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摘要：高层民用建筑消防给排水设计是建筑设计中的重要部分，其设计质量是直接影响到建筑消防安全。为了适应高层建筑发展的要求以及其给排水工程特点，本文针对专业消防水池以及消火栓给水系统进行探讨分析。
关键字： 高层民用建筑消防水池、消火栓给水系统
Abstract:high-rise building fire water supply and drainage design in building design is important part, its design quality is a direct impact on the building fire safety. In order to adapt to the development of the high-rise building water supply and drainage engineering and its features, this paper professional fire pool and fire hydrant water supply system are discussed.
Key words: high-rise building fire water pool, fire hydrant water supply system
中图分类号： TU97文献标识码：A 文章编号
引言
随着世界人口不断地增长，人均占地面积越来越少，为了满足世界经济不断发展的需求，以及人类生存空间的需求，建筑工程纵向发展以探求更广阔的生活空间。随着科学技术翻天覆地地发展。全球范围，尤其是大城市，一群现代化智能化的高层民用建筑耸立在城区中。高层建筑一般是指十层及十层以上的居住建筑或者建筑高度超过24m的公共建筑。高层建筑已然成为每个城市必不可少的组成部分，但是随着建筑物的高度和广度的不断增加，给高层建筑消防安全提出了更为严峻的要求，若其得不到很好的保障，火灾情况将会不断发生，以致严重地威胁到了人民的生命及财产安全。因此，消防用水安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火灾能力是建筑设备工程的重要的建筑消防设施。其中作为高层民用消防设施的重要部分，高层民用建筑消防给排水设计是建筑设计中的重要部分。如何合理有效地提高高层民用建筑消防给排水设计质量直接关系到建筑消防安全，是迫在眉睫需要解决的问题。本文就高层民用建筑的消防给排水系统中消防水池、泵房、消火栓给水系统设计进行探讨分析。
1.消防水池设计
在高层建筑中，不仅有生活供水，还有消防供水（如消火栓系统供水、自动喷洒系统供水、水喷雾及水幕供水等）。消防供水可由给水管网、消防水池或天然水源供给，其中专用消防水池是目前应用最广泛的方法，专用消防水池的蓄水量及结构应该根据高层建筑类别和建筑高度來进行设计。
（1）专用消防水池的蓄水量设计：当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。消防水池的消防储水量计算(如式1)，
（1）
其中，表示消防水池的消防储水量；表示室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和；表示市政管网连续补充的水量；表示火灾延续时间，商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3 小时计算，其它高层建筑可按2 小时计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1小时计算。
（2）专用消防水池的结构设计：为了保证在清洗或检修某格水池时仍能供应消防水，当消防水池容量超过500m3时，消防水池分成两格。在两个水池间设置连通管，连通管上设有控制阀门，将连通管设计成水池的一部分，而不是一般的吸水管（其缺点不利于清洗或检修，各系统只有一台泵处于待工作状态，系统安全性较差），需采用相关方法解决连通管内易于沉渣积气的问题，如适当加大水池底板坡度、制作网罩形吸水口、在连通管适当位置设排气阀等。若在两个水池间的任意一个水池或者连通管清洗或者检修时，这种结构设计可以使得各个系统互为备用的加压泵均可处于待工作状态以增加整个消防系统的安全性；可减少水池预埋套管数量，有利于其防漏、抗震等；
（3）专用消防水池设置：采用自灌式吸水以保证在火灾延续时间内水泵机组能正常运行，设置导流墙以减少死角；安设循环水泵以使池水充分循环在水喷雾系统；供水管道中应设置过滤器以提高其水质以避免堵塞现象。
2.泵房设计
在单栋高层建筑或多栋高层建筑群中，消防泵房一般设于地下层，宜集中设置。消防泵房的设计一般需满足以下要求：
2.1吸水管的布置要求 （1）为保证消防水泵不间断供水，一组消防水泵的吸水管不应少于两条。当其中一条损坏时， 其余的吸水管应仍能通过全部用水量。
（2）高压或临时高压消防给水系统，其每台消防泵(工作水泵和备用泵)应有独立的吸水管，从消防水池(或市政管网)直接取水，保证供应火场用水。
