高层建筑消防供水方式范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑消防供水方式，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】高层建筑；消火栓；给水系统

前言

高层建筑发生火灾具有以下特点:(1)火种多、火势猛、蔓延快;(2)消防扑救困难;(3)人员疏散困难;(4)经济损失大。因此《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)1.0.2规定:高层建筑的防火设计,必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针,针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理。本条说明高层建筑的消防要立足自救,即主要依靠室内消防设施。

立足于自防自救,高层建筑就必须要有可靠的消防设施,以迅速扑灭初期火灾,不使酿成大火,造成重大经济损失。《高规》7.1.1规定:高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。本条是从目前我国经济、技术条件为出发点,强调以设置消火栓系统作为高层民用建筑最基本的灭火设备。由此可见合理的设计消火栓消防给水系统的重要性。

《高规》规定高层建筑消火栓供水系统,当消火栓栓口处的静水压力大于0.8MPa时,应采用分区供水系统。通过分析各种分区供水系统的特点,注意其各自的消防技术要求,从而能更好地在以后的设计中合理运用这些系统,以下就几种分区方式进行探讨。

1 并联分区供水方式

并联供水方式是指各分区独立设置消防水箱和消防水泵,并且水泵集中设置在建筑物的底层或地下室, 分别向各分区供水。

这种供水方式的优点是:(1)各区是独立运行的给水系统,互不干扰,供水安全可靠;(2)水泵的集中布置便于管理维护;(3)运行动力费用经济。

其缺点是:(1)高区消防水泵的扬程很高,需采用耐高压的消防立管, 水泵出水高压管线长。(2)当消防车压力不足时,高区的水泵接合器将失去作用。(3)管材耗用量大,费用增加。而并联供水方式又分为两种,下面就这两种供水方式进行讨论。

1.1 并行供水方式

这种方式是指各区均有各自独立的消防水泵、消防水箱及消防管网等设备。

这种方式的显著优点是:适用于两种及两种以上不同功能组建的商住楼、综合楼、写字楼,特别是对今后有不同物业管理公司使用的建筑,以及分二期实施且高、低差较大的建筑工程。

主要缺点是:

1.1.1 由于各区都独立,水泵台数较多,泵房所需的面积也较大。

1.1.2 各分区消防水箱均需要储存10min的消防水量与生活调节水量,水箱容积较大,占地面积亦较大。

1.1.3 当两区分界面的楼层发生火灾时,需同时启动两区的消防泵,相应的供电计算负荷要按相邻两区同时用电来考虑,同时其消防流量将潜在富裕1倍。

1.1.4 消防水池容积依据规范以火灾延续时间内的消防用水量计算,两区同时用水,则此时消防实际用水量有可能比规范规定的消防用水量要大,消防水池储水量就不能保证规范规定的火灾延续时间内的消防水量。

1.2 多出口水泵供水方式

多出口水泵国外早已运用于高层建筑分区中,国内近年也逐步用于高层建筑分区供水中。多出口水泵的工作原理和普通多级离心泵基本一样,只是普通多级离心泵只有一个出水口,而多出口多级离心泵则是在壳体上、轴的不同位置设有多个出水口,在实际设计中一般只选用两个出口即高压出水口和低压出水口的水泵。水泵工作时,液体由吸水管吸入,顺序地由前一个叶轮压出进入后一个叶轮,每经过一个叶轮,液体的比能就增加一次。所以泵的总扬程是按叶轮级数的增加而增加的。高压出水口设于壳体的末端, 流体流经多个工作叶轮而产生高扬程,而低压出水口则与其相反设于壳体的中段,流体仅流经部分叶轮便从出水口流出。高、低压出水口的扬程大小由设计需要而定,但必须是单个工作叶轮的整数倍。工作时多出口水泵多个出水口可同时出水,也可单独出水。流量分布为:吸水口流量Q 为第一出水口Q 1和第二出水口Q 2之和。

根据多出口多级离心泵的工作原理,把它运用于高层建筑消防分区给水系统是合适的,将其高压出水口连接在高区系统管网,低压出水口连接在低区系统管网。这样多出口水泵起到了一泵当作两泵的作用,满足了高层建筑分区消防用水的需要,既减少了变配电设备,又减少了泵房及变配电间的建筑面积;既降低了工程费用,又可满足消防要求。

2 串联分区供水方式

随着高层建筑物高度的增加,设计中为避免管道压力过大,减少使用耐高压的消防水泵及管道配件,一般都采用串联供水方式。该系统分区设置水箱和消防水泵,水泵分散布置,自下区抽水供上区用水。各区初期火灾的10min用水由各区水箱供给,此后启动消防泵, 消防泵压力满足各区消防给水系统最不利点消火栓所需水压。高区初期火灾由屋顶水箱供水,水压不足的上部几层由增压设备供水,此后由串联消防水泵供水。

串联水泵供水有两种方式,一种为加压泵通过分区管网直接与地下设备层消火栓泵串联;另一种为加压泵通过分区水箱间接与地下设备层消火栓泵串联,启动消防泵的同时开启分区水箱进水管上的电动阀。就这两种方式相比,第二种优于第一种, 因为这里的中间水箱除储存初期火灾10min的用水量外, 还储存加压泵5min的吸水量,供水安全可靠,同时分区水箱还对下区起减压和稳压作用。

串联供水方式只是在系统供水设施与管道配件难以满足直接供水要求时才采用的一种供水方式。一般只用于超高层建筑,对于普通高层建筑不宜采用。因为串联的级数越多,系统控制就越复杂,安全度也就越低。串联系统各区的消防泵、分区水箱、屋顶水箱等的工作状态都应在消防控制中心显示,并对各种不利状态发出警告信号,供水系统的全部阀门宜采用带启闭信号的监控阀。为确保消防设备的安全及灭火指挥应急、事故处理,串联系统的串联消防泵、分区水箱应设在避难层或机电设备层中, 且消防电梯应能到达上述设备层面。

3 分区水箱减压供水方式

减压水箱供水方式,该系统分区设置水箱,由地下泵房内消防水泵统一加压,上区供下区用水,利用减压水箱减压供水。

此种方式,火灾初期10min消防用水量,高区由屋顶水箱供给,低区由减压水箱供给,减压水箱容积根据《高规》第7.4.7.3条,并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。正常消防后,由设在地下设备层的消防泵供水,其中低区用水由减压水箱减压,在水箱进水管上设置电动阀和液位控制阀,电动阀与消火栓泵联锁。

减压水箱供水方式省去了一套低区消防泵,因而只有一套高区消防泵,较好地解决了消防给水分区分界面楼层发生火灾时的消防给水问题,且供电负荷不会增加,高、低区消火栓系统又可同时供水。此种方式减少了水泵房及与水泵相关的配电实施,从而减少了一次性投资;设备与管道简单,造价低,且设备布置较集中,维护管理也较方便。但这种方式也有其不足之处:(1)减压水箱是静压水箱,为保证室内消火栓出水压力,其重力供水高差应大于24.5m,另外减压水箱设置高度还应结合生活给水系统分区最不利点的最小静水压有7～10m的要求,这样则很难找到理想的设置位置。(2)减压水箱消防进水管上的电动阀、液位控制阀常年不动作,易产生故障,且增加了系统联动控制的复杂性。(3)水箱占地面积较大,中间水箱水质难以保证且较易漏水, 能源消耗较大。

