高层建筑给排水消防的设计分析

　　当前我国国民经济发展日新月异，高层建筑与日俱增，高层建筑消防给排水设计是建筑设计的重要方面。本文首先对高层建筑消防给排水工程特点进行了简单的分析，在此基础上，介绍了消防给水系统的供水形式，对室外消火栓数量设计和室外消火栓数量设计进行了探讨。

　　0、引言

　　自改革开放以来，我国国民经济发展日新月异，城市发展驶入快车道，城市面貌发生了翻天覆地的变化。随着城市的发展，也带来了一系列的问题，如城市的土地资源日趋紧张等，为了有效地提高土地利用效率，高层建筑如雨后春笋一般出现在城市。尤其是进入二十一世纪，高层建筑数量呈井喷式的发展，而且为了满足更高的使用要求，各种设备日趋增多，而高层建筑一旦发生火灾，可能造成巨大的生命财产损失，因此高层建筑给排水消防设计异常重要。

　　1、高层建筑消防给排水工程特点

　　1.1 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素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。

　　1.2 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。

　　1.3 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。

　　2、消防给水系统的形式

　　（1）消防给水系统的形式按服务范围区分，可以分为独立的消防给水系统和某个区域集中的消防给水系统，具体选择哪一种消防给水系统方式，需要根据高层建筑给排水消防系统的特点（如安全可靠性要求高等），在此基础上，还需要考虑到经济性，即在保证安全可靠的前提下合理选用经济的给水方式。个人建议采用区域集中的消防给水系统，即相近的高层建筑可以共用消防水池，这种消防给水方式较为经济，但在实际推广中存在较大困难，主要原因在于邻近的高层建筑往往属于不同的企业建设，企业之间协调难度较大。若要推广这一消防给水形式，需要政府相关部门主导协调各方。

　　（2）消防给水系统的形式按高度区分，可以分为分区供水和不分区供水。分区供水和不分区供水的设计依据主要根据消火栓栓口的静水压力。当静水压力≤0.80MPa时，可以采用不分区供水形式；当静水压力>0.80MPa时，采用分区供水形式。其中分区供水又存在着几种不同的方式，包括并联分区供水、串联分区供水方式以及减压阀分区供水。这三种给水方式有着各自的特点：

　　1）并联分区供水方式，顾名思义，其最大的特点在于可以将各个分区视为独立的给水系统，分区之间互不干扰，采用该供水方式的消防系统安全可靠性较高。但并联分区供水也存在着造价较高，且对日常维护管理要求较高的缺点。

　　2）与并联分区供水方式相对应的，串联分区供水方式保证了各区水泵的压力几乎相同，不需要设计高压泵、高压管，其缺点与并联分区供水方式相似，造价较高，且日常维护管理难度大。

　　3）第三种供水方式为减压阀供水，与前两种供水方式相比，该给水系统结构简单，成本也较低，日常维护管理也相对简单，基于以上几个优点，建议采用减压阀供水方式。需要注意的是，该供水方式对减压阀要求较高，宜采用可调式减压阀。

　　综上所述，高层建筑消防供水方式存在多种，具体设计时采用何种需要根据项目具体特点进行具体分析。

　　3、室外消火栓数量设计

　　作为高层建筑消防给排水设计的指导性文件，《高规》第7.3.6明确规定：“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算来确定，每个消火栓的用水量应为10-15 1/S”，另外《高规》中的“条文说明”中进行了补充解释：“外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量，其中包括室内、室外两部分”。因此，个人认为在进行室外消火栓设计时需要视项目具体情况：当高层建筑室内消防用水由室外管网提供时，室外消火栓的数量需要考虑水泵接合器的数量。一个室外消火栓对应一个水泵接合器。若在水泵接合器数量设计时，若采用将根据室外消防水量计算所得的室外消火栓数量与水泵接合器要求的室外消火栓数量相加的方法，这样就会导致消火栓数量比实际需要的数量多，这样就造成了资源了的浪费，也增加了不必要的成本。较为合理的方法应为取两者的较大值。

　　4、消防给水系统增压设施设计

　　在高层民用建筑消防给水系统设计中，为了确保更好地发挥消防系统作用，在火灾初期顺利开展灭火工作，往往在消火栓系统的高位水箱出水管上进行增压设计，通常设置由增压泵和气压罐组成的增压设施。但增压设施给消防系统日常维护管理带来较多不便，而且设备运行时会产生一定的噪音，需要采取针对性的措施处理，若处理不当，可能会对顶层住户的造成一定的影响。实际上，只要确保水箱设置高度能够满足最不利点消水栓的静水压力的规范要求，此外高层民用建筑高位消防水箱可以通过屋顶机房架空等设计满足最不利点消火栓栓口静水压力的要求，因此不是所有的高层建筑都需要设计增压设施。

　　5、结语

　　综上所述，随着时间的推移，城市中心区域建筑大部分为高层建筑，高层建筑的数量一方面反映了城市的繁荣程度，也给城市留下了火灾隐患，近年来也发生了高层建筑发生火灾，造成了巨大生命财产损失。确保高层建筑的消防安全，符合消防给排水设计是高层建筑设计必须达到的要求。因此设计人员对消防给排水给予高度重视，在设计过程中不断积累设计经验，吸收以往事故的经验教训，学习吸纳国内外先进的设计理念，进一步推动高层建筑消防给排水设计的不断发展进步。