摘要：文章从高层建筑消防给排水工程的特点入手，分析了消防给排水的系统设计，并指出了提高高层建筑给排水的消防设计水平的方法和建议，以供参考。
关键词：高层建筑；消防给排水；设计；问题
中图分类号：TU97文献标识码： A
一、高层建筑消防给排水工程的特点
1、工程建筑的特点
高层建筑的占地面积大，层数多，有地下层和设备层。因此，在对高层建筑物进行施工建设时，排水的设计和预埋工作都是要特别重视的，如果这一工作有所忽略，就会造成排水系统的预埋、预留地点不准确或出现漏埋、漏留的现象。
2、高层建筑排水重点部位特点
标准层的特点：因为转换层的标准是首层建筑的结构复杂，有密集的梁柱，管道的埋设比较困难。留线也要有一致的位置，同时施工的质量影响着建筑在使用上的美观问题。在建筑的工程中，给排水的过程是非常重要的。所以，它一定要有一个合理的方案，从而保证施工的质量安全，及时的完成建筑的工作量。在建筑物给排水的过程中，它的难点就在于施工条件的差异，从而去制定符合其条件的方案。再根据工程的实际情况，进行方案的调整，避免引起不必要的冲突。
高层建筑其他问题的考虑：对于高层建筑而言，给排水的水锤问题也是需要重点考虑的。在高层建筑物中，水泵的扬程一般都较高，所以气压罐稳压泵、泄压阀的选择和设置都会对水锤产生影响，从而造成泵关闭不严等情况。试验排水在高层的建筑中，消防的报警阀一般都是分层设置的，所以，要做报警阀的排水试验，从而了解它的使用和安全性。
二、消防给排水的系统设计
1、给排水设计的分类
首先，我们可以将它分成服务范围的：可以有独立的给水系统和区域内集中的给水设计两个部分。在这两个方面，最常用的就是区域内集中的给水方式，就是在临近的一些高层建筑中，它们共用一个消防用的水池，但这种方法的推广性做得不好。主要的原因就是各个楼房的开发商不能好好地进行协调，有关部门牵头牵线不到位，不能解决管理和使用的费用问题。其次，可以按照高度来分类，也就是分区水和不分区水。一般的消防栓的栓口的压力都不大于 0. 08 MPａ，这时所采用的给水方式是不分区的。消防栓的栓口压力都是大于 0. 08 MPａ 时，采用的给水方式也就变成分区式的，这种分区的给水又可分为串联给水和减压阀给水两种方式。
2、消防的串联、并联给水设计
高层建筑的特点有楼层高、避难层多，所以，一般它们均采用串联的给水系统。而在我国当前楼层高 400 m 以上的，采用的消防给水形式都是串联给水设计。但是，因为它减少了竖向的立管，消防泵的压力和管件的压力就都减少了，从而增加了它的可靠性。并且，分区的消防给水运用这种方法都可以达到互不干扰的模式，但是，它的维护和管理还是比较困难的，造价也是比较高的。使用串联的给水方法，消防水泵的压力会相近，这种设计就不需要高压泵和高压管了。但是，它的水泵连接还是比较分散的，同样的，维护和管理也比较困难，造价也比较高。减压阀的供水方式：这套给水的方式造价低，操作简单，管理上也比较方便，可以说它是可以保证经济，又安全可靠的。在高层的建筑中，为了防止出现串联问题，系统的减压阀和水泵不出现出水阀失效的问题，就要调节减压阀。并为它设定一个阀后的压力，使它保证恒定，并且，它只需要一套水泵、一套水泵的接合器、一座大水箱和一套电器的相应设备，这就使得造价大大的降低了。
3、高层建筑的消防排水设计
如果要按照压力制来分划的话，高层建筑的消防给水可分为高压制和临时高压制两种，并且它是分反串联和并联的。由压力式和重力式两种设备组成，将这些系统进行组合，有十多种形式，我国现在的高层就运用这种方法。
3.1 高压制和临时高压制
由于消防车的供用是有限的，而消防建筑对高层建筑来说又比较重要，所以，为了楼层的安全性和可靠性给高层建筑提供自救的消防给排水系统也是必须的。所以，就分有高压制和临时高压制两种方法。其中，高压制的消防系统在遇到火灾时，是不用水泵进行给水的，它的工作状态是处于重力状态下，安全可靠。而临时的高压系统往往是受建筑物限制的，它常用于一些机房和少量的工房里，它的布局一定要有安全性，从各个方面有效地保护人员活动密集的场所。临时高压消防给水系统是指在给水管道内平时水压不高，其水压和流量不能满足最不利点的灭火需要，在水泵站（房）内设有消防水泵，当接到火警时，启动消防水泵使管网内的压力达到高压给水系统水压要求的给水系统。采用屋顶消防水池、消防水泵和稳压设施等组成的给水系统以及气压给水装置，采用变频调速水泵恒压供水的生活（生产）和消防合用给水系统均为临时高压消防给水系统。
