摘要：我国经济发展迅速，科学技术水平在不断提高，人们的生活质量也得到了很大的提升，对于住房的要求也越来越高。人们对于居住的条件不仅只限于住所，更注重建筑功能性的服务，但是安全是第一，没有了安全一切都是空想。所以在高层建筑排水系统中安全意识很关键，相应的，人们的消防安全意识也在逐渐加强。现阶段，为了解决人们的居住安全问题，就要让高层建筑中的给排水和消防系统发挥功能，保护人们的生命以及财产安全。但是在消防设计中仍然存在着很多问题，在面对这样的问题时，我们要不断去克服，给人们的生活提供安全的保障。
关键词：高层建筑；给排水；消防设计
引言
高层建筑可谓是一把双刃剑，它为人们提供更多的可利用空间，人们的生产、生活、工作逐渐向更高处发展，过去遥不可及的蓝天白云因高层建筑的出现变得好像触手可及，但高层建筑在便利之余也给人们带来一些难题，高层建筑的给排水和消防设计难度系数较大，同时高层建筑也使火灾产生的风险几率加大。
一、高层建筑给排水及消防设计的重要性
高层建筑是现代化城市的一项主流标志，高层建筑大多密集存在于经济发达的城市地区，其原因主要是随着社会经济的发展，人们基本从土地中解放出来，更多的劳动力从农村涌向城市，城市建设面积逐渐减少，但城市人口却不断增多，高层建筑有效地缓解了这个矛盾。高层建筑在建筑设计和施工方面给人们带来了一些难题，特别是高层建筑的给排水和消防设计问题。高层建筑因其高度很高，楼层数也多，又是人员的聚集场所，火灾发生的风险就会比较大，一旦发生火灾，火势容易蔓延，迅速灭火比较困难，因此，高层建筑的给排水和消防设计可谓是重中之重。高层建筑的给排水和消防设计关系着人们的正常生产生活和生命财产安全，所以，高层建筑的设计人员需要具备专业的技术水平和丰富的工作经验，能够结合高层建筑的基本设计要求和建筑物的实际情况进行高层建筑物给排水和消防系统的设计。
二、高层建筑给排水消防系统设计特点
高层建筑的给排水消防系统相对于普通建筑的给排水消防系统而言具有一定的特殊之处，具体包括以下几个方面：第一，在高层建筑之中，它的消防供水管道静水压力比较大，不能够采用单区供水的方式来进行供水，否则将会导致管道使用寿命的下降。在当下绝大多数高层建筑的给排水设计之中，会采用分区供水的方式，降低静水压力，保证管道的正常运转。第二，高层建筑由于建筑高度与占地面积上的特殊性，其内部消耗水量较大，且上下供水管道非常长，因此必须要采用质量更高的管道，才能够保证管内压力稳定。第三，高层建筑比较容易发生火灾安全隐患，在进行给排水消防设计时，必须要注重考虑如何避免火灾问题的发生，并且也需要思考发生火灾隐患后如何最大程度上降低损失。在高层建筑的给排水消防设计之中，需要降低各类电气线路和易燃物质接触的可能性，保证建筑内部的消防管道通畅，避免在火灾发生时，消防管道出现意外，无法及时进行灭火，导致火灾扩大化。
三、高层建筑工程给排水消防的设计要求
1、高层建筑给水设计要求。高层建筑由于高度过高，大气压强不断变高，对水资源的传送会产生一定程度的困扰，这对高层建筑给水系统的设计产生了影响。相关的设计人员需要考虑压强等多种因素的影响。并且，要考虑到各种情况的发生，为了防止在火灾时用水量过大，导致水资源无法传递，同时，应该采用轻便、简单材料进行高层建筑的给水设计，完善压强等因素造成的不足，确保在火灾发生时，居住的公民可以安全的撤退。高层建筑与低层建筑相比，在设计时会出现更多的难点，当火灾发生时，高层建筑水资源的运输时间变长，因此，在设计时，要提高水资源运输的速度，加强供水泵的压力，在火灾发生时，减少意外情况发生的可能性，保证公民的生命财产安全。
