【摘要】作为建筑工程体系中的重要组成部分，高层建筑消防给排水设计关系到建筑体的实用性，安全性。本文通过对高层建筑消防给排水系统的构成要素进行分析阐述，对高层建筑消防给排水系统的具体设计方式做探讨，指出常见的问题，并给出解决对策。
【关键词】高层建筑;消防;给排水;问题;对策
随着城市化进程的加快，人们生活水平的提高，高层建筑成为人们青睐的建筑类型，建筑行业也将高层建筑的施工作为行业发展的主要业务目标。在此背景下，如何保障高层建筑消防给排水系统的科学合理，成为建设者和入住者重点关注的焦点。
一、高层建筑的定义及特点
依照《高层民用建筑设计防火规定》中的规定，一般将高度范围在24m至100m之间的建筑体成为高层建筑。一般来说，高层建筑在耐火等级、防火分区、安全疏散、电气防火、消防给水等方面要求配备完整系统的设计规范，以达到保障高层建筑安全使用的目的[1]。
二、高层建筑消防给排水系统的构成要素
高层建筑消防给水系统主要由消火栓和喷淋这两大部分构成。消火栓系统包含消防水池、消防泵、稳压系统、消火栓等设施设备。喷淋系统主要由报警阀组、警示系统、喷淋头、管道系统等设备组成。
根据消防法规规定，除了楼内配备足够的消防水源外，在室外也应设定相应的外部消防系统，并设计相应的消防水泵，配合消防车，消防栓联动使用，根据隐患部位，储备足够的水量。
高层建筑消防排水系统，一般由立管系统，地漏水封，下水管道构成，因为楼层较高，在排水设计上要考虑到水压，水流的因素，科学合理地对排水管道进行设计。
三、高层建筑消防给排水设计方法
现阶段较常用的给水方式一般根据建筑的高度区间进行分类，即分为串联给水及减压阀给水两种设计方式。
（一）高层建筑消防给水设计方法
1.串并联法
针对高层建筑楼层较高，隔离层众多的特点，在进行消防给水设计时，一般以串联给水系统为主。根据楼层高度分区设置水箱及水泵，分散布置水泵，用水时由下区水箱向上区水箱供水。串联给水系统由于减少竖向立管，对消防泵及管件造成的压力也就相应减少，提高了给水系统的稳定性可靠性，不同高度区间的给水模式互相平行，互不干扰[2]。高于100m的超高层建筑一般都采用这种设计方法。
串联给水设计，简化了高压泵，高压管等设施，在水泵连接上略显分散，当下层系统发生故障时，直接影响到上层的用水需求，且造价成本较昂贵，对后期维护管理也会造成一定困难。
并联法的给水方式，将水泵加以集中布置，方便管理，在出现故障时也只对一小部分用户构成影响，系统有着足够灵活性。但在给水管道的装置方面，涉及任务繁多，楼层较多时，对水泵的扬程有着较高要求。
2.减压阀式供水法
减压阀式给水系统，分区设置水箱，利用水泵进行统一加压，借助水箱进行减压，上区向下区供水。采用调节减压阀的方式，将阀压设定在恒定数值，防止水泵的水阀出现压力不稳，导致失效的情况。这种通过设定减压阀的方式，对设备需求较少，只需水泵，水箱，配套电器，降低了造价，但对最高层的水箱容量要求较高，增大了建筑结构负荷。
（二）高层建筑消防排水设计方法
在排水系统中，承受压力较不稳定的是立管系统，具体到高层建筑，因为要承受气水两流，不稳性更显突出[3]。受制于较长的排水系统管道，立管中的水流流速大，水量多，容易导致管道压力不稳，形成水塞，对地漏系统构成破坏。因此，在设计排水系统时，要选择合理的设计系统。
1.增设集水坑。当排水水位比排水设备高时，要增设集水坑，将污水引至集水坑中，借助外力因素将其加以提升，再经重力作用由排水管排出。
2.设置专门排出管。根据排水量的大小，设置专门的排出管，分担常规管道压力。
