高层建筑给排水消防设计方法
摘 要：高层建筑消防给水系统是高层建筑消防设计的重要组成部分，正确合理地选择消防给水系统，对保障建筑物内财产和人身安全起着至关重要的作用，同时也是高层建筑设计审核中的重中之重。本文通过对高层建筑给排水消防进行系统论述，希望能引起设计单位和设计人员的重视，真正将消防隐患完全消除。
关键词：高层建筑；给排水消防；设计方法
1、高层建筑给排水消防设计问题
1.1自动喷水灭火系统设计问题
首先在没有吊顶的场所安装直立型喷头时，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范，而设计人员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。
其次，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。
1.2消火栓系统减压阀设计问题
这个问题往往表现在减压阀的型号选择上，为了避免给排水系统布置过于复杂，设计人员没有采取分区给排水系统，而是选用减压型消火栓，但减压型消火栓相应型号选择不当，对给排水的正常运转起不到任何积极的作用。
1.3高层建筑设计人员观念问题
设计人员的设计思想仅停留在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、高层建筑给排水消防设计方法
2.1自动喷水灭火系统的设计
作为高层建筑给排水消防系统的重点，自动喷水灭火系统是在发生火灾时，喷头动作向消防中心显示着火区域位置，此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵并向消防中心报警。该系统的设计应分六个步骤进行：○1走道喷头：按照规定要求喷头的数量不大于八个，为解决走道内自喷配水管管径过大的问题，喷头要在配水支管接出，并结合暖通、电力等布置管线。○2配水管入口的减压设计：一方面要考虑建筑的高度和水力的损失，另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后进行水泵扬程的计算校核，以此确定入口处的压力，进行减压设计。○3末端试水装置的设置：首先根据相关的设计要求，按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号；其次在确定型号后将排水管设计成间接排放，避免排水漏斗的水道气体深入室内。○4信号阀的设置：设置的位置应为报警阀出口处，防止给排水的错误操作。○5消防增压泵设置：首先是保证增压泵满足一股水柱的流量，其次是将增压泵的扬程控制在适当的距离内，避免扬程过大或过小，若条件允许可适当抬高水箱的位置，也可适当增加增压设施。○6供水时报警阀的设置：在启动自动喷水泵之后，报警阀也会跟着启动，但警铃应该安装在管理处或值班室内。
2.2消火栓系统的设计
在高层建筑的消火栓系统设计中，室外消防用水量应按建筑总体积计算，避免把各幢分开，按各幢的体积计算室外消防用水量，未按整个住宅建筑群总体积计算。设计人员要根据厂房体积选择室外消火栓用水量设计参数并严格按照规范的规定：“室外消火栓用水量应按消防需水量最大的一座建筑物或一个防火分区计算”，依此条文进行计算，按规范设定建筑防火设计类别，确定室外和室内消火栓用水量，尽量防止消火栓用水量计算错误，这可能会影响室外消防水池贮水量或室外消防管道管径不足。
在室内消火栓系统设计中，高层建筑可共用消防水池、消防泵及消防水箱，目前常见的问题是乙幢消火栓环状管网由区域内设有消防水源的甲幢供给，乙幢在两根引入管上均设有阀门，每根竖管上下亦设阀，但底部环状管上中间未设一个分段检修阀，若底部环状管某段损坏要进行检修时，必须关闭二路进水，造成整栋楼无消防水源，存在着极大的安全隐患，违反了规范的规定。消防水泵房向环状管供水的加压管不应少于两条，环状管上应分段设阀门，即在两根出水管之间要设阀门，环状管上至少还要再设一只检修阀，保证管路分段，检修时才能向管网供应全部的消防用水。
管网安装完毕应进行强度试验和严密性试验。若因设计人员的失误，在管网出现故障需维修，则无法保证消防用水的需要。另外，消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定，在需减压处设置减压孔板等减压装置，避免消火栓栓口的静水压力过大，引起消火栓损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8Mpa时采取分区给水系统，大于0.5Mpa时则设置减压孔板等减压装置。
2.3地下消防水泵房给排水设计
高层建筑的供水渠道种类较多，除了消防栓系统供水、自动喷淋供水等，还应设置地下消防水泵房及消防水池，以保证足够的水量作为消防储备。地下消防水泵房给排水设计首先是消防水池的设计，如果天然水源或市政给水管道无法满足建筑所需的消防用水量且消防进水管道只有一条，给水管道为枝状，则应设置消防水池，这样才能够保证室内外消防用水的正常供应。
消防用水量需要根据高层建筑的具体情况进行计算。例如按照GB50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》对一类建筑，室外消防用水量为30L/s，室内消防用水量为40L/s，火灾延续时间按3h计；自动喷水灭火系统用水量为30L/s，火灾延续时间按1h计。所以室外消防用水量为324m3，室内消防用水量为540m3，10min消防储水量≥18m3。在对此类高层建筑在做消防给水设计时，首先要将公共生活、住宅及消防用水分开设置，宜采用区域集中室内临时高压消防给水系统，设置地下消防泵房，消防水池容积为540m3，储存3h的室内消火栓用水量和1h的喷淋用水量97m3且应设置18m3的消防水箱一个，以确保火灾初期的消防用水。
消防泵房的设置还应注意：○1应在消防水池中设置导流墙，以减少死角，同时通过循环水泵的设置保证池水的循环。○2选择消防水泵时，通常是在考虑水泵特性曲线的基础上再进行管道系统特性曲线的考虑，选择水泵时，一是要考虑水泵组的运行综合效果，尽可能选择功率较大的水泵，提高工作效率，并且节约能源；二是水泵在并联时，尽可能使其接近高效段的左边界。○3水泵机组安装高度的调速要结合全速运行状态，以提高水泵的运行效率。水泵的防超压设计的目的是在高层建筑需要分区供水时，通过使用多出口的消防泵进行防超压，避免水泵损坏。
3、结论
综上所述，建筑消防给排水系统是建筑投入使用后安全保障的一个重要因素，尤其是高层建筑，对消防设计的要求越来越高，由此不断产生各类问题也越来越多。高层建筑的给排水消防设计与普通多层住宅在消防设计在很多方面有很大的不同，学术界和工程界在一些问题上尚未达成共识，设计时仅仅满足规范是远远不够的。因此，高层建筑给排水系统在进行设计时，设计人员除了要加强工程经验的总结和对国外施工经验的学习外，还要充分了解施工现场的实际情况、管道材料、卫生设备等，必须将消防的理念纳入其中，从建筑安全的角度进行设计分析，只有这样才能较好的处理设计过程中的一些细节问题。遇到各种具体问题时，应进行思考与分析，逐步加深对规范的理解。高层建筑对给排水消防设计施工的质量要求很高，设计时考虑周全一些，会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。
参考文献：
[1]刘维禄《高层建筑给排水消防设计探讨》[J]江西化工，2011（01）
[2]白东震《高层建筑消防给水系统设计研究》[J]科技资讯，2011（13）
[3]夏远玲《高层建筑给排水、消防设计浅》[J]中小企业管理与科技（下旬刊），2011（09）