4 减压阀分区减压供水方式

减压阀供水方式是指多个分区采用一组屋顶水箱、消防泵,通过安装在管道上的减压阀向各分区供水。减压阀供水的最大优点是可减少一组消防泵、分区水箱,不占楼层房间面积,重叠管路少。因为无论是并联、串联或设减压水箱的供水系统,都存在水泵、水箱和设备过多,管路重叠较多,占用建筑面积大等缺陷,特别是对于中间不设管道层的高层或超高层建筑来说,中间水箱要占主体建筑中的宝贵面积,既给建筑设计造成困难又给房地产开发商造成一定的经济负担。另外减压阀供水方式还避免了水箱水的二次污染问题,改善水质;缓解了水箱进水的水流噪声,改善环境条件;解决了水箱浮球阀关闭不严而造成的水量流失问题。因此采用减压阀来实现分区供水,就可以克服上述缺陷,为最佳分区方式。

减压阀供水方式的关键设备是减压阀,所以应将其作为主要的消防设备来认真对待,严格管理,定期保养和维护。根据《高规》规定,输水干管不应少于两条与环状消防供水管网连接,且当其中一条发生故障时,其余引入管仍能保证消防用水量和水压的要求。所以减压阀应以两个以上并联工作,当其中一个检修时,其余管道应仍能保证全部消防水量。由于减压阀前应设过滤器,而目前Y 型过滤器只允许水流水平流动或自上而下流动,因此在向上流及有可能向上流的管道上不应设置减压阀。

消火栓给水系统中应用的减压阀要求能减动压和静压。主要有弹簧式减压阀、比例式减压阀和可调节(恒压)减压阀三种类型。从结构型式上可分为隔膜和活塞两种类型。尽管形式不同,但是其作用原理均相同,即作用在隔膜或活塞上的力等于零。在高层消防给水系统中,主要选用的是比例式减压阀。比例式减压阀的阀前、阀后的压力呈一个固定的不变比值。其特点是结构简单、阀体体积小、工作稳定、密封性能好、安装维护方便、使用寿命长,最大的优点是减压而不减流量。比例式减压阀的减压比是指在水流静止状态下,减压阀进口端与出口端的压力之比,当水流动时,出口端的实际压力比静水时压力略有降低。

当采用减压阀供水方式时,分区不宜设置太多,并且不宜采用串联分区减压方式。这主要是因为在系统计算中,下区的起点压力是由上区的出水压力、水头损失与高差所决定的,而且它们之间是相互影响的。因此当串联数较多时,其供水可靠性较差,当其中一组出现故障时将会产生放大作用,从而影响整个系统的运行。

5 结语

通过以上几种供水方式的综合分析比较,在超高层建筑中,宜采用串联供水方式,在普通高层建筑中不宜采用串联供水方式,而应采用其它形式的供水方式。减压阀减压方式, 具有管网系统简单,水泵少,泵房及其配电间面积小,一次投资省等优点,应为首选的一种供水方式。在设计中,应结合建筑物的功能特点,分析比较,选择一种合适的供水方式。

参考文献

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关键词：高层建筑；消防给排水；特点；设计

中图分类号： TU97 文献标识码： A

引言

近几年，我国经济水平不断上升，建筑业也随之迅速发展，城市内出现了大量的高层建筑，这些建筑却存在很多火灾隐患。因此，高层建筑的消防给排水设计显得极其重要。随着城市建设的快速发展，人民生活水平的日益提高，高层建筑在大中城市乃至小城市如雨后春笋般拔地而起。高层建筑在节约用地、改善城市形象和提高人们生活质量等方面发挥了重要作用。但同时高层民用建筑具有的火灾蔓延快、人员疏散难、扑救难度大等特点，给消防工作带来了一定的难度。对立足于自救的高层民用建筑来说，直接作用于灭火的消防给水设施尤为重要。在高层建筑火灾中，是否有足够的水压不间断地送到水枪阵地上，直接关系到火灾扑救的成败。 

一、高层建筑消防给排水工程特点 

1、安全可靠性要求高 

在进行高层建筑给排水消防设计时，需要重点考虑的影响因索是对高层建筑消防系统的安全可靠性的高要求。高层建筑火灾隐患较多，而且一旦发生火灾，火势蔓延起来十分迅速，导致救火较为困难，因此确保层建筑消防系统的安全可靠性是给排水消防设计的关键。考虑到当前我国国情，目前给排水消防系统设计应将自救放在首要位置进行考虑。 

2、静水压力大 

在进行高层建筑给排水消防设计时，另—个需要重点考虑的—个影响因素是高层建筑的静水压力。同普通低层建筑不同，高层建筑静水压力非常大。若采用常规的单区供水，可能无法保证使用效果，而且管道和配件也较为容易被损坏。 

3、管道机械强度高

相对于普通低层建筑，高层建筑的排水管道较长，且排水量要求也较高，因此在使用过程中管道内部的压力变化很大。在高层建筑给排水消防设计时，要保证消防系统的排水能力，同时又要确保管道内压力稳定。基于以上几点，高层建筑的给排水消防系统的管道应选用机械强度高的材料。 

二、高层建筑消防给排水设计中存在的问题

1、设计人员的观念问题 

高层建筑不同于普通建筑，而前者设计人员的设计思想往往仅仅停留于普通的设计理念层面上。譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑，个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用，给建筑的消防安全带来隐患。 

2、消防给水管网试压问题 

消防给水管网的施工是按照试漏检修和强度试验两个步骤进行的。但目前在管网试漏检修和强度试验方面，大多数不符合设计规范要求，给排水系统的正常运行带来很大隐患。 

3、自动喷水灭火系统设计问题 

首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范。而设计师在设计图纸上布置喷头，通常忽略了施工的实际需求，从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上，一旦发生火灾，即使自动喷水灭火系统会自行启动，所引起的报警声音却不能被相关的人员发现，很有可能造成不必要的财产损失，甚至是人员伤亡。 

4、消火栓系统减压阀的设计问题 

这个问题往往表现在减压阀的型号选择上，为了避免给排水系统布置过于复杂，设计师没有采取分区给排水系统，而是选用减压型消火栓。但减压型消火栓相应型号选择得不当，对于给排水的正常运转起不到任何积极的作用。 

三、高层建筑给排水消防设计的改进措施 

1、提升设计人员素质，改进设计理念 

由于高层建筑质量要求的提高，作为一名设计人员要严格要求自己，创新设计理念，努力进行优化的工程设计。顺应国家的新标准、新设计理念以及新规范来进行设计。实现设计系统的的合理化、规范化。努力提升个人素质。提高个人专业知识水平可以定期进行培训，也可以通过经验交流来实现设计的进步。借鉴其他专业人士的设计方法，取其精华，去其糟粕。给排水消防的设计质量对于人民的日常生活以及人身财产安全至关重要，设计人员要努力完善自己，创新设计理念，努力设计出既经济又安全的系统。从而为人民的生活安全提供保障。 

2、消防水泵房给排水设计 

为了保证室内外消防用水量，就要有足够的消防储备水量，这就需要在高层建筑的合理位置设置消防水泵房和屋顶消防水箱。消防水泵房是以消防水池和增压水泵等设施为基础而设置的，为了保证室内外消防用水量，在生产、生活水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量和市政给水管道为支状或只有一条进水管，且室内外消防用水量之和大于25L/s的情况下就需要设计消防池。消防池的设计是作为在天然水源、市政给水管道消防用水的补充，以便在天然水源、市政给水管道消防用水量不足时，能及时保证消防用水量。消防泵房的设置应注意：

（1）为了保证消防池的水能够正常循环，减少死角，需要在消防水池中加设导流墙，从而使通过循环水泵的池水正常循环。

（2）在对消防泵房的水泵选择时，要以提高效率、节约能源为宗旨，选择水泵，以提高水泵组综合运行的效果。此外，在水泵并联时，要接近高效段的左边界。

（3）要将水泵组装高度调速与其全速运行状态挂钩，同时要考虑防超压设计，消防泵采用多出口设计，能应对高层建筑分区供水的超压现象，减少对水泵的损坏。

3、自动喷水灭火系统设计 

高层建筑给排水消防系统的重点自动喷水灭火系统设计的自动喷水灭火系统也是设计中一个重点，自动喷水灭火系统对给消防安全带来极大的便利，它的设计可以分几部分进行分析。

（1）喷头的设计，按照相关的规定要求，喷头的数量不能超过8个，同时，在设计走道喷头时要在配水支管接出，以使走道内自喷配水管管径过大的问题得到解决。

（2）配水管入口的减压设计，在进行配水管入口的减压设计减压设计时，可在自动喷水灭火系统布置以后，对入口的水压进行计算，之后进行减压处理，同时也要考虑建筑高度以及水力损失。

