高层建筑给排水消防系统的设计及注意事项

高层建筑给排水消防系统的设计及注意事项

黄焘

武汉市承远市政工程设计有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：在城市化进程日益加快的今天，为了满足不断增长的居住和办公需求，建筑高度不断增加，这也增加了建筑给排水消防系统设计的难度。另外，如果工程开工时未完成消防给排水系统的设计工作，后期可能会因为设计缺陷导致建筑消防设施无法正常使用，最终会危及人身及财产安全。本文对高层建筑给排水消防系统的设计进行介绍，并对相关注意事项进行总结。

关键词：高层建筑；给排水；消防系统；设计；注意事项

引言

随着我国城市化进程的不断深入，大量的高层建筑出现在人们的生活中，并且高层建筑工程系统已有了长足的发展和进步。但是，由于高层建筑的复杂性特点，消防给排水问题也逐渐突显出来。因此，在实际设计过程中，应有效解决以往存在的突出问题，确保高层建筑给排水消防设计达到规范要求，保证人民群众的生命、财产安全。

1高层建筑给排水消防系统的设计

1.1消防系统设计

建筑给排水消防系统的设计要结合实际，才能充分发挥消防作用，设计人员必须要深入了解具体的用水量，必须要能够确保消防供水不受影响。假设火灾发生消防供水不畅，就无法及时浇灭火源，会促使严重的事故产生。所以，设计人员必须要重视消防系统设计的可行性，尽量简化给水管道的组成结构以及安装，确保供水方式的可靠性，使整个消防系统保持最佳的运行状态，这样，当有火灾发生时，就可以及时有效地进行救援，提高救援火灾的效率。鉴于此类原因，设计师可以从经济角度和运行角度并根据建筑物的给水方式选用更加有效的设计方法[1]。

1.2消火栓设计

高水压不仅会对消防设施造成损害，同时高压出水的反作用力也会影响消防救援人员进行扑救。因此，当消火栓水压大于0.5 MPa时，应增加减压装置。在0.50 MPa到0.70 MPa之间，应使用减压孔板，并需计算孔板的孔径，来保证减压效果。大于0.70MPa时，采用减压稳压消火栓。另外，在消防栓的静水压超过1.00MPa时，应当按照规定采用分区供水。为了提高消防效率，设计时，要尽量结合建筑内部布局，要能在建筑平面中结合走廊、门、墙壁等进行实际设置。按照我国消防法规要求，其消防电梯的前室必须安装消火栓，以保证在突发事件中提供救援条件。在设计消火栓时，一定要充分考虑到消防水柱的间距，确保满足消防水柱的覆盖范围。

1.3水泵设计

通过电机变频技术，使消防水系统水泵达到绿色建筑的设计目标。综合考虑消防水系统的控制因素，结合实际情况，对消防水系统进行智能化改造，优化控制逻辑，全面解决消防水系统水锤问题，最大限度地降低电耗和人工运维强度，实现节能减排。根据建筑给排水情况和消防水系统运行问题，在保证消防水系统安全运行的同时合理设计、使用变频设备，选择合适的控制开关，优化控制系统下的水泵运行、消防水系统管道水压调节等。在节能设计时，为降低水泵耗电量，需要对水泵电路系统进行改进设计，实现变频控制和智能化运行，利用变频控制改变电机转速，进而控制水泵出水速率，同时结合智能化系统减少电能消耗量，稳定消防水系统管网中的水压。设计时，先要使用调节器计算变频设备对电动机作用的频率，同时利用变频设备输出频率和幅值确定水压稳定情况下的电动机适当转速，并将其输入到智能化控制系统汇总，进而控制水泵输出功率。改进后，需要对消防阀门等设备进行压力测试，确保水压稳定，减少电能消耗量[2]。

