建筑消防给水高峰论坛：高层民用建筑的消防给排水设计
高层民用建筑的消防给排水设计 视频总长15'15''
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高层民用建筑的消防给排水设计体会探讨
毛继宏
山西省建筑设计研究院 山西太原 030013
摘 要：当前我国的城镇化建设已经进入高速发展阶段，高层建筑也开始大量的涌现，而高层的民用建筑工程体系在这一发展过程中正不断的优化。与此同时，高层民用建筑的消防给排水的问题也逐渐的凸显，本文主要就这一领域的问题进行详细分析，并结合实际探索高层民用建筑的消防给排水设计的优化策略，希望通过此次的理论研究对实际发展有所裨益。
关键词：消防给排水；高层建筑；设计策略
摘要当前我国的城镇化建设已经进入高速发展阶段，高层建筑也开始大量的涌现，而高层的民用建筑工程体系在这一发展过程中正不断的优化。与此同时，高层民用建筑的消防给排水的问题也逐渐的凸显，本文主要就这一领域的问题进行详细分析，并结合实际探索高层民用建筑的消防给排水设计的优化策略，希望通过此次的理论研究对实际发展有所裨益。
Abstract ：the current urbanization in China has entered a stage ofrapid development, high-rise buildings also began to emerge, and civilengineering system level in the development process has been optimized. At thesame time, the fire of high-rise civil building water supply and drainageproblem is prominent gradually, this paper makes a detailed analysis on theproblems in this field, and combined with the practical exploration ofhigh-rise civil building fire protection to the drainage design optimizationstrategy, I hope it would be helpful to the development of the theory of the.
关键词消防给排水；高层建筑；设计策略
Keywords：fire water supply and drainage; high-rise building;design strategy
1.引言
高层建筑的消防安全工作中，消防给排水这项工作的重要性在现阶段的发展中愈来愈重要，加上人们的物质生活水平的不断提升，对居住的舒适性及安全性的要求也越来越高。从近些年的高层民用建筑的火灾事故的发生情况来看，在消防给排水的领域还存在着很大的缺陷需要弥补优化，这也是保证人们的生命财产安全的必要途径。故此加强对高层民用建筑消防给排水的理论研究就有着其实质性意义。
2.高层民用建筑消防给排水现状
第一，高层居民建筑的消防水泵接合器没有得到科学化设计。高层民用建筑消防给排水是保障人们生命财产安全的重要防线，所以在具体的水泵设计上一定要能够科学合理的设计，但在实际情况当中这一问题并没有得到妥善解决。从相关的规定来看，对消防水泵的接合器设计要能够满足取水方便以及和水源相对较近的要求，实际的距离要在十五米到四十米之内，但在具体的设计中，一些高层居民建筑的消防水泵接合器往往置于地沟边以及墙角下等位置，从位置的设计上不仅不明显，同时在实际的操作过程中也存在着诸多不便[1]。有的是将其设置在道路的中间，这样就对交通车辆的行驶带来了一定的麻烦，总体而言在随意性上较大，大多的高层居民建筑没有满足各分区单独消防供水的这一要求。
第二，高层居民建筑消防水池没有达到应有的设计标准。从现阶段的高层居民建筑的消防给排水的设计就能够看出，在消防水池的设计中，主要存在着水池设计的偏小这一问题。之所以出现这一问题主要还是由于在设计的过程中，设计者对消火栓的用水量及火灾的延续时间等没有得到准确选取。而在进行修整过后，虽然增设了自动喷淋灭火系统，但在水池的容量上始终没有得到扩大。再有就是一些自来水公司在市政的用水方面没有得到有效保障，就将供应室内外的水源存贮在消防水池当中，这样在实际的火灾发生的时候就会造成水资源的浪费现象发生。
