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高层建筑消防系统设计范文1
1. 引言
高层建筑指十层及十层以上的建筑（包括首层设置商业服务网点的建筑）。高层建筑具有中上层部位视线开阔，采光通风良好；建筑挺拔，建筑立面造型与色彩一般时尚、富于时代感和都市感；高容积率，节约土地资源等优点，因此在城市建设中，高层建筑呈逐年增多的趋势。但高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题，解决好这些问题必须从建筑设计与施工的阶段、从消防系统的设计阶段就开始着手考虑。正确处理建筑设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。
2. 高层建筑消防系统设计存在的常见问题
当前，由于部分设计、施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面，导致在疏散走道、疏散楼梯间、前室、合用前室、避难层等人员疏散场所的消防设计、施工上存在一些缺陷，导致工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。具体例如：
2.1消防加压泵的选型问题。
消防加压泵的选型必须满足流量和扬程的需要，经计算，消防流量为20L/s，消防泵所需扬程为105m。水泵选型时，很难选到符合设计要求的水泵，设计选择的水泵扬程超过所需的压力，为解决压力过大的问题，设计提出切削水泵叶轮，从而满足扬程的需要。
2.2消防泵管道的泄压装置。
消防泵运转初期，由于市政管道压力经常不稳定，而且扬程又偏大，会造成管网压力非常大，因此需要在消防泵出水管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力（30）时，泄压阀自动打开放水泄压，以防管网超压。随着消防用水量的增加，管网压力逐渐下降，当下降到泄压阀的压力设定点时，泄压阀自动关闭。
2.3双阀双出口消火栓的采用及消火栓间距。
当高层建筑在我国较普遍兴建的初期，伴随着产生了单阀双出口消火栓。虽然在栓口上设置了闷盖，实际用起来还是存在很多弊端。但在当时都视为“宝贝”，争相采用，还有人大力推广，这是可以理解的。时至今日早已产出双阀双出口消火栓，完全克服了单阀双出口消火栓之弊端。全国各大设计院也有采用。几年来南京市部分建筑在经过市级以上机关审查时，他们也同意使用及建议某些场合改为双阀双出口消火栓。如18层及以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650m2高层塔式住宅，当无走道或走道长度小于5m，且保证同层任何部位有两股水柱同时到达时，可在消防电梯前室设带消防卷盘双阀双出口消火栓和一根消防竖管。
3. 消防系统的设计的建议与对策
3.1总平面布局要合理。
现代建筑十分讲究街道或小区环境设计，小桥、流水、假山、绿化等园林设计被大量使用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响。我们认为在规划街道或小区总平面布局时，高层建筑的长边应尽量沿街道或小区的边缘布置，充分利用临近的市政道路，这样消防车有时不进入小区内部，就可以很方便地进行火灾扑救和人员营救，而小区内最低可只设计一条消防车道（此消防车道应能够承载消防车的压力），从而大大节约了土建成本，可谓一举两得。在建筑间距上，应以满足防火间距为优先，确有困难时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。
3.2消防水池。
（1）由于《高规》对不设消防水池的条件规定得比较严格，以南京市为例，基本上所有高层建筑均设有消防水池，以至于全市布有大大小小的消防水池，这样做既占用了大量的建筑面积（平均每座水池占用100多平方米的面积），增加了投资，也因长期不用，造成水污染。
（2）针对高层建筑防火措施较完备和火灾不易蔓延，以及建筑同时发生火灾的概率低等特点，采用以下几种解决方法：一是增强整体规划意识，临近的需要建设消防水池的建筑，共同建造一个共用的消防水池，其余几家共同出资，由水池所在的建筑统一管理；二是修建水池的条件确实不允许时，可论证考虑在建筑物的合理位置均匀布置室外消火栓及水泵接合器，适当加大屋顶水箱的贮水量，发生火灾时大功率消防车从消火栓取水，利用水泵接合器加压供水；三是在建筑中心位置设消防加压泵房，从市政管网直接取水（适用于市政管网允许消防水泵直接从管网抽水）；四是综合设计利用建筑小区设计的喷泉、游泳池等室外蓄水池，通过一定的过滤措施，在发生火灾时用作消防用水。
3.3火灾报警系统。
目前大部分的一类高层建筑设置了火灾自动报警系统，这主要是出于对控制消防电梯和防排烟系统的考虑，探测器大多采用感烟型，设置在电梯厅、走道、楼梯等公共部位，但实际效果并不理想。因为烟气要从户内穿过密闭性能良好的分户门到达探测器，需要相当长的时间，起不到早期发现火灾的作用。我们认为有条件的高层建筑可考虑把烟感探测器设在建筑内厨房、客厅等易早期探测到火灾发生的部位，效果会很好。所以高层建筑的火灾报警系统设计应从早期发现火灾，合理地配置。火灾报警系统还可结合楼宇智能化设计通盘考虑，把火灾探测器、手动报警按钮等传感器件纳入智能化系统之中，统一设置，统一管理。
