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【摘 要】随着我国社会经济高速健康发展，城市化建设进程也越来越快，在这样的发展形势下，建筑规模愈发趋于大型化、集群化，在有限的占地面积上，不断在高度上挖掘潜力，向上发展才能满足今后的使用需求。这在相当程度上推动了建筑行业技术水平的发展。但是，随着建筑规模的扩大，安全问题也日益突出，挑战也越来越严峻。只有加强高层建筑物的消防安全系统设计和施工管理工作，才能够保证其安全可靠，满足使用者的实际需求。
【关键词】高层建筑;给排水;消防设计
引言：
消防系统建设与现代人们的日常生活息息相关。高层建筑需要采取合理周全有针对性的安全防护措施，防止火灾事故的发生，而一旦发生火灾，也需要确保能进行及时有效的处理。消防给排水系统是确保建筑消防功能正常发挥的基本保证。针对消防给排水系统的设计特点，制定出科学合理的方案是目前的重中之重。
一、高层建筑消防给排水设计的现状
1、消防安全认知度不足
过去的建设工作中，建设单位缺乏远期规划，加上监管工作力度不足，往往忽视建筑的消防安全问题，亦或是出于成本考虑，因陋就简，尽可能缩减消防建设投入;另一方面，设计单位的消防设计专业水平也存在短板，比较依赖经验能力，或者沿用老旧规范，对新规的认知解读不够深入全面。这些都是导致建筑的消防安全建设得不到妥善落实的重要因素。
2、给水条件转变
由于过去的建筑规模相对不大，在进行消防设计和消防建设时，往往首先考虑使用市政消防给水管网来进行供水。随着建筑规模的扩大、建筑高度的提高，安全隐患和危害程度也在不断增大，同时对消防给水的要求也在不断提高。高层建筑消防给水系统的供水压力、消防用水量和设计流量要求，远远超过市政消防给水的供给能力。因此，独立自备消防供水尤为重要。
3、消防给水管网隐患
不同于新建或待建高层建筑，更多已建成的高层建筑，往往面临着原消防工程不达标，需要进行消防改造的尴尬局面。此类的高层建筑中，多数存在着管网系统问题，比如管网覆盖、服务面积不足，以及管道進水单一等问题。[1]
二、高层建筑消防给排水设计方法
1、消防水源设计
高层建筑周边很少具备天然水源，因此，在高层建筑的消防设施中，独立自备消防水源的存在是必不可少的。应当设计专用消防水池，必要时甚至可以对室外消防用水进行补充。尽量减少对市政消防给水的依赖，仅用于市政消火栓及部分室外消火栓系统供水。
消防水池的设计应考虑其使用范围，根据消火栓系统、自动喷水灭火系统的使用情况，确定其有效容积范围，并根据设计流量等各项参数进行准确计算，使之能满足其所服务的灭火设施所需的工作压力和流量，以及火灾延续时间内所需消防用水量。
2、消防供水系统设计
除了独立自备的消防水源，消防管网系统的可靠性也是消防系统的一个重要问题。仅采用一路消防进水，不能形成良好的环网体系，一旦管网某处发生泄漏或堵塞，影响到消防给水系统的工作压力，整个消防系统将面临无法正常使用的不利状况。对于高层建筑这一点的影响尤为严重。针对这一问题，在进行消防给排水设计时应当严格按照规范，采用两路进水方案，并且在建筑底层平面、顶层平面以及纵向立管体系分别形成闭合回路，减少各条单独的主管线路对管网的制约，共同保障消防给水管网安全可靠。
当消防给水系统中，系统工作压力过大或消火栓栓口、自动水灭火系统报警阀、喷头等关键节点处工作压力过大时，应根据系统压力、建筑特征、技术经济和安全可靠性等综合因素，选用消防水泵并行或串联、减压水箱和减压阀减压等合适形式进行分区供水。
3、消防供水设施设计
1）为满足消防系统的工作压力要求，宜根据可靠性、安装场所、消防水源、设计流量和扬程等综合因素选用适配的消防水泵。一组消防水泵可由同一消防给水系统的工作泵和备用泵组成。
2）对于高层建筑而言，当室内采用常高压消防给水系统时，不需要设置高位消防水箱;但当采用高位消防水池的常高压消防给水系统无法满足上部楼层所需的压力和流量时，上部楼层仍应采用临时高压消防给水系统。在临时高压消防给水系统中，需要设置高位消防水箱。
高位消防水箱的设计，应能够满足初期火灾消防用水量的要求。其有效容积的确定应当按照建筑类型、高度、面积以及消防设计流量来确定。且有效容积、出水、排水和水位等，应符合相应规范要求。
3）为保证自动喷水灭火系统和消火栓给水系统的压力稳定，使系统水压始终处于要求压力状态，一旦喷头或消火栓出水即能流出满足消防用水所需的水量和水压，应当设计配套的稳压泵系统。稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量，当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%～3%计，且不宜小于1L/s;稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求;当采用气压水罐时，调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定，但有效储水容积不宜小于150L。