3.2 水箱和水泵
高层的设计中，水箱和水泵也是设计的重点，对于高层的重力系统而言，消防所用的水都放在高压水箱里，为消防工作提供足够的建筑用水。从而，使得水泵在水灾来临时能及时的派上用场，使高层消防安全可靠。从现行的规范及所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个 18 m3还是两个 18 m3。即一般的将 GB 50045-95 中的 18 m3理解为消火栓系统室内10 min消防用水（故近日有将高位水箱中之 10 min 消防储水量定为24 m3，因室内消火栓用水量为 40 L／s）；将 GBJ84-85 中的18 m3理解为自动喷水灭火系统10min消防储量（与原 GBＪ 45-82第6.2.3 建筑物内自动喷水灭火设备的用水量，按30L／s 计算巧合）。因此设计消防栓与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3。
三、 提高高层建筑给排水的消防设计水平的方法和建议
1、地下消防水泵房给排水设计
在高层建筑地下消防水泵房给水设计过程中，首要考虑的就是消防水池；建筑地下消防水池的设置可根据建筑所在地区的市政供水情况而定，如果市政供水无法满足建筑消防用水量需求，就应设置地下消防水池，储存一定量的水，确保建筑消防用水的正常供应。①在地下消防水池中设置导流墙及循环水泵，防止池水无法正常循环；②消防水泵选择是应以水泵特性曲线为依据，再选择与其相匹配的管道系统；其中，水泵选择时必须要考虑水泵机组的综合运行效果，应尽量选择大功率水泵，以防因水泵功率过小影响供水效果；各个水泵并联组成机组时，应尽可能地将水泵接近高效端的左边界；③合理设置水泵的安装高度及调速，尽量将水泵机组的调到最大速，提高水泵的运行效率。
2、自动喷水灭火系统设计
在高层建筑给排水消防设计中自动喷水灭火系统是其重要的设计内容，也是提高高层建筑消防功能的重要设计手段和措施。①高层建筑内公共过道喷淋头应根据有关的消防设计规范要求合理确定喷淋头数量和安装位置，并对安装设置后的喷淋系统进行试验，以防某个喷淋头自身存在故障，火灾发生时无法运行。②消防喷淋头的水管入口减压设计。设计时首先要考虑建筑高度和喷淋给水管水力损失情况，在对水泵的扬程进行准确计算，综合考虑后确定喷淋同给水管连接处的实际压力，如果水压过大，应在其位置装置减压阀门，以防因水压过大在正常情况下损坏喷淋头；③喷淋头末端试水装置设计。应根据有关的消防试水装置设计规范要求，对喷淋试水装置的接头出水口流量进行检测试水，然后确定喷淋自喷末端型号，将排水管设计为间接排放，以防排水漏斗的水道气体进入室内；④消防增压泵设计。确保增压泵的流量为一股水柱，根据建筑构造的实际情况及增压泵功率，将增压泵扬程控制在有效范围内，防止增压泵扬程过大或者过小，浪费水资源和电能；⑤喷淋头供水时报警阀位置设计。自动喷淋系统启动后，报警阀也会及时地得到信号指示发出警报，为了能使有关消防人员及时地发现警报，应将警报阀设置在值班室内或者人员活动密集的地区。
3、消火栓的设计
高层建筑室内的消火栓系统主要由以下几个部分组成，即消火栓、消火栓箱、消防水带、水带接扣和消防水枪；在设计消防电梯前室的消火栓时，应确保建筑每层的消火栓启动后水柱能同时喷射到消防电梯室内的任何位置；此外，在消火栓给水系统设计时应严格按照有关的规范规定要求设计，根据实际情况合理设置减压装置，如减压孔板等，防止因消火栓口的静水压力过大对消火栓造成破坏。消火栓口静水压力一旦超过有关的规范规定范围时（0.8MPa），应采用分区给水系统供水；当静水压力超过.5MPa时，应在消火栓口设置减压装置。
结束语
总之，加强对高层建筑给排水消防设计对提高整个高层建筑的安全性和稳定性有着积极的意义。为了能够给人们提供一个优质的、安全系数高的生活居住环境，有关的建筑工程给排水消防设计人员应在工程实践中不断地探索、总结，将消防的理念融入到设计中，提高建筑给排水系统的消防能力。
参考文献
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