关于高层建筑给排水消防设计要点分析

摘 要：高层建筑给排水消防系统由给水系统、排水系统及消防系统三部分组成。给排水消防设计是高层建筑设计中的重要组成部分，其设计的合理性和可靠性，将很大程度地影响人们的日常使用与安全。设计者必须严格依照规范，创新设计理念，以免由于不合理设计引起质量安全问题，导致高层建筑的整体性能受到损害^[1]。本文主要分析了高层建筑给排水工程特点和给排水消防系统设计的要点。

关键词：高层建筑 给排水 消防 设计要点

Analaysis on the main points of fire protection design for water supply and drainage in high-rise buildings

Abstract:The water supply and drainage fire fighting system of high-rise buildings consists of three parts: water supply system, drainage system and fire fighting system. Water supply and drainage fire protection design is an important part of high-rise building design. The rationality and reliability of its design will greatly affect peoples daily use and safety. Designers must strictly follow the specifications and innovate design concepts to avoid quality and safety issues caused by unreasonable design, resulting in damage to the overall performance of high-rise buildings ^[1]. This article mainly analyzes the characteristics of high-rise building water supply and drainage engineering and the key points of water supply and drainage fire protection system design.

Keywords:High-rise building water supply and sewage fire fighting Key points of design

1. 高层建筑给排水工程特点
   1. 建筑面积大，使用人数多，水量、水压大。在给水系统设计中，应根据情况加设水泵或水箱，以保证供水的安全性及维护管理的方便性。尽量采用静音管道，可以使用管道隔振吊架等方式减少管道震动，最大程度减少噪音。
   2. 高层建筑给排水系统中的静水压较大。由于高层建筑各分区最低卫生器具配水点静水压力不能超过0.45MPa。在进行给排水系统设计时，需要对竖向分区进行合理规划，进而提升给排水系统的安全性能^[2]。降低系统的静水压，保证系统的正常运行。
   3. 高层建筑结构复杂，引发火灾的因素较多。在设计消防系统时，需要对不同类别建筑的内外消防用水量进行考量，精确计算相应类别建筑的消防用水量，并严格根据相关规范要求设计，其供水方式应根据建筑功能、高度、耐火等级、火灾危险性、水源条件等因素综合确定^[3]。
   4. 高层建筑排水量大，管道长，管道中存在较大的压力波动。因此，在设计排水管时，需要加大系统排水量，以此来降低排水的噪音，保证排水能力提升，可以实施通气立管的设计^[4]。
2. 高层建筑的给水设计要点
   1. 管材的选择

给水管道材料过去常用热镀锌钢管，但容易腐蚀，不能满足现代生活用水更高的水质卫生标准，所以逐渐被塑料管取代。与金属管道相比，塑料管具有重量轻、耐压强度高、管阻小、耐腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。高层建筑给水立管不宜采用塑料管，建议采用钢塑复合管，住宅入户固安建议采用聚丙烯管（PP-R管）^[5]。管材的选择应根据技术和经济的要求进行多方比较，技术上应考虑压力、温度、使用环境、安装方法等，经济方面应结合业主要求和建筑类型。

• 1. 给水方式的确定

现在高层建筑中常用的增压供水设备有：高位水箱供水、气压水箱供水及无水箱变频泵供水。设计时要根据建筑结构特点，选择供水方式。必须遵循“经济合理，运行可靠”的原则。高层建筑的增压和供水方式尤为重要，若发生停水等事故，影响较严重，选择合理的供水形式对高层建筑使用时的正常用水十分关键。

• 1. 竖向分区的设计

高层建筑给水分区是指按建筑物的垂直方向，合理划分为几个供水区，各分区都有完整的给水系统。在进行设计时，需要对相应市政给水管网的接入点管径和压力进行了解和掌握^[6]，确定分区范围时应充分利用室外给水管网的压力，并使各区最低卫生器具或用水设备配水装置处的静水压力小于产品标准中规定的允许工作压力。合理的划分供水区，可以使给水系统的运行、使用、维护、管理更加方便，投资更有效。