3.4地下室排水。
3.4.1消防泵房、变配电站、柴油发电机房常常设于高层建筑的地下室，如果地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起？所以地下室排水与消防电梯井底之排水某种意义上说同等重要。事实上如何及时排出造成地下室水患之水往往不为设计者重视。消防电梯井底排水设施设计中仍旧存在很多问题：
（1）电梯下到地下室，又在电梯基坑下设集水坑（初设中常见），这是不行的，结构上不好处理，施工也困难，更主要的是潜水泵及压力排水管从哪里进入集水坑？除非加大集水坑面积，使之大于电梯井，但带来不必要的结构困难、施工困难、投资大等。建设电梯不要下到最下一层，至多下到半层。
（2）集水坑容积不够、排水量不满足规范要求。
（3）多数设计没考虑备用泵，个别设计考虑了备用泵，然而排水泵之电源却是普通电源，一旦发生火灾，普通电源都是要切断的，无论有无备用泵，排水将成为一句空话，此条应务必引起重视。
3.4.2我们主张，消防电梯井底排水及地下室其他部位，至少有一处的排水集水坑及排水泵应满足GB50045-95，6.3.3.11之要求，另外必须设备用泵，宜为一用一备，自动切换，集水坑高、低水位自动控制水泵之启、闭。必须是消防电源，建议采用QW型无堵塞潜水排污泵，一用一备时压力排水管宜为两条独立的排水管。
4. 结束语
本文对高层建筑消防设计系统中存在问题与解决对策，是本人在近几年的工作中经常遇到一些多发性的问题，与大家的看法或许有不一致之处，仅供参考和探讨。本文还可以进一步探讨的问题有：高位水箱中消防储量、消防储水池的设置及容积、双阀双出口消火栓的采用及消火栓间距、地下室排水问题等内容。
参考文献
[1]蒋永琨.高层建筑消防设计手册[M].同济大学出版社.2001.
高层建筑消防系统设计范文2
关键词：高层建筑；给水；排水
中图分类号： TU97 文献标识码： A
近年来，由于高层建筑的大量建造，对给排水方面也提出了新的要求。本文从建筑给水、建筑排水和消防系统等几个方面，对高层建筑的给排水设计进行了探讨。
1高层建筑给水工程设计
1.1给水方式的确定国内外建筑常用的加压供水设备分为：高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。对高层建筑进行供水方式选择，也就是确定采用何种加压供水设备，从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。
1.2给水竖向分区给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节，呸向分区合理与否，将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。若分区过大，会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处，而且管材易损坏，易产生回流污染及水锤和水锤噪声。若分区过小，将增加高层建筑供水分区数，相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。
1.3管道设备的布置对于管道设备的布置，应在满足用户对水量和水压的要求下，通过合理地选择管段、管径使管网投资最少。但目前国内对管道设备布置优化的研究并不多，其原因可能是因为与城市管网相比，建筑管网的管段短、管径小，而且整个管网的投资较小，优化后的经济效益没有城市管网那样显著。但随着高层建筑建设的不断发展，建筑内部设施逐渐完善，使得建筑内管道的类型增多、数量增大，而且由于高层建筑的特殊性，其对管道的质量和性能等方面相对要求较高，这就使得在这方面的投资不断增加。
2建筑给水
近几年来，高层建筑大量出现，但某些城市的供水能力严重不足，且城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑的发展速度，加之管道老化、承压能力下降，有不少城市不但高层建筑需升压供水，一般的多层建筑也不能满足顶层出水水头的要求。因此，增压设施成为建筑给水中发展最快的一种装置。我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，采用变频泵+气压罐组合式设备的技术已趋成熟，但须注意以下几点：
2.1增压所造成的静压过高高层建筑高度大，生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35～0.45 MPa进行竖向分区。工程实践表明，当分区压力过大时，底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大，使用不便。一般设计采用用水点的静水压力0.7-0.35 MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱，然后用比例式减压阀向下供水。
2.2环保和节能的组合除了在功能上要达到要求外，为了达到经济上也合理的目的，高压区供水多采用变频泵+气压罐的组合式设备，变频泵可设置成工频和变频、人工和自动调节等方式，根据小区的发展规模、季节、时段、天气等因素适时作出调整，使机组始终处于高效区运行，这样比一般的供水设备节电20％～50％。
