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摘要：随着时代的进步和发展，人类城市化发展的步伐越来越紧迫，城市人口越来越密集，导致城市土地越来越紧张，地价不断上涨，对于城市范围逐步扩大仍感局促。为了在更小的土地范围内建造更多的建筑面积、是的土地面积利用最大化，高层建筑得以蓬勃发展。因此，高层建筑是城市发展的必然产物。尤其是近些年以来，我国的高层建筑发展越来越迅速，一座座摩天大楼相继诞生，今后还将越来越多。对于一个高层建筑来说，消防安全是一个极其不容忽视的问题。本文考虑到高层建筑消防的给水、排水特征，从全面、系统的角度，对高层建筑的消防给水设计展开探讨。
关键字：高层建筑 给水 排水 消防
引言：在高层建筑设计中，由于高层建筑住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高、更为特殊的技术要求。如果消防防火设计考虑不周全，一旦发生火灾，会造成严重的人员伤亡和经济损失。高层建筑如果发生火灾，其伤亡程度最难控制，因为高层建筑本身就具有竖向井道多、层数多、垂直距离长、高度高等特点，因此利于火势迅速蔓延，导致人员疏散困难加大、扑救难度增大等。所以，不论是商业大厦还是居民住宅，高层建筑的消防设计是高层建筑的重中之重，它和人类的生命财产安全息息相关。
一、 高层建筑消防给水特征
毋庸置疑，高层建筑一定是高度很高、且层数较多的，一旦发生火灾，它的危害特别大，因为高层建筑中引发的火灾火势通常很猛，蔓延得也很快人员疏散和消防灭火都是比较困难的事。因此，高层建筑上一定要设备充足，完善消防设施、设备，以便迅速地扑灭火势，减少不必要的伤亡和损失。高层建筑的消防给水系统工程在整个建筑工程中是比较重要的，在这里不仅要安装消防措施的硬件设备，还要根据具体的情况有选择地安装一些辅助设备。
二、 高层建筑给水的几种形式
选择合理的给水方式是高层建筑消防给水系统设计的关键，它直接关系到消防给水系统的有效使用。决定消防给水系统的给水方式有两方面因素：一个是消火栓给水系统，确定室内消火栓给水系统给水方式有该建筑的高度、材料与设备的性能、维修与管理水平等因素，其中主要是建筑高度。另一个是自动喷水灭火系统，自动喷水灭火系统的竖向分区最好与消火栓系统相同，以便于设计、施工并保证使用效果。每个报警阀供水的最高喷头与最低喷头之间的高差不大于50m。报警阀入口的水压不应大于1.2MPa。高层建筑由于高度大，室外给水管网水压不能满足高压部分消防给水系统的水压要求 ，因此必须加压。加压供水的方式有消防水泵、高位水箱、变频调速水泵或气压罐给水。《高规》第7.4.7条规定：“采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱，当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合相关规定”。就临时高压给水系统而言，由于变频调速水泵和气压罐都不能满足火灾初期的消防贮水及其他诸多因素，因而通常采用消防水泵、高位水箱联合给水方式。下面介绍几种高层建筑常用的给水方式：
1、不分区给水方式
当消火栓栓口的静水压力不大于1.00MPa时，可采用不分区的给水方式。即消火栓给水系统为一个分区，设置屋面水箱和一组消防水泵，消防水泵的扬程一般为100米以上。当栓口出水压力大于0.50MPa时，应设减压孔板或减压稳压消火栓。在室外设消防水泵接合器，体现高层立足自救，外救为辅的原则。
2、分区给水方式
当建筑高度超过100m时，可采用竖向分区的给水方式。以下三种给水方式比较适合。
2.1减压给水方式
即设立屋面水箱和一组消防水泵，高区通过减压阀减压后向低区供水。此种给水方式水泵机组少，占地面积小，系统简单，节约造价。减压给水方式可以分为以下两种：
1）減压水箱供水方式
整个高层建筑的用水量由底层水泵提升至屋顶总水箱，然后再送至各分区减压水箱。
优点：1）水泵数量少，设备费用低，维护管理简单；2）泵房面积小，减压水箱容积小。
缺点：1）水泵运行动力费用高；2）屋顶水箱容积大，对建筑结构不利；3）供水可靠性差。
2）减压阀供水方式
以减压阀代替减压水箱。
优点：减压阀不占面积；
缺点：水泵运行动力费用高。
总的来说，减压供水方式在消防给水系统中还是得到了广泛的应用。
2.2并联给水方式
在各分区独立设水箱和水泵，水泵集中设置在建筑底层或地下室，分别向各区供水。
优点：1）各区是独立系统，供水安全可靠；
2）水泵集中，管理维护方便；
3）运行动力费用经济。