（3）当泵轴标高低于水源(或及水井)的水位时，称为自灌式引水。消防水泵宜采用自灌式引水。当采用自灌式引水时，在水泵吸水管上应设阀门，以便检修。
（4）水管直径一般应大于水泵进口直径。
2.2出水管的布置要求
（1）为保证环状管网有可靠水源，当消防水泵出水管与环状管网连接时，其出水管不应少于两条。当其中一条出水管检修时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。
（2）消防水泵的出水管上应设置单向阀。同时为使水泵机件润滑，启动迅速，则在水泵的出水管上应设检查和试验用的放水阀门。试验用过的水，可放回消防水池。
2.3备用消防泵
备用泵是在工作泵发生故障或检修时投入运转的泵。为保证不间断地供应火场有用水，消防水泵应设有备用泵。
除上述要求外，泵房的给水设计还需与建筑、结构、电气等专业相互协调，应先行布置室内给水干管，特别是管井干管的布置，以便使水泵布置有序进行。
3.消火栓给水系统设计
室内消防给水管道应布置成环状，进水管和区域高压或者临时高压给水系统的引入管不应该少于两根，每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓，以防止其中一根发生故障时不能保证消防用水量和水压的要求；采用阀门将消火栓给水管道分成若干独立段以保证检修时关闭停用的竖管小于等于1根，以及当竖管超过4根时可关闭不相邻的2根；消火栓水泵接合器的数量应该根据消火栓用水量计算确定，通常单个水泵接合器的流量计为10~15L/s，且通常采用地上式水泵接合器，并设置在室外便于消防车使用的地点（约距室外消防栓或专用消防水池15-40m为佳）；为了更好的保证扑救火灾的效果以减少火灾带来的灾难程度，在高层建筑的各层以及主体建筑相连的附属建筑各层，除无可燃物的设备层外，在其走道、楼梯等附近明显易于取用的地点设置室内消火栓，以保证建筑物任何部位着火时，都能及时控制和扑救；由于消防水枪的水压过大，不仅不便于单人操作，且会导致水池内的消防用水在较短时间内用完而影响控制火灾的蔓延范围，因此通常消火栓的出水压力不大于0.5Mpa。
4.自动喷水灭火系统设计
在高层建筑物中，自动喷水灭火设备在火宅初期具有良好的灭火效果，因而在高层建筑物中设置自动喷水灭火系统可以提高建筑物的消防安全。自动喷水灭火系统的喷头主要设置于建筑物公用部位的吊顶或者梁底。当火宅发生时，喷头温度升高，喷淋头感温玻璃迅速膨胀、破裂，喷头喷水，进而带动喷淋给水管内的信号阀动作，给泵房发出信号启动喷淋泵。
要使自动喷水灭火系统的设计可靠，除了设置消防专用水池外供水外，还需设置屋顶高位水箱以保证自动喷淋系统在水泵启动时间内具有可靠的消防水源；室外设水泵接合器与喷淋泵出水管路相连以保证室外消防水源能及时补给自动喷淋系统；设置两路吸水管和汇水管，以及两台喷淋泵，以保证自动喷淋系统给水的可靠性；水流指示器和湿式报警阀上的压力开关应设计成与门控制电路以降低误报和不必要给水的几率；在报警阀接管两侧各设一只阀门及两组水泵接人管网之间设阀门—个，环网任意管段和阀门需检修时，仍能供水到报警阀；枝状管道部分不宜设置不必要的阀门以免增大系统侧管道的不可靠性。
5.结语
高层建筑的出现给建筑消防安全工作提出了更高的要求，如何合理有效地提高高层民用建筑消防给排水设计质量直接关系到建筑消防安全。本文对高层民用建筑的消防给水的设计进行了探讨，以提高整个高层建筑消防给水设计质量提供依据。整个高层建筑消防给水设计应不断深入探析高层建筑消防系统存在的问题，对现有高层建筑消防给水设计进行不断修正，从而确保其高层建筑的消防安全。
参考文献：
[1]宋娜，浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J]，科技风，2011:162-165
[2]何宇，浅谈多层及高层建筑室内消火栓的布置[J]，广西城镇建设，2010，（1）：122-123
[3]张友琳，高层建筑地下消防水泵房给排水设计探讨[J]，消防科学与技术，2006，（26）：16-18
[4]高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95），2005
[5]自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001），2005
关键字： 高层民用建筑消防水池、消火栓给水系统
Abstract:high-rise building fire water supply and drainage design in building design is important part, its design quality is a direct impact on the building fire safety. In order to adapt to the development of the high-rise building water supply and drainage engineering and its features, this paper professional fire pool and fire hydrant water supply system are discussed.
