摘要：在高层建筑在工程建设过程中，给排水消防设计一个极其复杂的过程，尤其是牵涉到消防给水系统、消火栓、水源分布等多个环节，是对用户生活、工作等基础设施全面铺设的重要环节，也是高层建筑质量管理中的一个重要因素。本文对高层建筑消防给水系统的选择及消防给水系统的选择进行了分析和探讨。
关键词：高层；建筑；给排水；消防；设计
一、高层建筑火灾特点
1.1人员疏散困难,扑救难度大
高层建筑的结构复杂、高度高、楼层多、且人员集中，垂直疏散距离比较长，因此火灾发生时不利于人员的安全疏散，而高层建筑唯一的疏散设施只有楼梯，因此，难以在较短时间内将人员全部撤离,一旦发生火灾极易造成重大人员伤亡和财产损失。而人员疏散又与烟火蔓延方向相反，人们不得不在烟熏和热气流的烘烤中疏散，这就进一步增加了疏散的艰巨性和危险性，被困人群往往因来不及疏散而被烟火熏死或烧死。而且受技术条件限制，高层建筑火灾扑救十分困难，我国现有消防车的工作高度一般在50m左右，对于更高的建筑的火灾往往只能依靠建筑本身的灭火设施。
1.2火灾蔓延速度快
通常情况下，高层建筑生火灾时，火灾蔓延非常快。高层建筑由于由于受气压和风速的影响，烟囱作用十分明显，空气流动快,各种竖向井管如楼梯井、电梯井、管道井、电缆井、排风管道等贯穿整个建筑，成为火势竖向蔓延的主要途径。这些竖直通道的烟囱效应就会使烟火很容易由建筑物的下层蔓延到上层。而且高层建筑功能多，空间结构复杂，烟气和火焰在建筑内的蔓延很难得到有效的控制。
1.3火灾损失大
高层建筑一般设施都较多，功能复杂，可燃物多、分布广。因此，高层建筑一旦发生火灾，如果控制不及时，易蔓延发展成立体大火，火灾损失大，且会产生较大的社会影响。
1.4用水量大，供水困难
高层建筑发生火灾时，冷却和控制火灾蔓延扩大的用水量是相当大的，从国内外高层建筑火灾实例来看，高层建筑火灾实际用水量需要每秒上百升至几百升，而目前，扑救高层建筑火灾的消火栓系统的供水量约为每秒几十升，因此，只好借助水泵接合器往高楼供水，但由于受水带耐压强度和消防车供水高度的影响，常因供水不上而贻误灭火战机。
二、高层建筑消防给排水工程的特点和存在的问题
2.1高层建筑消防给排水工程的特点
1）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。
2）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。
3）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。
4）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。
2.2高层建筑消防给排水工程存在的问题
1）节水节能的给排水设施和附件的开发与使用；2）新型稳压、减压设备的研发与应用；3）安全实用的运行管理手段和供水技术的开发与应用；4）消防给排水中自动控制技术的使用；5）提高排水系统排水能力，维持排水系统压力稳定；6）环保节能的新型管道材料研究与应用。
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三、高层建筑消防给水设计选择
3.1基于消防给水不同压力的设计
按照不同的消防给水压力基本上能划为高压和临时高压消防给水设施，高压消防给水设施指的是在管网中保证灭火所必须的水量和水压，不需要启动升压工具，而是利用灭火设备灭火，该系统比较简单，在条件许可的情况下可以考虑采用。高压给水设施一般存在两种状况：其一，当管网中最不利区域周围的水压和水量无法满足灭火的需求，当火灾发生时，需要启用消防水泵，增强流量和压力以满足灭火的要求。另一种情况是在管网中保存足够的压力，该压力由气压给水设备或稳压泵等增压设施来维持，在泵房中设置消防水泵，当有火灾发生的时候可以迅速启动消防泵来增加管网压力，以满足消防的水压水量要求。
3.2基于消防给水设施供水范围大小设计
依据消防给水设施供水范围的大小可划分为独立式高压给水设施和区域集中式高压给水设施，区域集中式高压消防给水设施利于管理，节约成本，可广泛用于集中建立的高层建筑。虽然独立式高压给水设施存在管理上比较分散的特点，此外投资较高，但是在区域内建设分散的高层建筑或地震区中较为适用。
3.3基于消防给水设施灭火方式的设计
基于消防给水设施灭火方式的不同，可划分为消防栓给水系统和自动喷水灭火设施，由于自动喷水灭火设施能够自动报警、灭火、喷水和控制火势，并且可靠性较高，是目前人们最常使用的固定式灭火设施，但是这类灭火措施的造价太高。而消防栓给水设施的报警和灭火能力不如自动喷水式灭火设施的效果好，但由于其造价较低，通常情况下都是依据实际的规范和要求来选取灭火的方式。
四、高层建筑消防排水设计
4.1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，如果市政管网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。
4.2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网中的压力激增，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，当管网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。
4.3正确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。
参考文献
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[4]张永建.高层建筑消防给水排水系统给水方式的设计选择[J].科技风,2011(21):196-196.
论文作者:王艳萍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：高层建筑论文; 设施论文; 火灾论文; 水池论文; 给排水论文; 水泵论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第31期论文;