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【摘要】本文主要围绕着高层建筑给排水消防设计问题进行了分析，讨论了高层建筑给排水消防设计的一些要点和难点，进而分析了高层建筑给排水消防设计的具体措施，以期能够提高高层建筑给排水消防设计效果。
【关键词】高层建筑；给排水；消防设计
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、前言
高层建筑的建设较为复杂，因此，分析高层建筑的给排水设计工作非常有必要，这关乎高层建筑竣工后的使用效果，高层建筑给排水设计工作一定要从设计要点出发，提高设计质量。
二、高层建筑给排水工程概述
高层建筑给排水的特点：高层建筑的建筑标准高；给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大；竖向分区多；动力设备多；火灾隐患大；高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。
目前，如何合理地设计给排水及消防系统，对高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟。
三、高层建筑给排水消防设计常见的问题
1、设计人员的观念问题
高层建筑不同于普通建筑，而前者设计人员的设计思想往往仅仅停留于普通的设计理念层面上，譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑，个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用，给建筑的消防安全带来隐患。
2、消防给水管网试压问题
消防给水管网的施工是按照试漏检修和强度试验两个步骤进行的，但目前在管网试漏检修和强度试验方面，大多数不符合设计规范要求，给排水系统的正常运行带来很大隐患。
3、自动喷水灭火系统设计问题
首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范，而设计师在设计图纸上布置喷头，通常忽略了施工的实际需求，从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上，一旦发生火灾，即使自动喷水灭火系统会自行启动，所引起的报警声音却不能被相关的人员发现，很有可能造成不必要的财产损失，甚至是人员伤亡。
四、高层建筑的给水系统设计
1、厨房、卫生间的布置
厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情，但一到矛盾出来的时候，似乎又变成了给排水专业必须承担的责任。所以笔者认为，从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情，这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置，给排水专业就怎么配管的做法是错误的，必须做到提前介入，变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲，小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题：
（一）应特别强调以人为中心，在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求。
（二）给排水主管位置是否合适，支管走向设计是否简捷、顺畅、合理，要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。
2、住宅消防设计
正确处理住宅设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.3.1-5条中规定：超过七层的住宅应设置室内消火栓系统。但在实际工程设计中，经常会遇到七层的单元式住宅附设有地下室、半地下室、阁楼的问题。是按七层还是超过七层考虑，关系到室内消防给水是否设置问题。根据实际设计经验，建议：
（一）七层单元式住宅附设地下室，按八层考虑，必须设置室内消防给水；附设半地下室，可不设室内消防给水；
（二）七层单元式住宅附设有阁楼，进入阁楼方式若为公共楼梯间，按八层考虑，必须设置室内消防给水。进入阁楼方式若为套内楼梯，则可不设室内消防给水。当然，各地区还需要征得当地有关消防支队建审人员的意见综合考虑。这里需要注意的是地下室和半地下室的区别:地下室，是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/2者；半地下室，是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/3，且不超过1/2者。
3、给排水管道的敷設设计
给排水管道明敷设时，常沿墙、梁、柱敷设，并满足施工、维护、检修的间距要求即可，在设计中最常见。给排水管道暗敷设时，给水管相对排水管而言，由于是压力管，且管径较细，故其暗敷有一定的优越性。室内给水管常见的暗敷方式分直埋式和非直埋式。直埋式又分以下几种方法：
（一）埋地或在地坪面层内敷设。给水管埋地敷设时，应避免布置在可能受重物压坏处或受振动而损坏处。埋地管道的敷土厚度，金属管不得<0.3m；塑料管管径≤50mm时，不宜小于0.5m；管径>50mm时，不宜小于0.7m。管道如设在地坪面的面层内，可在板面适当剔出管槽，冷、热水管平行走，避免交叉，安装时试压验收合格后，再作建筑找平。采用卡套式或卡环式接口连接的管道，当敷设在找平层或管槽内时，宜采用分水器向各用水点配管，中途不得有连接配件，两端接口应明露。
（二）嵌墙敷设。给水支管若暗装于砖墙内，则在砖墙内开管槽。管槽宽度宜为管子外径大20mm，管槽深为管子外径。给水支管如敷设的墙面是钢筋混凝土剪力墙，则应贴于墙表面，并用管卡子固定于墙面，待土建墙面施工时，用水泥砂浆抹平。嵌墙敷设的塑料管、复合管管径不宜大于25mm,嵌墙横管距地面不宜大于450mm。嵌墙敷设的薄壁不锈钢管宜采用覆塑薄壁不锈钢管，并不得采用卡套式连接，管径不宜大于20mm。非直埋式的方法有管道设在管道井、吊顶内，地坪架空层内两种。
住宅排水管明敷或暗设布置应根据建筑物的性质、使用要求和建筑平面布局确定。一般宜地下埋设或在地面上、楼板下明设，如建筑或工艺有特殊要求时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修。在气温较高、全年不结冻的地区，可沿建筑物外墙敷设。
4、高层建筑的排水系统的设计