（3）末端试水装置的设计，末端试水装置的型号要以试水接头出水口的流量系数为准，排水管要间接排放。

（4）信号阀的设计，在进行信号阀的设计时要将信号阀的位置放在报警阀的出口。

（5）消防增压泵的设置，在进行消防增压泵的设置时，可适当抬高水箱，增加增压设施，控制增压泵的扬程范围，保证增压泵的流量。

（6）自喷供水时报警阀的设置，在设计时，要使警铃处于公共通道或值班室的附近，以便及时引起消防安全人员的注意。 

4、消火栓的设计 

室内消火栓主要有消火栓箱、消火栓、水带接扣、消防水带、消防水枪等几部分组成，在进行消火栓设计时一方面要确保每一层都有两股水柱能到达室内的任何位置，另一方面要为了减少消火栓栓口的静水压力，要设置必要的减压孔板等减压装置。减压装置的设置要根据消火栓栓口的静水压力来确定，当静水压力超过0.5MPa 时，就需要增加减压装置，以防止高水压对消火栓带来的损坏。对具体的消火栓位置和数量，则需要根据消防用水量和建筑物本身性质、特点来进行详细规划，对于高层建筑物来说，一般电梯间室必须设置消火栓，防烟楼梯间前室也应设置消火栓。 

结束语

总之，高层建筑消防给排水施工设计所涉及的专业内容较为广泛，需要结合每个系统的实际情况展开最具安全保障的有效设计，强化设计的稳定可靠性。唯有在可靠的技术保障下，实施便捷操作，方能保证建筑与人员安全，与此同时，需针对设计的经济合理性实施综合考虑。 

参考文献 

[1]周克红，马林.高层民用建筑消防设计中的体会[J].科技致富向导，2010（24）. 

[2]王尚平.超高层建筑火灾的危害性与防火疏散研究[J].科技创新导报，2009 .

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【关键词】消防；高层建筑；火场供水；云南

高层建筑由于结构比较复杂，火灾燃烧猛烈，蔓延速度比较快，及容易形成立体燃烧。而高层建筑由于人员比较密集、扑救工作量比较大，火灾的荷载也比较大，带来的损失和伤害远远超过一般的火灾伤害。目前，高层建筑火灾已经成为一个世界性的消防难题。而在高层建筑的火灾现场如何及时高效、不间断的提供供水，成为高层建筑灭火救援的关键因素。

1.高层建筑火场供水的主要方式

1.1固定消防设施供水

一般情况下，高层建筑火场主要是运用水和压缩空气泡沫作为主要的灭火剂。当火势蔓延范围比较大，固定消防供水系统已经难以满足灭火所需用水时，必须铺设消防水带，使用移动消防车辆装备，以保证火场所需供水。消防员应根据火场的实际情况，选择水枪、水带，在消火栓处远程启动消防泵向室内供应消防管网供水。同时，也有派人在消防泵房处，以便于在启动实效时可以直接开启消防泵供水。

当然，在室内消防水泵难以满足灭火用水的需求，或者以防消防水泵偶尔出问题时，就必须采用移动消防设备和固定消防设施结合供水。以满足室内消防管网用水的需求，从而可以及时灭火，将最小伤害和损耗降到最低。

1.2移动消防装备直接供水

当固定消防设施比如消防泵、水泵接合器等不能满足灭火供水需求或者出故障时，就必须采取铺设水带和利用举高消防车等移动消防设备组织供水。

比如，常见的移动消防装备有单车单干线供水、两车耦合单干线供水、多车耦合供水和消防车与手抬泵接力供水等方式。或者利用举高平台消防车、云梯消防车，喷车等移动消防装备进行消防。但是要注意这些移动消防装备的应用环境和所需条件。比如：在用消防车和手抬泵接力进行供水时，就必须掌握好车泵与手抬泵之间的压力和启泵时间。消防车驾驶人员必须与手抬泵的工作人员进行密切沟通协作，必须一直保持通信的畅通，以便于正确操纵油门的调速，从而控制好现场供水的速度与水量，并防止在现场出现水击作用，从而降低损耗。[1]

2.影响供水的关键因素

高层建筑火场的供水环境比一般的火灾现场更为复杂。其中消防水带质料的好坏、耐压强度，以及水带口径的大小都直接影响到高层建筑火场中能否及时、迅速、高效的灭火。所以，而对于防水带质量也有比较严苛的要求。常见的消防水带是聚氨醋衬里耐压水带。[1]这种水带的耐高压力、抗寒力、耐腐蚀程度都比一般的水带性能更为优良。而且重量也比较轻、在使用起来比较方便，能够减轻消防员的负重，也更利于平日里的维护和存放。

由于高层建筑内部有消防给水设施，所以在火场如果能够迅速的启动固定灭火设施供水灭火便能够有效地遏制火灾的蔓延，从而为供水灭火争取最佳灭火时机，并可以为消防部队在后续供水时减轻压力。所以说，平日里对固定消防设施的维修、保养是十分必要的。

以云南省高层建筑消防工作为例。

随着经济的快速发展，消防工作也出现了一些新的问题。传统的消防观念、设备、制度已经难以适应新时期下的消防工作的需要。特别是城乡建筑的蓬勃兴起，高层建筑的消防灭火已经成为云南省消防工作的重点之一。

2.1云南省高层建筑的总体消防设施状况

据统计，云南省的一些高层建筑、大、中型商场、公共娱乐场所等高层建筑的自动报警系统、自动灭火系统、安全疏散系统、消防栓等建筑消防设施，有一部分因为缺少公安消防机构的审查，有一部分缺乏维修和保养，也有相当一部分已经属于瘫痪状态。

2.2云南省的整体火灾隐患情况

云南省在全国属于经济欠发达的多民族边疆省份。且全省90%的面积为山区，地形复杂多样，气候兼具山原气候、季风气候和低纬气候的特征。气候的区域差异和垂直变化都十分明显，有的地区交通不便，水资源欠缺，极易引发火灾。

随着电气资源、化工资源的广泛应用，一些单位和工厂违反电气的安装使用规定，使得电气设备超负荷运行，有的单位易燃易爆化学物存储量超标，一些单位的建筑业未经公安消防机构的安全审核，便投入施工，导致火灾隐患持续增长。

2.3云南省城市消防工作的主要应对措施

针对云南省的特殊情况，必须从观念、制度等多方面进行完善。比如，应该制定行之有效的城市消防规划，进行严格的消防规范监督和管理；将预防特大火灾当做消防监督的重点。提高消防工作人员的整体素质，改革整体消防机制。加强对消防工作的统筹规划，认真解决危及消防安全的重大消防问题，特别是对于一些高层建筑的消防设施要进行定期维修和检查，要做到防微杜渐，将火灾安全隐患和人力伤害、资源消耗降到最低。

3.高层建筑火场灭火供水需注意的问题

在高层建筑的火灾现场应该特别注意水泵结合器的供水方式和供水高度。水泵接合器的设置有喷淋和室内消火栓之分，也有高区、低区之分，在使用时必须区分清水泵接合器的性能。也要注意水泵接合器的一些常见故障：接合器不能进水，减压阀的设定太小，或者是单向阀反向或闸阀没有开，避免给火灾现场带来不必要的麻烦。

