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摘要：随着我国城市化进程不断推进，城市中高层建筑建设规模不断扩大。

作为高层建筑设计重要组成部分，给排水消防设计不仅关系着建筑安全，也关系着居民日常生活和工作。

基于此，通过对建筑给排水消防设计及施工技术相关问题进行了总结和解答，并提出了相应的改进措施和注意事项。

关键词：高层建筑；给排水消防系统；设计引言随着我国城市化进程深入，大量高层建筑出现在人们的生活中，其高层建筑工程体系在发展时也得到了优化。

但是，由于高层建筑复杂性特点，消防给排水的问题也逐渐凸显。

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消防系统设计要点对高层建筑工程的设计要求以及工程现状进行全面分析，针对给排水消防系统设计内容，总结出以下个设计要点。

(1)该工程项目整体建造面积大，且所有住宅类建筑均为高层建筑。

根据工程项目的实际可知，仅依靠市政给水水源作为消防供水水源，是不能够满足实际使用需要的，必须针对工程项目的实际情况对给水途径进行相应的优化设计。

(2)作为高层建筑，其建筑高度及体量均不同于多层建筑，其水压要求以及供水的安全性要求均与生活给水系统有本质的区别。

高层建筑消防供水系统与一般生活给水系统等应采用分别供给的设计方式，也是工程项目在设计过程中需要考虑的问题。

从用水量的需求来看，在进行消防灭火的情况下，所需要的用水量十分巨大，针对这种特殊的供水要求，消防系统水泵房和消防水池的设计在高层建筑中尤其重要。

(3)为了保障建筑内消防灭火功能得以实现，应采取室内消火栓和自动喷淋消防器具相结合的形式，以满足工程项目的消防需要。

而在这些特殊的需求下，如何保证火灾发生时，消防系统能够准确无误的开启或者自动投入使用中，也是设计过程中需要考虑的。

2高层建筑给排水消防设计存在的问题2.1消防给水管网试压不准确消防给水管网安装完毕后，应按照消防给水管网设计要求做好相应的试验工作，其中包括强度试验、冲洗度试验以及严密性试验。

(1)水压强度的测试点应该设置在系统网络的最低处。

在给给水管网注水时，应先将管道中的气体全部抽干，然后缓慢地进行加压。

当达到试验压力后，应保持压力稳定0.5h，确保管道没有出现泄漏和变形等问题，并且压力下降不得超过0.05MPa。

(2)在进行水压强度测试及管道清洗后，必须进行水压严密性测试。

测试压力为系统工作压力，稳定工作24h，不能有任何泄漏。

(3)干式消火栓系统还应进行空气压力的密封性测试。

气密试验的介质为空气或氮气，其测试压力为0.28MPa，稳定压力24h后，压力下降不得超过0.01MPa。

在我国消防给水管网设计中，一般是以试漏检修为主，并且某些消防给水管道的试漏检查和强度测试无法满足实际规范要求，与设计要求相差较大。

这种情况严重影响了消防给水管道的供水能力，导致消防供水系统失去了应有的作用，并出现了一定的安全隐患问题。

2.2消火栓位置选取问题室内消火栓的主要作用是在短时间内有效控制火灾或扑灭火灾，降低火灾蔓延速度，削弱建筑火灾危险性。

(1)在选取室内消火栓位置时，过度关注建筑空间的美观性，在不显眼的阴角或凹槽处设置消火栓，导致消火栓箱不能满足120°开启要求，或者着火时消防员不易找到消火栓，影响其正常使用功能。

(2)消火栓箱暗装在墙体内时，未与建筑结构专业充分交底沟通，因此出现预留的消火栓安装洞口太小或箱体与结构梁冲突的情况，导致设计图上的消火栓位置在实际施工现场不能准确设置。

(3)在设计过程中，未严格按照规范要求设置消火栓、漏设消火栓或消火栓保护距离不足，如消防前室及设备夹层未设置消火栓，未保护商店及住宅消火栓，导致出现水柱盲点，不能在火灾发生后充分发挥消火栓控火灭火作用，增大建筑火灾危险。

3高层建筑给排水的消防设计对策3.1消防供水设计的注意事项消防供水包括消防水源的选择、消防给水形式及供水设施的确定。

首先是水源的选择，该工程市政压力无法满足消防系统所需的压力且周边无天然水源，因此该工程采用消防水池作为消防水源。

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保证消防系统分区合理、经济(1)应整体考虑消防系统内各增压设施的功能作用，根据规范要求精准计算消防系统压力，确定系统是否分区。

