高层建筑给排水及消防给水设计浅谈

摘要：文中以实际工程为案例，分析了高层建筑中给排水设计以及消防工程特点及设计中存在的问题，并提出了改进措施。

关键词：高层建筑；给排水设计；消防给水设计

0引言

当下，建筑行业已成为推动社会经济发展的重要角色，因此，对建筑工程的科学规划以及合理设计是人们所关注的重点。给排水设计是建筑工程设计中的重要组成部分，应对其进行不断地优化与改进，以满足建筑的各项功能需求。本文对现有的设计进行合理性分析，改进现有设计过程中所存在的不足，以提升高层建筑给排水以及消防给水设计水平，为后续施工工作的顺利开展提供有效保障。

1如今高层建筑给排水设计及消防给水情况分析

1.1给水分区不合理

高层建筑因其建筑高度较高，市政水压通常不满足其用水需求，需设置二次加压给水系统，并对整个加压系统进行分区。高层建筑供水管路复杂、管线长、能耗大，有些工程项目为节省造价，降低给水设备的成本投入，不合理地减少系统分区，导致各分区底部压力普遍增大，容易对供水设备和阀门阀件产生损害，影响用水器具的使用寿命，增加漏损、爆管几率，同时造成了水资源的浪费［1］。1.2雨水排除不及时高层公共建筑高低错落，造型较为复杂，其屋面通常面积较大，这就要求给排水设计人员在进行雨水系统设计时充分考虑建筑特点，结合建筑专业采取相应措施，保证雨水的顺利排除。目前存在的问题包括：屋面雨水沟太浅，坡度不够，雨水无法形成有效径流；未考虑溢流口的设置，当雨水斗堵塞时，造成积水；系统重现期过小，遇到连续大雨天气时不能及时排放。

1.3消火栓设计不合理

高层建筑设计过程中，合理设计消火栓位置可有效提升高层建筑的质量，提高灭火效率。结合现有的消火栓设计位置分析得知，在实际室内消火栓的布置中，设计人员为了美观效果，常有布置的消火栓不便取用、消火栓位置不明显、消火栓数量偏少等问题［2］。另外，在已建成的建筑中，也发现不少消火栓的管理和维护不到位的情况，有些消火栓箱内水枪、龙带缺失，灭火器过期未更换等，均会导致在发生火灾时，无法在第一时间进行有效扑救。

2高层建筑给排水和消防给水工程特点

高层建筑通常体积庞大，建筑高度较高，相对单多层建筑功能更为复杂，人员密集，火灾时蔓延迅速，救援难度大。因此在高层建筑的消防给排水设计过程中，应秉承安全可靠的基本原则，对工程进行科学合理的设计。首先需考虑高层建筑的消防系统安全性能，使其在火灾发生时可视火情的蔓延速度，迅速地调配现有水资源，及时实施救援。对高层建筑的消防系统进行优化创新，采取安全可靠的给排水消防设计，在人员密集场所的消火栓箱内，增加消防软管卷盘或轻便消防水龙，以便非专业人员扑灭建筑物内可燃物，可供起火初期使用。高层建筑由于建筑高度高，消火栓栓口动压需求大、系统静压大，因此系统压力通常较高，消防供水设备和管材、管件压力等级也需相应提高。由于压力过大会直接导致后续的救援活动无法顺利开展，对于超压系统应进行合理分区，并根据分区后的压力，考虑是否在消火栓前设置减压孔板，以保证消火栓的正常使用。由于普通低层建筑与高层建筑的排水管道的长度存在着较大差异，系统压力也有差别，因此在高层建筑给排水工程设计过程中，应增加管道的机械强度，为后续卫生器具的使用和消防安全救援活动提供良好的技术支撑。在此过程中还应结合管道内部的压力变化，及时调整深度挖掘消防给排水管道设计需求，确保消防系统的排水能力，增加管道内的压力，提升消防给排水管道的运行质量，采用安全性好、机械度强的新型材料，完成高层建筑项目中给排水管道设计。

3高层建筑给排水设计及消防给水设计探析

3.1工程概况

在高层建筑过程中，合理的给排水设计以及消防给水设计可有效提升建筑工程的整体质量，在设计过程中，应结合工程现状进行科学设定。本文以某行政服务中心设计项目为例进行分析。行政服务中心项目地上7层，地下1层，总占地面积13,026.62m2、建筑高度37.9m、建筑体积大于5万m3。整体布局结合对外办公区、餐厅、厨房、设备房等基础性的建设设施，在4~7层设置对外办公区、设备房以及会议室，地下主要以设备房和停车库为主。其中涉及室内外给排水系统、虹吸雨水系统以及消防系统，因此，在设计过程中应结合工程的不同需求对其进行专项设计［3］。