2.3储水装置多元化水箱作为出水装置，目前也向多元化方向发展，镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢等种类的水箱相继出现，它们具有内表面不易锈蚀、不影响水质、减轻结构负荷、解决施工不便等优点，在设计中应多加以考虑和应用。
3建筑排水
建筑排水系统主要包括生活污水、生活废水、屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度、地方主管部门的要求、建筑物的标准等因素决定。
3.1中水系统中水系统的特点是采用物理、化学、生物等手段，对工业所排出的废水进行不同深度的处理，达到工艺要求的水质后回用到工艺中去，从而达到节约水资源、减少环境污染的目的。随着自来水、污水和中水三者之间价格的合理化，中水系统的社会效益和经济效益日益显现。但随着研究的深入，人们对中水回用于住宅和建筑小区时对公众健康所带来的潜在危险提出了质疑，另外，增加中水处理系统会引起造价和维护成本的提高，也需要在设计中进行综合考虑。
3.2同层排水近年来，同层排水作为卫生间排水系统中的一项新技术得到了较多的应用。同层排水是指管道在本层内敷设，采用1个共用的水封管配件代替诸多的P弯、s弯，一旦发生堵塞，在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性，可以相对灵活地设置卫生洁具的摆放位置，能减少噪声，创造相对安静的生活环境。同层排水设计需要考虑两点：一是管材材质要有较好的密封性，能够抵抗外力破坏；二是施工安装需要满足一定的要求，一般采用热熔对焊。在实际工作中应进行技术经济比较，选取性价比最好的管材。
3.3排水通气技术通气技术的主要目的是提供排水中气体的散逸，达到透气的作用，防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环，保持排水通畅、安静。我国对不同建筑采用的通气方式有：伸顶通气管、不伸顶通气管、专业通气立管、环行通气管和器具通气管等。在通气系统基础上开发的是通气阀和特制配件单立管排水系统。通气阀是一种减少伸顶通气、替代专用通气管系通气功能的阀件，采用优质塑料和橡胶制作。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上，既可补气又可防止管道内部气体进入室内；双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽，使用时以单路进气阀为主。特制配件单立管排水系统已出台了设计规程，其立管的通水能力增大了1/3，减少了立管的数量。但该产品目前尚局限于铸铁制品。
4消防系统
4.1普通消火栓系统根据规范的规定，大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等，均应设消防水池2次加压。从城市规划的角度，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。但这里需要注意的是消防水池的设置是否合理。另外，要求在现场的消火栓箱内安装紧急启动消防泵按钮，按钮一合，消防水泵就立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷，应在出水管路上设计多功能控制阀。水泵起动时能自动打开阀门，停止时能自动关闭阀门，并能有效地防止水锤的危害。应注意高层建筑消火栓压力超压后，要采用减压稳压消火栓。
4.2自动喷水系统的进化自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡，而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品，可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备，大幅度地减少设备面积，并增强对火灾的探测能力。火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件，经电脑逻辑判断是照明还是火焰，并对喷水系统实施开关，使火灾在萌芽状态中即被扑灭，以尽可能减少损失，提高灭火效率。在设计中，可以参考专业公司的相关资料，采用合理的设计，保证灭火系统的效果。
随着科学技术的发展，高层建筑给排水的发展趋势也将更加迅速地向人性化、智能化、环保化的方向发展。
参考文献
[1]刘赣英.浅谈建筑给排水节水节能技术和措施[J].2008.
[2]韩永庆.高层建筑给排水中的几点新趋势[J].山西科技2009(5).
[3]吴云强.重庆某综合性大楼给排水及消防设计[J].科技与生活2010(15).
高层建筑消防系统设计范文3
关键词:高层建筑；消防给水系统；竖向分区方式；消防水池；设计
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
