徐冉
同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 上海 200442
【摘要】在现阶段城市中有很多中高层建筑，它们主要是用于居住和办公等。为此设计者需要把握高层建筑设计要点，并根据项目内容对该部分进行设计。因此，本文对当前高层建筑给排水消防系统的设计进行了较为详细的研究，并对该系统的设计要点和关键技术进行了深入的探讨。给水灭火系统设计者可以帮助更多的建筑师保证质量和数量。
关键词：高层建筑；给排水消防设计；关键技术
1.高层建筑给排水及消防系统要求
1.1安全要求高
高层建筑对给排水的防火设计有较高的安全要求。其安全性关键在于设计始终对高层建筑起到很好的保护作用，避免系统运行中出现任何问题，使建筑在火灾后能有效地起到给水排水的作用。
1.2管道材料要求高
为满足高层建筑给排水消防系统安全、水压高的要求，对输送管道提出了极低温度优质的要求。需要输送管的强度高，并且材料不会损坏。唯有如此，才能保证供水排水。系统运行状况良好，才能保证高层建筑消防安全。
2.高层建筑室内给排水消防中存在的问题
2.1排水设计问题
针对目前国内室内高层排水系统的设计现状，大部分建筑（住宅除外），塔楼与裙房的功能不同，比如：塔楼是酒店裙房是商业；塔楼是病房裙房是门诊大楼等。塔楼的排水立管数量如果较多时，这些立管如果分别单独在裙房排管会遇到立管太多，排水横管太多，甚至由于功能业态的问题，造成不能往下排（比如下方业态是餐饮或者电气用房等）。故遇到这种情况建议在塔楼最底层或者裙房最高层设置设备夹层或者转换层，在该层内将塔楼排水立管汇合成一根或者两根（看层高或者坡度），再找合适位置往下继续排，这样就解决了上述问题，超高层项目可在避难层汇总排水管道。另外现在大部分商业会设置很多餐饮业态，且有时候设计周期结束之前尚未明确部分业态，所以对于商铺内是否预留排水点，立管位置是值得讨论的，根据以往项目经验，对于有较多餐饮业态的楼层在楼梯间附近设置集中水管井（这样有利于上下对齐），将各个商铺预留的排水点通过排水横管汇总至该水管井，横干管尽量沿走道等公共区域敷设，横干管长度尽量控制在30m以内（此为本人设计经验数据），并在此管井对齐的地下室位置设置隔油间，以便隔油排放；商铺内排水预留点最好能设置在地坪以上，这样可以避免由于商户进场时间的不同，在施工期间影响其他楼层营业。
2.2给水问题
针对目前大部分高层项目功能较多，且用水点水压要求也不尽相同，如采用单一供水系统，会造成能耗浪费，且对于供水管道压力要求较高。故为了解决上述问题应采用按高度、功能等分系统供水。首先必须充分利用市政给水压力供水，比如高层商住楼，如果压力满足要求可将商业部分市政水直供，住宅部分压力供水；如果市政压力不是特别高，则裙房部分可单独采用低位水池加变频泵供水系统，塔楼另外在采用单独一套水池加变频泵供水，或者高位屋顶水箱供水的方式；另外根据业主要求或者物业管理要求需要单独设置给水泵房及水池，比如商场里的大型超市、酒店管理公司要求的需独立设置供水系统的；还有多栋建筑时相关政府部门规定的一个生活给水泵房所能服务的面积或者人数等。这些必须在设计前期征询或者与业主、酒店管理公司等确认清楚。
2.3消火栓系统设计问题
消防栓是室内消防的关键。《消防给水及消火栓系统技术规范》规定消防栓栓口动压力不应大于0.5 MPa，当压力大于0.70MPa时，必须加装减压装置；当消防栓栓口静压力大于1MPa时，应采用分区供水灭火系统。
大部分高层建筑宜采用分区供水灭火系统，如何分区，分在几层是关键，如果分区不当，将造成能耗过大，且会影响楼层净高，比如酒店宾馆，由于酒店宾馆项目系统较多，且其他专业管道也相对较多，故标准层内横管数量将决定净高多少，如果消火栓分区楼层正好在管道较多的位置，则该层将多出两根（高区及低区的横管）DN150及以上的消火栓横管，增加了管线综合的难度，且可能影响最终净高。故建议高层建筑消火栓系统假如需要分区，应根据项目具体情况合理进行分区。比如该建筑如果有设备转换层或者避难层，尽量将分区横管设置在该层，如果是裙房加塔楼的高层建筑，如果裙房层高较高，可将分区管设置在裙房的最高层，前提是塔楼部分分区静压不超规范要求。另外特别说明一点，现在大部分采用消火栓加灭火器的组合柜，在灭火器是严重危险级场所，应考虑灭火器间距必须满足规范规定的间距。
