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【摘 要】 改革开放以来，随着经济的不断发展，特别是我国城市用地的紧张，越来越多的高层建筑成为了城市的主角，然而由于目前的车载消防设备的高度有限，在很多高层建筑发生火灾时不得不望洋兴叹，这种情况下，必须从高层建筑本身着手，使其本身具有满足灭火要求的功能，以此来弥补车载消防设备的不足。因高层建筑立足自救，为了确保安全，必须从高层建筑给排水消防设计出发，使其能够满足消防的要求，减轻火灾带来的损失。本文就高层建筑给排水消防设计常见问题及改善措施進行了探讨。
【关键词】 高层建筑；给排水消防；设计；问题；改善措施
一、高层建筑给排水消防系统的设计要求
1、消防给水设计要求
首先，消防给水系统的设计要根据建筑的高度来设计灭火设施；再者，灭火时主要以水为灭火工具，其它灭火材料为辅助工具；最后，由于高层建筑的灭火难度较大，所以在设计给水消防系统时要以人员尽量自我救助的要求为主。
2、消防排水设计要求
在消防排水设计上，设计人员应该将因灭火产生的水排除在外以防止水浸带来不必要的损失首先，要充分利用雨水排水管道并考虑设计防返溢的措施；另外，在重点消防区域设置专用排水管道，也可以将消防排水管道与卫生间排水管道相链接；再者，设计消防排水应该将上层用水下渗到下层的情况考虑在内，避免地下室以上的排水流到地下室；接着，要严格按照分区来设计排水且分区之间排水的流通要被阻断；最后，要确保排水泵的使用安全，其电源能够保证排水工作正常进行。
二、高层建筑给排水消防设计存在的问题
1、消防给排水管道网设计问题
自动灭火系统是由自动水喷淋灭火系统和消火栓灭火系统组成的，自动水喷淋系统能够有效地控制建筑内部的火势，需要有完善的消防给排水管道作为强有力的后盾，提供满足灭火需要用到的水量。但是，目前我国的建筑设计的过程中，并没有给消防给排水管道的设计和布置投入太多的精力，消防给排水管道内的水压也就不能满足人们灭火时的需要，如果消防给排水管道中的水压过小的话，就会导致消防管道中的水喷出去的速度和距离都很有限，这就无法有效地控制住火势的蔓延速度；如果消防给排水管道中的水压过大的话，就会给消防给排水管道带来极大的压力，会损坏消防给排水系统，严重时，会造成消防给排水系统不能正常运行，从而导致消防给排水成了摆设，不能进行灭火了，还有可能会使水枪在使用的过程中发生爆裂，消防系统也就不能使用了，大大加大了火灾的危险系。
2、消防水池的设计问题
在建筑工程的设计过程中，一定要注意建筑物消防水池的设计，而消防水池的位置是由整个建筑的供水系统决定的。消防水池的建设可以保证建筑内部发生火灾时，有充足的水可以使用，从而能够有效地控制住火灾的蔓延速度，以保护人们的生命安全和财产安全。但是由于我国的水资源极度的短缺，很多地方人用都是问题，更何况要放在消防水池中备用，因此很多建筑都没有为建筑工程配备上消防水池，有的即使配备上了消防水池，也没有给消防水池蓄水，当成一个摆设放在那里，或者是将消防水池和生活用水水池的功能统一，都作为生活用水水池使用，一旦发生火灾，建筑内部根本没有消防水可以使用，有水的话，水量也满足不了灭火的需要，也就会造成更为严重的人员伤亡事故的出现。
3、消防用水设计不合理
设计师在设计喷头时没有全面考虑，从而导致所布置的喷头满足不了规范要求，比如自喷系统在不吊顶场所安装的直立型喷头与梁的距离不符合规范规定。喷头与梁的距离尤其不满足要求，也存在顶板梁设置复杂，不规则的现象，这些问题的存在，导致消防用水无法满足使用需求。
三、高层建筑给排水消防设计方法
1、合理计算消防栓水柱长度并布置消火栓
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，如果建筑物不高于100米，那么消防栓的水枪充实水柱不应该小于10米，反之则不应小于13米。因此要依据水枪的最小流量和水枪喷口直径来计算水柱长度和水枪倾角以达到设计要求。
2、高层建筑的消防电梯间必须设置消防栓
在高层建筑物发生火灾时，消防人员需要通过使用消防电梯来进行灭火和救援的工作，而且，电梯间的消防栓能够为消防人员提供开道的必要保护和足够的水柱。按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防电梯间的井底应该设置排水设施，且为了保证消防电梯的正常运行，排水井容量不应小于2.00。应该在底坑外地下室的其它部位设置集水坑且集水坑容积要达到《高层民用建筑设计防火规范》的要求，使其与排水泵通过管道相连通。为进一步确保消防手段的万无一失，应当设置备用泵，能够预防紧急情况的发生。另外，通过发生火灾时，普通电源都会切断，为了防止意外发生，应该配备消防电源避免排水泵在没有电源的情况下无法起到作用的情况。