随着我国社会经济的快速发展，高层建筑的数量日益增加。由于高层建筑高度高、结构比较复杂，其火宅的蔓延途径多，人员疏散较为困难，当发生火宅时，主要是依靠建筑本身消防系统自救，消防给水系统的设计及运作就成为了高层建筑灭火成败的关键因素。但目前关于高层建筑消防给水系统设计的问题研究较少，消防规范的制定相对滞后，消防给水系统存在安全性不足的现象。因此，通过消防给水系统中选型、消防水池、中间水箱及高位水箱容积取值等方面的探讨，设计出合理的消防系统，从而有效保证高层建筑的整体安全。
1 室内消火栓供水系统竖向分区原则
1.1 消防供水系统竖向分区原则
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95，2005年版)第7．4．6．5条规定:“消火栓栓口的静水压力不应大于1．00MPa，当大于1．00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0．50MPa时，应采取减压措施。”高层建筑消火栓给水系统竖向分区应照此规定执行。
1.2 三种常见竖向分区方式
高层建筑室内消火栓供水系统竖向分区方式较多，但结合大量工程实例和工作经验，笔者认为并联供水、串联供水和重力供水这三种分区方式最为常见。
2 竖向分区方式的优缺点及适用条件
2.1 并联供水方式
并联供水典型方式为:系统只设一套消防加压泵向整个消防给水管网供水，通过减压阀组方式进行竖向分区。当然也有每个竖向分区消防给水系统，设有各自独立的消防水泵向对应消防给水分区管网供水，采用此供水方式时，当两个消防分区之间发生火灾时，对消防水泵启动的要求不同，存在一定的安全隐患，这种方式已不常见，相关的文章和手册也有讨论和叙述，在此不再赘述。笔者主要对以减压阀组方式进行竖向分区的并联供水进行探讨。并联供水方式系统如图1所示。
图1 并联消防泵给水系统
并联供水方式优点:①系统管网简单明了，节约初期投资、施工方便，消防控制系统相对简单可靠，日后的管理和维护更为方便；②避免了在高层建筑中设置水泵等机械设备而产生噪音和振动，造成对上下邻层的影响，为业主提供了安静舒适的环境。
其缺点为对竖向分区的减压设备性能要求较高，主要考虑下列几个方面:①作为竖向分区使用的减压阀应具有既减动压又减静压的功能。如果没有减静压功能或减压功能失效，则可造成减压阀后供水系统长期处于超压状态，从而带来系统安全隐患，系统安全得不到保证，是不能允许的。②对供水系统只需要减动压的场合，建议采用只减动压的减压设备(如减压阀、减压管等)，以简化系统，节约投资。③对局部只需要减动压的部位，建议采用减压孔板、减压稳压消火栓等简单的设施，起到减压的作用。合理使用减压设备，在保证供水系统安全可靠的前提下，能有效降低消防管网的投资，这点在系统设计中应给予高度重视。
此外分区方式的选择还应从加压设备选型和建筑功能等方面分析，主要考虑以下因素:①要满足150m建筑高度的消防水压要求，设计系统工作压力接近2．0MPa，在此压力范围内，消防加压泵的选型比较容易、多样，便于设备的购买和安装；②超高层住宅建筑高度大多在150m以下，此类建筑根据现行国家要求可不设避难层，只设避难间，而避难间面积有限，不能安装过多的消防设备(如中间转输水箱、消防水泵、喷淋水泵和消防稳压设施)。采用并联供水方式，节约了超高层避难层(间)中设备和管件等的安装面积，在能更多提供人员掩蔽空间的同时，也为业主争取到更多的经济利益。
综上所述，笔者认为减压阀组结合局部采用减压设施的并联分区供水方式，较适用于建筑高度在150m以下的高层建筑。
2.2 串联供水方式
在消防给水竖向分区中，各分区设置独立消防泵组向管网供水，并设置转输水箱和转输水泵，通过转输水泵向上级转输水箱供水，转输水箱、转输水泵、上部分区消防水泵一般设置在避难层(间)内，如图2所示。
1.低压消防加压泵组 2.消防转输泵 3.高区消防加压泵组
4.低区消防稳压装置 5.高区消防稳压装置 6.中间转输水箱
图2 串联消防泵给水系统
串联供水方式的优点:①系统管网工作压力不高且可控；②消防水泵功率较小，无需降压启动，启动设备投资较省，启动可靠。
其缺点为:①系统管网相对复杂；②中间水箱及消防设备占用较多建筑空间；③上下多级消防水泵的电气控制相对繁琐。
此外，分区方式的选择还应在加压设备选型和建筑功能等方面考虑以下因素:①150m以上的高层建筑，若继续采用并联分区供水方式，势必提高供水水泵扬程和管网、设备承压等级，造成前期投资过大，设备管材安装要求更高，系统长期处于高压状态，安全风险增大；采用设置中间转输水箱和消防给水水泵的串联分区供水方式，可降低供水系统的工作压力，提高系统供水安全性。②150m以上高层建筑主要是以公共建筑为主，该类建筑按现行规范要求应设置避难层，在满足避难人员所需避难功能外可兼作设备层，为其他消防设备安装提供了空间，从而为串联分区供水方式提供了条件。③公共建筑(如办公、商业等)内夜间人员较少，对环境噪音的要求相对较低，允许在中间层设置消防设备。
综上所述，笔者认为串联分区供水方式，适用于建筑高度在150～200m之间的高层建筑。
2.3 重力供水方式
重力消防给水系统示意图见图3。在建筑物最高处的适当位置设置高位消防水池，且水池有效容积应满足该建筑在火灾延续时间内室内消防总用水量，消防水池的水以重力方式向以下各消防给水分区供水。消防水池应分为能独立工作的两格，补水管不应少于两条，其补水水泵的设计秒流量宜按该建筑室内消防设计流量选配。
图3 重力消防给水系统