• 1. 管道及设备的布置

在设计时，给排水设计人员需要合理控制高层建筑给排水管道间的距离，同时，结合建筑内部的结构特点，缩短厨房与卫生间的管道距离，以利于居民方便用水，也能够在一定程度上减少水资源的浪费^[7]。对于管道设备的布置，应在满足用户对水量和水压的要求下，通过合理地设计管路和管径，减少不必要的管网投资。

1. 高层建筑的排水设计要点
   1. 排水管道的布置

应在设计之初，掌握排水管道的具体走向，同时根据整体布置与管线埋设要求来具体设计排水管线。污水腐蚀性比较强，最好选用加厚塑料管材或优质金属管材，充分保障排水管路质量，避免在长期使用中，出现各种质量问题。

• 1. 排水系统的选择

高层建筑的排水主要有生活污水、生活废水和雨水，对于高层建筑排水系统设计而言，排水系统为雨污分流，对于室内卫生的排水管要在避难层处设置消能乙字弯，从而有限避免底部压力过大问题^[8]。分流排放有助于循环水的二次回收利用，但需综合考虑经济和技术限制。通常排水方式的选择需以政府的规定和规范的要求为准。

• 1. 设置通气立管

布置通气管道能减少排气管中不利气体的影响，使排水系统中水压平衡，能够正常流通。涉及消防安全的排气管道必须采用非燃性材料，并加入防火部件中^[9]，有效预通过排风道引起的大面积火灾。

• 1. 水力计算

给排水管道设计时需要选用合理的流速，对局部压力较高的管道要采用减压阀保证管道内压力合适^[10]，以免过大水流冲击对管道造成危害。

1. 高层建筑的消防设计要点
   1. 消防水池的设计

在建设消防水池时，要根据火灾最长延续时间内，室内的消防用水总量以及市政供水的进水量来合理设计消防水池的容积，并保证消防水池接入水泵间的引入管和水泵至各个消防管道的供水管均不少于两条，确保火灾发生时供水稳定可靠。

为了避免消防水池的水资源浪费，可以让消防和生活用水共用一个水池，但必须合理增加消防用水的储量，消防出水口也必须处于生活用水出水口之下。若建筑要求较高，则设计人员要将消防水池与生活水池分别设计，避免居民生活用水出现污染^[11]。

• 1. 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统要配合水泵结合设备使用，应结合空间环境和火灾用水量，设置自动喷水灭火系统的数量，并对水泵扬程进行计算核对，确定好配水管入口处的压力，以便于进行减压设计。对于高层建筑，在一些易发生火灾的地方，设置火灾报警系统和自动喷淋系统，能尽早发现着火点，及时采取有效措施。

对于室外，可以在高层建筑外设置雨淋系统，这能达到良好的灭火效果^[12]。

• 1. 消火栓系统

高层建筑消火栓的分布必须严格遵守《高层民用建筑设计防火规范》。根据水枪的充实水柱长度，可确定消火栓的保护半径，但不能简单用画圆的方式来确定消火栓的位置^[13]，要综合考虑建筑的空间结构等因素。

• 1. 科学布置消防管网

目前，我国在高层建筑给排水消防设计中一般采用环状管网布置方法，需要在管网周围的适当位置布置消火栓及消防立管。为满足消防系统的灭火需求，提高供水方式的安全性，设计人员需要以水平环路设计方式将消防干管底部与顶部连接在一起，将其立面形成竖直环路^[14]。设计中可结合实际情况，适当调整消防管网布置方式和形状。

5.结语：随着科学技术的不断发展，对于高层建筑的给排水消防设计要求也更加严格。为了适应社会更要的要求，设计者应深入了解给排水消防设计特点，不断学习，结合经验，拓展思路，优化设计，保证给排水消防设计的科学与合理性，提高整体高层建筑性能^[15]，切实保障群众的生命财产安全，提升用户满意度。

参考文献

[1] 杨盼盼. 高层建筑给排水消防设计方法探析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, 312(30): 20.

[2] 程磊. 高层建筑给排水设计的要点研究[J]. 工程建设与设计, 2019, 402(4): 92-93.

[3] 刘鹏程. 高层民用建筑消防给水设计关键问题探讨[J]. 居舍, 2020(16): 111-112.

[4] 徐军丽. 高层建筑给排水设计要点分析[J]. 智能城市, 2020, 6(9): 52-53.

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