3、高层建筑增压泵的设置
按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，在高层消防栓水位差不多的情况下，应该设置消防增压泵且其流量必须满足一股水柱或一个喷头的水量，但是，增压泵扬程不能过大。
4、自喷末端试水装置的设置
截止阀、压力表、试水接头、排水漏斗是末端试水装置的组成部分，该装置是消防验收和日常检查的重要设施，可以用来判断喷淋系统工作压力能否达到规范要求，但通常，末端试水装置的设置会出现被忽视或设置位置不合理不规范等问题，应该这样：最不利点喷头后接试水阀，再与压力表相接，然后再接流量系数等同于防火分区的最小流量系数喷头的试水接头。只有这样，末端试水装置才能准确模拟出最不利点喷头的实际喷水情况并将实际工作压力测出以帮助做好消防验收和检查的工作。
5、自动喷水灭火系统的洒水喷头的选择
选择适合的自动喷水灭火系统的喷头要根据保护空间的建造构造、火灾危险性和自动喷水系统自身的特点来选择。其中有种最常见的喷头，平时喷头会被热敏元件堵住，一旦发生火灾，喷头的周围的温度就会上升，热敏元件就会被爆破，喷头就能喷水灭火了。 6、正确计算消火栓并合理进行布置
对于建筑高度不超过100m的高层建筑的设计，我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；而对于建筑高度超过100m的高层建筑，可以調整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。但是实际上，为了考虑经济因素而将高层建筑标准楼层净高定在4.0m以下，而高层取4m水枪上倾角取45°的时候会限制充实水柱的长度，不过，可以通过改变上倾角来达到目的。当高层仍然选取4m而喷嘴口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，扑救火灾的难度因为火场烟雾大且辐射热高而增大，因此，应该先计算水枪的充实水柱长度且满足《高层民用建筑设计防火规范》规定的下限。
7、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施
为了方便水泵检查实验时排水，《高层民用建筑设计防火规范》规定消防水泵的供水管上应该设置DN65的放水阀门，根据排水量打小来选择排放位置，排水量大时可以排放到消防水池，反之则排放到泵房集水池。由于在实际使用过程中会有消防水量小于水泵选定流量值的情况发生，容易造成事故发生，因此要将稳压回流措施考虑在内，将安全稳压阀装置在供水管上，一旦官网超压或压力不稳定时，就可以利用回流管泄压并将回流水排放到消防水池中。
8、消防水池的设置
一般情况下，要设置消防水池以防市政供水不能满足消防用水量的情况发生，而对于消防水池容积的计算应该用火灾持续时间内各消防的用水量之和减去市政进水管的补水量，如果要将室外消防用水量或消防共用水池考虑在内，那么就要补充相应的用水量。为了防止生活水质受污染，在设置生活、消防共用水池时，不能将建筑物的本体结构作为水池的池壁和池底。同样，高层建筑屋顶的生活或消防共用水箱也应该满足这一要求。
9、确保两路供水
从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
10、自动供水应该先通过报警阀
在自喷系统中，自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动，水流指示器显示火灾位置，因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀入口接入消防管网中。
四、结束语
给排水消防系统的科学合理设计是高层建筑的重要组成环节，是高层建筑物建造过程中一项必不可少的建筑安装工程，其设计是否合理、施工是否达标和选材是否可靠等直接关系着人们的生活便利和人身的财产安全。本文结合当前高层建筑给排水系统存在的问题和设计要求总结了高层建筑的给排水和消防的设计方法，为高层建筑的给排水消防系统的可靠设计，节约建设资金提供了一定的技术指导。
参考文献：
[1]陈景云.分析高层建筑给排水消防设计方法[J].价值工程，2013.