2.3自动喷水灭火系统的设计问题
自动喷水灭火系统已经成为高层建筑消防灭火的一种方式，并且使用频率较高。通过开展喷水系统设计的基础，完成了喷水系统的设计任务。以确保消防安全为前提，突出系统使用功能。《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017规定；配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，轻、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。高层建筑喷淋泵出口压力往往会大于1.20MPa，故报警阀入口压力及报警阀设置位置将是一个值得思考的问题，如果将报警阀集中设置与地下室泵房内或者地下室报警阀间，则将由大量报警阀后喷淋管从泵房接出，影响建筑净高和美观，且扬程损失非常大，不经济合理；遇到这种情况，建议将地下室和低楼层裙房的报警阀设置在裙房或者地下室内，塔楼的报警阀可以设置在设备转换层或者避难层内，这样可以减少喷淋管道，且提高了水泵扬程的利用率。如果裙房面积很大，比如每层有1万平米以上，建议将裙房的报警阀设置在裙房的每个楼层内。《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017规定每个报警阀组供水的最高与最低洒水喷头，其高程差不宜大于50m，根据这种情况，如果有条件的话还可以将报警阀放在核心筒管井内。以满足规范要求。
2.4消防水泵房设计
消防水泵房对高层建筑是非常有效的。它的主要作用是保证给排水系统水压稳定，有效地提高给排水消防系统的服务功能。为保证消防泵的科学、高效定位，在消防泵房设计中，应首先选择高质量的消防泵，并与供水、排水系统相结合。优化导流壁，合理设置吸水槽；对于消防泵房设置位置应注意，《消防给水及消火栓系统技术规范》规定附设在建筑物内的消防泵房，不应设置在地下三层及以下，或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。目前大部分项目，如果有地下两层或者三层时，地下一层可能业主会要求布置一些商业、餐饮等业态，如果是医院项目，还可能会有门诊等功能，为了节约面积，故会把消防泵房考虑布置在地下二层甚至更下面的楼层，所以在设计前期给建筑专业提资时应注意此条规范，布置位置需满足此条规范要求，另外如果项目设置消防车取水口，消防水池设置位置距地面高度需满足消防车取水要求。
3.结束语
给排水消防系统设计中，设计单位应根据高层建筑的特点、系统设计要点、系统成本等因素，对系统进行优化设计，尤其是对关键技术的设计，以避免系统在使用过程中出现问题。保证了高层建筑的所有用户能够享受到安全、舒适的生活环境，同时也避免了消防供水和给排水系统的使用带来的安全问题。
参考文献及规范
[1]季魏魏.刍议高层建筑给排水消防设计关键技术[J].消防界（电子版），2018，4（4）：87-88.
[2]吴自明.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].居舍，2017（36）：61.
[3]胡敏.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].江西建材，2017（16）：35.
[4]岳焕焕.谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].山西建筑，2017，43（16）：136-137.
[5]陈齐.高层建筑给排水消防设计关键技术探微[J].江西建材，2015（22）：73.
[6]《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019
[7]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014
[8]《自动喷水灭火设计规范》GB50084-2017