Key words: high-rise building fire water pool, fire hydrant water supply system
中图分类号： TU97文献标识码：A 文章编号
引言
随着世界人口不断地增长，人均占地面积越来越少，为了满足世界经济不断发展的需求，以及人类生存空间的需求，建筑工程纵向发展以探求更广阔的生活空间。随着科学技术翻天覆地地发展。全球范围，尤其是大城市，一群现代化智能化的高层民用建筑耸立在城区中。高层建筑一般是指十层及十层以上的居住建筑或者建筑高度超过24m的公共建筑。高层建筑已然成为每个城市必不可少的组成部分，但是随着建筑物的高度和广度的不断增加，给高层建筑消防安全提出了更为严峻的要求，若其得不到很好的保障，火灾情况将会不断发生，以致严重地威胁到了人民的生命及财产安全。因此，消防用水安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火灾能力是建筑设备工程的重要的建筑消防设施。其中作为高层民用消防设施的重要部分，高层民用建筑消防给排水设计是建筑设计中的重要部分。如何合理有效地提高高层民用建筑消防给排水设计质量直接关系到建筑消防安全，是迫在眉睫需要解决的问题。本文就高层民用建筑的消防给排水系统中消防水池、泵房、消火栓给水系统设计进行探讨分析。
1.消防水池设计
在高层建筑中，不仅有生活供水，还有消防供水（如消火栓系统供水、自动喷洒系统供水、水喷雾及水幕供水等）。消防供水可由给水管网、消防水池或天然水源供给，其中专用消防水池是目前应用最广泛的方法，专用消防水池的蓄水量及结构应该根据高层建筑类别和建筑高度來进行设计。
（1）专用消防水池的蓄水量设计：当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。消防水池的消防储水量计算(如式1)，
（1）
其中，表示消防水池的消防储水量；表示室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和；表示市政管网连续补充的水量；表示火灾延续时间，商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的火灾延续时间应按3 小时计算，其它高层建筑可按2 小时计算。自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1小时计算。
（2）专用消防水池的结构设计：为了保证在清洗或检修某格水池时仍能供应消防水，当消防水池容量超过500m3时，消防水池分成两格。在两个水池间设置连通管，连通管上设有控制阀门，将连通管设计成水池的一部分，而不是一般的吸水管（其缺点不利于清洗或检修，各系统只有一台泵处于待工作状态，系统安全性较差），需采用相关方法解决连通管内易于沉渣积气的问题，如适当加大水池底板坡度、制作网罩形吸水口、在连通管适当位置设排气阀等。若在两个水池间的任意一个水池或者连通管清洗或者检修时，这种结构设计可以使得各个系统互为备用的加压泵均可处于待工作状态以增加整个消防系统的安全性；可减少水池预埋套管数量，有利于其防漏、抗震等；
（3）专用消防水池设置：采用自灌式吸水以保证在火灾延续时间内水泵机组能正常运行，设置导流墙以减少死角；安设循环水泵以使池水充分循环在水喷雾系统；供水管道中应设置过滤器以提高其水质以避免堵塞现象。
2.泵房设计
在单栋高层建筑或多栋高层建筑群中，消防泵房一般设于地下层，宜集中设置。消防泵房的设计一般需满足以下要求：
2.1吸水管的布置要求 （1）为保证消防水泵不间断供水，一组消防水泵的吸水管不应少于两条。当其中一条损坏时， 其余的吸水管应仍能通过全部用水量。
（2）高压或临时高压消防给水系统，其每台消防泵(工作水泵和备用泵)应有独立的吸水管，从消防水池(或市政管网)直接取水，保证供应火场用水。
（3）当泵轴标高低于水源(或及水井)的水位时，称为自灌式引水。消防水泵宜采用自灌式引水。当采用自灌式引水时，在水泵吸水管上应设阀门，以便检修。
（4）水管直径一般应大于水泵进口直径。
