高层建筑给排水消防设计

摘要：消防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, 合理设计高层建筑给排水和消防。只有技术可靠、实际操作方便, 才能确保安全和可靠性。本文探讨了高层建筑给排水消防设计。
关键词：高层建筑；给排水；消防；设计
给排水消防设计是高层建筑设计中的一个重要环节。高层建筑给排水消防设计的内容纷繁复杂，涉及的方面也比较繁多，但是其安全可靠最为重要。在设计高层建筑的给水设施的同时，我们同时要考虑设施使用的可行性、经济利用的合理性、维修方面的方便性、管理方面的可行性以及施行的可接受性等等的相关因素。

一、高层建筑给排水系统的设计

1、厨房、卫生间的布置。厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情，但一到矛盾出来的时候，似乎又变成了给排水专业必须承担的责任。所以，从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情，这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置，给排水专业就怎么配管的做法是错误的，必须做到提前介入，变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲，小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题：（1）应特别强调以人为中心，在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求；（2）给排水主管位置是否合适，支管走向设计是否简捷、顺畅、合理，要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。
2、给排水管道的敷设设计。给排水管道明敷设时，常沿墙、梁、柱敷设，并满足施工、维护、检修的间距要求即可，在设计中最常见。给排水管道暗敷设时，给水管相对排水管而言，由于是压力管，且管径较细，故其暗敷有一定的优越性。室内给水管常见的暗敷方式分直埋式和非直埋式。
直埋式又分以下几种方法：（1）埋地或在地坪面层内敷设。给水管埋地敷设时，应避免布置在可能受重物压坏处或受振动而损坏处。埋地管道的敷土厚度，金属管不得＜ 0.3m；塑料管管径≤50mm时，不宜小于0.5m；管径＞ 50mm时，不宜小于0.7m。管道如设在地坪面的面层内，可在板面适当剔出管槽，冷、热水管平行走，避免交叉，安装时试崖验收合格后，再作建筑找平。采用卡套式或卡环式接口连接的管道，当敷设在找平层或管槽内时，宜采用分水器向各用水点配管，中途不得有连接配件，两端接口应明露；（2）嵌墙敷设。给水支管若暗装于砖墙内，则在砖墙内开管槽。管槽宽度宜为管子外径大20mm，管槽深为管子外径。给水支管如敷设的墙面是钢筋混凝土剪力墙，则应贴于墙表面，并用管卡子固定于墙面，待土建墙面施工时，用水泥砂浆抹平。嵌墙敷设的塑料管、复合管管径不宜大于25mm，嵌墙横管距地面不宜大于450mm。嵌墙敷设的薄壁不锈钢管宜采用覆塑薄壁不锈钢管，并不得采用卡套式连接，管径不宜大于20mm。非直埋式的方法有管道设在管道井、吊顶内，地坪架空层内两种。住宅排水管明敷或暗设布置应根据建筑物的性质、使用要求和建筑平面布局确定。

二、高层建筑消防设计

1、消防水池容积的确定

消防水池是储存消防灭火用水的构筑物, 容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》第7. 3. 2条规定:市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量; 市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外), 只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。《高规》第7. 3. 3条对消防水池的容积作了规定: 当室外给水管网能保证室外消防用水量时, 消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求; 当室外给水管网不能保证室外消防用水量时, 消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。一些地方针对这两条规定, 有不同的设计方法。
在某些地区尤其是北方城市, 室内及室外消防用水量均储存在消防水池中, 原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性, 这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池中, 那将会造成很大的浪费, 笔者认为是不可取的。
在另一些地区, 当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为: 从市政给水系统引两根进水管构成室外环状供水, 以保证室外供水的安全性, 消防水池设在地下室, 只考虑室内消防用水量, 但不允许考虑火灾时水池的补水量( 规范没有作明确规定)。故笔者认为这种做法也不妥, 这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水, 一般占地均有200多平方米。像某国际会展中心, 地下室储存了2 600t的消防用水, 水池占地890m2, 笔者认为这种做法很不经济, 仅工程造价就增加百万元以上; 同时增大了管理的难度, 如要清洗、定期换水等, 又造成水资源的浪费; 如果消防用水和生活用水合建水池, 那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全, 又要降低工程造价及管理方便, 首先要加强自来水公司的责任度, 保证城市环状供水的安全可靠性, 然后适当加大高层建筑的进水管, 使得进水管在保证高层建筑室外消防用水量的同时, 能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积, 达到经济合理。同时建议邻近高层建筑共用消防水池, 对这一点希望有关市政部门能够牵头, 对共用水池进行合理的管理, 这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。

2、消防栓的设计

（1）室内消防栓设计分析
室内消防栓是灭火时最为便捷的装置,对第一时间的火势控制具有重要影响,设计中常出现的问题主要包括消防栓的口径不统一、水带与消防栓的口径不一致、消防栓设置位置不佳,给其管理维护带来困难等,因此必须对不同工具的口径予以统一和确认,并保证同层任何部位都有两个消防栓水的充实水柱能同时到达,高层建筑的消防栓距离不应＞30m,裙房不应大50m。消防栓的布置应以主楼梯为起点,在符合规范要求的前提下按实际情况合理布置,同时避免将箱体布置在人流较大的地区,以免影响消防栓的使用,延误扑救时机,为避免减小楼道空间,通常将住宅内的消防栓设置为暗装或半暗装式。
（2）室外消防栓设计分析
室外消防栓的数量、分布应经用水量的准确计算确定,当室内消防用水由室外管网提供时,室外消防栓的数量决定于水泵接合器的数量,一个室外消防栓对应一个水泵接合器。设计中若把室内消防用水储存在室内消防水池中,则室外消防栓设计将按室外消防用水量计算确定。

3、自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统是高层建筑给排水消防系统的重点之

一、此系统的设计，笔者认为应分成六个步骤进行分析。

（1)走道喷头：按照规定要求，喷头的数量在8个或者8个以下，为了解决走道内自喷配水管管径过大的问题，喷头要在配水支管接出，并结合暖通、电力等布置管线。
（2)自动喷水灭火系统配水管入口的减压设计：一方面要考虑建筑的高度和水力的损失，另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后，进行水泵扬程的计算校核，以此确定入口处的压力，进行减压设计。
（3)自动喷水灭火系统末端试水装置的设置：首先根据相关的设计要求，按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号，其次在确定型号之后，将排水管设计成间接排放，避免排水漏斗的水道气体深入室内。
（4)信号阀的设置：设置的位置应为报警阀出口处，防止给排水的错误操作。
（5)消防增压泵设置：首先是保证增压泵满足1股水柱的流量，其次是将增压泵的扬程控制在适当的距离内，避免扬程过大或者过小，如果条件允许，可适当抬高水箱的位置，也可适当增加增压设施。
（6)自喷供水时报警阀的设置：在启动自动喷水泵之后，报警阀也会跟着启动，但警铃应该安装在管理处或者值班室内。
总之，高层建筑结构复杂, 一旦发生火灾, 其迅速蔓延的可能性大, 扑救难度高, 容易造成重大损失。因此消防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, 合理设计高层建筑给排水和消防。只有技术可靠、实际操作方便, 才能确保安全和可靠性。随着技术的发展, 防火技术也取得了很大的进步, 但是这些措施并不是最重要的, 只能减少火灾损失, 做好防火工作才是重中之重。
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