发布时间：2022-02-04 19:14:02
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的消防给水设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
1 建筑室内给排水消防设计存在的问题
1.1 室内排水设计的问题
1.1.1 布置方式
因为楼板得配置较多的孔洞，特别是卫生间地面，因此不仅影响了楼板的整体性，还加大了防水施工的难度，除此之外，在使用过程中易发生渗漏。这是由于排水管与楼板属于不同材质，使得他们的膨胀系数不同。若温度发生变化时，在它们的膨胀系数不同的情况下，一定时间段后，排水管与楼板交接处的防水层极易开裂，造成渗漏，最终影响人们的日常生活。
1.1.2 地漏
我国室内建筑设计中已经禁止设置钟罩式地漏，但是家庭装修以及个别项目中仍然有使用这种地漏的情况，因为钟罩式地漏是一种水封式地漏，由于地面不常积水，长时间没有补水水封就会蒸发掉。而地漏低于地面导致一些灰尘和垃圾很容易进入地漏。最终水封式地漏会由于堵塞和水封的蒸发而丧失排水和阻隔下水道的功能。所以现行的建筑给排水设计规范已禁止使用。
1.1.3 噪音
居民家庭生活需要的宁静和温馨氛围会被排水立管和横管产生的噪音破坏，且它的负面影响在居民学习、创作、思考、睡眠期间较为显著。除此之外，上层用水对下层用户也会产生有噪音影响。随着居民生活水平的提高，用户的各种卫生器具使用频率也随之增长，排水量和频次相应增加，则噪音污染也将相应加重。
1.2 建筑室内消防系统的问题
室内消防系统仍以消火栓系统为主，现行《建筑设计防火规范》中加大了对自动喷淋灭火系统的设置范围，部分较重要的公共场所自动喷水灭火系统为强制性条款。室内消防栓由于水压及操作的问题，发生火灾后主要是为专业消防队员使用，是一种被动灭火措施。消火栓系统减压阀的设计问题常常出现在减压阀的型号选择上，设计师没有选择采用分区给排水系统，从而避免消防给水系统布置过于复杂。取而代之的是选用减压稳压型消火栓，很少计算减压稳压型消火栓的孔板孔径，那么消火栓出口的水压可能会偏高或偏低，从而不能满足设计规范的要求，也对有效灭火造成隐患。
2 加强建筑室内给排水消防设计的措施
2.1 建筑室内给排水设计的措施
2.1.1 针对地漏水封的设置
防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境，不过这一问题在排水设计过程却十分简陋，甚至被忽略，一些单位为了实现低投入，地漏的选择上以价格最低为标准，价格低的地漏的水封程度也不高，达不到 3cm 的要求，而排水过程中对于水封的状态也是不稳定的，因为负压和正压的影响，就会导致异味气体渗入屋内，就是居民常常闻到的臭味，这种状况在使用吸油烟机等设备的时候更为明显，这是水封出现问题所导致的，一些厨房中的地漏装置因为水封枯竭，最好使用高水封或者更换地漏品牌，如果排水需要不高的地方，可以放弃使用地漏。
2.1.2 给水管的敷设
目前，新建住宅中一厨两卫已很普遍，且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。《建筑给水排水设计规范》第 3.5.18 条规定，给水支管宜敷设在楼（地）面的找平层或沿墙敷设在管槽内，敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于 25mm。但是，如果对象为超过两个用水点的情况，就会出现外径大于 25mm的现象，所以，为了实现最终的状态，出水支管进入到居民家里之后就要连上分水器。而整体上都属于墙体内部的暗性构造。这样以来就能充分控制直径，使其小于 25mm。不过，应当特别注意的是，在找平层进行管路设置的时候，可以在施工的地点制作较为明显而稳定的标记。这样住户在使用和居住的时候就会注意，不会误碰管道。产生破坏。
2.1.3 管道噪音排水管的水流呈不充盈和重力流状态，噪音难免，且受管道材质影响。试验资料表明，DN100 管当流量为2.7L/s 时铸铁管噪音值为 46.5dB，PVC-U 管噪音值为 58dB，故在要求安静的高档房间内（睡房除外），宜选用柔性连接铸铁管。新产品芯层发泡隔音 PSP 管，隔音效果好，价格略贵，也可选用。给水管道压力超过 0.3～0.4MPa 且管径≤20mm 及管路较长时，管道会产生啸叫和振动，这主要由高速水流动力与管道系统产生共振所致。综合防治措施有适当加大管径、采用曲挠橡胶接头、支架与管道接触处加橡胶垫以及加装减压阀等。但注意减压阀本身也有噪音，要经反复调试，使噪音减至最小。从前对于居民居住的出水处的设计都是要在出地面的地方装置一个可开可关的阀门。而户外小区的设计则集中某几栋建筑采用同一个地下阀门的方法。可以发现，立管底部的阀门十分重要，是不能缺少的一个部件，因为，如果发生了水管阻塞的问题，并且出现地面冒水的情况的时候可以马上停止，使得严重程度被控制在小范围内。但是，小区内设很多阀门的原因却不是一样的。管理方在行驶维修和检查工作的时候可以从外部进行关闭，这能够加快工作的便捷性，不会打扰一楼居民，实际上，下水道阻塞的问题较为常见，所以，应当设置开关阀，但是影响的住户最好在100家之内。
2.2 建筑室内消防设计的措施
2.2.1 消防泵房
消防泵房是整个消防给水系统的枢纽，水泵房内的消防给水设施在消防时能否正常启动非常重要，这对火灾的扑灭，人员的疏散极其重要。因此保证泵房的良好的日常环境也很重要。泵房设置包括排水、通风、防冻、照明等。由于考虑到建筑面积的充分利用，消防泵房一般设置在地下室，因此必须设计可靠的废水提升措施，设置自然通风或者机械通风措施，如果消防泵房冬季室内温度低于5 ℃，应考虑泵房采暖或保温等防冻措施，水泵房必要的照明也是日常巡检，保证消防泵房的正常运行的主要措施。
2.2.2 报警阀
在自动喷水灭火系统中必须采用报警阀，而不能使用电动阀一类的阀门取代。这是因为报警阀是水流控制阀，能根据火灾的发生，控制水流，并报警。不同的系统，需要不同类型的报警阀，目前报警阀可分为三种：湿式报警阀、干式报警阀、雨淋报警阀。而在预作用系统中的报警阀实际上是雨淋报警阀和专用止回阀共同组成的。
2.2.3 室内消火栓
室内消火栓即为与消防给水系统或给水系统相接，设有开关阀门和一个或多个出口被用于给消防水龙带供水的装置。在室内消火栓的选择时，也需要考虑不同使用人群，一般情况下，消火栓是供专业训练过的消防队员使用，但是在某些特殊情况下，也需要保证普通人群能安全使用，因此根据需要，可以再适当增设消防软管卷盘或轻便消防龙头。保证在消防队员来之前能有效扑灭初期火源、控制火势的扩散。而消火栓水龙带的选择必须要考虑到火灾现场情况，保证在火灾时能有空间展开水龙带。
2.2.4 消防管道
室内消防给水系统供水所采用管材和管件的工作压力应不小于系统工作压力。室内明装管道应采用热浸镀锌钢管，有特殊要求时可采用铜管、不锈钢管等。当系统工作压力不大于1.2 MPa时，采用热浸锌镀锌焊接普通钢管；大于1.2 MPa时，采用热浸镀锌焊接加厚钢管或无缝钢管。管道的连接宜采用卡箍、法兰、螺纹等方式。当管径不大于DN80mm时，应采用螺纹和沟槽连接件连接，当管径大于 DN80mm时，应采用卡箍连接、法兰连接。当安装空间较小时建议采用沟槽连接件连接。
