1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

关于建筑给排水消防设计的问题总结

摘要：消防系统的设计是建筑给排水设计的重要环节，也是关乎生命财产安全的重要工程。优秀的消火栓系统设计不仅仅能够及时阻遏险情的发生，还能或多或少的减少成本。对于超高层建筑，要根据实际情况对消防给水进行分区，讨论多种方案的可行性。在设计消火栓系统时，要仔细计算水枪的充实水柱高度，不可随意按照经验来选。

关键词：建筑给排水；消火栓；自喷

高层建筑火灾具有火势蔓延快，疏散困难，扑救难度大且极易造成人员伤亡的特点。所以如何设计优良的消火栓系统和自喷系统是挽救人民财产安全的决定性措施。同时，消火栓系统和自喷系统的设计也应紧跟时代的步伐和实际的设计要求。

1.消火栓系统的设计

1.1.消火栓供水方式的选择

目前，国内外超高层建筑的室内消火栓供水设计方案有很多种，归纳起来可以分为四类，即并联分区系统、减压阀减压分区系统、串联分区系统和高位

消防水池分区供水系统。要根据系统的可靠性和经济性选择原则选择合适的供水系统。

结合本案例中为地下一层，地上二十一层的管委会大楼，并联消防给水设计方案在系统安全可靠性、经济性、管理要求都符合要求，故可采用并联消防积水。

1.2.水枪流量和充实水柱

基于火场实际用水量和水力试验资料，规范规定每只水枪的最小流量为 5 L/s。《高层民用建筑设计防火规范》规定:消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑物高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。而一般设计中水枪的充实高度常采用规范规定值，这是不合适的，应该通过水力计算来确定充实水柱高度。如：水枪喷嘴口径B=19mm，衬胶水带长度Ld=25m，当充实水柱为10m时，消火栓流量为4.6L/s，不满足水枪最小流量。以消火栓出水流量5L/s时，计算水枪充实水柱:Hq=(q_xh)²/B=158.5kPa。

Sk=H_f/a_f#215;(10 Φ#215;H_q)=158.5/1.2#215;(10 0.0097#215;158.5)=11.45m。可知消火栓出水流量为5L/s时，水枪的充实水柱为11.45m。

1.3.增加小型稳压泵

火灾发生时，报警信号发生，消防泵将依据报警信号和水流信号判定火警信号是否真实，而报警信号发生时，消防泵并没有启动，所以无法检测消防管网内是否有水流，这样会产生漏报火警的情况。因此，可在消防管网上接一台小型稳压泵，当报警信号发生时，小型稳压泵先开始工作，使消防管网水压达到消防压力。当此报警信号被确认后，小型稳压泵就会使消防管网中产生产生水流，系统会根据报警信号和水流信号启动消防主泵。反之，当消防管网内无水流或达不到灭火流量，该报警信号可通知专业人员对消防系统进行检修。为了增加小型稳压泵的可靠性，要采用变频稳压技术。这样既不会在管网上产生较大的水压，同时管网内的水压也会达到灭火要求。因此，不启动主泵时，消火栓系统也为灭火做好了准备。

2.自喷系统的设计

2.1自喷系统的管网优化

在设计自喷系统的过程中，由于设计人员对每层的自喷系统的水力计算不够重视，当建筑都是标准层时，设计人员往往只对顶层的自喷系统进行水力计算，顶层以下各层完全按照顶层的布置方式进行布置。这样，底层的自喷管网系统就会有富余水压，这样的设计一方面不能充分利用富余水压，另一方面会增大管网的承压，对管材造成损伤，降低了管材的寿命。

解决方法就是从建筑物的顶层到底层逐层对各层的自喷系统管网进行水力计算，通过缩小各层的自喷系统的配水管管径或逐渐增加同一支管控制的喷头数来使各层配水管入口处的可利用水压相当。这样，高层的配水口处的水压下，低层的配水口处的水压大，但是低层自喷管网的水流阻力大，因此这样充分利用了低层配水管网的富余水压，整个自喷系统的压力就得到均衡，同时，部分管径缩小后又节省了大量的材料。

2.2自喷系统能耗的降低

按照《GB50084－2001(2005年版)自动喷水灭火系统设计规范》，自动喷水灭火系统设计时以最不利喷头为控制点进行设计，最不利点喷头满足要求了，其他各点的喷头自然满足要求。但是，这样除了少数几个喷头以外，其他大部分喷头处于超压状态，这样整个系统的耗能就会很大，增加大量的设计成本。所以可以通过改变最不利点喷头的作用面积地形状和作用面积内管道的布置方式来减少系统的能耗。

根绝相关实验人员的分析和计算，作用面积的形状为标准矩形时，自动喷水灭火系统所需的能耗最少。以作用面积形状为标准矩形为基准，比较干管(靠侧边)与长边平行、干管(靠侧边)与短边平行、干管(居中)与长边平行以及干管(居中)与短边平行四种管道布置方式对自动喷水灭火系统流量和压力的影响发现：对标准矩形的最不利点处作用面积比较四种不同的管道布置方式分析比较结果是一致的，即干管(居中)与短边平行的管道布置方式所需的流量和压力最小；对自动喷水灭火系统而言，最不利点处作用面积形状为标准矩形时，干管(居中)与短边平行布置方式自动喷水灭火系统所需能耗最小。

2.3最不利点喷头压力的精确计算

很多设计人员在得到最不利点喷头压力的过程中倾向于按照规范的不应低于0.05Mpa的取值，这样粗略的估计并不可靠。并且会给今后的自喷系统增加许多造价和维护费用。

因此，在求最不利点喷头压力时要精确计算。首先计算出作用面积内所有喷头的流量配比关系，再按所用面积内所有喷头的平均喷水强度等于”喷规”表5.0.1中各危险等级所规定的最低值计算出最不利喷头的压力，最后利用得到的最不利喷头的压力对自喷管网进行水力计算，求出整个自喷系统所需水压。利用这种方法得到的系统水压既能满足要求有经济节能。

3.结论

建筑给排水设计诸方面随着社会发展的变化而变化。近年来，绿色建筑在我国的发展趋势日渐上升，从中央到地方都非常重视绿色建筑的推广和建设。之所以如此重视绿色建筑是因为其显著的节能和节材效果，这也充分体现了国家在”十二五”期间实现节能减排的重大决心。建筑给排水中的消防设计也应该在某些细节方面做得更好，在减少劳动力消耗的同时又能减少物质资源的消耗。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

工程概况:

该建筑为小高层办公楼建筑层数:地下一层,地上二十一层,建筑总高度为102m ,基地面积1904m2,建筑面积304032m2,地下室设有生活，消防水池和消防水泵,第四层为技术夹层。有自动报警和自动灭火设备。该建筑的北面10m处有市政给水管道经过，距室外地面标高为-1.5m，供水最低压力为25m水头；生活污水排水送入化粪池即可。

1.本课题要解决的问题