高层建筑消防给水设计问题与措施

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摘要：随着我国经济社会的高速发展，在一定程度上也促进了城市化水平的提升，高层建筑的数量不断增多，在提高土地利用效率的同时，也加大了火灾救援的难度。虽然现在消防系统技术在不断完善，但在实际应用的过程中仍然会存在一些安全隐患，对高层住宅人员的生命财产安全构成威胁。因此，本文就高层建筑消防给水系统设计中存在的问题展开详细的分析，并结合当下我国高层消防给水系统现状提出可行性的设计思路，重点解决给水系统设计不合理问题，构建安全建筑环境，对人民生命财产负责的同时也能推动我国建筑领域长久稳定发展。

关键词：高层建筑；消防给水系统；设计研究

1引言

近年来，我国建筑行业的发展水平得到极大地提升，特别是高层建筑，它的出现既缓解了城市用地紧张的问题，还能够提高建筑企业经济效益，也是社会发展的重要体现。很多建筑企业在开展高层建筑建设过程中，将重点放在建筑整体性和内部结构方面，而忽视了高层建筑消防给水设计的有关问题，虽然多数高层建筑中都设置火灾自动报警系统、排烟系统等等，但在实际应用的过程中由于给水系统设置不合理，使得其功能价值难以得到充分的发挥。因此，无论是从经济角度还是安全角度，都应积极开展高层建筑消防给水设计工作，不断优化给水系统设施，使其消防安全得到有效保障。

2消防安全视角下高层建筑给排水系统设计思路

2.1适用性。适用性是指在消防安全视角下，确保高层建筑给排水系统设计与建筑需求高度吻合，设计上科学且可行。如我国规定高层建筑的高度通常在27m以上，面对这一情况，如果选择常规的非离心消防供水设备就很难满足建设需要，在实际应用中也难以发挥其消防功能，难以起到良好的灭火效果。2.2简单性。简单性是指在开展高层建筑消防给水设计中，在保证给水功能的前提下，尽量使其内部结构简单化，提高其易操控性，更好的适应消防作业用水需求，避免因水流冲击过大或水压过低而影响消防顺利开展。此外，简单性除了功能简单外，也要求设计简单，不要出现过多直角、弧面从而降低水流效果，出现水流不畅的情况，特别是高层建筑由于建筑特殊性，对消防水系统可靠性要求较高，因此只有简化消防给水设施，提高其可行性，才能更好的满足高层消防给水需要。2.3可靠性。高层建筑消防给水系设计工作是一项特别复杂的工程，需要专业的人员具备专业理论知识才能展开合理的设计工作，这样才能建设出标准的建筑消防给水系统。此外，在开展高层建筑设计的过程中还要结合气候环境因素等进行合理设计，明确消防给水系统指标及使用功能，这样才能进一步提高建筑消防给水系统可靠性分配，延长设备使用寿命。

3高层建消防给水设计中存在的问题

3.1设计技术问题。高层建筑消防给水设计技术问题主要表现在三个方面：第一，在进行消防设施的设计或者安装中，没有结合高层建筑具体情况，通常情况下只是按照以往工程经验来设计施工，导致消防设施与建筑结构形状等情况不匹配；第二，在设计高层建筑给水系统过程中，并没有对周边给水情况进行详细分析，从而后续施工中没有按照相关规范来安装水泵接合器、中转输水箱和消防池等，不仅会造成灭火系统不达标，还会导致资源严重浪费；第三，排水管设计不够合理，没有有效结合消防排水与日常排水，且消防系统的检修以及维修工作也不易落实到位，在发生火灾需要使用消防设施时，会发现很多消防系统已经严重损坏，甚至无法使用。3.2消火栓问题。消火栓的问题在于以下三个方面：第一，消火栓在操作起来比较麻烦，步骤较多，在突发情况产生的时候往往普通民众不会使用消火栓；第二，由于高层建筑建设的特殊性，比传统建筑高出很多，因此在消火栓配置上还是存在不足，其中集中表现在水压上，如若消火栓系统水压不足，就会出现完全没有办法把消防用水输送到需求地；第三，消火栓系统减压阀设计尚不完善，实际设计中，因为出于简便性考虑，设计人员在选择消防给水系统分区给排水的过程中通常所选取的消火栓主要有两种：一种是减压型消火栓；另一种是稳压型消火栓，正是由于如此，消火栓并不是按照压力具体情况来选取适宜的孔板孔径，这就造成消火栓出口水压在灭火的时候完全没有办法实现有效灭火需求，所以还是存在灭火的安全隐患。3.3自动喷水灭火系统问题。在火灾发生时，自动喷水灭火系统就会自行开启并进行灭火，从而有效控制火势。然而当前自动喷水系统有两方面的不足：第一，在安装水力警铃的时候不够规范，火灾发生的时候，自动喷水系统本应该会自动开启警铃，并对外发送警报，然而建筑中警铃安装数量较少，且都较为隐蔽，工作人员就没有办法第一时间使用；第二，部分安装人员在安装喷头的时候位置选择不正确，从而火灾在发生的时候，自动喷水系统无法迅速启动，相应的早期防护抑制作用完全没有发挥出来。3.4消防水泵存在的问题。消防水泵作为消防给水系统中重要动力来源，也是保障消防给水体系正常工作的关键设备，但在实际建设过程中，由于养护工作不到位或设置不合理等问题影响了水泵正常使用。如水泵吸水管的坡度不到位，会加大气体沉积最终形成气囊，使其过水能力受到影响；此外，水泵压力管不准确，使得压力管的作用力全部输送到水泵中，影响设备使用功能，使得水泵在使用的过程中会产生一定的噪音；最后，水泵由于养护工作不到位进而使得内部出现锈蚀，气候潮湿也是导致水泵锈蚀的重要因素，需要做好平时养护工作[1]。