重力供水方式的优点:①屋顶消防水池储存了整栋建筑在火灾延续时间内所需的总消防水量，通过重力方式向下供水，从而避免了机械故障和火场供电中断对消防供水系统的影响，最为安全可靠；②系统构成简单可靠，在发生火灾时，供水系统可迅速启动，投入灭火，可有效地保证人员生命和财产安全。
其缺点:①增加了结构荷载；②消防水池需占用较大屋面有效空间，一定程度上影响了业主屋面的使用；③消防水池储存的消防用水需要定期更换，从而造成较多的水资源浪费。
此外还应从建筑功能和重要性等方面分析，根据国内现有资料分析，建筑高度在200～250m之间的高层建筑，绝大多数为大型的重要公共建筑，多为区域性标志建筑，社会影响较大，其人员密集、装修标准高，且大部分设置有中央空调系统，火灾危险性大，当发生火灾时，人员不易疏散，外部救援困难，主要依靠建筑本身消防系统自救，而且根据笔者掌握的资料。
综上所述，笔者认为建设高度在150～200m之间的高层建筑消防供水系统，应采用重力供水的方式，该方式最为安全可靠。
3 消防水池、中间水箱及高位水箱容积取值
3.1 消防水池容积
消防水池的最小有效容积应满足规范的要求，但对火灾危险性大、装修标准高的高层建筑考虑火灾延续时间可能会超出规范设定的时间。另外消防水池的容积往往包含1h的自动喷淋系统用水量，而自动喷淋管网庞大复杂、影响因素较多，水力计算结果可能超出规范假定的模型，造成实际喷水强度大于设计喷水强度，从而造成喷淋系统工作时间不能满足规范1h的要求，故建议这类建筑增加20%的消防贮水量，即可以提高消防安全性，投资增加也不大，一般可以为业主接受。
3.2 中转水箱容积
中转水箱容积在现行规范中未注明，参考工程建设规范《民用建筑水灭火系统设计规程》第6．1．8—1规定:“各级应设中间水箱(高位消防水箱)；采用消防泵直接串联的各级水箱的有效容积不应小于18m3，采用中间水箱转输的水箱有效容积不应小于60m3，”这里的中间转输水箱有效容积为60m3，相当于一类高层公共建筑的自动喷水和室内消火栓10min用水量与中间转输水箱兼作下区消防管网的高位消防水箱容积(18m3)之和，对于这个贮水量标准，笔者认为是合理的，但转输水泵应采用水位自控方式，工作较为简单可靠，当采用这种启动控制方式时，因启泵水位和停泵水位有水位差值，中转水箱有效容积应增加5m3的高低水位调节容积，故中间转输水箱的有效容积宜取为65m3。
3.3 高位消防水箱容积
在现行规范第7．4．7．1条规定:“高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6．00m3，”但对高层建筑而言，为了提高其消防供水系统的安全可靠性，在投资增加不多的情况下，高层建筑的高位消防水箱消防储水量，也应参照中间转输水箱的容积计算方式，将有效容积提高到60m3，相当于自动喷水和室内消火栓的10min用水量和高位消防水箱容积(18m3)之和，但不再考虑补水容积差值，这点在消防业内也得到共识。
4 结语
综上所述，高层建筑是一个城市发展水平的体现，也是城市的重要名片。因此，在实际的系统设计过程中，应结合相关规范性制度，在满足功能的需要情况下，选择合理的消防供水系统，保证系统能够正常安全运行，从而进一步整体提高我国高层建筑消防给水系统的安全性。
参考文献
[1] 袁文蔚，高层住宅给排水及消防系统的设计[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2004.04
高层建筑消防系统设计范文4
关键词：高层建筑 给排水 喷淋系统设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
我们知道，高层建筑在解决住房压力和土地使用方面有着特殊的贡献，因此受到包括建筑单位在内的一致好评，但是高层建筑在发生火灾时，所面临的火灾危险性更大，而且更容易造成重大损失和伤亡事故，解决高层建筑消防的问题关系到住户的生命财产安全，应当得到越来越多的重视
高层建筑另一个特点是规模大，使用功能复杂，这也对设计提出了更高的要求，特别是防火安全的设计更是重中之重，企业在保证安全的同时还要注意经济合理的问题，节省投资， 用以维修管理，企业在设计之初就要认真考虑，完善各项工作，做到了熟于心。
一.高层建筑的消防给水系统
消防给水方式，常见的消防给水有消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，区域集中的高压（或临时高压）消防供水方式和加压给水方式等，
1.采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，消防水泵、高位水箱、消防水池合用供水方式是高层建筑消防给水系统中应用最广泛的一种方式，他的原理是“采用消防水泵、高位水箱、消防水池结合高位消防水箱置于高层建筑的屋顶上，消防水池和水泵房设置在建筑物的地下室或室外。