2、高层建筑排水设计要求。高层建筑由于重力因素，排水过程与给水相比，较为简单。低层建筑排水系统独立，高层建筑排水设计要求对于高层建筑来说，必须要加强排水系统的静水压力，这样做，一方面可以保证高层住户日常生活用水;另一方面，与中低层建筑相比，高层建筑存在着更大的安全隐患，万一发生火灾，对给排水消防系统的依赖性更大。因此，从高层建筑的消防需求出发，科学、合理地构建高层建筑给排水消防系统，提升其性能，以确保在遇到险情时，给排水消防系统能发挥其自身的功效，保护住户的生命和财产安全。
四、高层建筑给排水及消防设计存在的问题
1、消防给水管网试压问题。在消防系统中，给水管是系统中的关键点。给水管设计合理才能发挥消防功能，如果给水管的设计不符合高层建筑的设计，会造成消防供水压力不足，在发生火灾时，导致消防供水系统不能正常运行，无法在火灾发生初期起到控火、灭火的作用，从而造成人员伤亡、财产损失的严重危害。
2、自动喷水灭火系统设计问题。在高层建筑的设计过程中最常用的是自动喷水灭火系统，自动化在每个行业中的应用都比较广泛，自动灭火的效率也比较高，但是在实际使用过程中，仍然存在着很多问题。高层建筑会在每个楼层之间安装特定的喷射头，并且通过水力警铃来提醒居住者和工作人员，但是在消防设计的过程中，每个设计人员的数据存在着偏差，而且各个专业人员之间缺乏沟通，在设计源头就出现了问题，安装时问题也一直存在，从而导致设备无法正常发挥灭火效果。
3、消火栓系统减压阀的设计问题。消火栓系统是消防系统的一个部分，现在的消火栓体系都比较简化，这样导致消火栓会经常出现问题。高层建筑本身结构形式就比较复杂，消防给水系统的减压阀要根据具体的情况选用不同型号的减压阀，但是在实际设计和操作过程中，设计人员和施工人员为了方便都采用同样型号的减压阀，没有根据实际的情况采取相应型号的减压阀，导致后期使用过程中存在安全隐患。
五、高层建筑给排水消防设计要点分析
1、消防水泵接合器的规划设计。在火灾产生的过程中，消防车自身的水泵能够利用接合器的对整个建筑内部的消防体系进行合理的融合，并且进行水量的提升，保证建筑内部的消防设备能够有充足的水量，不会对各楼层的用水产生很大的影响。消防水泵接合器的给水流量宜按每个水泵接合器10L/s~15L/s计算。每种水灭火系统的消防水泵接合器设置的数量应按系统设计流量经计算确定,但当计算数量大于3个时，可根据供水可靠性适当减少。在设计时，很多人经常习惯将水泵接合器两组或三组甚至更多水泵接合器布置于一处，在满足规范规定距离内只设有一个室外消火栓。这样做不利于水泵接合器的有效使用。因此，室内各类消防灭火系统的水泵接合器宜分散布置;同时遇两组或两组以上水泵接合器布置于一处时，可在规范规定距离内适当增设室外消火栓，以满足消防灭火要求。当高层建筑高度超过消防车供水高度时，消防给水应在设备层等方便操作的地点设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水和加压接口。水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，且距室外消火栓或消防水池的距离不宜小于15m,并不宜大于40m.水泵接合器处应设置永久性标志铭牌，并应标明供水系统、供水范围和额定压力，以确保消防用水的安全可靠。
2、消防水池的合理设计。对于高层建筑消防水池的设计，若是其占用了过多的建筑面积，除了会增加资金投入量以外，还会因长期不用而造成水污染问题愈发严重的情况，因此对高层建筑的消防水池进行合理设计是非常有必要的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于此，相关人员从以下两方面对其进行了有效研究：首先，充分衡量市政供水管网的供水能力，在确保火灾发生时，消防水池补水管连续补水的前提下，适当减小消防水池的有效容积，减小地下室消防水池面积的大小，以实现提升经济效果的目的。其次，两个相邻的体量不大的高层建筑小区，可适当考虑合用一套室外消火栓泵房及水池，相关政府部门应以身作则对其进行适当管理，并针对相应的设计需要对其进行有效规划及控制。
