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高层民用建筑的消防给排水设计

发表时间：2021/4/13 来源：《基层建设》2020年第32期作者：郑双羽周泽涛

[导读] 摘要：随着我国建筑领域的不断深入，高层建筑的数量逐年增多，建筑的楼层逐渐增高，在结构上更为复杂，对于消防给排水的设计要求越来越高。

        宁波核力建筑设计有限公司浙江宁波 315000
        摘要：随着我国建筑领域的不断深入，高层建筑的数量逐年增多，建筑的楼层逐渐增高，在结构上更为复杂，对于消防给排水的设计要求越来越高。因此，在高层民用建筑设计中，应该综合考虑施工难度，提高高层建筑给排水系统的设计水平，进而提高建筑的整体安全性和可靠性。
        关键词：高层建筑；消防设计；给排水系统
        1高层建筑消防系统设计要求
        高层建筑给排水消防系统包括给水系统与排水系统，设计中应明确各系统设计要求，把握设计的重点与难点，确保各细节考虑到位，结合高层建筑功能实际，采取合理的消防设计关键技术。
        1.1高层建筑消防给水系统设计要求
        高层建筑给水系统为火灾的扑灭提供水源，设计时应综合考虑高层建筑结构及生活用水需求，明确以下设计内容：注重自救方式设计。高层建筑与其他建筑相比，火灾发生后的救援难度较大，为降低火灾造成的人员伤亡，帮助人们迅速逃离火灾现场，应注重自救内容的设计；配合其他灭火工具。设计高层建筑给水系统时，应综合考虑引火种类型，配合应用其他灭火工具，提高灭火效率；合理配置消防设施。相对来说，高层建筑空间紧张，设计给水系统时应注重考虑高层建筑特点以及实际的需求，确保消防设施合计的合理性，能充分发挥灭火性能。
        1.2高层建筑消防排水系统设计要求
        高层建筑消防排水设计所要遵循的原则是：尽可能保障火灾发生时灭火后所产生的水能够及时排除，防止排水不及时长时间水侵建筑主体或建筑内的设施造成二次损失；具体要求为：在建筑的重点消防区域设置专用排水管道；在设计过程中应考虑上层水渗透下下层的情况，尤其是地下室以上楼层消防排水的预防；各个消防分区排水应严格的区分，对消防排水泵设计安全保护措施；防止排水侵入水泵电机造成短路，影响排水系统的正常运行。
        2高层民用建筑的消防给排水设计
        2.1消防水箱和水池设置
        根据消防水箱容积的设置要求可知，在系统预设阶段，以《消防给水及消火栓系统技术规范》为基础，水箱的预设需要在10min左右，根据室内防水用量，则可以计算出消防水箱所需要的储水量，并应符合下列规定：1一类高层公共建筑，不应小于36m3，但当建筑高度大于100m时，不应小于50m3，当建筑高度大于150m时，不应小于100m3；2多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅，不应小于18m3，当一类高层住宅建筑高度超过100m时，不应小于36m3；3二类高层住宅，不应小于12m3；。喷淋系统和消火栓系统设置后，在保证喷淋泵启动前喷淋用水量时，高位水箱喷淋系统的消防储水量可以按照系统最低工作压力进行测定。以危险等级作为基础，高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力，并且一类高层公共建筑，不应低于0.10MPa，但当建筑高度超过100m时，不应低于0.15MPa；高层住宅、二类高层公共建筑、不应低于0.07MPa，消防水池的设置分为两种情况，1 当市政给水管网能保证室外消防给水设计流量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；此时，消防水池仅考虑室内消防用水；2 当市政给水管网不能保证室外消防给水设计流量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。并且当消防水池储存室外消防用水时，消防水池应设置消防取水口。根据火灾延续时间以及室内损坏实际情况对补水量进行确定，从消防水池接入水泵的引入管数不能低于2根，接入泵房前对管道进行融合管理，如果仅是单路供水，则说明整体存在安全隐患，因此在接入设计阶段管网需要有2条。
        2.2消防水泵房设计
        在消防水泵房的设计工作中，必须充分考虑到消防水泵房防水淹没的技术措施，消防水泵房门口应设置防水门槛，防止地下室漏水影响到消防水泵房。消防水泵房应设集水坑，集水坑容积和给水泵流量应按消防泄水量和消防流量结合计算。在供水管道当中需要安装相应的安全稳定控制阀，消防水泵在出口区域范围内需要设置相应的水泵检查设备，要对水泵的排水时间进行有效的控制，消防水泵的出口区域需要保证压力的稳定性。在实际应用过程中，应依照设计规范进行设计，消防水泵在供水管道当中需要设置出相应的泄水阀门，如果排水量过大，需要将水直接排放到泵房的集水池内部。