3 结束语
建筑火灾火势蔓延迅速、扑救难度大、隐患多、事故后果严重，室内给排水更关系到居民的日常生活，如给排水出现问题，不单对物业、环境，更对居住的安全性带来危害。需要采用可靠的室内给排水、消防系统，设置有效的室内灭火系统和给排水系统。
参考文献：
关键词：工厂；消防系统；给水；喷淋；设计
中图分类号： TU976 文献标识码：A
在当今的工程建设中，消防给水系统越来越被人们重视，它的选择在整个工程设计领域占有很大比重，决定着工程建设合理性与经济性。厂房喷淋消防给水设计工作的目的在于防止和减少火灾发生，保护厂区工作人员人身财产安全，因此这里我们有必要对相关设计重点进行分析。
一、工程概况分析
近年来，随着我国经济的进一步发展，国外投资上在我国投资建厂项目越来越多，在工程设计中对消防系统的设计要求越来越严格。尤其是对外商投资厂房建设中，消防设计工作与国内其他的建筑工程而言更加严格，不仅要求消防设计要满足我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》标准要求，而且要符合国外工程联合保险系统标准，这也给整个消防设计提出了新看法。我国某一厂房在建设中总建筑面积为37000m2，其中包含了一栋单层厂房、两层办公楼和一层设备中心。由于厂房生产高技术产品但却不属于化工类产品，因此在建筑安全标准上处于丙级工业建筑。
二、系统设计参数
根据《自动喷水灭火系统设计规范》：员工中心、办公楼和设备中心的层高均小于8m，属中危险级；其中员工中心、办公楼是Ⅰ级，喷水强度6L/min・m2，作用面积160m2，可采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头；设备中心是Ⅱ级，喷水强度8L/min・m2，作用面积160m2，可采用68/74℃温级、20mm、K=116闭式喷头。在厂房设计之中，具体的厂房包含了进出货仓库、生生产车间以及办公区域三个部分，而建筑结构顶层设计主要以斜屋面为主的，建筑物整体高度为3m，檐口的高度为10m。在设计中为了方便员工进出生产车间和运输器械的进出，在厂房两边都设置了相应的走廊，在一二号出口和生产车间还设置了明显的办公区域，但是由于办公区域本身要求较小且曾高低，这一地方的喷头选择与其他环节相比较为特殊，主要采用68/74℃温级、15mm、K=80闭式喷头。仓库作为整个厂房设计标准中最危险的地方，它在设计中最高高度为12m，这就给整个设计工作的开展造成新的难题，为了更好的保证设计标准和安全，仓库屋顶直接设置了防火天花，防火天花的高度为12.2m，比屋顶高度还高出0.2m。根据我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》要求，仓库本身属于二级危险仓库，同时货品堆放往往都超过了3m，因此考虑到最快消防需求，在喷头设计上采用了早期抑制喷头，并且在充分分析仓库各项参数的基础上对喷头的工作压力做了明显的限定。喷头采用68℃温级、20mm、K=200（英制14）的ESFR喷头。流量计算如下：
最不利喷头的流量：q=K（10P）0.5=200（10×0.5）0.5=447l/min=7.45l/s。
作用面积内12只喷头的流量：Q=12q=12×7.45=89.4l/s=322m3/h。
考虑到产品的包装有可能采用发泡材料，而货品的堆积高度又超过7.5m时，需增加货架喷头；还有宽度大于0.6m的风机下需增加喷头。FM标准要求叠加这部分喷头的流量。对于工厂的喷淋系统设计中，除了需要重视参数选择外，对管道布局、喷头选择都要给予一定的重视，尤其在近几年，随着智能技术、数字技术和信息技术的发展，工厂喷淋消防系统设计也逐渐出现了自动化控制装置，面对这种情况我们不仅要结合厂区仓库、生产车间以及办公区域的不同构成分析，同时还要对流水线设备、电网系统进行严格控制。
三、管网的布置
1 仓库ESFR喷头布置。对于进出口部位的喷头在布置的时候要严格按照国家消防标准进行，并且配备科学的喷淋水管，分别在四周按照环状进行布置，这种做法旨在保证喷头安装的科学性及有效性。但受到生产车间和库房面积的限制，在设计中要配备6个以上的喷头，并且喷头之间的距离要确保在2.4m～3.3m之间。（ESFP喷头安装如图1所示）
2 车间ELO喷头布置：一、二号车间的火灾危险性比仓库低，考虑分别用四根DN200的喷淋配水管枝状供水。由于车间屋顶的桁架结构比较复杂，车间的柱网横向和纵向跨度分别是7.5m和6.0m。喷头间距采用：横向2.5m，纵向3.0m。（ELO喷头安装如图2所示），此安装方法不同于其他普通喷头的安装。其一为了保持喷头周边300mm范围内没有任何障碍物；其二保证在管网冲洗过程中，杂物不致堵塞喷头。
四、消防水泵房设计
众所周知，水泵是当今水系统中不可或缺的组成部分，尤其是在消防系统中其作用更为突出，它在火灾发生的时候能够有效保证供水量和供水质量，是整个工厂消防水供应的基础。因此在工厂的喷淋消防给水系统设计工作设计中，除了注意上述各种设备设备之外，还要高度重视消防栓、喷淋装置以及水泵房之间的关系，要从水泵房位置的选择、水泵房消防栓的设置以及自动喷淋准确性三个方面的要求。
结语
在进行工厂喷淋消防给水系统方案设计工作中，我们要充分注意阀门、喷淋头以及水泵等基础设备的选择，同时对施工建设以及后期使用中容易产生的各种问题加以处理，要求设计人员坚持实事求是、与时俱进，严格按照我国与国外消防标准开展，为整个工厂乃至社会消防事业发展做积极贡献。
关键词：消防工程 给水设备 设计
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）002-016-02
在市场经济下，现代工程项目的施工建设具有技术工艺更先进、结构设计更复杂、应用材料更环保、筹建规模更庞大等特点，从而大幅增加了消防工程施工与火灾救援工作的难度，由此即对消防给水设备的设计提出了新的要求。目前，国内多数消防工程的给水系统主要包括：消防水池、消防栓、高位水箱、消防给水管网、水泵接合器等。以下，本文就消防给水设备设计中的注意事项作简要的分析、探讨，同时提出相应具体的对策。
1 消防水池的设计容量、体积
在消防工程的给水系统中，消防水池主要用以储存整个构筑物的消防用水，在实际的设计过程中倘若没能综合考虑构筑物的实际需求、消防给水系统的设计标准来确定其容量，将直接影响到消防工程的经济性、有效性。对此，以高层建筑为例，我国有关防火规范中明确规定：对于天然水源、市政给水管道的存量、流量无法满足构筑物内、外消防需求的消防给水系统，必须配有容量、用量相匹配的消防水池。由此可以看出，消防水池的设计载水容量，应能满足构筑物内外各消防灭火设备的用水需求、最低标准。因此，在实际的设计过程中，对于消防给水系统中的蓄水池，首先需要综合考虑构筑物内部水幕系统、喷淋系统等自动化消防设备的设计用水量，以及消防栓系统与室外消防部分的设计用水量。在此基础上，考虑到发生火灾后的火势蔓延时间，通过相应的专业计算得出、确定具体的设计用水量，以及消防水池的容积、体积。值得注意的是，此种做法虽然保证了消防给水系统的有效性，但消防水池的计算容积较大，直接影响到了消防工程的经济性。若要在降低工程造价的基础上保证消防给水系统的安全、有效，应综合考虑整个构筑物的给水情况，适当减小消防水池的容积，其主要是在保证市政供水具备一定安全性、可靠性的前提下，通过正常计算得出消防水池的标准容积，结合市政环状供水实际能够补充的部分用水量，减少消防水池的体积、容积，以此缩减项目的建设成本。与此同时，通过进一步加大构筑物进水管的规格，最大限度的满足消防给水系统的实际需求。