缺点：1）水泵数量多，高压管线长，设备费用增加；2）分区水箱占用建筑面积，影响经济效益。
2.3串联给水方式
当建筑高度超过100m，小于200m时，为避免水泵扬程过高，压水管太长，高区供水应采用串联给水方式。
优点：1）无高压水泵和高压管线；
2）运行动力费用经济。
缺点：1）水泵分散设置，占用较大面积，管理维护不便；2）防震、隔音要求高；3）供水可靠性差
由于下一个分区高位水箱（中间水箱）是最高分区的水源，其供水有两种方法：
（1）在火灾延续时间内最高分区的消防水量全部存贮于下一个分区的高位水箱内，安全性好。但增加了水箱的容积，同时增加了结构的荷重，此法在实际应用中有一定困难。
（2）在地下层设置水泵作为转输泵，从贮水池内抽水向上转输流量。发生火宅时，先开转输泵，再开最高分区的消防水泵，对水泵的控制要求较高。虽然安全性要差一些，但减少了结构的荷重，系统简单。转输水泵的压水管可以接至最高区水泵的吸水管上，转输流量进入中间水箱在火灾初期消防流量未达到全流量时，可能会出现从水箱里溢流一部分水量，一般情况下不采用。但是当中间水箱设置的高度能够以重力流保证本分区的消防水压时，转输流量可进入中间水箱。高位水箱的重力流给水安全性更好，系统更简单。目前我国高层建筑消防给水系统采用了此种方式，并且在中间水箱增加了消防贮水容积，更趋于安全。在超高层建筑中应体现立足自救的原则。
（3）当建筑高度超过200m，小于250mm时，有4个竖向分区出现。给水系统总体是串联给水方式。
（4）当建筑高度超过250mm时，可以根据实际情况选择合理的给水方式，给水系统总体是串联给水方式。并且应按《高规》规定，采取特殊的防火措施，由消防主管部门组织专题研究、论证。
3. 自动喷水灭火系统的给水方式与选择
自动喷水灭火系统的给水方式与消火栓给水系统基本相同，这里不再逐一叙述。两个系统的竖向分区相同，可共用高位水箱，充分利用设备层，这样管理方便，安全性更好。
4.结束语
高层建筑消防给水系统的给水方式主要由静水压力确定。当静水压力小于1.00MPa时，采用不分区的给水方式。当静水压力大于1.00MP时，应采用分区给水方式；其中当建筑高度为70～120m时，可采用减压阀给水方式或并联给水方式；当建筑高度为120～250m时，下面两个分区可采用减压阀给水方式或并联给水方式，上面各分区应采用串联给水方式及其它给水方式相结合；当建筑高度大于250m时，还应采取特殊的措施。
参考文献
[1]全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.北京：中国建筑标准设计研究所.2003
[2]陈耀宗.建筑给水排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社.2006
关键字：高层建筑 给水 排水 消防
引言：在高层建筑设计中，由于高层建筑住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高、更为特殊的技术要求。如果消防防火设计考虑不周全，一旦发生火灾，会造成严重的人员伤亡和经济损失。高层建筑如果发生火灾，其伤亡程度最难控制，因为高层建筑本身就具有竖向井道多、层数多、垂直距离长、高度高等特点，因此利于火势迅速蔓延，导致人员疏散困难加大、扑救难度增大等。所以，不论是商业大厦还是居民住宅，高层建筑的消防设计是高层建筑的重中之重，它和人类的生命财产安全息息相关。
一、 高层建筑消防给水特征
毋庸置疑，高层建筑一定是高度很高、且层数较多的，一旦发生火灾，它的危害特别大，因为高层建筑中引发的火灾火势通常很猛，蔓延得也很快人员疏散和消防灭火都是比较困难的事。因此，高层建筑上一定要设备充足，完善消防设施、设备，以便迅速地扑灭火势，减少不必要的伤亡和损失。高层建筑的消防给水系统工程在整个建筑工程中是比较重要的，在这里不仅要安装消防措施的硬件设备，还要根据具体的情况有选择地安装一些辅助设备。
二、 高层建筑给水的几种形式
选择合理的给水方式是高层建筑消防给水系统设计的关键，它直接关系到消防给水系统的有效使用。决定消防给水系统的给水方式有两方面因素：一个是消火栓给水系统，确定室内消火栓给水系统给水方式有该建筑的高度、材料与设备的性能、维修与管理水平等因素，其中主要是建筑高度。另一个是自动喷水灭火系统，自动喷水灭火系统的竖向分区最好与消火栓系统相同，以便于设计、施工并保证使用效果。每个报警阀供水的最高喷头与最低喷头之间的高差不大于50m。报警阀入口的水压不应大于1.2MPa。高层建筑由于高度大，室外给水管网水压不能满足高压部分消防给水系统的水压要求 ，因此必须加压。加压供水的方式有消防水泵、高位水箱、变频调速水泵或气压罐给水。《高规》第7.4.7条规定：“采用高压给水系统时，可不设高位消防水箱，当采用临时高压给水系统时，应设高位消防水箱，并应符合相关规定”。就临时高压给水系统而言，由于变频调速水泵和气压罐都不能满足火灾初期的消防贮水及其他诸多因素，因而通常采用消防水泵、高位水箱联合给水方式。下面介绍几种高层建筑常用的给水方式：