3、消火栓系统的合理设计。通常情况下，在对室内消防栓进行设计的过程中总是会存在各个消防栓口径不一致、消防栓口径与水带口径不统一以及消防栓设置位置不合理等问题，严重影响了对消防栓管理及维护工作的顺利进行。相关设计人员在实际设计的过程中一定要根据消防设备的不同，对其所需要的消防栓口径进行统一及确认，并将消防栓装置设置在同层任何位置都可以有两个消防栓水枪同时发射充实水柱的位置。在此过程中，对于高层建筑中所设置的消防栓来说，其间距应在30m的范围以内，其布置位置应以该建筑的主楼梯为起点，并在符合相关设计标准的前提下结合高层建筑设计的实际需求对其进行合理布置。此外，消防栓系统中还存在室外消防栓的设计工作，对于室外消防栓，其数目与分布位置都要通过对用水量的正确计算才能够确定。若是高层建筑中的室内消防用水是利用室外管网对其进行有效供应，其数量应保持与水泵接合器一样。若是遇到其他情况，应根据实际情况对其进行确定。
4、自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是高层建筑的给排水消防系统中不可缺少的部分，因此，设计人员应重视自动喷水灭火系统的设计，根据高层建筑的具体使用需求进行设计，确保自动喷水灭火系统必须能够正常的稳定运行。自动喷水灭火系统的喷淋头设计应注意保证喷淋头的数量并保证喷淋头可以和相应的水管相匹配，确保喷淋头可以正常使用。另外自动喷水灭火系统在水管入口的减压设备方面，应充分考虑高层建筑楼层的实际高度，确认好高层建筑的吊顶方式，精确计算出水管入口的压力，同时，还要关注增压泵的设计，增压泵的具体排水量要进行实际确认，使增压泵能够发挥实际效用，实现对水柱进行增压，确保水压充足使自动喷水灭火系统能够发挥有效的作用。另外，报警阀的设计也十分重要，它能确保发生火灾时，一旦自动喷水灭火系统开始运行时，报警阀能够及时发出警报。
六、高层建筑物给水系统设计分析
1、高层建筑物给水系统设计
1.1确定给水方式。在确定给水方法时，卫生间和厨房的布置是必须要高度重视的部分，若二者出现明显的矛盾，给排水设计人员也应承担自身应负的责任。为此，设计人员要改变以往的观念，结合厨房和卫生间的基本功能促进多个专业的人员均参与到厨房与卫生间的布置工作中。在以往的设计中，通常认为建筑设计的形式决定了给排水施工设置管理。而随着时代的发展，人们也逐渐意识到这种观念并不正确，我们应当提前做好配置管理工作，从而保证给水系统设置的科学性与合理性。由于给水系统的设置与给水系统运行的性能有着十分明显的影响，而且其也决定了工程项目的成本，故而该环节成为高层建筑给水系统设计中非常重要的内容。现阶段广泛应用于高层建筑加压供水的方式主要有三种，分别为无水箱变频泵供水、气压水箱供水和高位水箱供水。选择加压供水装置时，需充分考虑其经济性、合理性、安全性和可靠性，从而科学选择给水和加压方式，而这也是高层建筑给水系统设计中十分重要的内容。
1.2设置竖向给水分区。高层建筑的高度较高，如只采用外围网供水压力供水，供水压力将无法满足高层建筑的用水需求。所以为了更好地提高水压，在工程建设的过程中通常要结合工程现状设置增压装置提高供水质量。若在工程设计和施工中并未开展竖向分区，则下层的卫生器具就需要承受较大的静水压力。这导致下层给水阀门中的水流量较大，而上层给水阀门的流量过小，加剧了阀件的磨损，进而出现较为严重的渗漏问题。经过大量的实践证明，在高层建筑给排水系统设计中，给水系统分区设计是最为有效的处理方式。给水分区主要是指在建筑垂直方向以特定的顺序规划供水区域，全部供水区域均应设置相对完善的给水系统。竖向分区的设计在高层建筑给水系统设计中十分基础也十分关键。若可保证竖向分区的质量，则给水系统的运行、维护和应用也能够得到显著的改善。若分区的垂直高度过高，就会由于下层水压过大而出现较多的问题。同时管材损坏的几率也明显加大，易出现回流污染以及水锤噪音等多种问题。若分区过小，则会增加高层建筑供水分区数量，维护管理工作难度也会明显增大。