火灾发生时， 高位水箱会提供前10min的消防用水量，这样消防水泵启动，并将消防水池中的水提升输送至消防给水管网，消防人员只需使用消防水枪就会完成灭火任务。采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式是以建筑物高度进行分区的，从分区的角度分为一次性，分区串联和分区并联加压供水的基本类别，无需分区直接给水的高层建筑物多采用一次性加压供水方式，当建筑物中消火栓栓口静水压力大于1.00MPa时，需要采用分区串联加压供水或分区并联加压供水方式，分区并联加压供水的方式可以独立的给水而且具有高度的安全可靠性，但是分区水箱小，水泵集中又要求消防管材必须合格，高质量。分区串联加压供水的缺点是各分区供水相互联系密切，一旦下区供水出现故障，也直接导致上面的分区出现故障问题，而且水泵分散，加大了维修管理的成本。
2.区域集中的高压消防供水方式在现实中用的也较多， 两幢或两幢以上高层建筑只有一个泵房，这样的处理单独的高层住宅楼必须有消防给水系统组件消防水泵和高位水箱这两样 ，但是在建筑密集的地区，每栋建筑上都设置高位水箱和消防水泵会大大提高了工程造价，且提高了维修和管理等方面的费用，物业管理的工作量也会加大，为此，企业可以设计出集中消防供水的方案，这样做的原理是在一个小区的多个建筑物同时发生火灾的概率不是很大，这样就可以满足设计合理和经济节省的要求，设计之初，企业从消防水泵引出多条出水管，连接到小区内各栋楼的供水管网，这样不会影响建筑的消防供水能力。
3.加压给水方式。加压给水方式的原理顾名思义就是通过气压罐将水加压后，输送到消防给水管道内的方式，在我国，常见的加压给水方式有气压罐和二次加压，气压罐方式考虑高位水箱的位置，采用密封可靠的消防给水赢得了用户的好感，这种运用气压罐将水加压输送到消防给水管道内， 满足各个消防设备用水需求的原理十分简单，而且具有可操控性。缺点是气压罐的使用必须有水泵和自动控制系统，这样加大了消防给水的成本和费用，而二次加压则是当某个气压罐压力不足时，对气压罐内的水进行二次加压满足压力足够的要求，这样的缺点是成本过大，维护难。
企业在设计过程中，结合实际进行灵活的设计，进行高标准的施工和施行常态化的维护，切实抓好自动喷淋灭火系统的设计、施工和维护等各个环节。
二.高层建筑的设计细节问题以及自动喷水灭火系统设计
高层建筑的设计中存在许多的设计问题，比如消火栓设置问题，水泵接合器数量以及消防水池容积的确定问题。
首先是室内消火栓设置，室内消火栓设置问题关系到消防效果的成绩，室外消火栓是室外消防用水取水口这样必须按照室外管网考虑，室外消火栓的数量过多时没有任何意义的，室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定。其中水泵接合器设计的位置要便于消防车使用，距离在室外消火栓15m~40m的范围内。设计工程中必须保证经济性，高层居住建筑中，无论是单元式还是塔式建筑的公共部分面积很小，直接导致消火栓的设置困难，许多的业主和建筑专业都不希望设置多余的消火栓，一梯两户的住宅至少要找两处位置设置消火栓，这样才能保证消防的需求。其次是水泵接合器数量的确定 ，水泵接合器的作用是很大的，室内消防水泵发生故障的情况下，或者消防用水不足，消防车必须从室外消火栓取水，然后利用水泵接合器传送到消防给水管网，水泵接合器的数量严格按室内消防用水量计算的同时还有考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。
再次是消防水池容积的确定 。消防水池容积的大小决定着所能储存消防灭火用水的多少，如何能处理这个问题，消防水池容积的确定关系着灭火的安全性和效果。我国的规范中明确规定，“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室内消防用水量和室外消防用水量之和的要求”，这一规定明确了消防水池容积的确定原则，设计时，必须严格按照规范规定来设计。
高层建筑中的自动喷水灭火系统的设计是十分重要的，高层建筑的环境独特性造成人员疏散是高层建筑的消防工作的一大难题。在扶梯、走廊等位置安装喷头可以减少火灾造成的损失和伤害。
高层建筑的自动喷水灭火系统组件的设置必须符合相关的要求，自动喷水灭火系统能否正常发挥作用取决于喷头的合理选型和布置。因此设计者应根据高层建筑的不同功能或部位选择不同温度等级的喷头。根据不同建筑的危险等级合理设定喷头间距，充分考虑到喷头的合理设置，设计的最终目的是满足场所消防安全要求目标。设计过程中高层建筑自动喷淋系统的减压、泄压问题必须得到重视， 超压情况是指自动报警喷淋系统水压大于其工作压力最大值，引发系统的器材和设备、管道、配件、附件等产生故障，自动喷淋系统管道防腐蚀处理问题也应得到重视，喷淋系统的管材选用镀锌钢管或者无缝钢管热镀锌的目的就是做到防腐防锈。做好系统的支架问题，对连续转弯处和异径接口处的支架采取重点加固措施，确保不会脱落，设计完成之后，必须进行复查和试行，自动喷淋灭火系统在高层建筑消防系统中占有极其重要的地位，在设计自动喷淋灭火系统过程中，企业必须严格按照规定操作，确保系统的有效实施。
三、消防给水系统的可靠性研究
消防在救援过程中发挥的巨大作用体现在各个方面，而消防给水系统则是最重要的环节，消防给水系统的可靠性是通过一系列的数据、图表等对消防安全系数高低的评价，具体说就是对消防设备和给水管道的作用效果的评价，对消防安全的认识是第一步，学会如何使用消防安全器材，在最快的时间内完成消防任务是评价的标准，最快的速度可以减少火灾对人员、物资等的伤害，建立一个消防给水仿真模型来研究消防给水系统的各个关联组件的作用和意义，做好消防给水设施的维修和保护工作，施工完成必须进行检验，合格方可使用，材料是否生锈，按钮的使用灵活与否，消火栓箱直接启泵按钮是否存在，预先使用、检验可否达到预警效果。消火栓的设计位置、数量，是否有专人进行管理等。