3.分流污水，雨水，油水。车库等设施的排水系统要选择格网状地沟进行污水集中，采用污水泵排出，排出之前进行油水分离措施。
四、高层建筑消防给排水系统设计中常见问题
（一）消防设备设计欠合理
在消防栓的间距布置，消防电梯的设置，合用前室等方面，难以达到国家高层建筑消防标准，在消火栓数量，防烟楼梯的配置上进行简化省略，导致发生火灾后，难以有效使用消防设备。
目前高层建筑施工中，为追求更多的使用面积，对建筑内的消防设施进行挤压，消防电梯前室不设消火栓，消防电梯与客梯混用的现象时有发生，严重违背国家关于高层建筑消防设施标准的规定。
（二）消防给排水管道系统设计欠妥
消防给排水管道的压力稳定性是消防给排水系统设计质量的重要体现，在高层建筑发生消防行为时，消防管网面临巨大的压力，有管网超压，造成管网爆裂的隐患，使自动喷水系统濒临瘫痪。
此外，在消防水池及消防管道的设计上，存在合并使用的现象，面临火灾时，难以获取足量水源，导致伤亡事故发生。
五、高层建筑消防给排水问题的解决对策
（一）科学设计消防设施
首先，消防电梯前室应设计为自动排烟，且必须设有消火栓，此消火栓仅供前室使用，一方面用于前室的灭火，另一方面可以供消防人员进行淋水降温，以减少热辐射，消防前室必须配备正压送风，及时疏散烟气[4]。对消火栓中水枪的水柱长度进行正确计算，对于高度范围大于100m的建筑，可适当调整水枪的水流量，以满足水枪所需的水柱长度，长度不应低于10m。 在消防栓的间距及位置上，应合理布置，保证同层之间任何部位均有两个消火栓的充实水柱能够同时到达。
（二）合理设置消防水池，增设两路供水
高层建筑中，当市政供水系统不能提供足量的消防用水，或市政系统为单路供水时，通常都应设置独立的消防水池。在对消防水池设计进行测算时，应减去市政供水管及室内消防设备的总水量，一般不采用消防水池公用的设计方式。当已设计了生活与消防共用水池，注意不可利用建筑体作为消防水池池壁或池底。
（三）消防水泵水阀注意稳压，采取回流措施
高层建筑的相关消防规范中提出，消防水泵设备中的供水管，应采用DN65阀门，方便水泵进行检查实验。当排水量较小时，直接排入集水池，当排水量较大时，排回消防水池中。
当水泵流量值大于所需的消防水量时，由于此时水泵的扬程增大，消防管网产生较大压力，容易发生事故，因此，要在消防水泵的出口采取一定的稳压措施，促使水流回流[5]。较简便的作法是，在供水管上加设稳压阀门，当管网压力过大时，可以利用回流管进行减压，当管网压力不稳时，实时稳压。
（四）消防管网以环状进行布置
高层建筑一般讲消火栓系统进行环状布置，保障消防供水的安全性。由于建筑各方向都进行了消火栓及消防立管的布置，我们就可将底层消防管路与顶层消防管路进行环路状布置，而在立面上又形成了竖直方向上的环状。
结 语
对于高层建筑消防给排水系统，要严格按照相关标准进行设计，结合具体施工实际，从操作的可靠性，经济的合理性，技术的先进性等方面综合考虑，确保高层建筑消防给排水系统科学合理安全。
参考文献
[1]卢静.浅谈高层建筑消防给排水设计[J].科技创新与应用，2014，（18）：123.
[2]李淑荣.探析高层建筑消防给排水设计中的若干问题[J].低碳世界，2014，（20）：264-265.
[3]刘伟.探析高层建筑消防给排水设计中的若干问题[J].山西建筑，2014，（31）：147-148.
[4]徐波，周世然，袁承志等.高层建筑消防给排水设计中相关的问题分析[J].建筑工程技术与设计，2014，（19）：212.
[5]张慧勇.高层建筑消防给排水设计浅析[J].房地产导刊，2013，（2）：365.