第三，高层居民建筑的消防水箱在高度的设计上没有达到相应的标准，也就是没有和最不利点静水压力的相关要求相符合。由于消防水箱主要是对早期灭火用水进行存储的设备，故此将其设置在高位能够起到增压和确保水枪水柱充实的作用，这对火灾的抢救有效率有着直接性的影响[2]。再者就是在相关的防火规范当中也有着明确的规范，必须要将水箱的高度得到保障。但在实际的设计过程中这一要求并没有得到落实，最顶部的两层水压没有满足消防的用水量，所以这一问题也急需得到解决。
第四，高层居民建筑的消火栓没有得到合理化的设计。这一设计主要就是在火灾发生的过程中，消防人员用之取水灭火的重要设备，这一设备的布局和数量和火灾的抢救工作有效率有着紧密的联系。从实际来看主要就是设备的维护管理存在着缺陷，经常发生水带和水枪没盗取的情况。还有就是消火栓由于管理不善所造成的生锈或者是破损等问题，这对实际的火灾抢救工作带来了很大的隐患。另外就是消火栓由于口径的差异，使得和水带的连接性出现不吻合的现象，也对救火造成了很大影响。
3.高层居民建筑的消防给排水具体设计探究
3.1高层居民建筑的消防给排水设计要点分析
对高层居民建筑的消防给排水的设计过程中要从多方面进行考虑，不仅要对其设计的合理性进行考虑，同时也要对施工的造价进行考虑。首先就是对消防排水问题的要点分析，通常是利用屋面雨水管道系统以及湿式系统报警阀排水设施进行的处理，设计中特别要注意，要对加入防返溢工艺充分的考虑。主要就是消防排水的持续时间相对较长，并对用水量也较大，所以要避免消防用水流到下层出现倒流情况的发生[3]。
另外就是要注意消防电梯前室内布置的消火栓这一问题，根据实际的经验，消防电梯前的消火栓在具体的数量上要得到重视，将其归入布置数量的领域，结合实际的使用情况进行确定。如使用消火栓不仅要在前室外进行使用，还要在电梯室和前室等都要布置消火栓，如果是在前面布置了排烟方式，那么这一消火栓的数量就不用归入其总数内。
3.2高层居民建筑消防给排水具体设计分析
首先在消防设计中，要能够针对高层居民建筑设计控制使用双阀双出口的消火栓来代替两组单阀消火栓。消火栓的水枪充实水柱要水力计算后进行确定，建筑的高度不超过一百米的高层建筑，水枪充实水柱不能小于十米，而在一百米以上的建筑，水枪充实水柱不能小于十三米。为能够将消防的效率得到有效提升，所以要在设计模式中，避免简单布置模式，要能够结合建筑平面内的走道以及门和墙等进行实际的设置[4]。根据国家建筑设计防火条例中能够得知，消防电梯的前室要进行设置消火栓，这样就对紧急情况下的使用提供了条件，对通路的开辟起到了保障作用。
消防用水可通过水管网以及消防水池或者是天然水源进行供给，但在对天然水源进行实际应用的过程中要能够保障枯水期的最低水位满足消防用水量，同时要设置可靠的取水设施。在室外的给水管网能够对室外消防用水量得到保障的时候，消防水池有效容积要能满足火灾延续时间内的消防用水量要求。高层居民建筑消防用水量要按照室内和室外的消防用水量之和加以计算。室内的消防给水管道要布置成环状，进水管不应当少于两条，也要能从两条市政给水管道进行引入，这样一条发生了故障另一条还能够继续运行，保障了抢救火灾的效率。
还有就是要重视室内外的消火栓设置，和水泵接合器的设置，室内的各种消防灭火设备的水泵接合器应当是分散布置的，并且还要和室外的消火栓数量相对应。如此便能够在遇到两组和以上水泵接合器安装同一处的时候，能在规定距离内适当添加室外消火栓数量，进而满足实际灭火的需求，另外要对消防电梯前室的消火栓准用性问题得到重视。
对高层民用建筑消防水箱及水池的设计过程中，一定要将水箱的高度设计达到要求，根据相关的规定，消防水箱应当存储十分钟消防用水量。倘若是室内消防用水量超过了二十五升每秒，在计算消防水箱所需的储水量超过了十八立方米的时候，此时就要采取十八立方米。在对喷淋泵启动前的喷淋用水量得到保证的同时，高位水箱中喷淋系统消防储水量就要按照最不利处四只喷头在最低工作压力下十分钟用水量加以确定[5]。针对消防水池的设计，要充分的结合火灾的延续时间内室各种消防用水量总和减去市政进水管的补水量进行计算得出。