结语
城市建筑的发展越来越快，各种各样的高层建筑拔地而起，建筑物都开始向着大型化建筑，多功能化和高层发展，这样的建筑特色极大地解决了人口密集，土地资源不足的困境，但是伴随着建筑物的兴起，许多的问题开始出现，其中高层火灾就引起人们的重视，高层中人口密集，结构复杂、疏散困难的难题制约着救援的进度，高层建筑的消防给水系统极大的缓解了这一难题，将火灾可能造成的损失降到最低，保证国家财产和人民生命的安全。，高层建筑的消防给水系统的建设不是一朝一夕的事，所有人员必须学习相关的知识，了解给水排水研究新动态等，做好消防安全工作，远离火灾事故。
参考文献
[1]张 亮.建筑给排水设计经验总结[J].科技资讯.2010,20:92.
[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.
高层建筑消防系统设计范文5
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
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
一、引言
高层建筑通常都超过10层或高度超过24米，由于楼层高度的特殊性，导致火宅成为高层建筑最大的安全隐患。由于楼层高度较高，加大了救援难度，目前，消防云梯可达高度一般都不超过100米，如果100米以上高度的建筑发生火宅，基本上很难依靠外部力量来组织救援，高层建筑的防火不同于低矮建筑，主要通过消防措施来自救实现安全保障。在此情况下，消防给水系统的可靠性显得尤为重要。
二、消防给水系统的可靠性模型及可靠性设计
1.消防给水系统的可靠性框图
消防给水系统可以分为非储备系统、储备系统和复杂系统。储备系统又可分为工作储备和非工作储备系统。非储备系统实际上是一种串联系统。消防给水系统对供水的要求较高，需要有足够的保证率，故常采用储备系统和复杂系统的形式。在工作储备方式中，可分为并联系统、混联系统、表决系统。在消防给水系统中，主要由消火栓给水系统和自动喷水灭火系统组成，其中各单元(阀门、消火栓、喷头、管道等部件)或设备(水泵、水池、水箱等)的功能，决定了可靠性框图的关系。就两个阀门用管道相连的可靠性框图而言。如果它们的作用是让水流通过，则两阀需同时开启，从可靠性的角度看，这就是一个串联系统；如果其作用是起截断水流作用，则关闭其中一个阀门就可完成截流作用，该可靠性框图为并联系统。可见同是一个结构，不同的功能可靠度是不同的。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。
2.消防给水系统的可靠性设计
消防给水系统的可靠性是由各单元的功能关系决定的，系统的可靠度也就由各单元的可靠度组合产生。在消防给水系统功能和可靠性指标确定后，就可以根据系统设备的可靠性指标、各子系统(单元组件)重要程度和本身的失效率进行可靠性分配。可靠性的分配可保证高层建筑消防给水系统的功能和寿命达到设计要求。在整个系统的技术设计完成后，须根据各单元组件的失效率、系统工作模式、实际要求的工作时间对系统进行可靠度预测。通过与设定的可靠度比较，再调整设计或提高各单元组件的可靠度。
消防给水系统的可靠性设计首先要明确指标。诸如可靠度、失效率、MTBF、维修度、有效度等。然后依据设计理论，经反复的分配和预测，使系统达到要求的可靠性指标。在这个过程中，还需考虑建筑环境因素的影响，并保证系统具有良好的维修性。其设计的基本思想是将设计中所涉及到的参数作为随机变量来考虑，比较真实地反映工程实际情况。
三、高层建筑消防给水系统设计的可靠性保证措施
1. 消防水源
消防水源直接影响火灾扑救效果。据调查，约有81.5%的原因是由于缺乏消防用水而造成大火。因此可靠的消防水源对保证高层公共建筑灭火非常重要,消防给水水源可取自市政给水管网天然水源和消防水池消防水源,必须保证规定火灾延续时间内的用水量。从发生的火灾看其延续时间有长有短。根据我国的实际情况辅助考虑节约投资出发,消火栓系统用水考虑火灾延续时间视建筑物重要程度为23 小时,喷淋系统为1小时,其中对于喷淋系统因为1小时后大火未扑灭,喷淋设备就会被烧毁而不能发挥灭火作用。消防水源要能满足消防系统用水水质,虽然消防用水的主要功能是灭火对水质的要求较低,但消防系统中的许多设备如报警阀喷头减压阀等存在一些精密部件容易被污物堵塞,所以这些设备对水质特别是对水的浊度要求较高,因此消防水池应定期放空清洗并重新补水。天然水源是消防用水重要的补充备用水源,利用天然水源时还需保证取水可靠和方便。天然水源沿岸须修筑一定的取水设施,如固定的取水口和不小于5m的消防通车道路才能可靠地将天然水源抽取用于火场,必要时还要修建加压设施保证枯水期最低水位时消防用水的可靠性。
2.消防水池容积确定。
消防水池是储存消防灭火用水的构筑物，容积的确定关系着灭火的安全性。《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。一些地方针对这两条规定，却有不同的设计方法。