也要特别注意水带的选择和保护工作。在垂直铺设水带进行供水时，下部一定要使用耐高压水带，要确保供水干线的牢固性和可靠性。特别是在楼内的水带固定位置一定要牢固。谨防水带因为水压、重力等作用而拉断固定物、从而导致供水的不连续或者中断，对于水带的摩擦处也要用软垫近行保护。[2]特别是在玻璃墙下部分，一定要用木板、竹篱等物品进行遮盖，防止高处玻璃爆裂碎片掉落物刺破水带，从而造成供水的中断，影响整个火灾现场的扑灭工作。

4.结束语

高层建筑火场的救灾工作一直是消防工作中的重要板块，而火场的供水是确保扑火灭火成败的关键因素。在实际救治工作中，一定要确保供水在救灾过程的完善、协调和高效。同时在灭火的器材、装备、设施等各方面严加把关，尽可能的减轻人员伤亡和财物损失。

【参考文献】

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【关键词】高层建筑 消防供水 设计

随着我国经济建设的飞跃式发展，城市化进程的不断深入，高层建筑在我国城市建设中已屡见不鲜。但越来越多的高层建筑也对高层建筑消防供水性能化设计带来了新的挑战，高层建筑功能多，结构复杂，这对消防供水设计提出了更高的标准，消防供水设计是整个建筑消防系统中的基础环节，关系着消防系统在面对火灾时能否高效控制和扑灭火情，本文针对消防供水设计的一些问题进行了探讨，既考虑到控制火灾的高效性，又考虑到成本的经济性。

1 高层建筑消防供水系统特征

高层建筑的功能呈现多元化、人口量大、结构复杂，火灾潜在风险多而不易发现，而且高层建筑一旦引发火灾，火势的蔓延速度非常快且不好控制，由于是高层人员也很难逃离，通常都会造成非常严重的经济损失和人员伤亡。当今时代，要减少火灾为人们带来的财产损失，保障人民的生命安全，就需要科学合理的做好高层建筑消防供水设计，充分的发挥消防设施的效能，将火灾控制在初始阶段。高层建筑消防供水设计与一般消防供水设计相比，在系统设计上要复杂的多，因此要依据实际建筑物的设计特点，科学合理的对管网设计和水池修建等设计进行统筹安排，保证消防系统能发挥应有的作用。

2 高层建筑消防供水性能化设计分析

2.1 高层建筑消防水池的设计

在《建筑设计防火规范》GB50016-2014中的部分条款对高层建筑消防设施的有着明确的要求。在高层建筑物中消防给水的设计中，要充分考虑火灾发生时出现室外给水管网是否可以满足室外消防用水量，消防水池的水容量能有效保证在火灾延续的这一时间阶段，用于灭火、控火和冷却三方面的用水量总和，从而保证救灾的时效性。在实际建筑当中要满足这一要求就会占用很大的建筑空间，同时也会造成大量的水资源浪费，使建筑投资成本加大。如果消防水池的容量过小或者位置不合理，又会影响消防工作的时效性，降低扑灭火情的效率，甚至带来更大的危害。因此，在高层建筑消防水池位置设计中设计师应当充分的考虑高层建筑消防的实际需要及建筑物的现实情况。综合利用建筑物周边有效水源，使水源利用最大化，减少水资源的浪费。同时，要充分利用建筑物周边公共资源，结合公共设施进行区域内公共消防水池的设计和建设，和周围公共设施形成相互依托的消防体系，这既减少了资源浪费，有提高了消防工作的效率。在《建筑设计防火规范》GB50016-2014中对高层建筑的消防理念是火灾的扑救应当以自救和室内消防供水系统为主，位于城市繁华阶段的高层建筑建议可减少其室外消防水的储存。而位于城市边缘的高层建筑，消防水池就必须严格按要求建设，以满足消防用水需要。

2.2 高层建筑室内外消防设计流量分析

高层建筑室内消火栓是火灾初始阶段最有效和最便捷的消防设备，在火灾发生时能及时有效的控制火情，对于扑灭火情和防止火势的蔓延具有重要作用。很多高层建筑物的室内外消防给水系统建设不科学，有的甚至没有稳定的给水系统。因此，设计师在进行室内外给水系统设计流量时，室外消火栓的设计流量给定值的50%计，大于10L/s，室内消火栓用水量为给定值的50%计，大于10L/s。另外，一定要对各种消防设施的口径尺寸及相配度进行确认，保证各设施的有效连接。同时，在设计时要保证同一层建筑物中都有两个消火栓水枪的充实水柱能同时到达，保证高层建筑中消火栓距离控制在30m内；裙房中消火栓距离控制在50m内。在设计中消火栓的位置应以建筑物的主楼梯为起始点，消防箱体的位置要放置在人流量相对较少的地方，还要有利于消火栓的有效。此外，当建筑高度为小于27m的多层住宅建筑，无法使用室内湿式消火栓系统时，可以设置干式消防竖管和室内消火栓接口和无止回阀消防水泵接合器；对于冬季容易结冰的地区可以根据城市隧道和建筑物建设消火栓系统，做好防冻措施，可以采用干式室外消火栓和消火栓系统。在高层建筑物中消防系统中，如果室内消防的供水是通过室外管网提供时，室外消火栓的设计和数量取决于水泵接合器的设计和数量，各个水泵接合器和室外消火栓一一对应。

2.3 高层建筑高位消防水箱的设计

在《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014中要求一类高层高位消防水箱的有效容积不小于36m?，建筑高度超过100m时，不小于50 m?，建筑高度超过150m，不小于100 m?；在以前规范的基础上得到了大幅提升，在短时间内无法补水的情况下依靠重力消防给水维持室内消防系统灭火，更有利于短时间达到控火、灭火的效果，从另外一个侧面增大高位消防水箱对建筑设计和结构影响较大，提高了建筑物的建造成本，由于火灾是一个概率事件，因此更应该在灭火功效与建筑成本之间寻求一个平衡点。

2.4高层建筑消防供水系统的稳压设计

在高层建筑消防供水系统水压的稳定关乎着整个消防系统的正常使用。在灭火工作中如果消防供水系统水压过低，对于灭火工作和控制火势蔓延都会带来非常不利的因素，影响灭火效果；如果消防供水系统水压过高就会造成对管道和消防设备的破坏，同样也影响消防工作。因此，消防供水系统的稳压设计合理的重要性，在消防工作时，如果水压过低时，可以通过稳压泵、气压罐、管道增压等方法达到有效水平；如果系统内的水压过大时，可以通过调整水泵类型、提升系统的承压能力，设置有效的减压设备等等方法进行调控。消防供水系统设计中还可以通过变频调速恒压设备，来控制消防系统的水压稳定，以保证消防工作的正常进行。

3结语

总之，高层建筑消防系统设计是一个复杂的、系统的设计工程，而供水系统性能化设计，是高层建筑消防系统的关键因素。因此，在高层建筑消防供水系统性能化设计中要充分结合建筑物本身的特点，做出科学合理的设计方案，从而在经济上、效能上设计出最佳的供水方式。

参考文献：

[1]王亚斌.试论性能化设计在超高层建筑消防设计中的应用[J].江西建材，2014，2（2）：36.