1.4自动喷水灭火系统设计

在建筑消防系统中，由于建筑高度越来越高，现代建筑功能越来越复杂，自动喷水灭火系统的使用也越来越广泛。自动喷水灭火系统中水力计算为其设计的重要部分，根据计算结果确定自喷加压水泵流量、扬程及管道管径，进而影响灭火效果和工程造价。目前，自动喷水灭火系统水力计算主要有特性系数法和作用面积法，但是两种计算办法均有其不足之处，导致计算结果不准确。如果计算结果偏大，导致水资源浪费，工程造价偏大。如果计算结果偏小，则导致灭火过程中水量不足，灭火效果不理想。因此，合理的水力计算能够在保证灭火效果的前提下，降低工程造价，避免不必要的浪费。目前，自动喷水灭火系统大多采用湿式报警阀、压力开关自动启动，消火栓系统采用压力及流量开关自动启动的方式，当水泵突然启动时，会由于供水管道内水流流速变化导致管道内压力急剧变化，从而形成水锤效应。众所周知，水锤效应会造成管道及阀门损坏，甚至管道发生爆裂，造成水资源浪费。为了减轻水锤效应，必须采取有效的水锤预防措施。比如，计算时防止流速过大，布置管网时避免管线坡度发生急剧变化，在适当的位置安装水锤消除器，在水泵出口安装缓时止回阀，在压力过大管段安装泄压阀等措施，及时消除水锤作用产生的能量。

1.5优化走道喷头及管网压力设计

（1）合理设计走廊喷头，除了建筑美观性以外，还要综合考虑消防系统正常运转。若闷顶净空距离为800mm，同时有可燃性材料填充在内部，必须在其中设置喷头，为走廊位置的安全性提供保障，做到科学控制火势。（2）设计走廊喷头时，避免在喷水干管上直接设置喷头，应该与支配水管连接，确保走廊喷头配水均匀，快速响应，实现高效自动喷水灭火的目标。除此之外，还可在自喷配水管上设置一些连接小管径喷头的管件，以便后续安装。借助走道喷头优化设计工作，为高效稳定运行的自动喷水灭火系统提供保障。

2给排水消防系统设计中的注意事项

2.1消防供水设计的注意事项

在高层建筑消防给排水设计中，保证水源的充足可靠显得尤为重要，需对建筑室内外消防水量进行精准计算。其次，在确定消防给水形式及设施时，应满足以下两点：（1）对高层建筑的定性、高度及特点进行仔细地研究分析，选择最恰当的给水方式；（2）合理布置消防设施，比如消防水池及加压泵房设置在高层建筑群中心位置；消防水池必要时应设置导流装置或者导流墙，防止进出水管产生水流短路现象；消火栓设置在显眼的地方，能确保消防人员第一时间接触到灭火设施[3]。

2.2消防排水设计的注意事项

设有水消防系统的建筑发生火灾时，灭火过程中产生大量水，按水枪流量5升/秒计算，10分钟有3t水流，随着灭火时间的增加，产生的水量会不断地增大，所产生的水能否顺利、快速地排出是消防排水设计过程中需要考虑的问题。因此，设计人员在设计过程中，首先确定设置消防排水的场所，比如消防水泵房、消防电梯及设有消防给水系统的地下室等，以上几个场所必须设置消防集水坑，且需在集水坑中设置排水泵；其次，需要对消防用水量进行详细地分析计算，确保消防排水总量与消防用水量相匹配，所设计的集水井及相应的排水泵流量等满足消防排水要求。同时，消防给水系统试验装置处应设置专门的排水管道，不能兼用雨水排水管。此外，在设计过程中需与建筑专业配合，确保火灾所产生的大量水在不同楼层中的流动畅通，避免出现水体倒灌、阻塞现象，消防排水设施应采取防止倒灌的措施。

结束语

综上所述，工程施工开始时，应完成建筑消防系的设计工作，确保后期不会出现因设计缺陷导致建筑消防设施不能正常使用的情况，无危及人身及财产安全的消防事故发生。本文对高层建筑给排水消防系统的设计要点，对消防给水、排水能力以及自动喷水灭火系统功能的设计注意事项进行了分析，可供相关设计参考。

参考文献：

[1]黄杰.对高层建筑消防给排水设计的认识与思考[J].低碳世界,2021,11(07):130-131.

[2]王杰.探讨高层建筑给排水消防设计问题分析[J].绿色环保建材,2021(07):69-70.

[3]于明正,林勤豪.高层建筑给排水消防设计关键技术探究[J].大众标准化,2021(13):46-48.