简析高层建筑消防给排水设计实践与探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 168 简析高层建筑消防给排水设计实践与探讨 吕 露 张 鹏 中机中联工程有限公司，重庆 400000 摘要：摘要：高层建筑消防给排水设计需要考虑多方面的因素，主要包括人员疏散、消防安全、供水和排水等问题。在设计过程中，需要充分了解建筑物结构和使用情况，并结合相关法规和标准，合理选用材料和设备，科学设计火灾自动报警系统、室内消火栓系统、防烟排烟系统等消防设施，并设计合理的供水和排水系统。同时，也需要考虑施工、验收和维护保养等环节，确保整个设计方案能够得到有效实施和维护。最终目的是保证建筑物和人员的生命财产安全。关键词：关键词：高层建筑消防；排水设计；实践探讨 中图分类号：中图分类号：TU972 高层建筑由于火灾具有火势蔓延快、疏散困难和扑救难度大的特点，由于高楼结构复杂、人员密集，一旦失火难以控制和逃离。因此消防给排水设计是保障高层建筑建设和日常使用安全的重要组成部分。在高层建筑的总体规划和建设过程中，消防给排水系统的设计和建设必须符合相关的法律及规范要求，同时兼顾实用性、经济性和可靠性。高层建筑消防给排水设计是建筑工程中至关重要的一环，其设计必须建立在法律、规范和安全性等多个方面的基础之上，才能最终实现高层建筑的消防安全保障。1 高层建筑消防给排水设计实践 1.1 消火栓给水系统设计 高层建筑消防给水系统是保证在火灾发生时能够迅速有效地进行灭火的重要组成部分，其设计应该考虑到消防水源的选择、水压稳定性、水源供应的可靠性及水泵的选型等问题。一般情况下，消防给水系统应至少包括两种类型的消防系统：一个是室内消火栓系统，另一种是室外消火栓给水系统。消火栓系统用于建筑物内部火灾的初期扑救，系统由水源，水泵，管路和喷头组成，在发生火灾时，消防员可以通过消火栓接口与系统连接，利用喷头将水喷洒到着火点进行扑灭，高层建筑物的室内消火栓系统是非常重要的防火设施，能在短时间内控制并扑灭起初阶段的火灾，保障人们的生命财产安全。由于建筑较高，市政给水压力一般无法满足室内消防系统的给水压力，因此一般室内消防系统均由设置在消防水池内的消防水源1供给。在设计消防给水系统时，还需要考虑到消防水源的选址、管道敷设路线、管径选择等问题，并根据各种情况进行适当的优化设计。对于消防水泵的选型，一般需要考虑到水泵的流量、扬程、水泵效率等因素，以及水泵的备用性、可靠性等问题。此外，设计消防给水系统时还需要考虑到消防水泵房的防火设计及室内通风、排气等问题。高层建筑消防给水系统的设计应该依据消防规范，并应充分考虑到实际情况，量身设计，确保当火灾发生时能够迅速、有效地进行灭火，保障人们的生命和财产安全。1.2 消防排水系统设计 消防排水系统主要包括垂直排水管和消防水泵。在高层建筑中，由于建筑高度较高，所以排水管道的设计和施工必须考虑到管道支承、裸露长度、管道弯曲等因素。相应的，针对高层建筑，应该选择适合的消防水泵和排水管径，来解决排水和引水的问题。（1）消防排水系统的需求分析：根据建筑的规模、功能以及所在位置等因素，分析消防排水系统的当前需求；并应根据规范要求和消防安全标准，对消防排水系统的运行条件和安全管理做出明确规定，以方便日后维护和管理。（2）消防排水系统的设计原则：按照国家消防法、建设工程消防设施设计标准等消防法规规定，制定合理可行的设计方案和工艺要求，保证其在火灾发生时应用可以达到预期的效果。（3）消防排水系统的管道布局设计：考虑到排水中国科技期刊数据库 工业 A 169 方向、水平、竖直度、排水口底部高度等因素，对消防排水系统的管道布局进行详细设计，确保不影响建筑物功能，并能够满足消防设施的要求。（4）消防排水系统的材料选型：选择符合消防安全标准、良好的耐久性、抗老化性、耐冲击性等管道材质，确保消防排水系统的安全、稳定、易于管理和维护。（5）消防排水系统的泵房及配备火控室：尽可能在高层建筑顶部或者靠近消防主干道上配备消防供水泵房，严格控制泵房内的操作规范和安全卫生条件，随时保障消防水源，并配置完善的火控室进行监控和控制。（6）消防排水系统使用的消防设备选型：根据所在楼层的高度、消防水源满足量、使用情况等因素，选用符合规范和标准的消防设备和器材，例如卷扬式落地式消防水枪、消防水带、水分配器等，以备不时之需。（7）消防排水系统的修缮与检查：定期对整个消防排水系统进行维修及保养，清理污垢，清洗不畅通的消防管路或器材，并根据规定要求进行消防排水设备的检测，以确保整个系统在平时运行的可靠性和高效性。