另外在室内自动喷洒系统的设计过程中，这和消火栓系统有着很大的差异，作用时间方面有着不同。自动喷洒系统能够持续工作一个小时，消火栓则能够持续工作三个小时，从喷头的流量计算上主要可通过q=K（10P）1/2进行表达，其中的q就是喷头的流量，K为喷头的流量系数，系统的设计亮亮要按照最不利点处作用面积内喷头同时喷水总流量进行确定。
3.3消火栓泵控制方式的改变
以往设计中，室内消火栓箱内的消防按钮既要用导线直接引至消防泵控制柜（箱），用以直接启动消防泵；也要接至火灾报警控制器。但是，随着《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013（2014-05-01实施）和《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（2014-10-01实施）相继颁布实施，对设有火灾自动报警系统的工业和民用建筑，建筑室内消火栓系统的控制因之发生了较大变化。
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013的4.3.1条要求：“室内消火栓系统的联动控制，应由消火栓系统出水干管上设置的“低压压力开关”、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵，联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。当设置消火栓按钮时，消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号，由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启动”。
从该条文来看，消火栓箱内的消防按钮不再直接启泵，而作为报警联动信号接至消防控制室。此外，压力开关、水流开关的报警与联动，规范强调为“触发信号”。换句话说，与消防报警有关的信号转换，须一次“触发”完成，不应存在数次信号转换，以求最大限度减少误报与故障，如报警阀压力开关、70℃防火阀、消火栓按钮、烟温感探测器等，概莫如是。
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014的11.0.4条规定：“消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的“压力开关”、高位消防水箱出水管上的流量开关，或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。”第11.0.5条（强制性条文）规定：“消防水泵应能手动启停和自动启动。”11.0.8条规定：“消防水泵、稳压泵应设置就地强制其停泵按钮，并应有保护装置。”
综合上述两本国家规范的要求，室内消火栓水泵的启动方式，由原来的消防按钮或消防控制室远程手动启动和现场机械应急启动，改变为压力开关、流量开关或报警阀压力开关自动启动、消防控制室远程手动启动，和现场机械应急启动三种方式。
而且，上述两本规范关于消防水泵出水总管上压力开关的描述有所区别，前者为“低压压力开关”，后者为“压力开关”。
4.结语
综上所述，高层居民建筑的消防给排水还有诸多的设计问题需要解决，将消防给排水工作得到妥善做好能够保障居民的生命财产安全，不仅能将建筑的功能性和安全性得到体现，还能促进我国的消防领域的整体发展。针对其中的问题也要结合实际进行解决，充分的对问题加以考虑，这样才能解决实质性问题。
参考文献
[1]宋铁成.探讨建筑给排水工程施工组织优化[J].科技展望,2014,(23).
[2]刘伟.探析高层建筑消防给排水设计中的若干问题[J].山西建筑,2014,(31).
[3]代波,张锐.我国建筑给排水实用新技术[J].中华民居(下旬刊),2014,(10).
[4]沈自清.建筑中关于消防给排水的设计探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,(09).
[5]卢静.浅谈高层建筑消防给排水设计[J].科技创新与应用,2014,(18).
作者简介
毛继宏（1980-），男，本科，工程师，2003年毕业至今主要从事给排水设计工作。2005年设计新兴时代广场（君豪国际）荣获2008年度山西省省级优秀工程设计三等奖，2006年设计太原武宿机场改扩建工程-新航站楼.
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