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【关键词】 高层建筑 消防 给水系统

高层民用建筑结构复杂，火灾载荷大，发生火灾时扑救难度高，易造成损失大。高层建筑消防给水系统的设置要根据技术的可靠性，实际的可操作性，经济的合理性综合考虑，只有技术可靠、实际操作方便，才能确保消防安全。

一、高层建筑消防给水的基本形式

1、位消防水池供水形式

这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池（水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度），平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时，直接依靠水池中的消防贮水，通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够，需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外，无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。尤其是对于50m以下，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满足消防使用要求。

此种供水方式不存在平时因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的安全可靠性高，控制简单，使用方便；而且对供电要求不严，无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统，有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积庞大，对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大，不易被接受，因而限制了该供水方式的应用。

2、消防专用水泵——屋顶高位水箱供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱，一般和生活用水合用，并且满足10min的消防用水量。在建筑物底层（地下室）或室外设消防专用水池、水泵及泵房。

与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区情况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。

分区并联加压供水，各分区供水互不影响，消防安全可靠，分区水箱容积较小；消防专用水泵可集中设置，便于平时维护、管理，但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水，对消防管道压力要求较低，可减少管道的维修。但各区供水有联系，消防安全可靠性较差。当下一区的消防专用水泵出现故障时，将影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水，水泵安装分散，平时的维修、管理困难较多。

3、消防气压罐供水形式

该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱，使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高，但对供电要求严格，需两路电源或柴油发电机供电系统。

近几年，该供水方式以其独特的供水形式，不受高度的限制，安装灵活方便，操作简单，具有自动化程度高，消防出水快，技术上安全可靠等优点，为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是，该供水方式耗电较高，日常运行费用大。据调查，该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外，在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中，对于每分区都要设一个存有10min消防用水量的大气压罐，可以说是很不经济，很不合理的。

4、全自动恒压变频调速供水形式

这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术，对管网压力实行检测，控制水泵转速、扬程等，保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵，并共用备用水泵，减少了设备的占地面积，避免了因水泵久置用而锈蚀所引起的不安全因素，增强了消防供水的安全可靠性，该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。

二、提高高层建筑消防给水系统可靠性的有效措施

1、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量，补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底，以防止生活水质污染。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵房的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

2、对于高层住宅小区，宜设区域集中消防给水系统

对于由多栋建筑组成的高层住宅小区，如果逐栋设置消防水箱或消防水泵，不仅会给住户增加经济负担，同时也给物业管理部门增添管理难度。从技术和经济层面考虑，采取设置区域集中消防给水系统可以减少设备数量，降低总设备投资及管理费用。此外，取消了各个单体建筑的消防水池，由于消防水量不变，而生活水量大幅度增加，加快了水池的更换速度，从而避免了二次污染，减少了水资源的浪费。但这种系统存在超压问题，设计和使用过程中应尽量避免类似问题。

3、合理确定室内消火栓的数量和消火栓箱设置位置

针对《高规》中消防电梯前室的消火栓是否列入同层消火栓数量这一问题，应该具体问题具体对待，有条件多设消火栓时，消防电梯前室的消火栓不应计入，其设置目的是便于消防队员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟消防通道。室内消火栓应统一选用SN65型，直接安装在立管上。当住宅建筑发生火灾时，一旦出现消防水带、水枪丢失情况，可由消防队员自携器材进入使用。建筑物内的消火栓采用栓、带、枪分设的方式实行栓箱分设，即在楼梯平台上将消火栓按规范要求1.10m的安装高度接在消防竖管上，而将箱体置于楼梯平台外墙上暗装（箱内仅设水带、水枪）栓箱。这样既可满足规范要求，便于火灾现场操作，又不会给住户带来不便。如果是有物业管理的小区内普通住宅可只在楼梯间内设消防立管及栓头，水带、水枪可放置在小区内的治安岗亭或专用的值班室，由小区物业管理单位集中管理使用。

4、及时更新消防用水

根据水质变化情况，定期将消防水池、水箱放空、清洗、消毒并重新补水，也可以考虑将消防水池、水箱作为绿化、洗车用水和空调循环冷却水补充用水水源，这样就可以使得消防用水得到更新，此外还需要对消防用水进行定期消毒，通常的做法是设置水箱消毒机对消防用水进行杀菌灭藻。

参考文献

[1] 陈青唐.某超高层建筑消防给水设计[J].黑龙江科技信息.2010（01）

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关键词高层建筑给水方式分区 水压

随着经济的发展和城市地价的攀升，以及建筑业的迅速发展，高层建筑在大中型城市的比例逐年增加，我国的高层建筑数量越来越多。因此，高层建筑的给水系统也得以快速发展。由于多层与高层的不同特性，尤其是消防方面，给水系统的正确选用也是十分重要的，否则轻则水压水量不稳，重则事故频频，不能正常运行。作为给排水设计人员对高层建筑的给水系统进行仔细分析，在以后的设计工作中才能得心应手。

首先，我们应该明确高层建筑一般指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)或建筑高度超过24m的公共建筑。多层建筑是相对高层建筑而言，大多数为6层以下，故本文讨论的多层指6层以下或低于20米的建筑。

对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。

就目前我国城市给水状况而言，水压一般可满足建筑五～六层的生活用水要求，高区部分的供水应根据具体情况确定。规范规定：“高层建筑生活给水系统的竖向分区，应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、旅馆、医院宜为300～350KPa；办公楼宜为350～450KPa。”因此，根据《规范》规定的分区给水静水压，兼顾消防给水系统的给水方式，高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区。

目前，高区部分可以采用的分区给水方式有：高位水箱给水方式；变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。我国目前消防给水系统中临时高压制居多，一般高层建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下，生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中，这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用，使冷热水系统水压保持平衡，方便洗浴。变频调速水泵不能满足消防贮水量，存在小流量和零流量供水问题，同时变频控制股价格较高，在高层建筑中采用较少。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积小，同样存在不能满足消防贮水的问题，一般作为消防给水系统中的经常性增压设备，对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。由于以上诸多原因，目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式，尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。

高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式，或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。减压水箱占用一定的建筑面积，并且增加了防止生活用水二次污染的困难，有噪音影响。减压阀造价虽然较高，但占地面积大大减小，不影响水质而且无噪声，国内减压阀产品质量提高，性能可靠，故采用减压阀减压方式的日渐增多。

高位水箱给水方式在实际应用中可以按以下情况考虑：

（1）筑高度50m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池――水泵――屋顶水箱――减压阀给水方式。此方式供水安全可靠，充分利用了城市管网的水压，节省能源。这种方式普遍采用。

（2）建筑高度50～80m左右的高层建筑，高区部分可采用贮水池―― 水屋顶水箱――减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统，供水安全可靠，水泵集中布置，便了管理维护，运行动力费川省。但走必须设水泵――水箱两套设备，增加了水泵和水箱占用的建筑面积，造价增大，这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单，设备费用少，占地面积小，管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差，运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善，电费比较适中，采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况病区部分有两个分区。此种方式应用较多。

3、建筑高度批80～110m左右的高层建筑，高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式，即贮水池――水泵――屋顶水箱――减压阀给水方式，如图4所示。也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。

4、建筑高度超过110m的高层建筑，最高分区水泵扬程将会很大，压水管线很长，为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式（不设中间水箱时采用中间接力水泵方式）。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。

高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置，各从下一分区的水箱抽水，下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源，适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管，压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散，管理维护不便；水泵设于楼层对防震、隔音要求高；上区供水受下区影响，安全性较差。串联给水与减压给水结合，由于设备（水泵、水箱）减少，节省造价，并有利于管理维护，也减小了震动和噪声的影响，因而在超高层建筑中采用较多。

根据目前给水系统设计，高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时，低区利用城市给水管网水压直接供水，高区采用水泵――屋顶水箱联合供水；当建筑高度50-80m时，高区采用高位水箱减压阀给水方式；当建筑高度80-110m时，高区采用高位水箱分区减压给水方式：当建筑高度超过110m时，高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之，应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况，确定经济合理的给水方式。

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关键词：高层建筑；建筑消防；消防给水系统；系统运用

在当今社会中，高层建筑消防给水系统已在不同的商业领域得到了非常广泛地应用，比取得了良好的效果。与此同时，高层建筑消防给水系统更是在不断的创新与发展中，在严格的法律的明文规定下，使其更加的全面化、复杂化、专业化，并且更加具有影响力。不管是在发达国家、发展中国家，还是在不发达国家，高层建筑消防给水系统的运用在工程施工中都有十分重要的作用。