(2)消防系统分区方式在维护管理、成本投入、系统可靠等方面存在一定差别，应经济合理地设计消防分区：①水泵分区。

高低区系统分别设置消防水泵，高区或低区楼层发生火灾时，相应启动高区或低区消防水泵，该系统分区独立，维护管理方便且系统安全可靠性高，但水泵台数较多，配电负荷大，经济成本较高。

②减压阀分区。

消防水泵根据高区系统用水压力的需求选择水泵扬程，再经减压阀组减压供低区系统用水。

该系统水泵台数较少，占用空间小，安装简便灵活，但减压阀长期使用后容易老化失灵，将影响整个消防系统的安全可靠性。

(3)通常情况下，建议首选水泵分区的方式进行消防系统分区，该做法目前也在高层建筑消防设计中广泛实施。

3.3消火栓设计应安装必要的减压孔，或使用减压、稳压消火栓等减压设备。

从上述分析中可以看出，当消火栓水压大于0.5MPa时，应增设减压装置。

在0.50-0.70MPa之间，应采用减压孔板减压，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。

高水压对消火栓造成的损害和高压出水的反作用力都会对消防救援人员产生副作用。

因此，在消防栓的静水压超过1.00MPa 时，应当按照规定采用分段供水。

为了提高消防效率，设计时，要尽量避免简单布局，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。

3.4水泵设计通过电动机变频技术使消防水系统水泵达到绿色建筑设计目的。

综合考虑消防水系统控制因素，结合实际情况智能化改造消防水系统，优化控制逻辑，彻底解决消防水系统中的水锤问题，尽量降低电能消耗和人工操作强度，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的同时节能设计变频设备，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，利用变频控制改变发电机转速，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。

3.5自动喷淋系统的设计自动喷淋系统采用湿式自动喷淋灭火的方式，在该建筑工程中主要在地下室、设备用房以及底层商业等位置设置了自动喷淋系统。

分析该建筑工程的消防给水需要，采用地下消防水池、屋顶高位消防水箱以及自动喷淋泵联合供水的方式进行自动喷淋消防给水。

当喷淋系统的喷头开始运作后，将由消防水泵压力开关、消防水箱流量开关以及管道压力报警阀开关联动工作，自行启动消防给水系统中的供水泵，保证水量充足、持续且稳定。

同时，消防控制室应当具备水流速率显示、开关启闭、水泵运行、消防水池及水箱水位等是否处于正常状态的反馈信号，并能够对水泵、电磁阀、电动阀等多个设备进行统一控制的功能，以保证消防人员能够实时查看自动喷淋灭火系统的运行状态，继而采取有效的灭火措施以进一步提升灭火效果[3-4]。

需要注意的是，地下区域和地上区域的喷淋系统喷水强度也应当具有一定的差异。

通常情况下，地下区域的喷水强度比地上区域的喷水强度更高。

该建筑工程地下区域的喷水强度采用8L/（min·m2），而其他区域采用6L/（min·m2）。

此外，为了保证各层配水管入口压力的平衡，低危险场所、中危险场所各配水管入口的压力均不应大于0.4MPa。

布置大区域地下室喷淋配水管时，尽量将水流指示器布置在每个防火区域中心地带，以免长距离的配水后，末端喷头供水压力不足。

结语消防系统在保障人们生命财产安全方面起到关键作用，全面细致的消防给排水系统设计具有十分重要的意义。

设计人员必须高度重视给排水消防设计,为广大民众的生命财产安全提供保障,这也是推进社会稳定发展的必要条件。

建筑消防给水设计的工作难度较大，想要充分发挥消防系统作用，设计人员必须立足具体项目，开展深入分析工作，在准确定位建筑工程项目，保障消防安全前提下，依据标准规范进行优化设计，有效防控和解决各种常见问题，防止遗留任何隐患。

参考文献［1］唐永智.浅谈建筑消防给排水设计中存在的常见问题及合理性建议［J］.建筑工程技术与设计，2018（32）：1018.［2］夏秀明.建筑消防给排水设计的常见问题思考研究［J］.中文科技期刊数据库：文摘版，工程技术，2016，11：39.［3］赖炳金.浅谈建筑给排水消防设计中的常见问题与解决措施［J］.工程技术：全文版，2016（9）：45.［4］谢登科.消防给排水施工技术在高层民用建筑的应用［J］.中国房地产业，2021（35）：102-103.。