摘要：随着高层建筑在建筑领域的迅猛发展，排水及消防系统的设计水平也随之得到了较大幅度的提高，未来的发展趋势会越来越人性化、绿色化、智能化、多功能化，以便于确保高层建筑给排水及消防系统的使用需求。但目前实际设计过程中还受到各种客观因素的限制，也存在一定的问题，所以，设计师及工作人员要使用新材料新技术来不断加强创新，不断提高给排水及消防系统的设计水平。
关键词：高层建筑给排水；消防给水系统；设计
1高层建筑给排水消防设计要求
1.1消防给水系统的设计要求
高层建筑消防给水系统，为消防灭火提供水源，有效阻止火势的蔓延，以保证居民人身及财产安全。在进行给水系统设计时，还需要考虑建筑本身的结构特点以及居民的正常用水需求，因而设计上需要做好如下工作：第一，重视自救方式的设计。高层建筑一旦发生火灾，救援难度大，救援人员常常不能在第一时间赶赴现场，因此需要居民在发生火灾后进行自救。在自救方式设计上，考虑设置自动喷水灭火系统，地下车库可以选用直立型喷头，办公室可以配备吊顶型喷头，以延缓火灾蔓延速度；第二，配备其它灭火工具。在高层建筑消防给水系统设计时，需要综合考虑火种的类型，配合一些灭火工具，如室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、手提式灭火器等，保证居民的生命安全；第三，配置合理的消防设施。由于高层建筑的公共空间较小，因此在进行消防给水系统设计时，必须要考虑建筑本身的特点与居民的居住需求，设置合理的消防设施。比如火灾自动报警系统、手动报警系统、建筑防排烟设施、防火门等；
1.2消防排水系统的设计要求
高层建筑中消防排水系统主要指的是将灭火所产生的大量水排到建筑物外，这样可以防止灭火时由于水的集聚阻碍逃生路径的情况，同时还可以防止居民财产被水浸泡损坏[2]。在高层建筑中，若仅仅依赖雨水排出管道将消防用水排出，不能获得理想的消防排水效果，主要是因为雨水排出管道排出的水量有限，而火灾消防用水，因为夹杂大量的杂物，借助雨水排出管道时容易出现管道堵塞情况。为此，有必要设计出一个专门用于排出火灾消防用水的管道，以确保排水通畅，同时消防排水系统的设计还要考虑到防返溢的措施，这样可避免雨水系统倒灌问题的发生。另外，电源始终处于畅通状态，保证消防灭火的顺利正常进行。
2高层建筑给排水消防中应注意的问题
2.1室外消火栓系统问题
由于室外消火栓主要由所在地的市政系统供水，所以在设计消防系统时要与市政、水务等单位之间进行合理沟通，确保消防系统时刻稳定。
2.2室内消火栓系统问题
室内的消火栓按栓口静压超过1.0MPa时进行分区，对其分别供水。在设计时，高层建筑的水箱按规范满足不同蓄水体积，高度设计按不同建筑情况满足高层消火栓7-15m以上的净水压力。
2.3自动喷水灭火设备的选择
由于国内民用建筑火灾等级一般为中危险级，所以自喷水泵一般是依据最不利于喷头的压力再经过理论计算最终确定。在针对自喷水泵的射程计算中不仅要考虑建筑物的高度，也要考虑水流在实际工作时的损失，目前国内建筑的配水管进口位置水压规定为不大于0.4MPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，在设计中要充分考虑消防设备末端试水装置的实际压力是否符合相关行业标准，一般是在最不利点的喷头处设置末端试水装置，然后进行试水，以判断系统在实际运行中的工作压力。
2.4管道与增压泵在给排水消防系统设计
由于消防系统用水的可靠和安全与否直接被用水管道布置情况影响，所以在进行排水消防系统设计时需要特别注意。设计人员在设计时要充分考虑室内消防管网之间的连接，并选用安全可靠的环状管网。此外，在设计时必须在保证最不利点消火栓用水压力的前提下，选择满足国家标准的增压泵，以便于在发生紧急火灾时，消防水泵可以可靠稳定启动。
3给水系统设计
3.1给水设计中的给水方式