[2]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全（学术版），2012.
【关键词】 高层建筑；给排水消防；设计；问题；改善措施
一、高层建筑给排水消防系统的设计要求
1、消防给水设计要求
首先，消防给水系统的设计要根据建筑的高度来设计灭火设施；再者，灭火时主要以水为灭火工具，其它灭火材料为辅助工具；最后，由于高层建筑的灭火难度较大，所以在设计给水消防系统时要以人员尽量自我救助的要求为主。
2、消防排水设计要求
在消防排水设计上，设计人员应该将因灭火产生的水排除在外以防止水浸带来不必要的损失首先，要充分利用雨水排水管道并考虑设计防返溢的措施；另外，在重点消防区域设置专用排水管道，也可以将消防排水管道与卫生间排水管道相链接；再者，设计消防排水应该将上层用水下渗到下层的情况考虑在内，避免地下室以上的排水流到地下室；接着，要严格按照分区来设计排水且分区之间排水的流通要被阻断；最后，要确保排水泵的使用安全，其电源能够保证排水工作正常进行。
二、高层建筑给排水消防设计存在的问题
1、消防给排水管道网设计问题
自动灭火系统是由自动水喷淋灭火系统和消火栓灭火系统组成的，自动水喷淋系统能够有效地控制建筑内部的火势，需要有完善的消防给排水管道作为强有力的后盾，提供满足灭火需要用到的水量。但是，目前我国的建筑设计的过程中，并没有给消防给排水管道的设计和布置投入太多的精力，消防给排水管道内的水压也就不能满足人们灭火时的需要，如果消防给排水管道中的水压过小的话，就会导致消防管道中的水喷出去的速度和距离都很有限，这就无法有效地控制住火势的蔓延速度；如果消防给排水管道中的水压过大的话，就会给消防给排水管道带来极大的压力，会损坏消防给排水系统，严重时，会造成消防给排水系统不能正常运行，从而导致消防给排水成了摆设，不能进行灭火了，还有可能会使水枪在使用的过程中发生爆裂，消防系统也就不能使用了，大大加大了火灾的危险系。
2、消防水池的设计问题
在建筑工程的设计过程中，一定要注意建筑物消防水池的设计，而消防水池的位置是由整个建筑的供水系统决定的。消防水池的建设可以保证建筑内部发生火灾时，有充足的水可以使用，从而能够有效地控制住火灾的蔓延速度，以保护人们的生命安全和财产安全。但是由于我国的水资源极度的短缺，很多地方人用都是问题，更何况要放在消防水池中备用，因此很多建筑都没有为建筑工程配备上消防水池，有的即使配备上了消防水池，也没有给消防水池蓄水，当成一个摆设放在那里，或者是将消防水池和生活用水水池的功能统一，都作为生活用水水池使用，一旦发生火灾，建筑内部根本没有消防水可以使用，有水的话，水量也满足不了灭火的需要，也就会造成更为严重的人员伤亡事故的出现。
3、消防用水设计不合理
设计师在设计喷头时没有全面考虑，从而导致所布置的喷头满足不了规范要求，比如自喷系统在不吊顶场所安装的直立型喷头与梁的距离不符合规范规定。喷头与梁的距离尤其不满足要求，也存在顶板梁设置复杂，不规则的现象，这些问题的存在，导致消防用水无法满足使用需求。
三、高层建筑给排水消防设计方法
1、合理计算消防栓水柱长度并布置消火栓
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，如果建筑物不高于100米，那么消防栓的水枪充实水柱不应该小于10米，反之则不应小于13米。因此要依据水枪的最小流量和水枪喷口直径来计算水柱长度和水枪倾角以达到设计要求。
2、高层建筑的消防电梯间必须设置消防栓
在高层建筑物发生火灾时，消防人员需要通过使用消防电梯来进行灭火和救援的工作，而且，电梯间的消防栓能够为消防人员提供开道的必要保护和足够的水柱。按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防电梯间的井底应该设置排水设施，且为了保证消防电梯的正常运行，排水井容量不应小于2.00。应该在底坑外地下室的其它部位设置集水坑且集水坑容积要达到《高层民用建筑设计防火规范》的要求，使其与排水泵通过管道相连通。为进一步确保消防手段的万无一失，应当设置备用泵，能够预防紧急情况的发生。另外，通过发生火灾时，普通电源都会切断，为了防止意外发生，应该配备消防电源避免排水泵在没有电源的情况下无法起到作用的情况。
3、高层建筑增压泵的设置
