踐證明，如果消防水量小于水泵選定流量值，消防栓水槍出水壓力及流量達(dá)不到要求，難以達(dá)到滅火要求；因此，建議在消防供水管上設(shè)置安全穩(wěn)壓閥，以避免市政管網(wǎng)壓力過高或過低情況時通過該裝置進行壓力調(diào)節(jié)。即利用回流管泄壓并將回流水排放到消防水池。

3、消防水池的設(shè)置

通?；诜N種因素，市政消防供水系統(tǒng)偶爾會發(fā)生水達(dá)不到消防用水需求問題。為了防止這一問題的發(fā)生，應(yīng)在高層建筑消防給排水設(shè)計中考慮設(shè)置消防水池；消防水池設(shè)計過程中要計算其容積，其方法是根據(jù)火災(zāi)持續(xù)時間內(nèi)消防總水量減去市政消防供水管的補水量。為了防止高層建筑生活用水受到污染，應(yīng)單獨設(shè)置消防水池或水箱。

五、結(jié)束語

高層建筑給排水消防設(shè)計水平在一定程度上關(guān)系著整個建筑的安全與質(zhì)量，因此，在具體的工程中，一定要高度重視高層建筑給排水消防設(shè)計，合理掌握設(shè)計要點，促進高層建筑給排水消防安全的有效提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧曉峰.高層建筑給排水及消防設(shè)計方法[J].經(jīng)營管理者，2014，09：387.

[2]孫浩.關(guān)于高層建筑給排水消防設(shè)計技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，04：57.

[3]黎月樺.高層建筑給排水消防設(shè)計方法分析[J].江西建材，2014，09：26.