2 设计高位水箱时的注意事项
在消防给水系统中，相较于消防蓄水池，高位水箱的配制主要是针对设计高度、建设规模较大的构筑物，用以火灾初期阶段的消防给水，高位水箱的设计标高、位置、容量，对于整个消防给水系统的有效性有着直接影响。对此，在实际进行水箱设计时，应严格依据我国有关的标准、规范，对于配有临时高压给水系统的构筑物，不仅需要增设高位水箱，同时还需保证水箱的实际容量，能够满足构筑物内部各消防设备10分钟的灭火用水量；对于高层建筑的消防给水设计，相较于位置最高的消防栓，高位水箱的设计标高应超出7m左右，以此保证初期火灾建筑物各消防点的供水压力要求；倘若要求高位水箱同时用以构筑物的生活用水、消防用水，应采取一定的技术措施确保消防用水不做它用，例如分别计算构筑物生活、消防用水的需求量，针对两种管道的出水口，选取适当的高度差、生活出水口居上。值得注意的是，为保证构筑物的消防用水能够在启动消防水泵后进入水箱，针对各消防管网的出水管道，应增设单向阀。
3 设计水泵接合器时的注意事项
长期以来，在众多消防工程给水设备的设计中，设计人员往往较为侧重对消防水泵的设计，而忽略了水泵接合器。在具体的消防给水系统中，水泵接合器设置主要作用于当发生火灾构筑物内部消防用水不足，或室内消防水泵损坏、故障时，供消防车从构筑物外部的消防栓进行取水，并利用水泵接合器将消防用水输送至构筑物内部各消防供水管网，以此保证消防系统的有效性。对此，我国有关消防规范中列有明确规定，要求构筑物的有效消防范围内，对于所有消防车供水压力分区，均需要安装水泵接合器。值得注意的是，对于设计高度、建设规模在50米以上的构筑物，多数消防设计人员普遍认为构筑物的超出部分无法利用消防车进行辅助灭火，即无需装设水泵接合器。然而，随着我国经济与科技的飞速发展，国内各大城市的消防车进一步加大了运作功率，实际消防供水的有效高度已超出50米。
在实际进行水泵接合器的设计时，其具体的装设数量应在计算得出构筑物内部消防水量的基础上确定，而单个水泵接合器的流量应设定为10L/s到15L/s。与此同时，对于构筑物外部的消防栓，其主要用以消防取水，应综合考虑构筑物外部的消防用水需求量与供水管网布设情况，以此确定消防栓的位置、数量，而单个消防栓的用水量应设定为10L/s到15L/s之间。基于此种做法，当构筑物外部的消防用水量低于内部时，水泵接合器数量将超出构筑物外部的消防栓；而当发生火灾构筑物内部的消防系统无法运作时，利用室外消防栓、消防水池，水泵接合器将直接负责向整个构筑物输送消防用水。由此可见，在消防给谁系统中，水泵接合器、室外消防栓两者属于对应关系。
关键词：消防给水系统、烧结机室、屋顶高位消防水箱
中图分类号：TU991.41文献标识码： A 文章编号：
烧结机室消防给水系统概述
烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业，它是抽风烧结过程中的主体设备，可将不同成份，不同粒度的精矿粉，富矿粉烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫，磷等有害杂质。对于烧结机室消防给水系统而言，消防给水系统设计的主要任务是确定建筑的消防用水量、合理布局系统管网和消火栓、确定消火栓配水管最低压力和最小管径以及消火栓的最低给水流量、选择消防泵、配置建筑物消防水箱和消防水池等。
消防用水量确定
消防用水量为室内消火栓用水量与室外消火栓用水量之和。
影响室内消防用水量的因素：1)建筑物的耐火等级:2)生产类别:丙类生产可燃物较多，火场实际消防用水量最大3)建筑物容积:建筑物体积越大、层数越多，火灾蔓延的速度越快、燃烧的面积也越大，所需同时使用水枪的充实水柱长度要求也越长，消防用水也增加。4)建筑物用途:仓库储存物资较集中，其消防用水量比厂房的消防用水量大。就烧结机室而言，属于工业建筑中的丁类厂房，室内消防用水量应按《建筑设计防火规范》GB50016-2006中表8.4.1确定。
室外消防用水量应按同一时间内火灾次数和一次灭火用水量确定。用水量按由小到大依次为:一、二级耐火等级丁、戊类厂房(仓库)，一、二级耐火等级公共建筑，三级耐火等级丁、戊类厂房、仓库，一、二级耐火等级甲、乙类厂房，四级耐火等级丁、戊类厂房(仓库)，一、二级耐火等级丙类厂房，一、二级耐火等级甲、乙、丙类仓库，三级耐火等级公共建筑，三、四级耐火等级丙类厂房(仓库)。烧结机室耐火等级为一、二级，建筑物类别为丁类厂房，室外消火栓用水量应根据建筑物体积按《建筑设计防火规范》GB50016-2006中表8.2.2-2确定。
消防给水系统确定
建筑物的室内消火栓系统，可以采用常高压或临时高压系统。两者各有优劣，前者的优点是：管网中任何一点的水压水量均符合消防要求，任何时候阀门一开，水枪的充实水柱可以到达最不利点位置，且系统中可以不设消防水箱；缺点是：管网中常年处于高压状态，为了维持管网压力，稳压泵基本上“百年不停"，虽然稳压泵的功率比主泵小得多，但常年累计，消耗不少电能，每年至少几千到几万度。后者的优缺点正好相反，临时高压系统平时水压是靠高位水箱或气压水罐来维持，这个水压不能全部满足消防灭火要求，只能保证火灾的前10分钟水量，这样有可能延误灭火时机，造成财产损失；另外消防专用水箱，往往无人管理，常年不洗，死水一池；其优点是：节约能源，有火警才启动消防泵，平时不用耗电。
根据钢铁企业生产特性，发生火灾的机率较小，室外消防系统采用低压消防给水系统与厂区生产给水或生活给水管网合用；烧结机室为高层工业建筑，设专门的消防给水系统，消防系统采用临时高压给水系统。
临时高压消防给水系统：系统在准工作状态由高位水箱和气压水罐等维持系统处于充水状态，并维持一定的压力，灭火时系统能启动消防主泵，且满足消防给水系统灭火时所需的额定压力和流量，基本组成:消防水池、消防水泵、高位水箱、室内外消防管网。
1．消防水池
由于厂区室外消防给水系统与生产水或生活水合并，消防水池的有效容量能满足在火灾延续时间内室内消防用水量即可。当室外给水管网供水充足且在火灾情况下能保证连续补水时，消防水池的容积可减去火灾延续时间内补充的水量。
2．消防水泵
消防水泵的额定流量应根据系统选择来确定。当系统为独立消防给水系统时，其额定流量为系统设计灭火水量；当为联合消防给水系统时，其额定流量应为消防时同时作用各系统组合流量的最大者。
消防水泵的扬程应满足各种灭火系统的压力要求，通常根据各系统最不利点所需水压值确定。
3．消防管网设计
室外消防管网设计为环型管网。消火栓加压泵出水管接入室外消火栓环网，这样，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应仍能保证全部用水量。室外消火栓环网靠最建筑内侧道路设置，这样，便于建筑与室外消火栓环网连接。为了提高建筑消防用水的可靠性，
室内消火栓给水系统均有两条管道从不同方向引入室内，当其中一条管道发生故障时，另外一条进水管仍能保证室内消火栓系统用水量。
4．设置统一的水泵接合器.