按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，在高层消防栓水位差不多的情况下，应该设置消防增压泵且其流量必须满足一股水柱或一个喷头的水量，但是，增压泵扬程不能过大。
4、自喷末端试水装置的设置
截止阀、压力表、试水接头、排水漏斗是末端试水装置的组成部分，该装置是消防验收和日常检查的重要设施，可以用来判断喷淋系统工作压力能否达到规范要求，但通常，末端试水装置的设置会出现被忽视或设置位置不合理不规范等问题，应该这样：最不利点喷头后接试水阀，再与压力表相接，然后再接流量系数等同于防火分区的最小流量系数喷头的试水接头。只有这样，末端试水装置才能准确模拟出最不利点喷头的实际喷水情况并将实际工作压力测出以帮助做好消防验收和检查的工作。
5、自动喷水灭火系统的洒水喷头的选择
选择适合的自动喷水灭火系统的喷头要根据保护空间的建造构造、火灾危险性和自动喷水系统自身的特点来选择。其中有种最常见的喷头，平时喷头会被热敏元件堵住，一旦发生火灾，喷头的周围的温度就会上升，热敏元件就会被爆破，喷头就能喷水灭火了。 6、正确计算消火栓并合理进行布置
对于建筑高度不超过100m的高层建筑的设计，我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；而对于建筑高度超过100m的高层建筑，可以調整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。但是实际上，为了考虑经济因素而将高层建筑标准楼层净高定在4.0m以下，而高层取4m水枪上倾角取45°的时候会限制充实水柱的长度，不过，可以通过改变上倾角来达到目的。当高层仍然选取4m而喷嘴口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，扑救火灾的难度因为火场烟雾大且辐射热高而增大，因此，应该先计算水枪的充实水柱长度且满足《高层民用建筑设计防火规范》规定的下限。
7、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施
为了方便水泵检查实验时排水，《高层民用建筑设计防火规范》规定消防水泵的供水管上应该设置DN65的放水阀门，根据排水量打小来选择排放位置，排水量大时可以排放到消防水池，反之则排放到泵房集水池。由于在实际使用过程中会有消防水量小于水泵选定流量值的情况发生，容易造成事故发生，因此要将稳压回流措施考虑在内，将安全稳压阀装置在供水管上，一旦官网超压或压力不稳定时，就可以利用回流管泄压并将回流水排放到消防水池中。
8、消防水池的设置
一般情况下，要设置消防水池以防市政供水不能满足消防用水量的情况发生，而对于消防水池容积的计算应该用火灾持续时间内各消防的用水量之和减去市政进水管的补水量，如果要将室外消防用水量或消防共用水池考虑在内，那么就要补充相应的用水量。为了防止生活水质受污染，在设置生活、消防共用水池时，不能将建筑物的本体结构作为水池的池壁和池底。同样，高层建筑屋顶的生活或消防共用水箱也应该满足这一要求。
9、确保两路供水
从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。
10、自动供水应该先通过报警阀
在自喷系统中，自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动，水流指示器显示火灾位置，因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀入口接入消防管网中。
四、结束语
给排水消防系统的科学合理设计是高层建筑的重要组成环节，是高层建筑物建造过程中一项必不可少的建筑安装工程，其设计是否合理、施工是否达标和选材是否可靠等直接关系着人们的生活便利和人身的财产安全。本文结合当前高层建筑给排水系统存在的问题和设计要求总结了高层建筑的给排水和消防的设计方法，为高层建筑的给排水消防系统的可靠设计，节约建设资金提供了一定的技术指导。
参考文献：
[1]陈景云.分析高层建筑给排水消防设计方法[J].价值工程，2013.
[2]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全（学术版），2012.