1.高层建筑消防给水系统的研究意义与目的

1.1研究意义

随着我国综合国力的不断发展，人们的经济水平也有所提高，同时我国城市化的进程也明显地加快了。近年来，我国的高层建筑也随之增加，越来越多的具有现代化特点和民族风格的高层建筑出现在我们的视野里。高层建筑在得到人们不断地认可的同时，也成为了城市现代化建设的一项重要的标志。但是，由于高层建筑的楼层较高，消防车的供水救火能力等已经不能达到大部分高层建筑物的需求。火灾一旦发生，将会给我们带来不可挽救的严重后果。所以，在高层建筑消防给水系统的设计中，我们应该全面的考虑这些应对措施，应当将火灾中自防自救特点在消防设计中更好的体现出来，高层建筑消防系统的安全性更高，设计出更加安全可靠的消防系统，使得做到最大程度上保护人们的安全。

1.2研究目的

近年来，不论是在居民住所，还是公共场合，火灾都是频繁的发生，人们在建筑物的消防要求方面也是越来越苛刻。因此，在建筑设计工作中，我们更应该把我们的工作重点放在防火灾上面，做好在高层建筑消防系统中的设计工作和施3232作。文章就通过对高层建筑消防给水系统设计的分析，对此进行更进一步地研究，从而对系统中各部分的影响做出总结，尽量减少并防止火灾成为我们的工作重心。

2.高层建筑消防给水的形式

消防水池供水形式，高位供水的具体是在高层建筑物的屋顶上面设计一个大容量的消防水池，然后再利用水泵把我们日常生活用水一次性地储存在消防水池当中，作为应急水池。当火灾发生的时候，我们就可以将储存在消防水池中水作为应急用水，通过消火栓给水系统和自动喷水灭火系统暂时灭火，以此来争取逃生的时间。

大部分情况下高层建筑消防给水系统设计都会利用专用消防水泵供水方式。这种供水方式是在高层建筑屋顶上设置一个高位的小容量的水箱，让后将人们的日常生活用水合并起来使用，从而达到消防用水的规范要求。利用分区并联的方式实施加压供水，是的分区之间的供水相互不会受到影响，具有更好地可靠性；另一方面，在高层建筑消防给水系统中运用专用消防水泵可以方便在日常生活中的维护等等工作。

消防气压罐供水方式是一种高位水箱不需要对做另外的设置并且能够长期的对消防管网进行保持高压状态的供水方式。这种供水方式和其他供水方式之间最大的不同就是在于不需要另外设置一个高压水箱，并且同时需要两路电源，以此来提高消防安全的可靠性。

随着科技的不断发展，当今生活消防中已经出现了一种新型节能的全自动恒压变频调速供水方式。这种供水方式特点是日常生活用水和消防用水使用同一个水泵，同时也会使用同一个备用水泵，这样以来不仅能够缩小占地面积，还能够避免水泵的锈蚀问题，从而就会使得消防的安全可靠的性能更进一步地提高。

3.高层建筑消防给水系统存在的问题及解决方法

随着我国建筑行业的不断发展与完善，随之发展起来的还有消防技术。而对于高层建筑消防系统我们根据灭火系统的应用类型可以大致上将其分为两大类型，分别是消防给水系统和气体灭火装置。

3.1消防给水管网的施工要求

消防给水管网实施试压并没有遵守施工要求。给排水规范规定，在管网安装工作结束之后，施工有关部门应当对施工进行严格的检查，并且在日常的使用中应当定期地，按时地对其进行检修与维护，对其进行严格的管理。一些施工单位在施工过程中，消防给水系统中的管道材料通常会使用一些塑料给水管道进行建立，有的还会同时采用消防给水管道。但是采用塑料给水管道的同时也会出现很多问题，例如，如果出现火灾的情况，塑料管道的耐热性不够高，会严重损害给水管道，就会导致给水管道泄漏的严重事故，从而导致达不到消防用水的要求，如此以来就无法在火灾初期控制火势，而使得在火灾中出现严重的损失等情况发生。我们在选择给水管道和消防管道的时候，应该全方位的考虑其中的影响因素，使建筑物更加地安全。因此，我们应该选择镀锌钢管来建设高层建筑消防给水系统，使得我国的建筑行业有更进一步地发展。

3.2消火栓室内分布与安装的工艺要求

在高层建筑消防给水系统中，消防栓室内分布与安装是一项较为复杂的工艺流程。在复杂的工艺流程当中，人们往往会忽视一些小细节。例如，工作人员往往会忽视次不利点设计消防栓水压，当出现此种情况时，设计人员在设计消防栓水压时应当在尽量达到最不利点消防水压要求的情况下，充分地将次不利点设计消防栓水压考虑进来。在消火栓箱洞口设计时往往会忽略由于荷载功能等因素的影响，而导致箱体出现了变形的现象，当出现这种情况时，设计人员则需要在设计消火栓箱洞口是在其中设计梁，来防止出现箱体出现了变形的情况。充分的考虑每一个建筑细节问题，尽量地确保建筑物安全问题，使得群众能够更加安心地、舒适地使用施工建筑物。

3.3消防给水系统中出现的水锤问题

在任何的给水管道和排水管道中都会出现水锤问题，消防给水系统中也不会例外。由于水在管道中迅速的流动而引起的巨大的惯性而产生的水锤现象，假设有突发性停泵等现象的发生，会因水的突然改变而产生巨大的压力。发生水锤现象的主要影响因素有管道的长度、管道的材料和水流的速度等因素，其中一些突发性的状况的形象因素更为严重。当我们在高层建筑消防给水系统遇到这种问题的时候，设计人员在设计工作中就应该注意，应当在满足规范要求的情况下再管路上设置一种安全压力阀，这样的设计不仅能够让传输效率有所提高，还能够将管线进行强化。

3.4消防水经过报警阀进入系统的问题

高层建筑消防给水系统中还应安装给水管消防水箱，一方面能够利用水差产生的压力向给水系统提供有效的准备水压，另一方面又可以紧急供水，例如在发生某些紧急突发状况时，能够使得一些喷头及时地为供水做出必要的措施。在施工过程中，我们应当联系实际的施工要求，对其进行更加科学化的连接方式，使得高层建筑消防给水系统能够更加的科学化、现代化，从而使得建筑行业更加迅速地发展。

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关键词：高层建筑；消防给水系统；可靠性。

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑消防给水的几种常见形式

1.1高位消防水池供水形式

这种供水方式是在高层建筑物的屋顶设置大容量消防水池（水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为准），平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时，直接依靠水池中的消防贮水，通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够，需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外，无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。尤其是对于50m以上，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满足消防使用要求。

此种供水方式不存在平时因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的安全可靠性高，控制简单，使用方便；而且对供电要求不严，无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统，有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积庞大，对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大，不易被接受，因而限制了该供水方式的应用。

该系统为常高压消防供水模式，可建议在具有相应自然条件下拓展区域规模使用。例如在小城镇地区，且该地区地形高差明显，则可根据总体规划在地区最高点修建水池一座，设计规模应以该地区最高建筑灭火级别消防用水量确定，在其保护范围内兴建建筑均可利用该消防水池，在安装时只需将建筑物内消火栓给水系统及自动喷水灭火系统与该水池供水管路可靠连接即可。系统初投资较大，但随着保护范围内建筑物的增加而平均值逐步减少，消防供水最为可靠，除水池保温及水质日常维护外，不需要过多维护人员及费用。