2、高层建筑物排水系统设计
2.1建筑排水走向。在工程建设和施工中，必须严格按照政府对高层建筑排水系统的基本要求来确定建筑排水的走向，及时排除和处理公共建筑、居住场所生活间和便器冲洗的过程中所产生的污水，进而组建较为完善的生活污水和废水排放系统。建筑内部的排水机制主要分为两种形式，一种是合流制，一种是分流制，其分别称为建筑内部河流排水和建筑内部分流排水。建筑内部分流排水主要指公共建筑与居住建筑内部的生活污水、粪便污水和工业生产生活污水等，其均经单独的排水管道排出。建筑内部合流排水主要指建筑内部两种以上的废水与污水，统一采用一套排水系统来实现污水和废水排放。
2.2优化排水系统平面布置。排水系统与给水系统之间存在着较为明显的差异，排水系统无需竖向分区设计，只需要安装专门和共用型的辅助通气立管就能够充分发挥其功能，但是在这一过程中应在指定高度设置消能设施。另外，排水立管可有效保证上下的贯通与曲直。排水管道的乐行较多，其主要有排水管、立管、横支管、安装到地下的管道以及向室外排水的排出管等。排水系统能够安全顺利地将废水和污水排至室外。
七、关于高层建筑给排水消防系统的优化
1、注重消防设计细节。消防设计事关高层建筑的安全问题，必须要给予足够的重视。在很多高层建筑之中，整体消防设计是没有任何问题的，但是在部分细节方面存在一些小的瑕疵，正是这些小瑕疵的存在，导致了严重的安全事故发生。比如，在进行消防设计时，需要考虑到给水压力，并且对建筑物所需要使用的水压进行计算，进而确定水泵的功率，如果能够保证在尽可能低的功率下保证水压，就能够实现节约能源与保证系统问题的协调统一。
2、安装水压检测设备。高层建筑消防系统之中，必须要对水压进行严格的控制，如果水压控制出现误差，就会导致整个系统的瘫痪，影响到高层建筑的正常使用。在设计与安装整个消防给排水系统时，需要考虑在供水管道内部安装专门的水压检测设备，从而对系统之中的水压进行监测，一旦发现水压过低或者过高就需要进行及时调整，保证水压稳定、达标。
结语
随着我国城市化进程的加快，高楼不断出现。为消除高层建筑物的潜在安全性危险，必须提高高层建筑物的安全性能，为确保安全性，必须不断完善高层给排水系统，确保公民入住的安全，消除安全隐患。
参考文献
[1]曹延慧.高层建筑给排水设计及施工要点分析[J].住宅与房地产,2018(25):76-77.
[2]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全(学术版),2018(2):75-77.
[3]宋跃荣.高层建筑给排水施工技术管理探讨[J].工程技术研究,2018(9):187-188.
[4]田森.超高层商业综合体给排水设计要点[J].工程技术研究,2018(1):47-48.
[5]李荣强．高层建筑给排水消防设计的关键技术探究［J］．科技创新与应用，2018(32):128+130．
论文作者:寇莹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
标签：高层建筑论文; 给排水论文; 水压论文; 消防栓论文; 系统论文; 水泵论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第24期论文;