超高层建筑消防给水系统设计探析.docx

          超高层建筑消防给水系统设计探析                    摘要：随着我国经济的发展和建筑水平的提高，同时也为缓解建筑用地减少，尤其是城市核心区域用地紧张的矛盾，各地兴建了不少超高层建筑，一、二线城市在CBD核心区也建设了不少建筑高度超过100m的高层建筑其中250m以上的超高层建筑，建筑体量大，功能多涵盖了办公、商业、酒店等不同业态，人员特别密集，对于设计的要求也就更加严格因此，本文主要针对超高层建筑消防给水系统设计展开探讨关键词：高层建筑；消防给水系统；设计；问题；设计要点一、超高层建筑消防给水系统的特点1.消防给水超压超高层建筑消防系统最显著的特点就是消防给水压力大，设计不慎便会引起超压由于建筑楼层较高，灭火过程中压力不稳定，尤其是消防水泵启动的一瞬间及其后的灭火初期，消防给水超压更加显著《消给规》对压力作出了基本规定“5.1.6消防水泵性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求；流量扬程性能曲线应无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应超过设计压力的140%，且不宜小于设计额定压力的120%同时，“6.2.1.3系统最高压力大于2.40MPa时，消防给水系统应分区供水。

当消防泵零流量时的压力小于等于2.4MPa，那么可推出设计压力不得大于2.4MPa/140%=1.71MPa假设消火栓口压力为0.35MPa，水头损失为0.10MPa，地下室层高为10米，那么我们可以粗略算出只要建筑高度超过了116米，便需要进行接力供水，通过分区结合减压稳压装置防止消火栓给水系统超压2.消防用水量大室内消防系统用水量主要取决于消火栓系统，不同高度建筑的消防用水量均不同高规将高层建筑室内外消防用水量分为三个部分：（1）普通住宅：H＜54m，25L/s；H≥54m，35L/s2）医院等公共建筑和高级住宅：H＜50m，40L/s；H≥50m，50L/s3）高级旅馆等重要建筑：H＜50m，60L/s；H≥50m，70L/s当建筑高度超过100m时，室内外消火栓的用水量都需要大幅度提高目前国内所采用的大功率消防车是利用高强度水带来协助室内消防管网供水，一半数城市消防车最高供水高度在50m附近，采用大功率消防车时可达100m，对于100m以上的建筑楼层消防车就很难按压力和流量要求供水，所以当消防水池内水用尽后，消防车很难保护高度超过100米部分的楼层超高层建筑室外消火栓的主要作用是用于提供扑救100m以下高度的火灾的用水量。

与一般建筑相比，超高层建筑的消防用水量较大二、超高层建筑给水系统设计原则1.适用性适用性是指在消防安全视角下，确保超高层建筑给水系统设计与建筑需求高度吻合，设计上科学且可行面对超高层建筑，如果选择常规的非离心消防供水设备就很难满足建设需要，在实际应用中也难以发挥其消防功能，难以起到良好的灭火效果2.简单性简单性是指在开展超高层建筑消防给水设计中，在保证给水功能的前提下，尽量使其内部结构简单化，提高其易操控性，更好的适应消防作业用水需求，避免因水流冲击过大或水压过低而影响消防顺利开展此外，简单性除了功能简单外，也要求设计简单，不要出现过多直角、弧面从而降低水流效果，出现水流不畅的情况，特别是超高层建筑由于建筑特殊性，对消防水系统可靠性要求较高，因此只有简化消防给水设施，提高其可行性，才能更好的满足超高层消防给水需要3.可靠性超高层建筑消防给水系设计工作是一项特别复杂的工程，需要专业的人员具备专业理论知识才能展开合理的设计工作，这样才能建设出标准的建筑消防给水系统此外，在开展超高层建筑设计的过程中还要结合气候环境因素等进行合理设计，明确消防给水系统指标及使用功能，这样才能进一步提高建筑消防给水系统可靠性分配，延长设备使用寿命。