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        2.3确定水泵接合器的数量
        在高层民用建筑发生火灾时，往往需要利用消防车从室外进行取水，这一过程的实现对于火情的控制有着极为重要的意义。在室外水输送过程中，所借助的就是水泵接合器，因此水泵接合器数量以及位置的设置对于消防效果有着重大影响。根据我国的相关规定，水泵接合器的确定应该以室内消防所需用水量为基础进行确定，一般情况下，每个水泵接合器的流量应该控制在每秒10升到15升左右。但是由于实际情况的限制，水泵接合器的作用并不一定会被完全发挥，这和室外水量的供应情况有关，在发生重大火灾时，室外的消防栓的供水量并不能达到计算值，因此为了在保证消防给排水效果的基础之上，为了最大程度的使得消防成本能够得以降低，相关设计人员在进行高层民用建筑给排水设计过程中可以适当的对水泵接合器的数量进行减少。一般级别的消防等级，水泵接合器的数量可以控制到3个到5个即可，在室外消防供水量较大的建筑可以适当的增加水泵接合器的数量。
        2.4借助压力分类选择消防给水排水系统
        消防给排水设计的还应该根据具体的施工状况，即高层民用建筑的楼层高度、房屋结构，并遵循经济性、科学性、合理性的设计原则，对高层民用建筑方的消防给排水设计进行合理的规划。现在的高层民用建筑消防给排水设计按照压力的分类一般是分为三种类型：①高压消防给水系统；②临时高压消防给水系统；③低压消防给水系统。对于当下的高压给水系统而言，一旦发生火灾事故需要及时灭火，只需要通过灭火设备就可以直接自动灭火。二对于临时性高压给水系统而言，在消防灭火的过程中需要配置一个天面水池，这样可以给临时性的高压给水系统提供足够的供水量以及满足管道内的水压要求。第三种低压消防给水系统，该系统的管网水平较之于平常的给水系统要低，因此，低压消防给水系统的应用还需要一个外力的配合。例如消防车等。
        2.5给排水供水量测定
        高层民用建筑的消防给排水设计中对供水量有严格的要求，通常情况在区域性设计阶段，供水量的大小决定灭火强度大小。从水资源的节约环保角度而言，合理化的设计能满足供水指标要求，在优化处理过程中，为了实现结构的合理化配置，可以按照预设要求以及供水指标等进行，通常指标为15L/S，这样能保证高层民用建筑的安全，同时也能实现工程造价优化配置。
        2.6自动喷水灭火系统设计
        在集中空调设计为主的高层建筑中进行自动喷水灭火系统的设计，通过测试，对喷淋装置的入水压力进行充分的调整，对于喷淋头末端的试水装置进行测试。对于高层自动喷水灭火系统，不论采取何种供水方式，都要在各消防分区采取减压措施，干管上适当位置设置减压阀，减压阀要严格管理，安装或管理不当容易阀门失灵，喷淋阀门应采用信号阀或带锁具阀门，避免误操作。支管上可通过计算设置减压孔板来解决喷淋的压力问题，喷头的设计，首先应该严格按照规范设置，在土建设计阶段，喷头布置主要考虑梁的位置，考虑梁高，尽量在梁间布置，对于以后要装修公寓酒店的房间，为了吊顶高度，房间美观，可以布置成边墙型喷头，根据工程实际情况，很多建筑限定了层高，并且根据梁高在梁下设置管线会降低吊顶高度，所以为了以后的使用，和结构专业进行配合，在不影响结构安全的情况下，对一些横截面小的管线进行穿梁处理，从而符合消防安全和使用效果，在喷淋头的安装上注意位置和数量的合理设置。装修工程中，通常走道是各种管道最为集中的地方，喷头应该结合装修吊顶条件，结合灯具烟感等布置，在符合喷淋布置距离范围内，尽量做到对称和谐。在工程中，往往忽略末端试水装置的设置，末端试水装置排水应设置在宜于排水及操作位置，并且考虑美观，尽量设置在清洁间之类的房间，末端试水装置中应明确末端试水的组成部分以及检测时的出水方式，这对有效地管理检测和维护自动灭火系统提供有力保障，同时也对设计工作中提供要求，一个系统是否合理优越，还应该看为将来管理检测维护提供了有效的方案。
        3结语
        综上所述，消防用水量的设计及给水设计是为了为消防用水的安全性提供保障，而消防栓系统及自动喷水灭火器系统则为整个灭火过程的顺利进行提供了保障，所以这些都是高层建筑给排水设计中必不可少的环节。在对高层民用建筑消防给排水进行设计的过程中，相关设计人员应该以建筑本身为基础，以相关的规定为核心，尽可能的使得消防给排水能够满足于现代的消防要求，为消防工作的顺利开展创造条件。
        参考文献：
        [1]探析高层建筑给排水消防设计要点研究[J].孙厚英.科技风.2019（21）
        [2]高层建筑消防给排水工程特点与设计要点[J].郭志伟.城市建筑.2019（11）