建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理地设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。
由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，底层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅；卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。一般10层及以上的建筑生活污水立管应设置专用通气体立管，从最高层算起，污水管道每隔六层设置消能装置，每隔三层设结合通气管同主通气立管相连接。
五、高层建筑给排水中消防设计要点
1、消防水池
针对高层建筑防火措施较完备和火灾不易蔓延，以及建筑同时发生火灾的概率低等特点，采用以下几种解决方法：
一是增强整体规划意识，临近的需要建设消防水池的建筑，共同建造一个共用的消防水池，其余几家共同出资，由水池所在的建筑统一管理；
二是修建水池的条件确实不允许时，可论证考虑在建筑物的合理位置均匀布置室外消火栓及水泵接合器，适当加大屋顶消防水箱的贮水量，发生火灾时大功率消防车从消火栓取水，利用水泵接合器加压供水；
三是在建筑中心位置设消防加压泵房，从市政管网直接取水（适用于市政管网允许消防水泵直接从管网抽水）；
四是设计综合利用建筑小区设计的喷泉、游泳池等室外蓄水池，通过一定的过滤措施，在发生火灾时用作消防用水，但必须考虑冬季室外水池冻结因素之影响。
2、总平面布局与单体设计
现代建筑十分讲究街道或小区环境设计，小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不利影响。我们认为在规划街道或小区总平面布局时，高层建筑的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置，充分利用临近的市政道路，这样消防车有时不进入小区内部，就可以很方便地进行火灾扑救和人员营救，而小区内最低可设计一条消防车道（在消防车道下的消防水池、小区化粪池应能够承载消防车的压力），从而大大节约了土建成本，可谓一举两得。在单体建筑防火上，应以满足单体建筑防火间距为优先，确有困难时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙或设计为防火门窗。
3、消防水泵出口试水阀的设置和回流措施
《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置N65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水消防泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全持压稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池以达到节水的目的；在管网压力不稳定时，亦可稳压。
六、结束语
综上所述，高层建筑给排水设计工作的进行一定要先了解高层建筑的设计要点和设计的难点，制定设计的具体方案，同时，要考虑到设计的经济性，尽量提高设计的性价比。
【参考文献】
[1]何路林.高层建筑消防给排水设计规范相关研究[J].现代物业，2011.12.
[2]余沣.试论高层建筑给排水消防设计体会[J].中国科技博览，2012.27.
[3]中国市政工程中南设计研究院：给水排水设计手册[M]，中国建筑工业出版社，2011
【关键词】高层建筑；给排水；消防设计
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、前言
高层建筑的建设较为复杂，因此，分析高层建筑的给排水设计工作非常有必要，这关乎高层建筑竣工后的使用效果，高层建筑给排水设计工作一定要从设计要点出发，提高设计质量。
二、高层建筑给排水工程概述
高层建筑给排水的特点：高层建筑的建筑标准高；给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大；竖向分区多；动力设备多；火灾隐患大；高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。
目前，如何合理地设计给排水及消防系统，对高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟。
三、高层建筑给排水消防设计常见的问题
1、设计人员的观念问题
高层建筑不同于普通建筑，而前者设计人员的设计思想往往仅仅停留于普通的设计理念层面上，譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑，个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用，给建筑的消防安全带来隐患。
2、消防给水管网试压问题
消防给水管网的施工是按照试漏检修和强度试验两个步骤进行的，但目前在管网试漏检修和强度试验方面，大多数不符合设计规范要求，给排水系统的正常运行带来很大隐患。
3、自动喷水灭火系统设计问题
首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范，而设计师在设计图纸上布置喷头，通常忽略了施工的实际需求，从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上，一旦发生火灾，即使自动喷水灭火系统会自行启动，所引起的报警声音却不能被相关的人员发现，很有可能造成不必要的财产损失，甚至是人员伤亡。
四、高层建筑的给水系统设计
1、厨房、卫生间的布置
厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情，但一到矛盾出来的时候，似乎又变成了给排水专业必须承担的责任。所以笔者认为，从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情，这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置，给排水专业就怎么配管的做法是错误的，必须做到提前介入，变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲，小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题：
（一）应特别强调以人为中心，在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求。