水泵接合器的主要用途是当消防水泵发生故障或遇大火，室内消防用水不足时供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防管网。
5．屋顶高位消防水箱作用及设置
屋顶（高位)消防水箱的作用是提供建筑物火灾初期时的消防用水量，同时维持消防灭火设施准工作状态下所需要的水压。屋顶（高位)消防水箱作为扑灭初期火灾的作用和重要性已得到广大消防工程技术人员的公认，很多火灾案例是在消防水泵启动前就靠消防水箱提供的消防水量扑灭。
《建筑设计防火规范》第8.4.4条规定：设置常高压给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压的建筑物，或设置干式消防竖管的建筑物，可不设消防水箱。设置临时高压系统的建筑物，应设消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱）。临时高压消防系统设消防水箱，主要原因有两条，一是储存10分钟消防水量；二是让水充满整个管网系统。当发现火警，立即启动消防泵，管网中无需充水，压力很快升高，这个升压时间很短，就是电动机从启动到额定转速的过程，一般只有几秒到几十秒钟。
烧结机室一般在厂房屋顶设高位水箱，与事故水箱合用，有消防水不做他用的技术措施。
结论
对于烧结机室消防给水系统而言，消防给水系统设计的主要任务是确定建筑的消防用水量、合理布局系统管网和消火栓、确定消火栓配水管最低压力和最小管径以及消火栓的最低给水流量、选择消防泵、配置建筑物消防水箱和消防水池。
参考文献
【1】李天荣，严治军，易本福，建筑消防设备的现状和发展
【2】刘晓海，对防火设计规范的几点思考，27 (10). 2001.
关键词：高层建筑；消防给水系统；消防设计；高层建筑消防可靠性；消防
引言
超过10层或者高度达到24米的均可视为是高层建筑，高层建筑因其高度原因，给防火工作增加了一定难度，火灾隐患成为高层建筑最大的安全隐患问题。现在的消防云梯最高只能到达100米，如超过这个高度，依靠外部力量救援的可能性就减少了。过高的层高，使消防能力无法到达，只能依靠自救的方式实现安全保障，这就要求消防给水系统一定要具备可靠、合理的性能，这在保证高层建筑安全中，起着重要的作用。
1 消防给水系统的可靠性模型及可靠性设计
1.1 消防给水系统的可靠性框图
消防给水系统主要为分三部分，一是非储备系统；二是储备系统；三是复杂系统。其中工作储备和非工作储备系统构成了储备系统。而通常所说的非储备系统，实质就是串联系统。根据消防给水系统对供水较高的要求，一般在设计中采用储备系统和复杂系统相结合的形式，保证准确率和可靠性。工作储备方式可以分为并联、混联、表决三方面。在消防给水系统中，消火栓给水系统和自动喷水灭火系统是重要部分，阀门、消火栓、喷头、管道等各个单元的部件是否符合要求，水泵、水池、水箱等设备设施功能是否完备，充分决定了框图的可靠性。在水泵给水的方式中，虽然同样的形式但关系不同，可靠性框图也不同。如果两个阀门用管道相连的可靠性框图分析，核心是让水流顺利通过，那么在两阀同时开启时，就需要考虑是否具备百分百的可靠，这个串联系统决定可靠性的大小，关系到整体运行能力；如果两个阀门用管道相连的可靠性框图分析，截断水流是主要作用，那么在关闭其中一个阀门时，就需要一次性完成截流，这个可靠性框图就可以理解为并联。虽然结构是相同的，但主要功能不一致，造成了不同功能可靠度的不同。
1.2 消防给水系统可靠性设计
消防给水系统的可靠性设计相对较为复杂，指标是否明确，是决定可靠性精准与否的前提，在设计时，需要考虑到可靠度、失效率、MTBF、维修度、有效度等因素。由专业技术人员根据相应设计理论，不断进行测验和分配，直至系统达到相关标准要求。高层建筑环境、气候、维修、保养各个参数都需要考虑进去，再通过实地检测，完成设计过程。各单元功能关系决定了消防给水系统的可靠性，各单元可靠度也就组合产生了系统的可靠度。只有在确定了消防给水系统功能可靠性指标后，才能根据系统设备可靠性各个指标、各单元子系统和本身的失效率进行可靠性划分。可靠性分配决定了高层建筑消防给水系统具备的使用功能，保证了给水设备使用年限。对系统进行测试时，要从各单元组件失效率、系统工作模式、实际要求工作时间等内容上，对系统进行可靠度预测，通过数据分析并科学比较，不断调整各子单元组件可靠度。
2 高层建筑消防给水系统设计可靠性保证措施
2.1 消防水源
据调查，火灾8成以上扩散的原因是因为缺乏足够的消防用水，消防水源取水方便与否，直接影响着火灾最后的扑救效果，消防水源能够有效保证高层公共建筑灭火需求，市政给水管网天然水源和消防水池消防水源是消防用水的两种渠道，一定要保证这两个渠道的畅通，特别是用水量上，必须能够满足一次性火灾扑救需求，保证从发生火灾到其延续到最后的时间内，根据时间长短，保证供给时间。一般情况下，考虑到节水、投资的因素，防水系统用水延续时间视建筑物重要程度可以最高为23小时，喷淋系统工作时间为1小时左右，如果喷淋系统1小时后大火仍未扑灭，喷淋设备就会被烧毁，无法发挥灭火功能。虽然消防水源对水质的要求较低，但也要保证消防系统用水水质洁净，因为在消防系统中报警阀、喷头、减压阀等是较为精密的部件，如遇杂物就会被污物堵塞，为了保证设备安全，就需要在水质上，保证洁净，不能过于浑浊，保证水质的最有效方法就是经常清理消防水池，并放空清洗重新补水。天然水源也是消防用水最重要的补充备用水源，天然水具有取水量大和方便使用的特点，对天然水源的沿岸，一定要修筑方便取水的设施，保证消防通车道路畅行，有条件的，可以增加加压设施，确保在枯水期时，能够从最低水位抽取消防用水，达到对火灾快速扑救的目的。
2.2 消防水池容积确定
《高规》7.3.2规定：“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量，市政给水管道为枝状或只有一条进水（二类居住建筑除外），只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。”《高规》7.3.3对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”就是说明消防水池是储存消防灭火用水的关键构筑物，对于其容积的确定，直接关系到灭火是否及时、可靠、安全。有些地域理解不同，设计的方法也有所差异。