2.2出水管的布置要求
（1）为保证环状管网有可靠水源，当消防水泵出水管与环状管网连接时，其出水管不应少于两条。当其中一条出水管检修时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。
（2）消防水泵的出水管上应设置单向阀。同时为使水泵机件润滑，启动迅速，则在水泵的出水管上应设检查和试验用的放水阀门。试验用过的水，可放回消防水池。
2.3备用消防泵
备用泵是在工作泵发生故障或检修时投入运转的泵。为保证不间断地供应火场有用水，消防水泵应设有备用泵。
除上述要求外，泵房的给水设计还需与建筑、结构、电气等专业相互协调，应先行布置室内给水干管，特别是管井干管的布置，以便使水泵布置有序进行。
3.消火栓给水系统设计
室内消防给水管道应布置成环状，进水管和区域高压或者临时高压给水系统的引入管不应该少于两根，每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓，以防止其中一根发生故障时不能保证消防用水量和水压的要求；采用阀门将消火栓给水管道分成若干独立段以保证检修时关闭停用的竖管小于等于1根，以及当竖管超过4根时可关闭不相邻的2根；消火栓水泵接合器的数量应该根据消火栓用水量计算确定，通常单个水泵接合器的流量计为10~15L/s，且通常采用地上式水泵接合器，并设置在室外便于消防车使用的地点（约距室外消防栓或专用消防水池15-40m为佳）；为了更好的保证扑救火灾的效果以减少火灾带来的灾难程度，在高层建筑的各层以及主体建筑相连的附属建筑各层，除无可燃物的设备层外，在其走道、楼梯等附近明显易于取用的地点设置室内消火栓，以保证建筑物任何部位着火时，都能及时控制和扑救；由于消防水枪的水压过大，不仅不便于单人操作，且会导致水池内的消防用水在较短时间内用完而影响控制火灾的蔓延范围，因此通常消火栓的出水压力不大于0.5Mpa。
4.自动喷水灭火系统设计
在高层建筑物中，自动喷水灭火设备在火宅初期具有良好的灭火效果，因而在高层建筑物中设置自动喷水灭火系统可以提高建筑物的消防安全。自动喷水灭火系统的喷头主要设置于建筑物公用部位的吊顶或者梁底。当火宅发生时，喷头温度升高，喷淋头感温玻璃迅速膨胀、破裂，喷头喷水，进而带动喷淋给水管内的信号阀动作，给泵房发出信号启动喷淋泵。
要使自动喷水灭火系统的设计可靠，除了设置消防专用水池外供水外，还需设置屋顶高位水箱以保证自动喷淋系统在水泵启动时间内具有可靠的消防水源；室外设水泵接合器与喷淋泵出水管路相连以保证室外消防水源能及时补给自动喷淋系统；设置两路吸水管和汇水管，以及两台喷淋泵，以保证自动喷淋系统给水的可靠性；水流指示器和湿式报警阀上的压力开关应设计成与门控制电路以降低误报和不必要给水的几率；在报警阀接管两侧各设一只阀门及两组水泵接人管网之间设阀门—个，环网任意管段和阀门需检修时，仍能供水到报警阀；枝状管道部分不宜设置不必要的阀门以免增大系统侧管道的不可靠性。
5.结语
高层建筑的出现给建筑消防安全工作提出了更高的要求，如何合理有效地提高高层民用建筑消防给排水设计质量直接关系到建筑消防安全。本文对高层民用建筑的消防给水的设计进行了探讨，以提高整个高层建筑消防给水设计质量提供依据。整个高层建筑消防给水设计应不断深入探析高层建筑消防系统存在的问题，对现有高层建筑消防给水设计进行不断修正，从而确保其高层建筑的消防安全。
参考文献：
[1]宋娜，浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J]，科技风，2011:162-165
[2]何宇，浅谈多层及高层建筑室内消火栓的布置[J]，广西城镇建设，2010，（1）：122-123
[3]张友琳，高层建筑地下消防水泵房给排水设计探讨[J]，消防科学与技术，2006，（26）：16-18
[4]高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95），2005
[5]自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001），2005