（二）给排水主管位置是否合适，支管走向设计是否简捷、顺畅、合理，要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。
2、住宅消防设计
正确处理住宅设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.3.1-5条中规定：超过七层的住宅应设置室内消火栓系统。但在实际工程设计中，经常会遇到七层的单元式住宅附设有地下室、半地下室、阁楼的问题。是按七层还是超过七层考虑，关系到室内消防给水是否设置问题。根据实际设计经验，建议：
（一）七层单元式住宅附设地下室，按八层考虑，必须设置室内消防给水；附设半地下室，可不设室内消防给水；
（二）七层单元式住宅附设有阁楼，进入阁楼方式若为公共楼梯间，按八层考虑，必须设置室内消防给水。进入阁楼方式若为套内楼梯，则可不设室内消防给水。当然，各地区还需要征得当地有关消防支队建审人员的意见综合考虑。这里需要注意的是地下室和半地下室的区别:地下室，是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/2者；半地下室，是指房间地面低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/3，且不超过1/2者。
3、给排水管道的敷設设计
给排水管道明敷设时，常沿墙、梁、柱敷设，并满足施工、维护、检修的间距要求即可，在设计中最常见。给排水管道暗敷设时，给水管相对排水管而言，由于是压力管，且管径较细，故其暗敷有一定的优越性。室内给水管常见的暗敷方式分直埋式和非直埋式。直埋式又分以下几种方法：
（一）埋地或在地坪面层内敷设。给水管埋地敷设时，应避免布置在可能受重物压坏处或受振动而损坏处。埋地管道的敷土厚度，金属管不得<0.3m；塑料管管径≤50mm时，不宜小于0.5m；管径>50mm时，不宜小于0.7m。管道如设在地坪面的面层内，可在板面适当剔出管槽，冷、热水管平行走，避免交叉，安装时试压验收合格后，再作建筑找平。采用卡套式或卡环式接口连接的管道，当敷设在找平层或管槽内时，宜采用分水器向各用水点配管，中途不得有连接配件，两端接口应明露。
（二）嵌墙敷设。给水支管若暗装于砖墙内，则在砖墙内开管槽。管槽宽度宜为管子外径大20mm，管槽深为管子外径。给水支管如敷设的墙面是钢筋混凝土剪力墙，则应贴于墙表面，并用管卡子固定于墙面，待土建墙面施工时，用水泥砂浆抹平。嵌墙敷设的塑料管、复合管管径不宜大于25mm,嵌墙横管距地面不宜大于450mm。嵌墙敷设的薄壁不锈钢管宜采用覆塑薄壁不锈钢管，并不得采用卡套式连接，管径不宜大于20mm。非直埋式的方法有管道设在管道井、吊顶内，地坪架空层内两种。
住宅排水管明敷或暗设布置应根据建筑物的性质、使用要求和建筑平面布局确定。一般宜地下埋设或在地面上、楼板下明设，如建筑或工艺有特殊要求时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但应便于安装和检修。在气温较高、全年不结冻的地区，可沿建筑物外墙敷设。
4、高层建筑的排水系统的设计
建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理地设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。
由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，底层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅；卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。一般10层及以上的建筑生活污水立管应设置专用通气体立管，从最高层算起，污水管道每隔六层设置消能装置，每隔三层设结合通气管同主通气立管相连接。
五、高层建筑给排水中消防设计要点
1、消防水池
针对高层建筑防火措施较完备和火灾不易蔓延，以及建筑同时发生火灾的概率低等特点，采用以下几种解决方法：
一是增强整体规划意识，临近的需要建设消防水池的建筑，共同建造一个共用的消防水池，其余几家共同出资，由水池所在的建筑统一管理；
二是修建水池的条件确实不允许时，可论证考虑在建筑物的合理位置均匀布置室外消火栓及水泵接合器，适当加大屋顶消防水箱的贮水量，发生火灾时大功率消防车从消火栓取水，利用水泵接合器加压供水；
三是在建筑中心位置设消防加压泵房，从市政管网直接取水（适用于市政管网允许消防水泵直接从管网抽水）；
四是设计综合利用建筑小区设计的喷泉、游泳池等室外蓄水池，通过一定的过滤措施，在发生火灾时用作消防用水，但必须考虑冬季室外水池冻结因素之影响。
2、总平面布局与单体设计
现代建筑十分讲究街道或小区环境设计，小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不利影响。我们认为在规划街道或小区总平面布局时，高层建筑的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置，充分利用临近的市政道路，这样消防车有时不进入小区内部，就可以很方便地进行火灾扑救和人员营救，而小区内最低可设计一条消防车道（在消防车道下的消防水池、小区化粪池应能够承载消防车的压力），从而大大节约了土建成本，可谓一举两得。在单体建筑防火上，应以满足单体建筑防火间距为优先，确有困难时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙或设计为防火门窗。
3、消防水泵出口试水阀的设置和回流措施
《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置N65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水消防泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全持压稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池以达到节水的目的；在管网压力不稳定时，亦可稳压。
六、结束语
综上所述，高层建筑给排水设计工作的进行一定要先了解高层建筑的设计要点和设计的难点，制定设计的具体方案，同时，要考虑到设计的经济性，尽量提高设计的性价比。
【参考文献】
[1]何路林.高层建筑消防给排水设计规范相关研究[J].现代物业，2011.12.
[2]余沣.试论高层建筑给排水消防设计体会[J].中国科技博览，2012.27.
[3]中国市政工程中南设计研究院：给水排水设计手册[M]，中国建筑工业出版社，2011