关于高层建筑给排水与消防给水系统设计的探讨

小清新：高层建筑    给排水    消防给水    设计

一、高层民用建筑消火栓给水系统

1.建筑高度与系统类型

    (1)建筑高度小于50m消火栓系统不分。区,2台消防泵(1用1备),上下成水平环管。如有困难(长条形建筑),也可采用纵向环管代替上下水平环管。(2)建筑高度大于50m且小于100m(分高低两区)。①高低区各用2台消防泵、低区采用比例式减压阀的方式。优点是:任一区系统维修时另一区系统能正常工作,采用比例式减压阀则可免除低区消防水箱,当分界面发生火灾时,高低区消防泵同时启动,两个系统均能在设计工况下运行;缺点是:消防泵多,占地大,电负荷安装容量大。②高、低区合用2台双出口消防泵、低区采用比例式减压阀的方式。此系统的优点是:消防泵数量少、占地也小、电负荷安装容量小;缺点是:高、低区共用部分(如水泵)多,当该部分发生故障或维修时,高、低区消火栓给水系统均不能正常工作;当分界面发生火灾时,双出口消防泵扬程会发生变动,高区将超过铭牌扬程,低区则会低于铭牌扬程,设计中要注意这一点并采取相应的有效措施,并选用优质泵及阀门等来提高系统的安全可靠性。③低区采用消防减压水箱的方式。采用此系统时,低区消防减压水箱首先要求能方便设置,容量宜为10m3,并配有可靠的水位控制阀,作溢流报警和超低水位报警,运行状况在消防控制中心能监视和遥控。采用消防减压水箱与比例式减压阀相比,其优点是:供水安全性好,当屋顶消防水箱清洗或其他原因停用时,仅高区系统不能正常工作,但低区系统仍能正常工作。缺点是:该水箱占地大,有的工程难以布置,该水箱以下3层的消火栓只能由高区供水,造成高低区消防立管重复占地的现象。(3)建筑高度超过 100m建筑高度超过100m,一般分 3个或 4个区。如高、中、低 3个消火栓给水系统,低区下面几层可直接采用减压稳压式消火栓,各区独立,即共配6台消防泵(2台一级、1用1备),各区均上下成水平环管,各自设消防水泵接合器。当建筑高度超过当地消防车水泵的供水扬程时,其超过部分应独立设消防水泵接合器,该部分可采用水泵串联方式解决,系统复杂些,在设计中应注意;当建筑高度超过250m时,应提交国家消防主管部门专题研究论证后,依据审批意见作具体设计。

二、 居住小区2种加压供水方式的分析和比较

    市政水压不能满足整个小区的生活、消防、自喷供水的水压要求时,宜采用小区集中加压方式。此时小区尽量采用2路进水(或准 2路进水 )方式 ,市政给水管在小区成环状管,并布置室外消火栓,由市政水压供室外消防用水、小区低区生活用水和集中加压泵房水池进水。

 1、集中加压泵房、水池方式

    这种方式水池较大,高压生活供水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统一般彼此独立,各设泵组及其稳压供水设备。其中高区生活供水系统宜采用变频调速供水设备,消火栓给水系统设2台消防泵,1用1备 ,并配气压给水设备稳压 ,由各单体内消火栓箱水泵启动按钮启动,室外消火栓给水管应为环管,2台消防泵分别接入环管。自动喷水灭火系统由2台自喷泵(1用1备)和1套气压供水设备组成,灭火时间为1h,室外管网可为枝状 ,自喷泵的启动由每个建筑的湿式报警阀上的压力信号控制启动,1h后自动停泵。采用本方式时,消防泵、自喷泵及其中稳压供水设备均为2路供电。

2、高位水塔集中供水方式

    这种方式只需在水塔下面设1个小水池和2台给水泵(1用1备),该水泵流量应大于小区高区生活给水系统最大小时用水量。高区生活给水系统、消火栓给水系统、自喷系统在室外可以合并共用,但在每单体接入各系统时应分别安装管道倒流防止器,并在其后接水泵接合器。

3、分析比较

    两种加压供水方式均为单体内消火栓给水系统、自动喷/水灭火系统分别接水泵接合器,消防车加压仅对该单体相应系统加压。室外管网与室内系统接口处均应安装管道倒流防止器。集中加压泵房供水方式的优点是:该泵房可布置在地下,对小区来说较为美观,也方便施工和管理,工期短。缺点是:为临时高压系统,要设屋顶水箱;高位水塔供水方式的优点是:为常高压系统、消防安全性高,室外管网简单,无需备用发电机。该方式可避开因变频器和消防泵的质量问题而产生的严重危害,当该小区有山或只有一栋较高的建筑时,更为合适。

三、室内消火栓设置问题

    对于高层居住建筑,不论是单元式还是塔式,为了控制公摊面积,公共部分面积都很小,消火栓的设置位置很难找,业主和建筑专业都不希望设置很多消火栓，这个问题就表现的尤为突出，特别是一梯两户的住宅,如果消防电梯前室消火栓不能计入本楼层消火栓数量,就至少要找两处位置设置消火栓,不设双栓时要找三处位置。 这对设计来说是相当困难的。 必须要解决的就是消防电梯前室消火栓能否计入本楼层消火栓数量。 笔者在设计中，对于高层居住建筑设计时，一般把此消防电梯前室消火栓计入本层室内消火栓总数， 而对于高层公共建筑，通常将其视为消防电梯间前室专用，而不计入本层室内消火栓总数。 消防电梯前室消火栓能否计入本楼层消火栓数量。 对于此问题,希望规范下次修订时能有明确的规定,使设计人员有一个统一的标准。

四、高层建筑自动喷水灭火系统设计

    1、报警阀的进出口 ，均应设置信号阀 ，出口设置信号阀或带锁具的阀门，目的是为了防止误操作。 报警阀组中水力警铃设置在何处，设计中应交代清楚，避免施工方误解。

    2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压《自喷规范》规定：“管道直径应经水力计算确定 。 配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。 轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于 0.4MPa。 笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa（最不利喷头工作压力按 0.05MPa 计 ），由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素，故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于 0.4MPa。 因而在设计时，在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事， 应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程， 并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。 对于高层建筑，在满足最顶层水压时，往往底部几层需要减压。

结语：

当前城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展,由于这些建筑存在人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等共性,一旦发生火灾,将给国家财产人民生命带来巨大损失。 为了确保建筑消防设施能有效的控制和扑灭火灾,作为建设设计人员,应该及时学习新规范,及时了解给水排水新动态,共同提高设计质量,如有不妥之处,欢迎批评指正。文章来源——海内论坛:www.hnlt.org

参考文献：

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[2]赵青华.关于高层民用建筑消防设计与实践问题研究[J].中国水运.2008,05:184-185.

 

[3]赵思睿.高层民用建筑消防设计中应注意的几个问题探讨[J].科技传播.2010,11:39-40.

 

[4]周克红，马 林.高层民用建筑消防设计中的体会[J].科技向导.2010,24:238-239.