高层建筑消防给水方式的设计方法

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　　高层建筑消防给水方式的设计方法[]高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求。选择合理的给水方式是高层建筑消防给水系统设计的关键，它直接关系到消防给水系统的有效使用和工程造价。正确的设计将确保建筑内人们的生命及财产的安全。近几年来，由于消防设计或施工或管理等各方面的原因，建筑内火灾隐患多，消防设施滞后，加上使用者防火意识薄弱，造成火灾次数增多，群死群伤严重，经济损失巨大。因此，搞好建筑内特别是高层建筑内的消防给水设计就具有极其重要的作用。　　[关键词]高层建筑；消防；给水方式　　一、引言 　　随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。高层建筑消防是现代城市管理一个难点，与之相关的高层建筑消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分，其对建筑消防本身及建筑给排水设计有着不可或缺的意义。高层建筑住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高，更为特殊的技术要求。高层建筑的高度很高，而且层数多，一旦高层建筑发生火灾，其危险性特别大。由于火灾的隐患多，在高层建筑中引发的火灾火势必然很猛，蔓延得也特别快，人员疏散也有一定的难度，因此，在高层建筑上一定要设备充足，完善消防设施、设备，迅速地扑灭火势，这样带来的损失、伤亡才不会太大。在高层建筑消防给水系统的工程是十分巨大的，不仅要安装消防措施的硬件设备，还要根据具体的情况，有选择地安装一些设备，如铺设消防给水X管，修建水池等。　　随着《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）的更新及新《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《自喷规范》）的出台，对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。特别是近一、两年来，全国各省、市都先后开始实施建筑工程图审查制度，其审查的主要依据为2000年颁布的《工程建设标准强制性条文》，《强制性条文》所规定的各项条款是设计当中必须遵循的硬性要求。因此，本文就笔者近年来所参与的高层消防给排水设计，以及在设计复核、审查中所遇到的一些问题进行小结，希望能给同行提供一定的参考与借鉴。　　二、决定消防给水系统给水方式的因素　　（1）消火栓给水系统。《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。” 确定室内消火栓给水系统给水方式有该建筑的高度、材料与设备的性能、维修与管理水平等因素，其中主要是建筑高度。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001年版)以下简称《高规》）根据我国的实际情况在第7.4.6.5条中规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时，消火栓处应设减压装置。”消火栓给水系统的竖向分区应以此为依据。笔者认为这一条主要考虑当消火栓所受静水压力大于0.80MPa时，一是消火栓系统（如管道、阀门、管件等）平时容易发生渗漏，失火时水压增大容易发生爆裂等事故：二是因此消火栓竖向分区高度将加大，导致消防水泵扬程增大、压水管增长，在消防时如果因高压发生事故，不但影响灭火，而且将造成其它严重后果。规定最低消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa，将保证消火栓给水系统安全运行，使竖向分区经济合理。（2）自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统的竖向分区最好与消火栓系统相同，以便于设计、施工并保证使用效果。每个报警阀供水的最高喷头与最低喷头之间的高差不大于50m。报警阀入口的水压不应大于1.2MPa。　　三、高层建筑消防给排水工程的特点和存在的问题 　　（1）高层建筑消防给排水工程的特点。一是高层建筑的消防给排水系统静水压力大，所以只采用单个供水区，不仅会影响使用，更容易损毁管道及配件。因此，供水区域合理的进行竖向分区，能有效降低静水压力，维持系统的稳定运行。二是高层建筑中可能引发火灾的因素多，并且火势蔓延迅速，而且灭火困难。因此，高层建筑中的消防系统对安全可靠性的要求要高于低层建筑。鉴于目前消防设备情况，扑救高层建筑中突发火灾能力差，因此高层建筑要立足于消防自救。三是高层建筑中排水流量大，管道长。为了加强排水系统能力，维持管道的压力，避免水封破坏，高层建筑中的排水设施要采用新型单立管系统或设置通气管。四是高层建筑的建筑要求高，给水排水设施使用人数多，流量大，如果发生排水管道堵塞或停水事故，须采用及时有效的处理措施，确保供水安全可靠以及排水通畅。（2）高层建筑消防给排水工程存在的问题。经过几十年的发展，高层建筑给排水设计技术日益成熟，但也存在一些需要解决的问题：节水节能的给排水设施和附件的开发与使用；新型稳压、减压设备的研发与应用；安全实用的运行管理手段和供水技术的开发与应用；消防给排水中自动控制技术的使用；提高排水系统排水能力，维持排水系统压力稳定；环保节能的新型管道材料研究与应用。　　四、高层建筑消防排水设计 　　（1）合理设置消防水池并保证高层建筑两路排水。在高层建筑中，如果市政管X无法满足消防的排水量，或者出现单路排水的情况时，就要求设置合理的消防排水缓冲水池。此外，在计算消防排水缓冲水池容积的时候，需要把火灾延续的时间以及室内各种消防设施排水量之和减去排水管的排水量，并且排水的时间应该按照火灾持续的最长时间来计算。所以当需要设置室外的消防排水缓冲量，以应对突发的排水量的激增，和压力的巨大变化。当设置生活用水或消防排水缓冲水池的时候，不能够采用建筑自身的结构来构成水池的池壁，从而可以有效的避免对供水设施的污染，当然当高层建筑的屋顶安置了生活和消防的共用水箱，也同样需要满足上述的条件。除此之外，消防排水缓冲水池的引入管，要不少于两根，这样才可以确保消防排水缓冲水池能及时的将水引入到池中，否则当排水量过大时依旧无法最大限度的发挥作用。（2）消防水泵排出口处的放水阀与稳压回流设计。作为消防水泵中的主要供水管，需要设置合理的泄水阀（放水阀），这样才能够有利于水泵的试验和检查，安全有效的排水。当发现出口排水量过小的时候，需要直接排至泵房中的集水池，而当排水流量较大的情况时，应该排回到消防排水缓冲水池内。此外，对于消防水泵的出水口，还需要充分考虑采用一定的稳压回流方法，因为在实际的使用时，常常会发生水量较小，甚至低于水泵的额定流量值的情况时，如果没有采取任何的回流手段，就必然会引起消防管X中的压力激增，从而发生事故。想要切实有效的解决这类的问题，最常用的方法在供水管的上面安置安全的稳压阀或泄压阀，当管X中发生超压的情况时，就能够通过回流管路来泄压，并将回流水排回到消防排水缓冲水池里。（3）调整自喷末端试水设施，解决末端试水设施的排水问题。在高层建筑的消防给排水设计之中，人们通常会调整末端试水设施中压力表、试水阀的设置，但是常常忽视试水接头的调整，特别是针对试水接头的出水口径没有注重。其实目前市场上许多的消防设施生产厂商，可以成套生产的末端试水设施，只需要依据设计需要，依据试水接头主要出水口的流量系数确定标准规格的产品即可。