高层建筑消防给水系统工程设计

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1、高层建筑消防给水系统工程设计摘要：消防给水系统作为高层建筑中重要的组成部分，其设计合理与否直接关系着高层建筑整体的运作和安全。本文结合笔者多年的设计经验，对消防给水系统的选型、消防水池、中间水箱及高位水箱容积取值进行深入的探讨，希望给相关的设计人员提供参考的价值。关键词：高层建筑；消防给水系统；竖向分区方式；消防水池；设计中图分类号：［TU208.3］文献标识码：A文章编号：随着我国社会经济的快速发展，高层建筑的数量日益增加。由于高层建筑高度高、结构比较复杂，其火宅的蔓延途径多，人员疏散较为困难，当发生火宅时，主要是依

2、靠建筑本身消防系统自救，消防给水系统的设计及运作就成为了高层建筑灭火成败的关键因素。但目前关于高层建筑消防给水系统设计的问题研究较少，消防规范的制定相对滞后，消防给水系统存在安全性不足的现象。因此，通过消防给水系统中选型、消防水池、中间水箱及高位水箱容积取值等方面的探讨，设计出合理的消防系统，从而有效保证高层建筑的整体安全。1室内消火栓供水系统竖向分区原则1.1消防供水系统竖向分区原则《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95,2005年版)第7.4.6.5条规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于1.OOMPa,

3、当大于1.OOMPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。”高层建筑消火栓给水系统竖向分区应照此规定执行。1.2三种常见竖向分区方式高层建筑室内消火栓供水系统竖向分区方式较多，但结合大量工程实例和工作经验，笔者认为并联供水、串联供水和重力供水这三种分区方式最为常见。2竖向分区方式的优缺点及适用条件2.1并联供水方式并联供水典型方式为：系统只设一套消防加压泵向整个消防给水管网供水，通过减压阀组方式进行竖向分区。当然也有每个竖向分区消防给水系统，设有各自独立的消防水泵向对应消防给

4、水分区管网供水，采用此供水方式时，当两个消防分区之间发生火灾时，对消防水泵启动的要求不同，存在一定的安全隐患，这种方式已不常见，相关的文章和手册也有讨论和叙述，在此不再赘述。笔者主要对以减压阀组方式进行竖向分区的并联供水进行探讨。并联供水方式系统如图1所示。图1并联消防泵给水系统并联供水方式优点:①系统管网简单明了，节约初期投资、施工方便，消防控制系统相对简单可靠，日后的管理和维护更为方便；②避免了在高层建筑中设置水泵等机械设备而产生噪音和振动，造成对上下邻层的影响，为业主提供了安静舒适的环境。其缺点为对竖向分区的减压

5、设备性能要求较高，主要考虑下列几个方面:①作为竖向分区使用的减压阀应具有既减动压又减静压的功能。如果没有减静压功能或减压功能失效，则可造成减压阀后供水系统长期处于超压状态，从而带来系统安全隐患，系统安全得不到保证，是不能允许的。②对供水系统只需要减动压的场合，建议采用只减动压的减压设备（如减压阀、减压管等），以简化系统，节约投资。③对局部只需要减动压的部位，建议采用减压孔板、减压稳压消火栓等简单的设施，起到减压的作用。合理使用减压设备，在保证供水系统安全可靠的前提下，能有效降低消防管网的投资，这点在系统设计中应给予高度

6、重视。此外分区方式的选择还应从加压设备选型和建筑功能等方面分析，主要考虑以下因素:①要满足150m建筑高度的消防水压要求，设计系统工作压力接近2.OMPa,在此压力范围内，消防加压泵的选型比较容易、多样，便于设备的购买和安装；②超高层住宅建筑高度大多在150m以下，此类建筑根据现行国家要求可不设避难层，只设避难间，而避难间面积有限，不能安装过多的消防设备（如中间转输水箱、消防水泵、喷淋水泵和消防稳压设施）。采用并联供水方式,节约了超高层避难层（间）中设备和管件等的安装面积，在能更多提供人员掩蔽空间的同时，也为业主争取到

7、更多的经济利益。综上所述，笔者认为减压阀组结合局部采用减压设施的并联分区供水方式，较适用于建筑高度在150m以下的髙层建筑。2.2串联供水方式在消防给水竖向分区中，各分区设置独立消防泵组向管网供水，并设置转输水箱和转输水泵，通过转输水泵向上级转输水箱供水，转输水箱、转输水泵、上部分区消防水泵一般设置在避难层（间）内，如图2所示。1.低压消防加压泵组2•消防转输泵3•高区消防加压泵组4•低区消防稳压装置5•高区消防稳压装置6•中间转输水箱图2串联消防泵给水系统串联供水方式的优点：①系统管网工作压力不高且可控；②消防水泵功

8、率较小，无需降压启动，启动设备投资较省，启动可靠。其缺点为：①系统管网相对复杂；②中间水箱及消防设备占用较多建筑空间；③上下多级消防水泵的电气控制相对繁琐。此外，分区方式的选择还应在加压设备选型和建筑功能等方面考虑以下因素:①150m以上的高层建筑，若继续采用并联分区供水方式，势必提高供水水泵扬程和管网、设备承压等级，造成前期投资