4高层建筑给排水消防设计方法

4.1给水压力技术。在高层建筑消防给水系统设计的过程中，最常遇到的问题就是给水系统超压和泄压问题，当给水超压的情况下，系统工作压力过大，很容易对消防设施以及消防管道带来损害，出现这一现象的原因多是由于，系统流量小、竖向分区设置不合理、接合器超压等等有着密不可分的关联，要想解决这一问题，保证系统平稳运行，在设计时应考虑这一问题，将超压泄压阀设置在消防水泵出水管处，保证其泄压值低于设计扬程的120%。此外，高层建筑、厂房以及室内净空高度应大于民用建筑，消火栓栓口动压大于0.35MPa，其它场所的消火栓栓口动压大于0.25MPa，保证消防水枪充实水柱大于10米等等，只有结合建筑的实际需要找到正确泄压方式来带动系统承压效率，这样才能保证系统安全、平稳运行[2]。4.2消防排水技术。在进行室内消防设计的时候，非常重要的一个环节就是排水设计，在实际设计过程中必须执行相关标准要求，确保排水量能够满足90%的用水量需求。如果排水管与室内管道存在交叉的时候，还要根据相关规定规范来设置管道，要在电器管下方安置一个排水管，无压力管和有压力管两者间必须要分开安置。如果是在消防电梯井建筑周围，可以应用基坑排水设施，与此同时，还要注意排水管的埋设位置，尽量保证在集水池与基坑两者中间。在设计室内建筑消防水泵的时候，应该在楼层最底层设置消防水泵排水设施，保证最底层消防给水能够第一时间排出，并且还能够有效提高污废水泵使用效率。在实际设计中，应该把集水池或者集水坑设计在水泵房周围，这样比较利于水泵房使用[3]。4.3消火栓设置技术。消火栓的设计在全部建筑设计中都占据非常重要的地位，在实际设计的时候，一方面要把消防规范所规定的消火栓数量考虑在其中，另一方面还要结合建筑具体情况来展开分析，消火栓设计工作是非常复杂的项目，其流程较为麻烦，必须要综合考虑问题。在设置建筑消火栓的时候，必须要考虑到室外水管网的供水能力，并且还要保证室内的设备和设施能够与室外一一对应，确保室外消火栓和水泵接合器数量与消防用水量相匹配，避免发生火灾的时候没有足够的室外消火栓和水泵接合器来提供水源。如果室内设有消火栓的时候，还要按照室外用水情况来明确室外消火栓设置，室内消火栓缺乏足够的水压，在实际应用的时候可以利用高压给水系统来进行二次加压，直到超压以后，再设置稳定减压消火栓。而针对消防电梯而言，消火栓在设置过程中，要按照消火栓充实水柱具体情况来合理布置消火栓距离以及消火栓位置，此外还要充分考虑到建筑门窗等各项因素，一定要保证设计的科学和合理[4]。4.4消防给水管网。消防给水管网作为消防给水系统建设的重要组成，一定要展开科学合理的设计，才能将消防给水网的功能得到充分发挥，使其给水能力得到进一步提升。通常情况下，消防给水网多设置在室外，消防给水网设置的时候，要想保证其给水能力，尽量以环形为主，管网数量不宜太少，两条以上最好，此外还要从不同的管道中引入进水管，避免单个管道发生故障时对整个进水管正常使用带来影响，使其给水功能难以得到充分发挥效果，同时还要结合实际用水情况来选择合适的管道，管道直径大小要合理，应根据实际流量展开合理设计，通常在DN150，这样才能更好的满足消防给水需要。管网设计时尽量采用独立分段设计方式，这种方式对设备需求量也会随之增多，每段消火栓的数量应控制在5个以内，严格的按照有关规定来维护管道安全[5]。

5结语

综上所述，高层建筑消防系统设置是一项复杂的工程，直接影响到建筑中民众生命财产安全，在设计过程中，必须要严格依据相关标准规范，保证消防系统在发生意外的时候确实能够发挥良好作用。同时，由于高层建筑消防所需要的设施较多，这也在一定程度上加大了建设难度，为了保证给水设施能够满足高层建筑负载需要，因此在对高层建筑进行消防给水系统设计时，务必充分考虑实际情况，从而保证其设计符合民众日常生产生活的需要，对人们的生命财产安全提供有效的保护。

参考文献:

[1]李宇腾,邱仓虎,赵利宏,戴力.超高层建筑施工期消防给水技术研究[J].消防科学与技术,2019,(08):1099-1101.

[2]刘彦海.高层建筑增设独立式灭火救援消防供水竖管系统必要性研究[J].消防界(电子版),2019,(15):64-66.

[3]李建林.建筑消防给水系统设计施工中存在的问题及解决对策[J].消防界(电子版),2019,5(18):46-47.

[4]甘丽.250m以上超高层建筑消防给水系统设计探讨[J].城市建筑,2019,16(06):65-67.

[5]程建成.浅谈高层建筑给排水消防设计及后期管理存在的问题[J].河南建材,2018(04):116-117.

作者:李峡 单位:兰州市消防救援支队