1.3 自动喷淋系统设计 自动控制消防喷淋系统是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火灾报警信号的消防灭火设施。自动喷淋灭火系统具有自动喷水、自动报警和初期火灾降温等优点,并且可以和其他消防设施同步联动工作，因此能有效控制、扑灭初期火灾。保证火势不蔓延到其他区域2。自动喷淋系统主要由报警阀，消防水泵，配水管网，已经屋顶消防水箱组合；喷淋系统为湿式喷淋系统、干式喷淋系统、预作用系统以及雨淋系统。最常用的就是湿式喷淋系统，喷淋系统整个管道内充满水，一旦着火，能够立即启动。对火灾进行扑灭。平时屋顶消防水箱装满水，当发生火灾时喷头在温度达到一定温度后（一般是 68C），喷头的末端玻璃破裂，管内的水在屋顶消防水箱的作用下自动喷出，这时湿式报警阀会自动打开，阀内的压力开关自动打开，而这个压力开关有根信号线和消防泵连锁，泵就自动启动；同时由于水箱出水管设有流量开关，流量开关在流量1.3L/s 时开启，也会连锁消防主泵进行启动。然后喷淋泵把水池的水通过管道提供到管网，整个消防系统开始工作。对于高层建筑而言，由于火势蔓延快，火灾危险性大，消火栓系统需要专业人员来对火灾进行扑救，需要一定的时间。所以自动喷淋系统是高层建筑中最重要的灭火方式，尤其用于控制初期火灾，阻止火灾蔓延上有非常高的效率。1.4 消防管道布局设计 消防管道的布局应该可以满足建筑全场地面和隐蔽区域的消火栓指标和自动喷水灭火系统需要，以及在室内疏散、抢险救援等相关环节中的应急需求。高层建筑消防给排水设计是建筑物安全的重要组成部分，需要根据建筑结构、实际业务需求和现场环境，采用科学的设计理念和相应的技术手段来实施。消防管道的布局设计其主要作用是为建筑内的消防水源提供途径并保障消防水力系统的正常使用。在设计消防管道的布局时，需要结合建筑的平面布局和立面构造进行分析，确定管道走向、分支方式、接口位置和走廊通道等一系列细节问题。此外，考虑到经济性和可操作性问题，消防管道的布局应尽量保证简洁明了，易于穿设施并便于维护。同时，消防管道的尺寸、材料等参数也需要根据实际使用情况进行科学合理的设置，在满足建筑消防水源供应需求的前提下，尽可能地减少资源消耗和成本开支。2 高层建筑消防给排水设计要点 2.1 消防供水系统设计要点 高层建筑设有消防给水系统时应采取消防排水措施。在消防水泵房、设有消防给水系统的地下室、消防电梯的井底及仓库等建筑内应布置消防排水设施，以满足系统调试和日常维护管理时的排水，防范和控制因消防排水而产生的次生灾害。（1）满足消防水源要求：消防供水系统需要满足当地标准对于消防水源的要求，包括水源的数量、流量、压力等指标。（2）设计合理的水泵房：水泵房的设计应根据实际情况进行选择，同时需要考虑到水泵的数量、功率、自备电源配置等因素，以保证水泵正常运行。（3）管道布局合理：高层建筑的消防供水系统管道一般采用独立布置的方式，需要根据建筑物的结构特点进行设计。（4）配置消火栓、喷淋等设备：消火栓、喷淋等中国科技期刊数据库 工业 A 170 设备的配置需满足消防要求，并需要与建筑物的防火分区相匹配。（5）选择合适的水源：高层建筑一般选择城市自来水作为消防供水系统的主要水源，同时需要考虑备用水源的选择。（6）考虑防冻措施：在寒冷地区，如果消防供水系统未能采取必要的防冻措施，可能会导致管道冻裂等问题，影响消防供水系统的正常使用。（7）系统可靠性：消防供水系统应采用成熟可靠的技术和设备，同时需要充分考虑防范故障、备份措施等问题，确保系统可靠性和稳定性。2.2 消防水泵房设计要点（1）选址和空间布局：消防水泵房应该选在易于接近，并且不易被火灾侵袭的地方，必须与建筑物有合适的距离。同时，需要考虑水泵房内部的空间布局，包括设备的摆放、通道的设置、疏散通道、安全出口等问题3。（2）设备选择：消防水泵房的设备一般包括泵、水箱、控制设备、管道等，必须符合相关标准和规定，能够保证水压稳定、输水量大、使用寿命长，以及操作简单、可靠性高等特点。另外，需要为水泵房配备备用电源和备用泵等应急设施，以确保在断电或者其他情况下，消防用水不会中断。（3）消防供水系统设计：消防供水系统要求水源充足、水压稳定、水质优良等，在设计时要根据建筑物高度、管道长度、水压等因素综合考虑，合理配置消防用水管道，并设置压力计、水质监测等设备，以及配备自动喷洒系统、喷雾系统等灭火设施。（4）安全措施：为了确保消防水泵房的安全运行，需要采取有效措施，如设置火灾报警器、自动灭火装置、防火门、防盗网、视频监控等设备。（5）维护管理：消防水泵房作为重要的消防设施，必须定期进行检查和维护，确保设备的正常运行。