有些自来水公司无法保证市政供水的安全性，就需要在室内及室外建造消防储水池，额外地增大了消防水池容积。如果每一座高层建筑，均需要建造大容量储水池，就会造成工程上的极大浪费，增加预算成本。如何解决消防安全和工程造价的矛盾，一是要强化自来水公司的责任，确保城市环状供水安全、可靠，在对高层建筑设计时，就需要加强设计，加大对高层建筑进水管的科学布置，除了满足日常高层建筑生活外，还要在突发事件面前，能够充分保证消防用水量。经过合理计算，得出科学的数据，通过数据进行设计分析，建造符合需要的消防水池容积，既经济合理又满足消防需要。
2.3 水压问题
2.3.1 给水超压问题
系统内的水压都有一个压力值，如果超过了规定的压力限值，就是超压。超压现象能够破坏管道、附件、器材和设备，直接后果就是给水不均匀，影响系统运行，系统就不会工作。超压问题是高层建筑消防给水中普遍存在的问题，一定要高度重视，并加以解决。刚刚着火时，自动喷水灭火系统就会慢慢启动，这时只有几个喷头在工作，自动喷水灭火系统给水管网中如果没有排气阀，管网空气被压缩，这时就会产生压力波动，形成系统超压。
2.3.2 给水减压和泄压方式
只有通过采用减压和泄压方式才能解决灭火系统普遍存在的超压问题，利用合理的给水减压和泄压，使给水均匀，确保系统流量，有利于大范围给水及时稳定。
需要采取泄压和稳压措施，使超压值对泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等给水管网不致损坏。根据需要选择流量―扬程曲线平缓的消防泵、切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。
3 结束语
高层建筑消防给水的稳定可靠，是保证高层建筑安全最关键的内容，在进行系统设计的时候，一定要依据实际情况，把稳定性和可靠性排在设计首要位置，通过科学合理的预防，强化防火意识，消除火灾事故。
参考文献
[1]张惠远.高层建筑消防给水系统设计及可靠性研究[J].建筑设计管理，2012，5.
关键词: 高层建筑; 消防给水系统; 高位水箱; 集中式消防加压
中图分类号：TU208文献标识码： A
引言： 随着社会和国民经济的稳步发展, 我国的高层建筑也越来越多地如雨后春笋般地拔地而起。高层建筑功能复杂, 设备繁多, 火灾的危险性和危害性都较普通建筑大得多。因此, 保障高层建筑消防安全的建筑消防给水设计, 也就成了给排水设计中的重中之重。下面阐述高层建筑的消防给水设计中应注意的几个问题。
1高层住宅小区的设计中宜设集中式消防加压设施 现今城市的高层住宅小区已是鳞次栉比,遍布城郊, 而且正呈现出发展迅猛的势头。因此无论从经济角度还是安全角度考虑, 在高层住宅小区内消防给水设计都成了很重要的问题。对于一栋单独的高层建筑, 设置为该建筑
服务的屋顶水箱和消防水泵是必不可少的。但相对于由几栋或十几栋高层所组成的高层住宅
小区, 如果每栋都设置消防水箱或消防水泵,会给业主增加经济负担, 同时也给物业管理部
门增添管理上的难度和麻烦。因此, 在这种情况下, 高层住宅小区内可采取设置集中的消防加压泵站来保障消防用水压力。因为在同一小区、同一时间内的火灾次数仍为一次。即使发
生火灾, 也仅是一栋建筑, 而几栋建筑同时发生火灾的可能性很少, 几乎是零。笔者认为,如果将消防水泵出水管同时接到各栋楼的消防栓给水管网上, 那么就等于每栋楼都有了消防
水泵。只不过距离远近不同, 并不影响消防加压效果。这种方案要求消防管网必须是环状管
网, 以确保消防供水安全。这种方案不仅保障了消防供水安全, 为业主节约经济费用, 同时
也给物业管理部门带来管理维护上的方便。从经济性考虑, 在区块内最高的建筑设集中的屋
顶水箱、再统一设置泵房加压供水, 大大减少了单独建设各个消防给水系统带来的高额费用, 在保证消防安全的前提下是必然的选择。
2高层建筑消防水箱的设置按照我国现行的国家标准 5高层民用建筑设计防火规范6 ( GB 50045- 95 ( 2005 年版) )( 以下简称 / 高规0)[1]要求, 凡建筑高度超过24 m, 而又未采用高压给水系统的高层建筑,均应设置高位水箱, 以保证消防用水。但在实际操作中, 设置建筑高位水箱常遇有两大问题: 一是建筑立面受影响; 二是即使设置了高位水箱, 建筑物最上面两层的水压往往不能满足防火规范要求的消防所需水头, 仍需要另加消防增压泵, 这样一来就增添了一些不必要的费用。
现在的高层建筑为了符合 / 高规0 中的防火设计规范要求, 较多的应用了稳压水泵技术
来维持管网的流量和压力, 并提供火灾前十分钟的消防用水量, 从而替代高位水箱。这种方
案在实际应用中, 特别是应用在住宅工程中有利有弊。设置高位水箱的优点是: 可减少设备运行费, 有利于住户。消防系统的稳压装置, 虽然其电机功率比消防加压泵小得多, 但
是需要长期不间断地保护管网压力, 一天所需用电量也是数十千瓦, 长期运转, 也需一笔不
少的运转费用。现今的住宅小区, 基本上都采用物业管理方式, 这笔费用肯定将转嫁到业主
身上, 无形中为用户增加了经济负担。 º 水箱的安全性能好。采用高位水箱维持消防管网平时的压力, 比起稳压泵来, 不用电、节省电。而且万一断电, 仍然可发挥其作用。虽然现在基本上采用两路电源, 但仍不排除电路系统发生故障等原因。一旦电路出现故障, 水泵就将瘫痪, 丧失功能。而采用高位水箱, 虽然最上面两层往往也需有水泵增压, 但是如果发生断电事故, 它所影响的仅是最上面两层, 相对于整栋建筑来说, 范围就小多了。因此说高位水箱是相对比较安全的设施。
3用游泳池代替消防水池的可行性研究
目前, 不少城市的高层建筑都以室内游泳池作为消防水池, 这样既满足了消防设计的要
求, 又丰富了人们的文化生活, 并且解决了消防水池内储水长期不用而导致变质的问题。但
消防设计规范对此作法是否可行没有做出明确规定。