4、高层建筑消防灭火系统设计
1）消火栓系统
我国大多数地区室内环境温度不低于4℃，且不高于70℃，适宜采用湿式室内消火栓系统;少部分北方城市，属于严寒、寒冷等冬季结冰地区，寒时温度会降至远低于4℃的状态，宜采用干式消火栓系统和干式室外消火栓，并应采取妥善的防冻保护措施。
室外消火栓宜沿建筑周围均匀交错布置，不宜集中布置在一侧，建筑消防扑救面一侧的数量不宜少于2个;其保护半径不应大于150.0m，每个室外消火栓的出流量宜按10L/s～15L/s计算。
室内消火栓系统应采用DN65室内消火栓，并可与消防软管卷盘或轻便水龙设置在同一箱体内。消火栓连接的消防水带长度不宜超过25.0m，消防软管和轻便水龙连接的消防水带长度宜为30.0m。
2）自动水灭火系统
除了少部分特殊场所，如配电室、机房、档案馆等之外，绝大多数场所都适宜采用自动喷水灭火系统，且出于可靠性、经济性考虑，多采用湿式系统。系统主要由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置、控制阀组、末端试水装置、管道和供水设施等组成。
5、高层建筑消防排水系统设计
高层建筑设有消防给水系统时，为了满足财产和消防设施安全，以及系统调试和日常维护管理等安全和功能的需要，应当设计消防排水。需要设计排水措施的场所主要包括消防水泵房、设有消防给水系统的地下室、消防电梯的井底等。室内消防排水宜排入室外雨水管道，并应采取防止倒灌的技术措施;当存有少量可燃液体时，排水管道应设置水封，并宜间接排入室外污水管道，防止发生泄漏引起火灾和污染;地下室的消防排水设施宜与地下室其他地面废水排水设施共用;消防电梯井底，设置有效容量不小于2.00m?的集水井，使用排水泵进行排水。
结语：
综上，高层建筑由于体积庞大，人员密集，设备繁多，容易发生重大火灾。高层建筑的消防安全问题面临着众多严峻挑战。为了妥善解决这一重大问题，保障建筑的安全使用，完善消防安全系统设计和建设，无疑是一项重大战略决策。唯有与时俱进，不断革新设计思路，将规范要求落实到消防设计的各个环节，才能推动设计工作的深入，提高时下消防给排水系统设计的技术水平，为高层建筑的安全建设提供有力技术保障。
参考文献：
[1]杨斐. 高层民用建筑的消防给排水设计要点研究[J]. 城市建筑，2020，v.17;No.344（03）：71-72.
[2]李慧. 高层民用建筑给水排水设计及消防安全分析[J]. 散装水泥，2020，No.205（02）：96-97.
[3]消防给水及消火栓系统技术规范 GB50974-2014.
（作者单位：江苏迪森建筑设计有限公司泰州分公司）
【关键词】高层建筑;给排水;消防设计
引言：
消防系统建设与现代人们的日常生活息息相关。高层建筑需要采取合理周全有针对性的安全防护措施，防止火灾事故的发生，而一旦发生火灾，也需要确保能进行及时有效的处理。消防给排水系统是确保建筑消防功能正常发挥的基本保证。针对消防给排水系统的设计特点，制定出科学合理的方案是目前的重中之重。
一、高层建筑消防给排水设计的现状
1、消防安全认知度不足
过去的建设工作中，建设单位缺乏远期规划，加上监管工作力度不足，往往忽视建筑的消防安全问题，亦或是出于成本考虑，因陋就简，尽可能缩减消防建设投入;另一方面，设计单位的消防设计专业水平也存在短板，比较依赖经验能力，或者沿用老旧规范，对新规的认知解读不够深入全面。这些都是导致建筑的消防安全建设得不到妥善落实的重要因素。
2、给水条件转变
由于过去的建筑规模相对不大，在进行消防设计和消防建设时，往往首先考虑使用市政消防给水管网来进行供水。随着建筑规模的扩大、建筑高度的提高，安全隐患和危害程度也在不断增大，同时对消防给水的要求也在不断提高。高层建筑消防给水系统的供水压力、消防用水量和设计流量要求，远远超过市政消防给水的供给能力。因此，独立自备消防供水尤为重要。
3、消防给水管网隐患
不同于新建或待建高层建筑，更多已建成的高层建筑，往往面临着原消防工程不达标，需要进行消防改造的尴尬局面。此类的高层建筑中，多数存在着管网系统问题，比如管网覆盖、服务面积不足，以及管道進水单一等问题。[1]
二、高层建筑消防给排水设计方法
1、消防水源设计
高层建筑周边很少具备天然水源，因此，在高层建筑的消防设施中，独立自备消防水源的存在是必不可少的。应当设计专用消防水池，必要时甚至可以对室外消防用水进行补充。尽量减少对市政消防给水的依赖，仅用于市政消火栓及部分室外消火栓系统供水。
消防水池的设计应考虑其使用范围，根据消火栓系统、自动喷水灭火系统的使用情况，确定其有效容积范围，并根据设计流量等各项参数进行准确计算，使之能满足其所服务的灭火设施所需的工作压力和流量，以及火灾延续时间内所需消防用水量。
2、消防供水系统设计
