摘要：随着社会和城市化进程的不断发展,城市高层建筑也迅速的发展起来。高层建筑有别于多建筑、高度大、功能复杂、用水要求高，排水量大等特点，本文以某工程实例为对象，以多年工作经验为基础，具体分析了某高层建筑的给排水和消防设计。
关键词：高层建筑;给排水;消防设计
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
1 工程案例
某工程总建筑面积约124100m2，主楼高52层，地面以上高度145.60m，地下室共二层。
2 高层建筑生活供水方式
高层建筑不同于其他建筑，具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点，超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层兼设备层，可利用避难层设置中间转输水箱供水。基本上可以30层（差不多100 m以内）设成一个大区，这样有两种做法：
(1)每个大区在避难层（首个大区在地下室）设四套变频泵分四个小区往上供水。
(2)每个大区在避难层（首个大区在地下室）设两套变频泵分两个小区往上供15层，同时采用重力流往下供15层（首个大区没有此情况）中间转输水箱兼高位重力水箱。可以满足每个用水点水压在0.5～0.5MPa之间。变频泵采用压力自动控制，而转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。住宅的避难层设的比较少，一般也可以这样设计。采用上述系统给水设备及管材最大承压一般为30层的高度，系统承压不会超过1.6MPa，目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。
3 生活热水系统
建筑热水用水点为综合楼的客房、洗浴及各个卫生间。热水的最高日用水量为24m3/d。在地下室的锅炉房内设燃气锅炉一台供应热水，在屋顶设备间设热水贮罐一个，贮存4.5 m3热水。采用机械全循环，为同程式热水供应系统。在热水贮罐上设温控阀，在不用水的情况下，贮罐内水温降低到设定值时，即启动循环泵对系统进行循环，以保证热水供应温度始终满足设定值。
4 排水系统
因本建筑涉及到中水系统，故排水系统采用污废水分流制，其生活污水与废水各采用一套管道系统收集排出建筑。地下室地面渗漏水、制冷机冷凝水、泵房排水、坡道雨水、消防排水等清洁废水分别由集水坑汇集后由潜污泵提升排出，水泵由液位控制启停。污水排至庭院污水管网后，经化粪池处理后再排入市政管网。废水排至庭院废水管网后，收集进入调节池作为中水原水。调节池设有溢流管，当中水原水量大于用水量时，多余部分可直接排至污水管网。这样既可保证中水水量始终满足使用要求，又不会因为中水原水量大于用水量而产生污水外溢的情况。
屋面雨水采用内排水系统，排至室外雨水管道。室外采用雨污分流制，雨水经管道收集后排入市政雨水管网。
5 灭火器的设置
灭火器的配置按中危险级设计。采用5A级灭火器，灭火剂均为磷酸铵盐干粉。在变配电室、消防控制中心、电话机旁设置无管路气体灭火系统。
6 消火给水系统
6.1消火栓给水系统
室外消防管网采用低压制，呈环状设置，共设四个地上式室外消火栓。室内消防系统共设8套地上式水泵接合器，其中接消火栓系统6 套，接自动喷水系统2 套。室内消火栓系统用水量40l/s，火灾延续时间3 小时。室内消火栓给水管网成环状布置。竖向分为四个个区，每个区最低层消火栓口的静水压力不大于0.80MPa。消火栓口的出水压力大于0.50MPa 时，采用减压稳压消火栓。Ⅰ区：地下二层~ 八层Ⅱ区：九层~ 二十四层Ⅲ区：二十五层~ 三十七层Ⅳ区: 四十层~五十二层Ⅰ、Ⅱ区为低区，设一组消防泵供水；Ⅲ、Ⅳ区高区，另设一组消防泵供水。Ⅰ、Ⅱ区和Ⅲ、Ⅳ区之间分别设置减压阀减压。
在地下一层设置消防水池。消防水池有效容积532m3，分为两格。在52 层屋顶设消防水箱，有效容积18m3。地下一层消防水泵房内设置消火栓加压泵，高低区消防主泵均为三台，两用一备。发生火灾时先启动一台消防泵，当供水压力不能满足要求时再启动第二台消防泵。在屋顶设备房设消防专用气压供水设备，以保证最高几层消防管网的压力。各层消火栓设置保证防护面积内任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达，充实水柱为13m。
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045－95，2005年版）以下简称“高规”第1.05条规定，当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。所以超过250m的超高层建筑防火措施可以参考“高规”设计，然后提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
对100～250m的建筑基本就是按照“高规”进行防火设计了。消火栓按规范列表取值，并设置消火栓箱；喷淋按“高规”第7.61条设计。目前我们的水泵、阀门、管材都可以达到2.5 MPa，当然管材要选无缝钢管为宜。这样一般100～150 m之间的建筑可以在地下室设水池泵房，因高低区供水的压力差别比较大，笔者建议宜分开设置水泵供水。水泵按高低区分开设，这时水泵的控制可能高低区同时启动，电气设计要考虑高低区水泵同时启动的可能。150～250 m之间的建筑采用转输水箱供水。250 m以上建筑可以结合结构的安全设置消防给水系统，一般建筑高度达到一定的高度时结构要考虑防止晃动，这时要把消防水箱设置在屋顶，这样100 m以下按我们正常的高层建筑设计消防给水系统，100 m以上采用屋顶水箱常高压给水系统（生活给水也可以这样考虑）供水，屋顶最高几层压力不足采用局部加压；同样，要考虑高低区同时启动系统的可能。
6.2自动喷水灭火系统
该建筑火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/min·m2，作用面积为160m2。一～十层均采用湿式系统，地下室汽车库采用预作用系统。除十层的厨房采用93℃闭式喷头以外，其余部分均采用68℃闭式喷头。自动喷水灭火系统采用一个供水分区。地下室设智能型喷淋泵三台，两用一备。湿式系统与预作用系统共用一套消防泵，泵后分别接各自系统的报警阀。每层均设有水流指示器，在喷淋立管的顶端设自动跑气阀。在屋顶水箱间设有喷淋稳压泵两台，一用一备，及一台气压罐，泵后管道接至地下消防泵房报警阀前的环形管道。自动喷水灭火系统设水泵接合器两套。
6.3卷帘保护系统
在建筑首层和二层有一处设有防火卷帘的共享空间。在防火卷帘两侧，设闭式加密喷头对卷帘进行防护冷却。加密喷头的喷水时间不低于3小时，喷水强度不小于0.5L/s·m，喷头间距在2.0m~2.5m，喷头距卷帘的距离为0.5m。消防泵房内设智能型卷帘保护消防泵三台，两用一备。卷帘保护系统设水泵接合器两套。
6.4水喷雾系统
该建筑的空调系统采用直燃机制冷，直燃机与热水锅炉均设于地下室的制冷机房内。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001年版），制冷机房应设水喷雾灭火系统。设计目的为防护冷却，设计喷水强度为9L/min·m2，持续喷水时间为6小时。喷头采用水雾喷头，水雾喷头的布置考虑使水雾直接喷射和覆盖保护对象。在消防泵房设有水雾泵两台，一用一备，系统设雨淋阀。因为水雾喷头的喷口较标准喷头小，故阀前应设过滤器，以防水雾喷头被水中的杂质堵塞，影响灭火效果。
在设计过程中，建设单位认为消防水池偏大。为解决这一问题，在与消防部门研究后，决定将制冷机房的水喷雾系统改为二氧化碳灭火系统。
7 结语
总之，作为给排水设计人员应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求