3.2给排水设计

在高层建筑的给排水设计过程中，应结合给水系统与排水系统的建设需求，对其进行科学设定。从本地块的两个不同方向分别引入一路DN200和一路DN150的自来水管，除负一层和一层之外，其余的楼层均由地下室生活水箱搭配变频泵加压供给，控制最不利点出水压力为0.15~0.20MPa，竖向上不再分区。由于各层平面卫生间和饮水机的设置较为集中，在每个卫生间附近水井统一设置给水立管，共设置5根给水立管，各用水点给水管由水井引出支管，并设置阀门、水表，其中2~6层均采用减压阀控制，出水压力不大于0.2MPa，以满足节水要求。排水系统的设置采用雨污分流的方式，厨房含油废水通过隔油池、生活污水通过化粪池预处理后，排入市政污水管道当中。污废水立管就近设置在卫生间的隐蔽处，并设置环形通气管，提高系统排水能力。本项目屋面高低错落，部分区域跨度较大，采取重力雨水系统与虹吸雨水系统相结合的方式排除屋面雨水，并在屋顶的墙面适当位置预留出溢流口，提升雨水的排放效率［4］。顶层屋面采用重力排水方式，设置深度不小于250mm的外天沟，连接2%建筑找坡坡向雨水沟，每隔一定位置设置一个雨水斗，控制水沟找坡长度不大于20m，以确保施工质量。四层屋面采用虹吸雨水系统，总汇水面积约达2000m2，共设计两套系统，采用雨水斗12个，设计天沟尺寸W×H=600mm×400mm，并保证天沟水平，无需坡度。雨水斗采用的304不锈钢材质，即使长时间地使用也不会产生腐蚀问题。考虑到虹吸雨水系统流速以及压力相对较大，采用混凝土雨水检查井，可有效提升本项目的使用寿命。

3.3消防设计

消防系统的设计包括：室外系统与室内系统。本项目满足两路市政水源供水，室外系统通过市政水源直供，地下室设有685t的消防水池存储室以及喷淋的用水量，屋面设置的36t消防水箱，配套喷淋系统稳压设备置于地下泵房。消防的用水量相对较大，室外消火栓系统的用水量大约在火灾延续时，保证两小时288m3的总用水量。室内消火栓系统将管道布置成环状，达成与屋顶、水箱、消防水泵的有效联合，保证消防供水的安全性。地上部分消火栓箱均设置在消防电梯前室和公共走道两边，以便取用；地下室的消火栓采取背靠柱子面向车道的设置方式，确保消火栓不突出车位线，既能保证火灾时消火栓的取用，又避免影响车辆通行和停放［5］。室内净空大于12m的中庭采用大空间自动扫描灭火系统。中庭型号南北跨度40m、东西跨度50m，在中庭大厅上空南北两个方向分别均匀布置3台自动扫描灭火装置（ZNM-A15X2-I型号），单台射水流量5L/s，最大保护半径25m，喷水方式为双水口喷水，直射后往复摆动。变配电房采用预制七氟丙烷系统，采用全淹没灭火方式，灭火设计浓度9%，设计喷放时间10s，防护区内总存储量504kg，泄压口面积0.21m2。其余机房、UPS间等采用管网七氟丙烷（4.2MPa）系统，采用全淹没灭火方式，系统设计温度为20℃，共3个子系统。自动喷水灭火系统、大空间自动扫描灭火系统和气体灭火系统均可有效避免建筑工程的火灾蔓延，为后续火灾救援工作提供强有力的技术支撑。

4结语

综上所述，提升高层建筑的消防给排水设计施工水平，可使建筑工程质量提升，使用寿命延长。其中所涵盖的专业内容相对较为广泛，需结合不同系统反馈的问题并对其进行及时整改，强化设计的稳定可靠性。工程实际中应采用科学的管理手段，结合创新型的设计理念，在确保建筑人员与建筑物安全的基础上，提升建筑工程的整体质量。

参考文献

［1］李先辉.高层建筑消防给排水设计的实践探究［J］.数码设计（下），2021，10（2）：116.

［2］黄杰.对高层建筑消防给排水设计的认识与思考［J］.低碳世界，2021，11（7）：130-131.

［3］贾惠敏，杨晓森.高层建筑消防给排水设计研究［J］.中国房地产业，2020（24）：74.

［4］安腊梅.高层建筑消防给排水设计中的若干问题研究［J］.建材与装饰，2020（29）：131-132.

［5］赖伟忠.试论高层建筑消防给排水设计要点［J］.建筑·建材·装饰，2019（18）：205-206.