高层建筑给排水消防设计技术分析

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　　摘    要：目前，高层建筑数量逐渐增多，由于建筑高度较大、结构形式复杂，建筑给排水消防设计存在很多问题。下面文章主要从高层建筑给排水消防特点出发，探讨具体的给排水消防设计策略。
　　关键词：高层建筑;给排水;消防设计;建筑设计
　　1  引言
　　隨着城市化进程的不断加快，为了满足城市人口增长需求下的居住空间，高层建筑不断增多。高层建筑缓解了城市用地紧张状况，给人们的生产生活带来了巨大便利，但同时也增加了火灾隐患。高层建筑一旦发生火灾，在超出消防人员扑球高度时，因风力作用使得火势迅猛变大，在短时间会向上蔓延，如此会导致较多人员伤亡，并造成巨大经济损失。在高层建筑设计中，常将建筑给排水消防设计作为关键性的内容，因此要确保其设计的科学性及合理性，以保证用户生命及财产安全，促进我国建筑行业的可持续发展。
　　2  高层建筑给排水消防工程特点
　　第一，安全可靠性要求较高。针对高层建筑给排水和消防系统设计时，可靠性是否符合标准需要设计者们着重考虑。由于高层建筑一旦发生火灾，火势极难控制，所以在设计消防系统时，一定要首先考虑居民自救，然后在此基础上确保高层建筑消防系统的整体可靠性。第二，静水压力较大。针对高层建筑进行给排水设计时，高层建筑的静水压力也要重点考虑，由于高层建筑与普通建筑有着较大区别，所以如果采用普通建筑的单区供水方法，则很可能导致水压过大，从而无法保证可靠性，给相应的零部件及水管造成破坏。第三，管道机械强度高。相比普通建筑来说，高层建筑的排水量要求较高，并且排水管道也较长，以上因素导致管道的内部水压力变化较大。所以，在针对高层建筑给排水系统设计时，一方面要确保其排水能力，另一方面也要保证输水管道内部水压保持稳定。基于此，高层建筑给排水消防系统管道材料在选择时要在保证其经济性的前提下尽可能地选择高强度材料。
　　3  高层建筑给排水消防设计存在的问题
　　3.1  设计人员对给排水消防系统设计不够重视
　　高层建筑给排水消防系统与一般性建筑的给排水消防系统存在一些差异，但是一些设计人员在进行高层建筑给排水消防设计时并不能意识到这种差异，依旧按照一般性建筑的给排水消防设计原则进行设计，这样严重影响了高层建筑给排水消防设计在实际应用中的应用性能，降低了高层建筑的安全性。尤其是在高层建筑发生火灾的情况，不合理的消防系统会导致火势蔓延，对广大人民群众的生命安全和财产安全造成极大威胁。除此之外，高层建筑给排水消防系统设计完成后，一些设计人员与相关工作人员并没有对给排水消防系统进行相应审核就直接应用，这种不重视、不严谨的态度会在一定程度上影响高层建筑给排水消防系统的适应性和合理性，对高层建筑的安全状况造成一定威胁。
　　3.2  自动喷水灭火系统防火设备方面存在问题
　　自动喷水灭火系统防火设备在设计过程中存在难点，而主要设计难点则在于喷头方面。在对喷头位置进行布置时，设计人员必须考虑多方面因素，才能做出正确的判断，使喷头发挥适当的作用。但事实上，一些设计人员完全按照固定的公式和思路，比如一些建筑内根本没有吊顶，在进行自动喷水防火设备的设计时，却依照有吊顶建筑的设计思路考虑其安装位置，容易造成误差。
　　3.3  给水管试压设计不精确
　　试漏检测和强度实验的进行，可以为后期给水消防管网提供支持和保障。但在实际操作过程中，试漏检测和强度实验并不能依照实际施工情况进行，因此，会导致大的偏差的产生，而这也就直接引发了高层建筑消防给水网与消防需求之间的严重不符，增加了发生安全事故的几率。
　　4  高层建筑给排水消防设计方法
　　4.1  科学布置给排水消防系统管网