三、超高层建筑消防给水方式设计1.并联分区消防给水方法此种方法具体指在超高层建筑物内部，各个分区，都会专门设立消防泵然后再将各个分区水泵，统一整合归纳到泵房这样做的好处在于：①分区设定可以将消防系统进行分化处理，确保各个分快的消防设备均能够在独立环境下工作，提供消防用水②在低区域内，不必设有减压阀大大提高了消防给水系统的安全性能，所呈现的消防灭火优势较为显著然而，此种设计方式也存在着很大的缺点，那就是设计成本较高因为分区并联，必然会增加消防系统管道数量，给相关单位增加施工成本所以即便其所呈现优势较为明显，但因为成本过高，导致很少有建筑单位会选择此种消防给水设计方式2.减压分区给水系统减压分区，具体根据不同减压工具分类为两种：①利用减压水箱完成系统设计②以减压阀为载体实现消防系统设计前者主要作用于建筑物中低区，利用水箱供水，供水容量通常在18m³以上，而供水方式多为双向供应后者主要利用减压阀进行消防系统设计，对减压阀进行操控，完成建筑消防供水同前者一样，其作用部分也属于建筑物种中低区此种给水方式在超高层建筑物中的应用较为普遍，设计施工也比较经济实惠但唯一缺点是堵塞发生率较高，因此，建筑单位在选择此种方式时，多用两组减压分区给水装置，这样能够显著降低堵塞发生率。

同时，相关单位注重后期维修，确保此项给水系统能够顺利运行，实现建筑物内部消防系统安全、可靠3.串联分区给水系统此种给水系统具有较强的特殊性，首先是在供水方向上，主要以竖向方向为主其次在供水方式上主要是由下至上逐渐增压的方式通常，超高层建筑物都会在内避层设立水箱此种给水系统便是以水箱为载体，再配合管材、阀门等消防工具完成给水系统配置通常来讲，此种给水方式关于中间区域的水箱容量设定具有一定要求，即在容量上不能少于60m³地下室水泵传输消防用水到中间水箱，然后再以中间水箱为载体完成建筑物消防给水供应相较于其他消防给水方式，该方式因为有水箱、水泵，所以说这个消防给水系统在结构上更加复杂而且因为水箱在工作时会产生一定噪音，所以相关单位应该根据这一情况做好降噪处理此外，该系统在运行时，按顺序启动十分重要作业人员在此方面应格外注意，规范操作流程，加强后期维护，确保超高层建筑物内部消防系统安全、稳定4.高位消防水池给水系统此种给水系统，故名思议是将系统置于建筑物的高层，一般放在超高层建筑物的顶部这样在重力外力的作用下，实现建筑物内部消防用水的正常供应因为重力属于自然外力，所以稳定性和可靠性更高一点，这也是此种消防给水系统的重要优势所在。

因为国家针对超高层建筑物的消防指标在不断调整，目前为止，此种方式是使用范围最广的消防给水方式关于屋顶水箱，具体设定指标如下即如果是公共建筑，其水箱容量一般在36m³左右，但是这仅是对于建筑物高度的不足100m而言的倘若对于超高层建筑，那么水箱含量值必须有所上升，最低标准在50m³如果超高层建筑物在高度上指标超过150m，那么水箱容量应当也随之调整到100m³自从消防新规实施以来，我国建筑领域针对屋顶水箱容量设计也在不断发生变化，容量越来越高相关单位在设定消防给水系统时不妨根据具体情况，将该种设计方式与串联分区方式相对照，选择适合超高建筑物的消防给水方式结语超高层建筑具有层数高、功能复杂、火灾危险性高的特点在进行设计前，应对各种消防系统进行比选分析，充分征询当地消防部门的意见，听取专家论证会的意见、建议，合理进行消防给水系统的设计对于消防系统中涉及到的消防水池和消防水箱的设计，应保证其安全可靠的有效容量，但其可能占用较大的建筑面积，设计时应结合每个项目的实际情况以及当地的消防要求，使消防系统更安全可靠，在保证生命财产安全的同时也使得工程投资趋势最优，消防给水系统设计更为经济合理参考文献：[1]李昂、余广鹓.超高层建筑消防给水系统设计探讨[J].中国给水排水.2012（06）.[2]晏风.高层建筑消防给水系统常见问题及解决措施[J].中国消防，2017（22）：42-45.[3]赵锂，陈怀德，姜文源．消防给水及消火栓系统技术规范（GB50974—2014）实施指南[M]．北京：中国建筑工业出版社，2016．  -全文完-。