目前，在我国高层建筑中主要有以下几种给水方式：减压分区、高位水箱、变频泵无水箱等，以上方式各有优缺点，要根据实际高层建筑的具体情况来针对性的选择。高位水箱给水方式是通过泵房内的离心水泵供水，由于可在未发生火灾时在高位水箱中储存一定的水量，所以可确保供水水压持续稳定。此种给水方法优点是成本低、方式简单，但相应的也存在一定的问题。由于水箱内的水流动性较差，所以时间长了以后很可能造成水箱内水质污染；减压分区给水方式主要是利用减压阀进行减压，在不同区域内分别安装水箱，利用水泵将水导入最高楼层上的总水箱中，然后上区水箱向下区进行供水，也可在管道上安装减压阀，水流经过减压后进入下一分区的管道网络。此方式的优点是维修方便、可靠性强且不需要为减压阀设置水箱，从而提高建筑的利用率，但缺点是下区处水压损失较大、水泵能耗增加；变频泵无水箱法主要是利用变频器的自动化功能进行给水，利用变频器控制电动机的转速，从而实现流量与水压的平稳运行，在提前预设好水压基础上，可以根据不同时间的水量变化来利用变频器调整电动机的转速，从而保证给水系统的可靠平稳，此方式最大的优点是在保证水质的前提下节约能源，但缺点是变频器成本较高，并且易受外界电磁干扰，所以在使用方式供水时要做好抗干扰措施。
3.2排水系统设计
在日常生活中，高层建筑的排水系统主要排放生活污水、废水及雨水等，在排水方式的选择上要依据建筑所在的城市制定的排放标准及建筑的自身特点来决定。目前较为常见的排水系统有中水系统、同层排水方式及排水通气技术。工业生产中，一般使用中水系统，主要将工业生产生成的废水等物质运用物理及化学方式处理，使之达到制造工艺的使用标准后再循环投入到工业生产中，是水资源循环利用的典型案例。但在高层建筑排水系统的设计中，中水系统的使用成本较高。此外，使用中水系统，在水质方面对人体健康会产生潜在的威胁，在实际使用中应谨慎选择。近年来，同层排水逐渐被推广开来，在高层建筑的某一层中安装一个住户共同使用的水封管配件，一旦排水系统出现堵塞故障等异常，在本层即可进行故障诊断并采取措施，方便运营维护。同层排水方式为住户提供了较大的方便，具有操作灵活、噪声污染小等优点。但采用同层排水方式时，要尽可能选择密封性较好的管道材料并用热熔连接；为保证排水的流畅，避免出现水封负压虹吸等现象，在进行高层建筑排水系统设计时，一般采用排水通气技术。一方面可以保证排水系统中气流的正常流通，另一方面也可以防止管道内气体进入室内。
结束语
作为高层建筑的重要组成部分之一，给排水系统和消防系统能否平稳运行直接关系到居民生活质量和建筑整体安全性[1]。由于系统较为复杂及对水源要求相对较高等特点，给排水系统和消防系统在设计时需要考虑诸多因素，并且设计难度相对于普通建筑要大一些。在设计时，要从建筑本身实际情况出发，针对不同建筑的不同特点来制定施工方案，对水压和水容量及管道布局充分考虑，以保证建筑给排水和消防设施平稳运行。
参考文献
[1]吴自明.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].居舍,2017(36):61.
[2]王楠,费海新.关于高层建筑给排水消防设计探讨[J].消防界(电子版), 2017(12):100+102.
[3]邱清霖.高层建筑的给排水施工技术管理探讨[J].住宅与房地产,2017(36):146.
[4]蔡泽民.超高层建筑给排水工程系统设计分析[J].建筑技术开发,2017, 44(23):30-31.
[5]章竞杰.高层民用建筑的消防给排水设计浅述[J].居舍,2017(34):68.
论文作者:滕爽
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
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