摘要：随着我国国民经济的快速发展及城市化进程的加快，越来越多的高层建筑出现在国内各大城市，其建筑高度也不断刷新城市的天际线。这类建筑普遍具有人员密集、功能复杂、火灾危险性大、人员疏散缓慢以及外部扑救困难等特点，特别是建筑高度超过250ｍ以上的高层，其消防系统的设置原则应立足于自防自救，消防给水设施的可靠性尤为重要。基于此，本文主要对高层建筑消防给水系统的设计及后期运营、维护管理进行研究。
关键词：高层建筑；消防给水系统；设计；管理。
引言
在高层建筑设计及建设过程中，需要在高层建筑内部设计消防给水系统，并保证消防给水系统稳定运行，能够在火灾初期对火灾蔓延加以管控及时灭火。虽然，近些年研究出多种新型灭火剂，但是，水作为扑救普通火灾的主要灭火剂，价格低廉，及时有效，无论是从经济角度还是安全角度考量，都应充分重视消防给水系统的设计工作。在高层建筑消防给水系统设计工作中，应合理设计各种消防给水系统，优化布置室内、外消火栓、自动喷淋、消防炮，水幕等各种消防水系统，从而以最小投资，取得最佳防火效果。
1城市高层建筑使用功能复杂,人员众多
在高层建筑发生火灾事故时，只能借助楼梯进行逃生，由于城市高层建筑，尤其是城市综合体，房间分割及使用功能复杂，人员众多，且发生火灾时，明火伴随浓烟，降低了建筑内部的可见度，在火灾中惊慌失措的群众，很难找到准确疏散楼梯位置而安全逃离，加大伤亡人数。
2高层建筑火灾的扑救
在火灾扑救过程中，常应用两种方式：其一是外救，即火灾扑救人员（消防队），在建筑外部通过消防车及云梯，向着火点喷射水的方式，喷灭火源并降低着火建筑的温度，从而进行火灾扑救工作。但是，受到供水压力的影响、消防车云梯的高度，以及消防队到达着火建筑的时间等，很难达到高层的供水要求。特别是近几年发生的几起高层建筑外墙保温着火，就存在典型的外救供水问题。其二是内救，依靠建筑内部消防给水系统，借助室内消火栓系统、自动喷水灭火系统等，通过消防泵房内的消火栓泵、喷淋泵等，以及从室外消火栓向水泵结合器加压供水等系统，对着火区域进行自动洒水，并结合消防队员使用室内消火栓，从而达到高层建筑灭火的目的。尤其是自动喷水灭火系统，可以在消防队到达之前，及时、精准、有效的扑灭前期的火苗，避免着火点扩大，从而减少财产损失及人员伤亡。而高层建筑内部消防给水系统设计工作，不仅要解决供水问题，更要合理优化消防给水系统，从而解决高层建筑灭火难等问题，提升高层建筑给水系统灭火能力，为大众构建安全的生活及工作环境。
3高层建筑消防给水系统的设计
3.1消防给水系统之加压与减压设计
由于设置水压不能满足高层建筑消防压力要求，为保障高层消防供水，在高层建筑地下室常用消防泵和消防水池进行加压供水。为保证最高（最不利）楼层的消防给水压力要求，那么消火栓主泵、喷淋主泵所要求的压力也相应提升，这就导致高层建筑的中间及以下楼层的消火栓、喷淋系统压力偏大。现行国家规范《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第7.4.12.1条款规定：“消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa；当超过0.70MPa时必须设置减压装置。”如果DN65消火栓口压力大于0.50MPa，则水枪反冲力将超过220N，此时一个消防队员难以掌握进行扑救。如果栓口压力大于0.70MPa，则水枪反作用力将大于350N，此时两名消防队员也难以掌握进行灭火。现行国家规范《自动喷水灭火系统设计规范》第8.0.7条规定：“轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。”因此，需要对高层建筑的室内消火栓系统、自动喷淋系统进行分区和局部减压，使之满足规范规定及实际使用要求。减压方式可采用减压阀、减压孔板、减压稳压消火栓等。
3.2室内消火栓给水管道优化布置
一方面，整个室内消火栓系统采用环状管网布置，面积大、层数高及特别重要的高层建筑，消火栓系统宜横向、纵向都布置成环状管网，甚至在某些区域，采取大环内增加小环的措施，并增设分段阀门，增加供水的安全可靠性，确保个别管道检修时，仍有管道及消火栓能够保护楼层任意区域，即2股消火栓的充实水柱达到室内任何部位。如有分区，则高、低区系统的消火栓系统均需成环，独立设置水泵接合器。另一方面，需要对消防给水管线的具体布局进行进一步优化，立管就近接入环网，减少弯路的存在，进而降低系统的沿程水头损失及局部水头损失，使着火点处附近的消火栓压力足够，水源通畅。第三方面，根据不同建筑类型，按照《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014的规定，确定系统消火栓用水量及立管消火栓用水量，合理设计环网管道及支管的管径，使消防给水管道的设计流速不大于2.5m/s，经济合理，满足要求。
3.3自动喷淋系统报警阀报警阀组环状供水
湿式报警阀是一种只允许水单向流入喷水系统并在规定流量下报警的一种单向阀。在不考虑火灾自动报警系统的情况，喷淋系统通过湿式报警阀独立报警，阀后压力改变后，报警阀打开，部分水进入延时器，持续注水后催动水力警铃动作，发出火警信号并启动消防泵。报警阀组在自动喷水灭火系统中主要用于接通报警水流和延时确认火灾，喷头动作后报警水流驱动水力警铃和压力开关报警，并防止水倒流。平时处于常闭状态，火灾时自动开启。若阀瓣组件因变形或污垢、杂质阻挡或过滤器堵塞等，均会出现报警阀组无法开启，导则后续配水管网及火灾区域无法喷水。因此，报警阀组在自动喷水灭火系统中的重要性不言而喻。《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084－2017第10.1.4条规定：“当自动喷水灭火系统中设有2个及以上报警阀组时，报警阀组前应设环状供水管道。”而报警阀后的配水管道一般按枝状管道进行布置。在某个项目消防专家论证会上，有关专家提出“自动喷水采用双立管、双报警阀”，即设置备用报警阀组的加强措施。根据上文分析，笔者认为适当增加备用，设置备用报警阀组可减少因报警阀组故障或检修关停而导致无法供水的概率，提高系统可靠性。
3.4维护管理
同时也要注意后期的维护管理，及对维护管理人员的知识、技能、操作规程等方面的培训。维护管理人员熟悉并掌握消防给水系统的原理、性能、操作规程，才能确保系统运行的安全可靠性。消防给水系统应由有产权单位负责管理，根据规范要求，对设备、管网、附件等进行检测、排查、维护。例如，根据城市建设的发展，沿给水管线所属道路旁边单位建筑的增加，用水量产生变化，此时需复核市政管网的供水能力，达不到要求时，采取相应的整改措施。再如，消防主泵及稳压泵是消防给水系统的核心设备，因此需要定期进行试运转，保证火灾发生时启动灵活，自动启动控制线路及电源切换及时无故障。此外，还需对减压阀及其他阀门、过滤器、消火栓、水泵接合器等进行检测。对检查检测中发现的问题应及时处理，确保设备及系统安全可靠，使系统满足消防的要求和安全状态，能够达到随时进行火灾扑救的要求。
结语
总而言之，在进行高层给排水设计时，不仅要考虑设计的安全、节能、节水要求，更要对一些细节问题进行提前分析及把控。严格按照设计规范和要求，结合工程实际情况进行系统分析，以提高建筑给排水设计质量，满足人们的使用需求。
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