1.2消防专用水泵--屋顶高位水箱供水形式

这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱，一般不与生活用水合用，如果与生活用水合用应采取消防用水不被它用的技术性措施，并且满足火灾初期10min的消防用水量。在建筑物底层（地下室）或室外设消防专用水池、水泵及泵房。屋顶高位消防水箱储水目的在于当建筑内发生火灾，而此时消防水泵不能正常运转的情况下，水箱内储水可依靠自身高程水位进行初期灭火，同时人员可在10min内采取补救措施恢复消防水泵投入使用。而消防水池则储存建筑火灾期间全部消防用水量。

与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区情况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。

分区并联加压供水，各分区供水互不影响，消防安全可靠，分区水箱容积较小；消防专用水泵可集中设置，便于平时维护、管理，但由于高区消防用水需要消防水压很大，故对于消防供水管材的质量要求较高，该系统总管道数量较大，一次性投入较多。

分区串联加压供水，对消防管道压力要求较低，可减少管道的维修。但各区供水有联系，消防安全可靠性较差。消防水泵与供水消防水箱分别设于建筑物内各设备层，当下一区的消防专用水泵出现故障时，将直接影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水，水泵安装分散，平时的维修、管理困难较多。

该系统在特殊情况下例如：即使在建筑物最高层设置屋顶高位水箱，但仍然不能满足室内消火栓给水系统或自动喷水灭火系统最不利点水压要求时，应相应增加气压罐或稳压水泵，以满足各系统最不利点水压要求。

1.3消防气压罐供水形式

该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱，使消防管网始终处于准高压状态。消防安全可靠性较高，但对供电要求严格，需两路电源或柴油发电机供电系统。该系统主要适用于根据建筑物结构性质及特点，其屋顶不能承重(即不能够安装高位消防水箱)，且按照国家相关规范应采取稳压设施的建筑物中。

近几年，该供水方式以其独特的供水形式，不受高度的限制，安装灵活方便，操作简单，具有自动化程度高，消防出水快，技术上安全可靠等优点，为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是，该供水方式耗电较高，日常运行费用大。据调查，该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外，在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中，由于每分区都要设一个存有l0min消防用水量的大气压罐，可以说是很不经济，很不合理的。

1.4全自动恒压变频调速供水形式

这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术，对管网压力实行检测，控制水泵转速、扬程等，保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵，并共用备用水泵，减少了设备的占地面积，避免了因水泵久置用而锈蚀所引起的不安全因素，增强了消防供水的安全可靠性，该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。这种系统在大型工厂，如大型火力发电厂中也有使用，该建筑群将生活、生产及消防用水共用水泵，根据使用性质不同，分别通过相应管道及阀门调整使用，同样可以达到不错的效果。

2高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析

2.1消防给水超压的问题

超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值，造成管道、附件、器材和设备的损坏，或造成给水的不均匀，不利于系统的灭火，影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，所以应当引起注意和重视，并采取防治对策。分析超压的原因主要有以下几种情况：

2.1.1系统小流量出水

在火灾的初期，自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作，或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时，自动喷水灭火系统所需要的流量都很小，而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的，两者相差好几倍。此时加压泵在小流量下工作，会造成加压泵扬程大幅度升高，使自动喷水灭火系统的管网超压。

2.1.2管路竖向分区不合理

在建筑物高度较高时，给水管道的竖向分区未按1.2MPa上作压力的要求分区。

2.1.3水锤超压

消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。

2.1.4消防水泵结合器的超压

当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器，防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压；另一方面，当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时，有时会造成管网的超压，特别是消防车的消防泵与系统的消防泵串联运行时，这种可能性较大。

2.1.5未设排气装置

自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当，管网内的空气处于被压缩的状态，可能发生压力波动造成超压。

2.2给水的减压和泄压方式

由于在自动喷水灭火系统中，普遍存在着超压的问题，因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压，能保证给水的均匀性，有利于作用面积内给水的可靠，确保系统设计流量能正确使用；同时，还有利于系统的设备和材料的安全，因此给水的减压和泄压对系统的给水有着重要的意义。通过对超压问题的分析，自动喷水灭火系统的给水减压可通过3方面来解决：

2.2.1采取有效的技术措施来防止超压的产生

首先，合理布置自动喷水灭火系统的给水管网，尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧，可均衡各个配水管的水压。同时合理选择消防给水系统的分区，并适当减少给水分区的压力值。例如，当建筑高度低于或等于120m时，消防给水竖向分区可以采用减压阀、分区减压水箱等消防给水系统；建筑物高度大于120m时，消防给水竖向分区可以采用多台消防泵直接串联或设中间水箱转输的串联消防泵给水系统。其次，在消防泵的选择上，可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。

2.2.2提高整个消防给水系统的承压能力，使之在一般情况下出现的超压，在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。

2.2.3采取相应的泄压和稳压措施及装置，使超压值对给水管网不致造成损坏，如电动泄压阀、减压孔板、安全阀、稳压阀、气罐阀及防水锤止回阀等。

3消防给水系统可靠性研究

高层建筑消防给水系统的可靠性，是指高层建筑消防给水系统在规定的条件下，在规定的时间内，能够完成规定的功能的能力。它的可靠性对保证高层建筑消防的作用有举足轻重的影响。

消防给水系统的可靠性通常用可靠度来表示。它是消防给水系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，是一种表示随机事件发生可能性大小的一个量。

3.1消防给水系统的可靠性框图

为了研究系统的可靠度，首先需要弄清系统的功能、失效模式，准确地绘出可靠性框图。通过建立消防给水系统模型，研究系统可靠度与单元（组件）可靠度之间的函数关系。单元的可靠度可以通过大量的试验确定，山此可确定由若干单元相互组合成的复元体系统的可靠度。

系统可以分为非储备系统、储备系统和复杂储备系统，系统又可分为工作储备和非工作储备系统。非储备系统实际上是一种串联系统。消防给水系统对供水的要求较高，需要有足够的保证率，故常采用储备系统和复杂系统的形式。在工作储备方式中，可分为并联系统、混联系统、表决系统。在消防给水系统中，主要由消火栓给水系统和自动喷水灭火系统组成，其中一各单元（阀门、消火栓、喷头、管道等部件）或设备（水泵、水池、水箱等）的功能，决定了可靠性框图的关系。就两个阀门用管道相连的可靠性框图而言。如果它们的作用是让水流通过，则两阀需同时开启。从可靠性的角度看，这就是一个串联系统；如果其作用是起截断水流作用，则关闭其中一个阀门就可完成截流作用，该可靠性框图为并联系统。可见同是一个结构，不同的功能可靠度是不同的。在水泵给水的方式中，虽然同样的形式但关系不同，可靠性框图也不同。

（2）消防给水系统的可靠性度量计算.消防给水系统的可靠性是由各单元的功能关系决定的，则系统的可靠度也就由各单元的可靠度组合产生。

4、小结

在选择消防给水方式时，应根据工程的具体情况，对与之相关的各种因素进行综合评估。如：供水可靠性、投资大小、能耗高低、设备宜集中设置还是分散设置、对水箱占用上层使用面积的限制，可能产生的噪声和一次污染，运行和维护管理是否方便以及外网供水能力等。同时，应咨询当地消防部门的意见，从上述各类给水方式中选择适合于该建筑物特点的消防给水，或者采用几种消防给水方式的组合，制定出切实可行的方案来。

在以自动喷水灭火系统为主体的高层建筑消防给水系统中，给水系统的超压是一个不能忽视的重要问题。因此，在给水系统的设计时，应采用有效的减压和泄压措施，防止给水超压现象的发生。

系统可靠性的选取与分配能保证高层建筑消防给水系统的功能和寿命达到设计要求。要使系统在长期使用过程中不间断地工作，这就要求整个系统与每一个子系统具有一定的可靠度。为了提高系统的可靠度必然要花费一定的费用，但如果系统不可靠使系统发生故障也将会引起经济上的巨大损失。因此，设计者必须在安全与经济两者之间求得合理的平衡而得到最优的可靠度。

参考文献

[1]蒋永艰。高层建筑消防设计手册。火灾案例，消防技术与产品信息[M]，上海：同济大学出版社。2001.