1、不分区给水方式
当消火栓栓口的静水压力不大于1.00MPa时，可采用不分区的给水方式。即消火栓给水系统为一个分区，设置屋面水箱和一组消防水泵，消防水泵的扬程一般为100米以上。当栓口出水压力大于0.50MPa时，应设减压孔板或减压稳压消火栓。在室外设消防水泵接合器，体现高层立足自救，外救为辅的原则。
2、分区给水方式
当建筑高度超过100m时，可采用竖向分区的给水方式。以下三种给水方式比较适合。
2.1减压给水方式
即设立屋面水箱和一组消防水泵，高区通过减压阀减压后向低区供水。此种给水方式水泵机组少，占地面积小，系统简单，节约造价。减压给水方式可以分为以下两种：
1）減压水箱供水方式
整个高层建筑的用水量由底层水泵提升至屋顶总水箱，然后再送至各分区减压水箱。
优点：1）水泵数量少，设备费用低，维护管理简单；2）泵房面积小，减压水箱容积小。
缺点：1）水泵运行动力费用高；2）屋顶水箱容积大，对建筑结构不利；3）供水可靠性差。
2）减压阀供水方式
以减压阀代替减压水箱。
优点：减压阀不占面积；
缺点：水泵运行动力费用高。
总的来说，减压供水方式在消防给水系统中还是得到了广泛的应用。
2.2并联给水方式
在各分区独立设水箱和水泵，水泵集中设置在建筑底层或地下室，分别向各区供水。
优点：1）各区是独立系统，供水安全可靠；
2）水泵集中，管理维护方便；
3）运行动力费用经济。
缺点：1）水泵数量多，高压管线长，设备费用增加；2）分区水箱占用建筑面积，影响经济效益。
2.3串联给水方式
当建筑高度超过100m，小于200m时，为避免水泵扬程过高，压水管太长，高区供水应采用串联给水方式。
优点：1）无高压水泵和高压管线；
2）运行动力费用经济。
缺点：1）水泵分散设置，占用较大面积，管理维护不便；2）防震、隔音要求高；3）供水可靠性差
由于下一个分区高位水箱（中间水箱）是最高分区的水源，其供水有两种方法：
（1）在火灾延续时间内最高分区的消防水量全部存贮于下一个分区的高位水箱内，安全性好。但增加了水箱的容积，同时增加了结构的荷重，此法在实际应用中有一定困难。
（2）在地下层设置水泵作为转输泵，从贮水池内抽水向上转输流量。发生火宅时，先开转输泵，再开最高分区的消防水泵，对水泵的控制要求较高。虽然安全性要差一些，但减少了结构的荷重，系统简单。转输水泵的压水管可以接至最高区水泵的吸水管上，转输流量进入中间水箱在火灾初期消防流量未达到全流量时，可能会出现从水箱里溢流一部分水量，一般情况下不采用。但是当中间水箱设置的高度能够以重力流保证本分区的消防水压时，转输流量可进入中间水箱。高位水箱的重力流给水安全性更好，系统更简单。目前我国高层建筑消防给水系统采用了此种方式，并且在中间水箱增加了消防贮水容积，更趋于安全。在超高层建筑中应体现立足自救的原则。
（3）当建筑高度超过200m，小于250mm时，有4个竖向分区出现。给水系统总体是串联给水方式。
（4）当建筑高度超过250mm时，可以根据实际情况选择合理的给水方式，给水系统总体是串联给水方式。并且应按《高规》规定，采取特殊的防火措施，由消防主管部门组织专题研究、论证。
3. 自动喷水灭火系统的给水方式与选择
自动喷水灭火系统的给水方式与消火栓给水系统基本相同，这里不再逐一叙述。两个系统的竖向分区相同，可共用高位水箱，充分利用设备层，这样管理方便，安全性更好。
4.结束语
高层建筑消防给水系统的给水方式主要由静水压力确定。当静水压力小于1.00MPa时，采用不分区的给水方式。当静水压力大于1.00MP时，应采用分区给水方式；其中当建筑高度为70～120m时，可采用减压阀给水方式或并联给水方式；当建筑高度为120～250m时，下面两个分区可采用减压阀给水方式或并联给水方式，上面各分区应采用串联给水方式及其它给水方式相结合；当建筑高度大于250m时，还应采取特殊的措施。
参考文献
[1]全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.北京：中国建筑标准设计研究所.2003
[2]陈耀宗.建筑给水排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社.2006