3.1 消防水池水量、水质的要求及补水方式消防水池是指市政给水、天然水源不能满足消防灭火作战的水量、水压要求时必须具备的补救设施。消防水池的水质、水量要求及使用要求如下:
( 1) 消防水池内的水, 通常无其他水质要求, 只是水质不影响消防给水系统的正常供水功能即可。
( 2) 消防水池的有效容积应满足一次火灾灭火时间内室内、室外消防用水量的总和。消防水池补水系统的水量设置应满足在发生火灾时能保证水源连续补水的条件下可减去火灾延缓时间内连续补充的水量。
( 3) 建筑内消防水池大多设置在地下一层,在该建筑主体未发生火灾时, 消防池内的水严禁作其他用途使用, 因为消防水池内的水静置时间较长, 在炎热的季节, 水质变化较大, 易发生难闻的气味, 因此, 消防水池的水在实际使用过程中需要不定期更换, 以保证建筑环境不受到影响。
( 4) 依据建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范的要求, 消防水池的补水时
间, 不超过 48 h。
在某些建筑工程中, 因消防要求, 应设置消防水池, 而因建筑自身的使用功能要求又设
有游泳池的话, 那么用游泳池的水量替代或部分替代消防水池的水量或作为补充水源使用可为建设单位减少投资。循环供水 ( 有水净化系统) 的游泳池是可行性分析如下。
3.2 游泳池替代消防水池的可行性分析
3.2.1 游泳池能保证一定容积消防用水量普通室内游泳池的补充水量为池水容积的5%~ 10%, 其主要为水面蒸发损失、排污损失、人体在池内挤出去、水面溢流损失等。循环供水方式的游泳池水量损失小于普通游泳池的水量损失。消防水池的水量损失主要为水面蒸发损失、系统不定期维护、测试的水量损失, 管网漏水的水量损失, 约为消防水池水量的 3% ~ 5% 。因此, 游泳池容积内的水量可按1B019折算成消防用水量是可行的。
游泳池的平衡水池或补给水箱可作为补水使用。游泳池的水源为城市自来水时, 应设置补给水箱或平衡水池。补给水箱的容积不应小于游泳池的小时补充水量; 平衡水池的有效容积不应小于循环水泵的 5 min 出水量。但按此要求设置, 补给水箱或平衡水池的容积较小,因此, 当完全利用游泳池水量替代消防池水量时, 可按消防水量的 10% ~ 20% 设置补给水箱或平衡池, 作为消防用水的补水使用。当游泳池的水量仅作为消防水池的补水使用时, 可不考虑补给水箱或平衡水池在消防中的使用。但游泳池的水量仍按 1：0.9 折算成消防补水量。
消防水池要求其充水时间不大于 48 h ( 主要指火灾发生后至第二次火灾发生前水池的充水时间) 。游泳池的充水时间要求一般不大于24 h, 最长不宜超过 48 h ( 包括池水因突发传染病菌等事故, 池水泄空后再次充水所需时间) 。
3.2.2 消防用水水质的保证游泳池的水在保证游泳者身体健康的同时, 完全能够满足消防用水的水质要求。考虑泳池中毛发等杂质, 消防水泵前加设毛发搜集器, 管道过滤器等附件即可。
3.2.3 水池及管网布置一个游泳池替代多层建筑内的消防水池时, 其容积不应小于 100 m3; 替代高层建筑内的消防水池时, 其容积不小于 500 m3。否则,不应替代消防水池使用, 仅可作为补充水源使用。供消防车取水的游泳池应设置取水口或取水井。替代消防水池或作补充消防水的游泳池、平衡水池、补给水箱内的水量应满足消防用水的要求, 不作他用。游泳池、消防水泵、具有消防补水作用的平衡水池、补给水箱之间的管网设置必须满足消防技术规范的要求。
4实例
某高级宾馆的概况: 该建筑分 1#主体与2#主体建筑两部分, 2#主体建筑为新建, 两者
利用封闭廊相通。该建筑为一类高层宾馆建筑。建筑高度小于 50 m, 设有室内墙壁消火栓
给水系统、自动喷水灭火系统、室外地下消火栓给水系统。
S总= S1+ S2+ S3
式中, S总为该建筑消防用水总量; S1 为室内墙壁消火栓系统水量; S2 为室外地下消火栓系统水量; S3 为自动喷水灭火系统水量。
依据 5高 层 民 用 建 筑设 计 防 火 规范6( GB50045- 95 ( 2005 年版) ) 第 71212 条要求, S总=( 30+ 30- 5- 5) @ 3@ 3 600+ 20@1@ 3 600= 612 ( m3) 。该宾馆 2#主体建筑设计中设有 512 m3的游泳池, 及 25 m3平衡水箱,采循环供水方式且设有水净化系统。1#主体建筑地下原有 100 m3消防水箱, 如按上述原则,该建筑可利用游泳池替消防水池:
( 1) 游泳池水量按 1B019 折算:
512@ 019= 46018 m3
( 2) 原有 1#建筑内地下消防水箱 100 m3;
( 3) 平衡水箱 25 m3。合计为 58518 m3现有水量不满足 612 m3的要求, 因此, 增大平衡水箱的容积, 改为5112 m3, 则水量完全可满足现行要求。
5结语
随着城市的发展, 可利用土地的减少, 高层建筑越来越成为城市建筑的主导, 近几年高层建筑火灾事故频发, 如何依据 / 高规0 设计出一整套经济、合理、安全的消防系统是我们设计人员的职责。随着新材料、新技术、新工艺的不断出现, 相信我们的高层建筑消防给水设计会做得越来越经济、越来越完善。
参考文献:
关键词：高层建筑；消防给排水；设计；探析
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑的消防系统设计直接关系到人民的生命财产和安全，所以在整个高层建筑的设计当中占有非常重要的位置。高层建筑消防给水设计人员在设计的时候不仅仅要做到满足规范的要求，还要考虑在实际操作中是否有可行性。要在保证安全的前提条件下尽量经济合理，节约投资成本，方便维修管理，这样才能使高层建筑消防给水系统达到最完美的状态。居住建筑和人们的生活密切相关，随着人们生活水平的提高，人们对生活环境质量的要求也在逐渐提升，直接影响居住环境卫生的高层建筑消防给水设计成了人们关注的焦点。
1 高层建筑消防给水系统的形式
1.1 按服务范围划分
1.1.1 区域集中消防给水系统。
1.1.2 独立消防给水系统。