[2]周义德，吴果。建筑防火消防工程[M].郑州：黄河水利出版社。2004

[3]郑瑞文，刘海辰。消防安全技术[M].北京：化学工业出版社。2004.

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［关键词］高层民用建筑；消防给排水；设计

Abstract: This paper mainly focuses on the characteristics of the drainage works in high-rise buildings, Analyzed the design of water supply and drainage in high-rise buildings.

Key words: tall buildings; fire water supply and drainage; design

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

随着科学技术颠覆式的发展，全球范围内，很多工业时代的城市印记正在被覆盖。大城市通过不断地升级换代，变得更加现代化、智能化和更美观。高层建筑成为了每个城市不可缺少的组成部分，而近年来，高层建筑火灾频繁，高层建筑的消防安全问题，成为了关系民众生命安危的重中之重。

1高层建筑给水工程设计

1.1给水管道设备的选用：给水管道材料过去一般是采用热镀锌钢管，热镀锌钢管容易锈蚀，不能满足生活用水水质卫生标准，建设部正大力推广应用塑料给水管。与金属管道相比，塑料给水管具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。管材的选择是技术经济比较的过程，技术上应从压力、温度、使用环境、安装方法等方面进行考虑，同时结合业主的要求和建筑的档次，迸行技术经济综合比较后确定。

1.2给水方式的确定：国内外建筑常用的加压供水设备分为：高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。对高层建筑进行供水方式选择，也就是确定采用何种加压供水设备，从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。

1.3给水竖向分区：给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节，竖向分区合理与否，将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。若分区过大，会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处，而且管材易损坏，易产生回流污染及水锤和水锤噪声。若分区过小，将增加高层建筑供水分区数，相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。

2建筑给水

近几年来，高层建筑大量出现，但某些城市的供水能力严重不足，且城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑的发展速度，加之管道老化、承压能力下降，有不少城市不但高层建筑需升压供水，一般的多层建筑也不能满足顶层出水水头的要求。因此，增压设施成为建筑给水中发展最快的一种装置。我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，采用变频泵＋气压罐组合式设备的技术已日趋成熟，但须注意以下几点：

2.1增压所造成的静压过高：高层建筑高度大，生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35―0.45 MPa进行竖向分区。工程实践表明，当分区压力过大时，底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大，使用不便。一般设计采用用水点的静水压力7－0.35 MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱，然后用比例式减压阀向下供水。

2.2环保和节能的组合：除了在功能上要达到要求外，为了达到经济上也合理的目的，高压区供水多采用变频泵＋气压罐的组合式设备，变频泵可设置成工频和变频、人工和自动调节等方式，根据小区的发展规模、季节、时段、天气等因素适时作出调整，使机组始终处于高效区运行，这样比一般的供水设备节电20％―50％。

3建筑排水

建筑排水系统主要包括生活污水、生活废水、屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度、地方主管部门的要求、建筑物的标准等因素决定。

3.1中水系统：中水系统的特点是采用物理、化学、生物等手段，对工业所排出的废水进行不同深度的处理，达到工艺要求的水质后回用到工艺中去，从而达到节约水资源、减少环境污染的目的。随着自来水、污水和中水三者之间价格的合理化，中水系统的社会效益和经济效益日益显现。但随着研究的深入，人们对中水回用于住宅和建筑小区时对公众健康所带来的潜在危险提出了质疑，另外，增加中水处理系统会引起造价和维护成本的提高，也需要在设计中进行综合考虑。

3.2同层排水：近年来，同层排水作为卫生间排水系统中的一项新技术得到了较多的应用。同层排水是指管道在本层内敷设，采用1个共用的水封管配件代替诸多的P弯、s弯，一旦发生堵塞，在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性，可以相对灵活地设置卫生洁具的摆放位置，能减少噪声，创造相对安静的生活环境。同层排水设计需要考虑两点：一是管材材质要有较好的密封性，能够抵抗外力破坏；二是施工安装需要满足一定的要求，一般采用热熔对焊。在实际工作中应进行技术经济比较，选取性价比最好的管材。

4消防系统

随着人们生活水平和安全意识的提高，高层建筑对消防系统也提出了更高的要求。当外部的消防力量无法对高层建筑本身提供保护时，立足自救就成为高层消防系统的主要目的。

4.1普通消火栓系统：根据规范的规定，大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等，均应设消防水池2次加压。从城市规划的角度，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。

4.2自动喷水系统的进化：自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡，而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品，可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备，大幅度地减少设备面积，并增强对火灾的探测能力。火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件，经电脑逻辑判断是照明还是火焰，并对喷水系统实施开关，使火灾在萌芽状态中即被扑灭，以尽可能减少损失，提高灭火效率。

参考文献

[1]郑和.分建生活、消防水池的建议[J],中国给水排水, 1999.

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一、高层建筑生活给水系统

由于市政水压不能满足高层建筑供水需要，故这一类建筑必须设置二次供水系统。二次供水系统一般有三种方式：第一种为变频调速供水系统；第二种为高位水箱供水系统；第三种为气压罐供水系统。目前气压罐供水系统方式已经被逐渐淘汰，变频调速供水系统用于高层住宅较多，高位水箱供水系统用于高层办公楼等用水较集中的场合较多，亦可用于住宅。在做施工图设计时，应先征求甲方意见采用何种方式。第一种方式水质可以得到保障，节能，但占用地下室面积大些，控制复杂。第二种方式占用地下室面积小些，设备及控制简单，能耗高，水质较第一种差，若高度设置不当，最高的2～3层水压不足，不能满足自闭式冲洗阀或热水器需要。推荐住宅选用变频调速供水系统，公共建筑选用高位水箱供水系统。建设部于2006年3月1日颁布了《住宅建筑规范》，该规范所有条文均为强制性条文，该规范规定引入管的压力不能大于0.35Mpa，这样在同等条件下给水竖向分区数较以前要增加1/3，推荐竖向分区每区不能超过7层。

二、高层建筑排水系统

高层建筑排水系统与多层建筑排水系统相比并无太大差别。对于十二层以下的高层可以同多层一样，对于十二层及以上的高层除了排水立管外，尚需增设专用通气立管。一般来说，通气立管应靠墙设置，排水立管靠外设置以便设置检查口，二者之间采用H管连接以节省空间。排水管材问题：对于排水要求非常高或者建筑高度超过100m的建筑，排水管宜采用机制排水柔性接口铸铁管，不推荐采用UPVC管。

三、高层建筑消防给水系统

（1）消火栓给水系统。高层建筑必须设置室内外消火栓系统。一般来说，室外消火栓系统采用低压制，室内消火栓系统采用临时高压制。室内消火栓系统采用水池水泵加高位水箱（≤18M）的方式，若最不利点消火栓处的静水压力达不到规范要求，尚应设置气压水罐。推荐此气压水罐设置于屋顶上，而不设置于地下室。因此给排水专业应及早介入建筑方案是非常重要的。（2）自动喷洒系统。高层建筑小区一般均设有地下车库，若地上部分为100m以下或35层以下的普通住宅，仅在车库内设置喷淋系统即可；若地上建筑有商住楼、综合楼（≤100m），则应在商住楼、综合楼的非住宅部分设置喷淋系统。地下一类汽车库若设置泡沫喷淋，为了满足置换时间的要求，报警阀不宜集中设置，而应分散设置，如分散设置在风机房、水泵房内，但其水力警铃需引出风机房、水泵房外。（3）高层建筑群的联防。若高层建筑内的居住人数小于2.5万人，则可共用消防贮水及加压设施，但此时应注意若市政给水不能满足室外消防需要时，消防水池的保护半径不能大于150m，若超过150m，应增设仅贮存室外消防水的第二消防水池。