高层建筑给排水消防设计关键技术研究

高层建筑给排水消防设计关键技术研究

张毓峰

香港华艺设计顾问（深圳）有限公司

摘要：在高层建筑设计中，给排水消防设计是非常重要的环节，设计方案的科学性不仅关系着建筑功能的发挥，更与建筑用户的生命财产安全密切相关。就目前来看，部分建筑人员在实施对高层建筑给排水消防设计的过程中，因为自身思维的局限性或者专业能力不足，导致设计方案中存在很多缺陷，影响了建筑功能的有效发挥，也在很大程度上威胁到用户的生命财产安全。

关键词：高层建筑；给排水消防设计；关键技术

随着我国经济的不断发展，人们对建筑质量的要求越来越高，这些年来高层建筑的不断出现，给城市带来了巨大的压力。因此，从各方面来说，都对高层建筑给排水消防设计提出了更高要求。

1 高层建筑火灾的特点

高层建筑高度大，疏散通道狭窄且单一，一旦爆发火灾事故，将会带来非常严重的后果，高层建筑火灾的特点主要体现在几个方面：（1）蔓延迅速。高层建筑相比较普通建筑有着更加复杂的内部结构，各种管径的存在直接影响了建筑的消防安全，在爆发火灾的情况下，垂直设置的电梯井、排风管等会引发“烟筒效应”，加剧火势蔓延；（2）疏散困难。高层建筑体量巨大，距离地面高度大，人员密集，同时疏散通道单一，在发生火灾的情况下，高层居民的逃生难度大，尤其是如果中间层着火，切断逃生通道，高层居民的疏散只能借助消防云梯乃至直升机完成，难度巨大。另外，较大的人员密度使得高层建筑居民在疏散时容易出现人员拥挤情况，很可能导致踩踏事故，错失最佳逃生时机；（3）扑救困难。高层建筑中设置有大量配套设施，在爆发火灾的情况下，火情蔓延迅速，救援人员难以接近火灾的源头，影响了扑救工作的顺利实施。同时，很多城市并没有能够配备足够高度的消防云梯，在进行火灾救援过程中，难以达到需要救援的高度，从而导致火灾扑救效率的下降；（4）隐患众多。高层建筑结构复杂，功能繁多，其中存在大量可燃物和机械设备，这些都可能成为潜在的火灾隐患。一旦高层建筑发生火灾，会导致火情迅速蔓延，带来难以估量的损失。

2 高层建筑给排水消防设计存在的问题

2.1 设计理念问题

设计工作者作为现代高层建筑给排水消防设计工作开展直接工作者，设计工作人员的理念会对设计效果产生直接影响。但当前设计工作者的设计理念较为传统，主要是结合传统一般性建筑应用设计习惯开展高层建筑给排水消防设计，不过在适配性上存在一定问题，致使现代消防系统构建无法达到预期效果，对现代高层建筑实际消防安全性能产生影响。设计工作者在专业水准上也需要提高。伴随现代高层建筑的给排水消防排水设计有关专业知识也在持续进行更新，需要相应设计工作者对自身设计思维进行开拓，及时通过学习对自身存在的不足进行补充，切实提升建筑设计工作者专业能力。

2.2 消火栓问题

因为高层建筑给排水工程十分繁琐，各项设备在保持正常运行上存在一定安全隐患，为有效减少安全隐患，防止系统设置过于复杂，有关设计工作者通常会使用减压型消火栓，不过若是选择减压型消火栓不合理，也无法对高层建筑给排水系统运行起到促进作用，同时还会产生渗水与漏水等状况，对其给排水系统良好运行产生影响。此外，建筑室内外在消防设计上存在差异，建筑室外用水量是依照建筑面积与房屋数量进行核算，相关设计工作如果计算错误，就会使室外蓄水。而进行室内消防设计时，若是高层建筑的共用消防水池以及消防水箱等，未在中间设置相应分段检修阀门，若是出现损坏，使关断二路阀门出现进水情况，就致使出现无水消防员，这种情况不仅和设计要求相悖，还存在巨大安全隐患。