一般情况下，比较临近的高层建筑都有消防用水池，如果在设计的时候，几个高层建筑可以共用一个消防水池就能够在很大程度上节约社会资源，但是在实际应用中，物业部门和城建部门经常意见不能达成一致，致使共用方案无法推广应用。
1.2 按建筑高度划分
1.2.1 不分区供水。
不分区供水主要适用于在消火栓口处静水的压力小于1.0 MPa 的时候。当建筑的高度在 80m 之内时，一般的地下只有 1 层，这种情况消火栓给水系统可以设计为一个分区，消防水泵的扬程设计在 50～100 m 之间。同时在室外设置消防水泵接合器，一旦出现火灾，则以自救为主，外救为辅。
1.2.2 分区供水。
①建筑高度在70 m到130 m之间有以下两种形式：
a减压给水方式
减压给水方式也就是设立屋面水箱及1组消防水泵，建筑高区通过减压阀向低区供水，这种方式水泵机组较少，系统简单，不需要较大的占地面积，节约成本。缺点是电耗比较大，不过在实际使用中，消防水泵是不常运转的，所以还是比较节约的。
b 并联给水方式
并联给水方式就是高区与低区分别设置高位水箱以及1 组消防水泵。两个区域独立给水，这种方式对水质的要求比较低，安全性能好、耗电低；而且水泵大都集中设置在地下区域，方便管理。所以根据实际情况来看，并联给水方式是比较合理的一种方案。
②当建筑高度在 130 m 到 200 m 之间的时候，为了避免水泵的扬程太高，压水管过长，高区供水方式可以应采用串联给水。也就是在 130 m 到 200 m 之间的区域供水是从下一个分区，也就是 130 m 以下的高位水箱中抽水。这种情况会出现3 个分区。而各个分区的高位水箱以及水泵需要占用的建筑面积比较大，所以一定要解决好建筑设备层中振动和噪音问题。使用串联供水方式，高区供水受到下面分区供水的影响，相对安全性比较差。串联供水方式的方法主要有两种：
a 在火灾发生的时候最高区的水都存在下一个分区的水箱里，这样安全性比较好。但是却加大了水箱的容积，还增加了结构的荷载，所以实际应用中有一定的难度。
b 在建筑的地下区域设置水泵，水是直接由贮水池向上抽取转输。在发生火灾的时候，先开启传输泵，然后开启最高分区的消防水泵，这种方法对水泵的控制要求比较高。虽然安全性方面要差一些，但是大大减少了结构的荷载，而且系统简单。
2 高层建筑消防系统水池和容积的设置
2.1 水池的设置和管理措施
2.1.1 高层建筑消防系统水池的设计原则。
消防水池储存的水主要是用于消防灭火的，所以它的设计质量直接关系到了灭火的安全性，根据我国的相关规定，高层建筑消防系统水池设计的原则主要体现为以下几个方面：
第一，当市政管网对供水安全难以保证时，室内外的消防用水量均应储存在消防水池内；
第二，当市政管网能够保证室外的消防用水量时，在消防水池中只需储存室内的消防用水量.
第一、二种做法，消防水池都设置在高层建筑地下室内，使每栋建筑的地下室内均设置有几百甚至几千m3的水池，且需要定期清洗和换水，很不经济。
2.1.2 提高水池综合性能的措施。
为保证管理方便、消防安全以及降低工程造价，应采取的措施有：
第一，应加强城市供水管网的建设与改造，确保城市供水安全；
第二，由于民用建筑群的同一时间火灾次数为1，所以在总体规划时可为邻近高层建筑群设计共用的消防水池和消防泵房，消防水池的容积以需水量最大的一个高层建筑计，并采取有效的管理和统一的调配。通过以上2种措施，可免去每栋高层建筑地下室消防水池的设置(若只有 1 栋高层建筑时则必须设置)，同时减少消防水容积，经济性和易管理性都能够取得极大地提高。
2.2 水池容积的设置
在设计的过程中，一些人盲目地认为消防水池是容量越大越好，也就越安全，但是这种观点是错误的。如果规范设置不经济合理，那么水质就很难保证，这样就不可能安全适用。
3 顶部几层增压方式的比较
由于高层建筑顶部水箱的高度设置受到了建筑物美观的限制，一般情况下，不能满足自动喷水喷头或是顶部几层消火栓的水压要求，因而，经常需要另外设置增压装置。一般采用的增压方式有2种：顶部增加气压给水设备和增加装设稳压泵组。
在国外很流行采用加设稳压泵组，其主要特点就是配置低、而且功率稳定、可靠性高。但是，若管道中的压力波动快，则会出现稳压水泵发生频繁启闭的弊端。。在顶部水箱低于最高层时，若用启泵按钮来启动顶部火栓泵加压(这时由顶部水箱抽水，10 min 之后就会自动关闭)，则存在控制复杂和开泵之前顶部消火栓中没有水的缺点。顶部加设气压给水设备，通常采用的是稳压隔膜式的气压给水设备。
第一，在这里使用的气压给水设备起到调节压力，自动启动关闭水泵的作用。但是气压罐仍然具有一定的可以调节的容积，这个容积能够保证消防泵在开启之前对水量的需要
。因为水泵的启动时间比较短，大概只要几十秒，因此，不管是从流量上还是从压力调节方面来看，设置稳压泵都是比较好的选择。
第二，气压罐有点压力表，可以根据消防系统中任何一个位置点压力的变化，随意控制很多台水泵的启动及停止，这样在很大程度上就简化了水泵的控制系统。
第三，气压给水设备在一般情况下水泵很少启动，管网通常处于稳压充水的状态，相对比较安全。由此可见，不管是消火栓系统还是自动喷水的灭火系统，其顶部几层的加压都比较适合采用顶部加压给水设备的方式。
4 结束语
在进入 21 世纪之后，我国的社会主义经济发生了突飞猛进的变化，人民的生活水平也在不断地提高，与此同时，人们对生活质量的要求也越来越高。为了满足人们对生活空间的要求，建筑开始向更高的方向发展。 在人们享受高层建筑带来的高品质生活的同时，也出现了新的问题，高层建筑消防给水设计问题便是其中之一。高层建筑消防给水系统设计的是否合理直接关系到人们的生命财产安全，这个问题至关重要。我们要做的是，保证安全的同时，尽量节省投资，要达到经济合理，同时使用维修管理也很方便。因此，我们在设计当中必须要认真思考，从建筑物的水源条件、火灾危险性、火灾频率、建筑物的重要性、以及商业连续性等众多因素综合评估，再从技术经济角度比较综合，来最终确定消防给水方案。
参考文献：
[1] 陈晓博,于力,张晶.浅谈高层建筑消防给水设计中的几个问题[J].陕西建筑,2011(5).
[2] 刘丽伟.试析高层建筑消防给水设计常见的问题[J].职业技术,2009(6).
[3] 王晓梅.高层民用建筑消防给水系统设计中的若干问题[J].沈阳大学学报,2010(4).