一般来说，每月要组织一次全面检查，并定期进行演练和测试，以保持设备的状态良好，确保在火灾发生时设备能够快速响应。2.3 消防排水系统设计要点（1）根据规范选择材料：消防给排水管道应选择符合国家标准的消防用管材料，如钢、铜、PVC、PP 等，确保管道质量。（2）管道数量和口径：应根据建筑物布局及使用性质、火灾难度等因素，合理配置消防给水管道和排水管道的数量、口径。消防给水管道的数量应能够满足建筑内消防设施的联合供水要求，排水管道的数量和口径应适宜，以便在火灾发生时迅速排放大量水源。（3）设计消防水池：在高层建筑中，消防水池为保证消防给水的重要设施之一。应对消防水池的位置、容积、工作水位等进行合理设计，以确保消火时产生的大量水源能够及时利用。（4）设计防倒虹措施：在设计消防给水管道过程中，应考虑到可能出现的真空吸塌问题，制定相应的防倒虹措施，如设置消防水幕或安装反虹器等。（5）固定技术：应保证消防管道固定稳定、排水畅通等性能，避免管道振动，影响消防设施的正常运行4。（6）勾画配管计划:在配管计划中应明确管线布局和管道角度，管路之间不得随意穿插，确保消防给排水管道的垂直度以及压力的合理使用。（7）定期检查：在高层建筑中，经常进行消防管道及附件的检查，确保消防设施的正常使用并及时发现和排除隐患。2.4 消火栓系统设计要点（1）选择合适的消火栓类型和数量：应根据建筑物高度、面积、使用性质等因素，选择不同型号和数量的消火栓，并确保其能够满足建筑物内外火灾灭火的需要。（2）设计适当的消火栓管道：设计消火栓系统时，应充分考虑消防车辆到达现场后的配合使用情况，管道口径、材料、连接方式等应符合国家标准和相关规定。（3）布置合理的消火栓组合与分区控制：在建筑物内部，应根据楼层和消防控制区域以及区域大小等因素，合理布置消火栓，将每个区域的布局划分为各自独立的消防控制区域，实现灭火指挥的目的。（4）实现消火栓系统动态监控：利用物联网、云计算等技术手段结合传感器等装备，实现消火栓系统的实时监测和动态管理，便于及时处理故障，确保消防设施的正常运行。（5）建立健全的消火栓系统运维管理制度：围绕消防栓的管理、使用、检验、维修等方面，建立一套完善的运维管理制度，以确保消火栓系统一旦出现故障中国科技期刊数据库 工业 A 171 或异常情况，能够及时处理，保障消防安全。2.5 消防给排水管道设计要点 高层建筑消防排水系统的设计是确保在火灾发生时，能够迅速有效地排出火灾场所和其他区域积水，从而避免火灾扩散和破坏建筑物结构的重要措施。（1）排水系统配置：消防排水系统主要包括消防排水管、逆止阀、进水阀、消防栓、消防卷盘等组成部分，需要根据不同场所和情况来配置不同的消防排水系统。排水系统应该具有供水稳定、排水迅速、易于扩展等特点。（2）排水管的设备规格：排水管的设备规格应该根据建筑物高度、火灾风险评估等因素来确定，以确保排水管的容量足够、排水能力强。（3）排水井和消防栓位置的设置：排水井应该位于易于引导水流的位置，且在楼层之间布置，以便消防人员快速进行灭火排水；消防栓应该位于易于消防车辆接近的地方，并且与火源距离要保持一定的距离5。（4）排水管路的倾斜：排水管路的倾斜以保证水能顺利流动，通常要满足每米倾斜不小于 2 毫米。（5）排水管道周围管道、隔板等的防火措施：排水管道周围应该设置有效的防火限制，如设置隔离带、隔板等防火设施，防止火灾扩散。（6）消防栓、消防卷盘的水压测试和定期检查：消防栓、消防卷盘、进口阀门等设施需要定期进行水压测试和检查，并保持完好，以确保在火灾发生时设施可以正常使用，排水系统可以迅速排水。高层建筑消防排水系统的设计应该符合消防规范，并根据具体情况进行量身订制，保证在火灾发生时能够快速有效地排水。3 结语 在高层建筑消防给排水设计中，安全第一是我们的首要原则。合理的设计方案、科学的技术手段和精良的材料设备，同时，整个设计过程中的施工、验收和维护保养等环节，也需要遵循相关法规和标准，严格按照流程来进行处理。建筑消防给排水设计需要针对特定情况进行不同的优化，不可盲目套用通用方案，保证建筑物和人员的生命财产安全 参考文献 1王翠.高层建筑给排水消防设计要点研究J.居业,2023(04):142-144.2杨婕.高层建筑给排水消防设计关键技术的应用探究J.居业,2023(01):149-151.3徐佩佩.高层建筑给排水消防系统的设计及注意事项J.四川水泥,2022(12):88-90.4李权.高层建筑消防给排水设计实践与探讨J.居舍,2020(35):163-164.5龙海.高层建筑消防给排水设计实践与探讨J.科技创新与应用,2020(28):88-89.