3 高层建筑给排水消防设计关键技术

3.1 消防水泵房和水池设计技术

近年来，随着我国城镇化建设进程的不断加快，我国高层建筑数量急剧增加，而伴随着高层建筑的不断增多，消防安全工作的难度也随之加大。在对原有的消防安全规范进行修订之后，新的《高层建筑设计防火规范》于2018年3月1日正式实施。新的《高层建筑设计防火规范》对于消防水泵房、水池、楼梯间等各个部位明确了设计要求，对建筑消防水泵房的安全等级、使用功能等提出了具体要求。消防水泵房、水池在火灾发生后能够迅速发挥其作用，其设计技术要求与消防水泵房、水泵水池有着密不可分的关系，因此在进行消防水泵房、水池设计技术方面，需要深入研究和掌握该防火重点部位的设计方法与技巧。

3.2 消防栓布局设计技术

目前，高层建筑给排水中，预防设计以区域性消防供水为重点，设计人员需要做好室外消火栓的设计，避免消防水池不能及时使用消火栓系统灭火。消防栓由管网加压泵等部分设计构成，需要明确以下几点要求：（1）设计管网时需要确保管网立面和平面布置成环；（2）由于阀门的影响，将管网分成若干个单独的区段，因此设计人员在进行阀门的设计时必须遵守相关的原则，在维修管道时，如果竖管的数目超过4个，不相邻位置的竖管数量为2个，竖管应立即停用；（3）对消防栓进行分区，确保消防栓静水压力低于1MPa，消防栓工作压力低于2.4MPa，若是超过这两个数值需要分区给水，可以使用分区并列和串联消防栓加泵或是两个分区共用压力泵等方法；（4）按消防栓参数设定进行监测，当消防栓出口压力超过0.5MPa时，需安装相应的减压装置。

3.3 自动灭火系统设计

在对自动灭火系统进行设计时，应确保喷淋头位置与数量设计具有合理性，在喷淋头完成安装之后要立刻对其效果进行检验，防止出现设计不当情况。喷淋头设计应结合建筑高度与喷淋头水管具体漏水损失进行考虑，以此对系统内入水压力开展科学调整。结合建筑是否有吊顶选择合适喷淋头。设计工作者还需考虑现代高层建筑内电力设备与暖气管道实际设置中存在的安全问题，把喷淋头放到远离这些设备，并且便于工作的地方。而警铃不可以设置到楼道中，否则容易对其声音传播效果产生影响。其报警阀需和管道进行连接，管道的长度要保持在二十米以上。

3.4 消防排水

通过对排水量的合理评估，选择恰当的排水管道规格，如果排水管道和其他管道存在交叉，需要依照有压管避让无压管的基本原则，给水管和风管排列在排水管下方，从电气管道下方绕行。地下水是消防排水设计的核心位置，需要采用独立设计，确保积水能够有效排出。可以将低于基坑的排水集水池设置在消防电梯井基坑附近，做好基坑和集水池间排水管道的预埋工作。应该在消防排水系统中，设置备用泵，于电梯口设置挡水装置，加强消防水源保护，同时也需要做好消防排水泵安全保护设计，避免电机短路引发消防排水系统瘫痪的问题。在地上消防排水设计中，应该在重点区域设计专门的排水管道，保证管道能够独立运行。可以依照消防分区设计独立排水系统，以此来避免排水互流引发的楼层渗水问题，另外也不能忽视地下室和地上楼层的排水预防措施，保护建筑结构不受破坏。通过在阳台区域设置雨水管的方式，能够帮助消防排水管道实现防溢设计。

4 结束语

高层建筑设计中给排水消防设计是其重要内容，建筑给排水消防设计是不是具有科学性与合理性，不仅会对高层建筑质量造成影响，还会对大众生命财产安全产生威胁。但在实际高层建筑设计中，很多设计单位或是施工单位都没有对建筑给排水消防设计给予足够重视。所以现代高层建筑在开展设计时，应对相关设计方案给予足够重视，保证高层建筑具有可靠性与安全性。

参考文献：

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[2]邓成.建筑室内给排水消防设计及施工技术的关键[J].建材发展导向,2022,20(24):108-110.

[3]刘智岩,王婷涵.高层建筑给排水消防设计关键技术分析[J].中国建筑装饰装修,2022,(17):110-112.