【关键词】高层建筑；消防给水；火灾
随着城市化进展迅猛，城市中各种功能的大型建筑、高层建筑和超高层建筑以及地下建筑不断涌现。高层建筑往往是投资规模大、内部装修标准高、建筑使用功能复杂，并具有一定政治和经济影响的建筑。高层建筑因其层数多、高度高，在同等条件下，相对于多层建筑和单层建筑，火灾危害性大，容易造成重大财产损失和人员伤亡事故。
一、高层建筑火灾的特点
1、火灾隐患多
高层建筑的结构功能比较复杂，使用人数多，人员流动频繁，火灾隐患多且不易发现。而且高层建筑装修豪华，室内含有大量的可燃物质，如家具、窗帘、地毯、吊顶装饰等，发生火灾时燃烧猛烈。加之高层建筑的竖向井道多，如电梯井、楼梯井、通风井、管道井、电缆井、垃圾道、排气道等，它们都是火灾蔓延的通路，形成“烟囱效应”；加上这些竖井的抽风作用，一旦发生火灾，火势蔓延迅速，楼层越高，抽风越强，火势越猛。
2、火灾扑救困难
高层建筑消防设计立足于“自救’，其灭火设备复杂、自动化程度高。只要任何一个环节有问题，灭火设施便不能充分发挥作用。扑灭初期火灾至关重要，但现场人员一般对灭火设备不会使用或无力使用。消防人员到现场后，由于高层建筑高度较高，普通消防车的供水高度已远远不能达到要求，而目前最先进的登高消防车一般也只能达到50 m左右，显然不能满足高层建筑防火救灾的需要。消防员登上高楼，不仅体力消耗大，还可能与消防中心、水泵房等联系不便、配合困难，楼高风大、火势猛，消防队员在高热、浓烟下操作，比一般火场难度大得多。
3、人员疏散困难
高层建筑层数多，垂直疏散距离长，疏散到室外地面、屋顶直升飞机停机坪或避难层所需的时间也相应增长。由于高层建筑人员众多，不少公共活动场所人员相对集中，火灾时增加了疏散的难度，容易造成重大伤亡事故。高层建筑发生火灾后，常因通讯联络失控，往往下层发生火灾，上层仍然未知有其事。目前国产登高消防车辆尚不能满足高层建筑安全疏散和扑救火灾的需要，不能将人员及时疏散到室外。尤其是在高层旅馆建筑中，人员众多，人地生疏，给安全疏散增大了困难，更易导致惨重事故。
二、高层建筑消防设计存在问题与完善措施
1、高层建筑消防给水中存在的问题
从目前来看，在高层建筑消防给水设计中存在诸多问题，有的设计人员没有重视建筑物的消防设计，只是一味地根据业主要求的建筑布局、设想进行设计，并未考虑消防安全，且有些建筑设计还未通过消防部门审核、验收，就已经投入使用，因而问题很多。比如，有些重要的公共走廊，未设自动喷水系统，缺少消防水源；供人群疏散的楼梯间没有达到规范要求等，这些问题一旦形成，就形成了极难整改的痼疾。应该设置消防通道而没有设置，或短防火间距，缺少使消防车顺利通行的平坦空地，严重影响了安全疏散与火灾扑救工作。很多设计中将消火栓箱直接镶嵌在墙体里，导致墙体的耐火极限不符合规定。燃油、燃气设备的合理设置和储油、配气的防火安全设计，是待解决的消防技术问题之一。
2、高层建筑消防给水完善措施
高层建筑消防给水设计，应充分了解建筑物的性质、结构特征、建筑高度、平面布局、防火分区的划分、设备层和避难层的位置等，同时注意以下几个方面：
（1）消防水泵房的位置
根据建筑布置以及室外管网的水压，消防水泵房通常设在地下室内。此外，当消防水池同时存有室外消防用水时，消防水池宜设置在地下一层，并应保证消防车的消防水泵的吸水高度不大于6m。当消防水池内只存有室内消防用水时，其位置不受限制，但无论如何都应有直通室外的消防通道。
（2）屋顶高位水箱和中间消防水箱的位置
在确定屋顶高位水箱和中间消防水箱时，应与生活给水系统协调一致。这两种水箱通常设在设备层、避难层或专用的水箱间内，并且不宜靠近对安静程度要求较高的房间（包括上下层和相邻的房间）当中间楼层不宜设中间消防水箱和水泵时，可用屋顶水箱和减压阀联合工作的方式替代中间消防水箱和水泵。屋顶水箱的设置高度应保证消火栓系统最不利点消火栓的静水压力要求（设在屋顶水箱间或屋顶设备层内的检验用消火栓除外），当建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓的静水压力不应低0.07mPa；当建筑高度超过100m时，最不利点消火栓的静水压力不应低于0.15MPa。屋顶水箱的设置高度还应保证自动喷水灭火最不利点喷头的工作压力不应低于0.05MPa。中间水箱的设置高度应保证所在供水分区内的最不利点消火栓或喷头消防时所需的压力。为达到这一要求，通常将该供水分置于中间水箱以下若干层。
（3）供水分区的划分
在消防水泵房、屋顶高位水箱及各区中间消防水箱的位置确定后，就可以在它们之间进行进一步的分区。对于室内消火栓给水系统，为了便于消防队员操作以及防止消防储水在短时间内被耗尽、达到均衡配水的目的，消火栓栓口处的静水压力不应大于0.5MPa，亦即当消防水箱最高水位与最低消火栓之间的垂直距离大于80m时，应采用分区供水的给水方式，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，在消火栓处应设减压装置，如减压孔板、减压阀等，也可以直接采用减压式消火栓。自动喷水灭火系统的竖向分区宜与室内消火栓给水系统相近。为保证供水的均匀性，将每个竖向分区再划分成若干个小分区，每个小分区由独立的报警阀控制，小分区的最高喷头与最低喷头之间的垂直高差控制在50m以内，并在入口压力大于0.42MPa的入口管上设减压孔板或减压阀。室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的平面分区宜与防火分区一致，尽量做到区界内不出现两个以上的系统的交叉。自动喷水灭火系统每套湿式报警阀组所控制的喷头数不应超过800个；干式报警阀不应超过500个，管网容积不应超过3000L。在城市供水管网能保证室内消防供水安全，并且当地主管部门允许消防水泵直接抽水的情况下，可充分利用城市供水管网的压力，单独形成一个供水分区。
（4）消防水泵接合器的竖向设置
现行《高规》规定，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器，当采用串联给水方式时，上、下分区可共用消防水泵接合器。对于超出消防车供水压力范围的供水分区，笔者认为也应设消防水泵接合器，以保证在室内消防设施出现故障的情况下仍能向这些供水分区供水。两种做法可供参考：1）在高区设消防水泵接合器，消防是用以柴油机为动力的移动水泵做为高区水泵，与消防车、高、低区消防水泵接合器串联工作，向高区加压供水。2）在位于低区的高区消防水泵接合器处设可以启动高区水泵的启泵按钮，消防时消防车、消防水泵接合器和高区水泵串联工作，向高区加压供水。这两种做法均需保证系统压力不能超过阀门管件的耐压能力。
（5）消防给水方式的选择
在选择消防给水方式时，应根据工程的具体情况，对与之相关的各种因素进行综合评估，如：供水可靠性、投资大小、能耗高低、设备宜集中设置还是分散设置、对水箱占用上层使用面积的限制，可能产生的噪声和二次污染，运行和维护管理是否方便以及外网供水能力等，同时应咨询当地消防部门的意见，从上述各类给水方式中选择适合于建筑物特点的消防给水，或者采用几种消防给水方式的组合，制定出切实可行的方案来。
三、结语
总之，高层建筑消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分，其对建筑消防本身及建筑给排水设计有着不可或缺的意义。高层建筑住户数密集，消防隐患更大，更复杂多样，相较于一般建筑的消防给水设计，有着更高，更为特殊的技术要求。本文应用已有的理论知识，对具体工程项目的消防给水系统进行设计，希望对相关从业人员有所帮助。
参考文献：
[1]李亚峰，张胜.高层建筑给水排水工程.北京：机械工业出版社，2011.