　　在设计时，消防管网设计非常关键。合理布置消防管网可以保证消防用水供应正常，确认消防灭火工作正常进行。目前许多高层建筑管网布置方式为环状管网，而在一些特殊的高层建筑，比如酒店及商用建筑，常在建筑内均设置消火栓和消防立管，实际进行消防灭火时，常常将底层同顶层的消防干管道连成水平环路，而竖直方向上主要是借助立管连接，以构成竖向环路，采用这种消防供水方式可提供有效的灭火功能，且供水方式也非常安全。然而，针对部分设置为条形的建筑，在进行给排水消防设计时，设计上比较简单，系统管网的设计中常常是将立管连接视为竖直的环路，无需再将管网设为环状，采取立直管网设计可以为高层建筑提供良好的消防服务，保证建筑灭火需求。
　　4.2  自动喷水灭火系统
　　自动喷水防火系统的合理设计，包括走道喷头、试水装置、增压泵、信号阀和配水管入口的减压设备等五个方面的内容。其中对走道喷头而言，为了能实现对走道的及时灭火，走道支管喷头的数量，应该控制在八个以内，除此之外，还要保证走道喷头与配水管或其支线稳定连接，这是为了实现走道直线水管和喷头的配合。而对试水装置而言，由于其处于排水灭火装备的末端，所以，设计人员必须根据排水装备的排水量和速率等数据，对试水装置的相关参数进行匹配，并且还要根据具体的试水装置选择与此相对应的试水管，防止漏水现象的发生。而在增压泵方面，为了能满足高层用户的灭火需求，必须对增压泵进行合理设计，应该在高位水箱处的适当位置安装增压泵。在对增压泵进行设计时，要对其最大扬程范围和最小扬程范围进行合理估计，如果增压泵的最大扬程范围过大，将会致使最下层的管网压力过大，消防栓出口压力也会变大，进而就需要进行减压操作，使消防栓系统复杂化，因此，必须对其最大扬程进行适当的控制，以保证系统的合理、安全性。
　　4.3  消火栓设计的关键技术
　　在设计高层建筑给排水消防系统的消火栓时，要充分考虑高层建筑需要的用水量以及建筑物的自身情况，这样才能确保能够在高层建筑内合适位置设置恰当数量的消火栓。另外，在设置消火栓位置时，还要确保建筑物每层消火栓的水柱能够达到本层建筑物内部任何位置。设计人员还要注意为消火栓配置合适的减压设备，保证其能够对消火栓进行合理降压，防止消火栓因压力过大出现损坏。通常情况下，在消火栓水柱静水压力大于1.0MPa时，应该采用分区给水系统设计，而压力超过0.5MPa时，就要使用减压装置对消火栓进行降压，保证消火栓正常安全运行。除此之外，要注意对消火栓的消防水枪、水带接口、消防水带、消火栓箱以及消火栓系统内其余方面进行合理设计，特别要注意消防电梯厅应设置室内消火栓箱。
　　4.4  消防水池方面
　　一般情况下，高层建筑一般都会安放大规模的消防水池，消防水池蓄水量多，但长时间不使用，水池内的水遭到污染变成无效水，产生的大量的水资源浪费。针对这样的情况，可以选择可靠信誉高的自来水公司，自来水公司在满足城市环状供水之后，要适当加大进水管的水量，保障能够满足室外管道消防用水，避免了在建筑内设置室外消防用水量，并给消防水池水量的补充提供支持，以此来提高水资源的利用率。
　　5  结语
　　综上所述，合理设计高层建筑中的给排水消防系统，可保证消防建筑使用的安全性，增强设计过程相关问题处理效果。因而为使高层建筑给排水消防设计方案达到工程建设的基本需求，通过上文的分析，希望设计人员能够深入了解掌握各种关键技术，提高高层建筑给排水消防系统的工作效率，为现代化高层建筑产业规模的扩大及服务功能的完善提供可靠的保障。
　　参考文献：
　　[1] 李冬华.高层建筑给排水消防设计关键技术[J].中国房地产业，2017（30）.
　　[2] 李伟杰.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].城市建筑，2015（1）：36.
　　[3] 陈慧.浅谈高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].科研，2016（12）：235.
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