除了独立自备的消防水源，消防管网系统的可靠性也是消防系统的一个重要问题。仅采用一路消防进水，不能形成良好的环网体系，一旦管网某处发生泄漏或堵塞，影响到消防给水系统的工作压力，整个消防系统将面临无法正常使用的不利状况。对于高层建筑这一点的影响尤为严重。针对这一问题，在进行消防给排水设计时应当严格按照规范，采用两路进水方案，并且在建筑底层平面、顶层平面以及纵向立管体系分别形成闭合回路，减少各条单独的主管线路对管网的制约，共同保障消防给水管网安全可靠。
当消防给水系统中，系统工作压力过大或消火栓栓口、自动水灭火系统报警阀、喷头等关键节点处工作压力过大时，应根据系统压力、建筑特征、技术经济和安全可靠性等综合因素，选用消防水泵并行或串联、减压水箱和减压阀减压等合适形式进行分区供水。
3、消防供水设施设计
1）为满足消防系统的工作压力要求，宜根据可靠性、安装场所、消防水源、设计流量和扬程等综合因素选用适配的消防水泵。一组消防水泵可由同一消防给水系统的工作泵和备用泵组成。
2）对于高层建筑而言，当室内采用常高压消防给水系统时，不需要设置高位消防水箱;但当采用高位消防水池的常高压消防给水系统无法满足上部楼层所需的压力和流量时，上部楼层仍应采用临时高压消防给水系统。在临时高压消防给水系统中，需要设置高位消防水箱。
高位消防水箱的设计，应能够满足初期火灾消防用水量的要求。其有效容积的确定应当按照建筑类型、高度、面积以及消防设计流量来确定。且有效容积、出水、排水和水位等，应符合相应规范要求。
3）为保证自动喷水灭火系统和消火栓给水系统的压力稳定，使系统水压始终处于要求压力状态，一旦喷头或消火栓出水即能流出满足消防用水所需的水量和水压，应当设计配套的稳压泵系统。稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量，当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%～3%计，且不宜小于1L/s;稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求;当采用气压水罐时，调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定，但有效储水容积不宜小于150L。
4、高层建筑消防灭火系统设计
1）消火栓系统
我国大多数地区室内环境温度不低于4℃，且不高于70℃，适宜采用湿式室内消火栓系统;少部分北方城市，属于严寒、寒冷等冬季结冰地区，寒时温度会降至远低于4℃的状态，宜采用干式消火栓系统和干式室外消火栓，并应采取妥善的防冻保护措施。
室外消火栓宜沿建筑周围均匀交错布置，不宜集中布置在一侧，建筑消防扑救面一侧的数量不宜少于2个;其保护半径不应大于150.0m，每个室外消火栓的出流量宜按10L/s～15L/s计算。
室内消火栓系统应采用DN65室内消火栓，并可与消防软管卷盘或轻便水龙设置在同一箱体内。消火栓连接的消防水带长度不宜超过25.0m，消防软管和轻便水龙连接的消防水带长度宜为30.0m。
2）自动水灭火系统
除了少部分特殊场所，如配电室、机房、档案馆等之外，绝大多数场所都适宜采用自动喷水灭火系统，且出于可靠性、经济性考虑，多采用湿式系统。系统主要由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置、控制阀组、末端试水装置、管道和供水设施等组成。
5、高层建筑消防排水系统设计
高层建筑设有消防给水系统时，为了满足财产和消防设施安全，以及系统调试和日常维护管理等安全和功能的需要，应当设计消防排水。需要设计排水措施的场所主要包括消防水泵房、设有消防给水系统的地下室、消防电梯的井底等。室内消防排水宜排入室外雨水管道，并应采取防止倒灌的技术措施;当存有少量可燃液体时，排水管道应设置水封，并宜间接排入室外污水管道，防止发生泄漏引起火灾和污染;地下室的消防排水设施宜与地下室其他地面废水排水设施共用;消防电梯井底，设置有效容量不小于2.00m?的集水井，使用排水泵进行排水。
结语：
综上，高层建筑由于体积庞大，人员密集，设备繁多，容易发生重大火灾。高层建筑的消防安全问题面临着众多严峻挑战。为了妥善解决这一重大问题，保障建筑的安全使用，完善消防安全系统设计和建设，无疑是一项重大战略决策。唯有与时俱进，不断革新设计思路，将规范要求落实到消防设计的各个环节，才能推动设计工作的深入，提高时下消防给排水系统设计的技术水平，为高层建筑的安全建设提供有力技术保障。
参考文献：
[1]杨斐. 高层民用建筑的消防给排水设计要点研究[J]. 城市建筑，2020，v.17;No.344（03）：71-72.
[2]李慧. 高层民用建筑给水排水设计及消防安全分析[J]. 散装水泥，2020，No.205（02）：96-97.
[3]消防给水及消火栓系统技术规范 GB50974-2014.
（作者单位：江苏迪森建筑设计有限公司泰州分公司）