在许多地区，室内及室外消防用水量均储存了消防水池中，原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性，这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池，那将会造成很大的浪费。既要保证消防安全，又要降低工程造价及管理方便，首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在发生火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积，达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池，对这一点希望有关市政部门能够牵头，对共用水池进行合理地管理，这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。
3.水压问题
（1）给水超压的问题
超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值，造成管道、附件、器材和设备的损坏，或造成给水的不均匀，不利于系统的灭火，影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，所以应当引起注意和重视，并采取防治对策。
在火灾的初期，自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作，或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时，自动喷水灭火系统所需要的流量都很小。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当，管网内的空气处于被压缩的状态，可能发生压力波动造成超压。
（2）给水的减压和泄压方式
由于在自动喷水灭火系统中，普遍存在着超压的问题，因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压，能保证给水的均匀性，有利于作用面积内给水的可靠，确保系统设计流量能正确使用。
要提高整个消防给水系统的承压能力。使之在一般情况不出现的超压，在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。采取相应的泄压和稳压措施，使超压值对给水管网不致造成损坏，如泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等。
在消防泵的选择上，可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。建筑物高度达于120m时，消防给水竖向分区可以采用多台消防泵直接串联或设中间水箱转输的串联消防泵给水系统。
四、结束语
高层建筑的消防给水可靠性保障是消防系统可行可靠的最有力措施，在进行系统设计时，要将稳定性和可靠新作为设计基础，通过预防措施，来防止火灾事故。
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年5期.
[2] 乔瑛娜. 高层建筑消防给水系统设计初探[J]. 城市建设，2010年11期.
[3] 杨琦. 高层建筑消防给水系统可靠性的研究[J]. 消防科学与技术，2001年5期.
高层建筑消防系统设计范文6
关键词：高层建筑；消防系统；灭火系统；消防设置；
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
0 前言
随着城市建设的快速发展，人民生活水平的日益提高，高层建筑在大中城市乃至小城市快速发展。高层建筑在节约用地、改善城市形象和提高人们生活质量等方面发挥了重要作用。但同时高层民用建筑具有的火灾蔓延快、人员疏散难、扑救难度大等特点，给消防工作带来了一定的难度。对立足于自救的高层民用建筑来说，直接作用于灭火的消防给水设施、设备尤为重要。消防给水系统作为消防设备中重要的组成部分，高效的消防给水系统能有效地减少高层建筑火灾的发生，并在火灾发生时如何以最快的速度、最高的效率进行灭火，将人民的生命财产损失降到最低。
1 工程概况
某商住楼建筑工程地上21层，筑面积约为31000m2，地下2层，为停车场建筑面积9937m2，建筑高度为68.90m.
1.1 消防系统设置
大型商业综合体建筑具有内部使用功能复杂、室内分隔较多、疏散通道及出入口较多等特点，其室内消火栓的布置应根据建筑特点，因地制宜。该商业综合体建筑消火栓布置按以下原则设计：
（1）适当缩小消火栓的布置间距，在计算消火栓的保护距离时其水带长度均按0.8 的折减系数考虑。
（2）保证同层每个防火分区都有两支水枪的充实水柱到达任何房间内。
（3）消火栓立管尽量布置在柱边、通道、楼梯口等位置。
1.2消防用水量计算
按同一时间发生一次火灾考虑，发生火灾时同时开启的消防给水系统和用水量如下：
（1）室外消火栓：用水量30L／s，火灾延续时间为3h；
（2）室内消火栓：用水量40L／s，火灾延续时间为3h；
（3）汽车库及商场按中危险Ⅱ级设计，喷水强度8L／(min·m2，作用面积160m2；地上按中危险I级设计，喷水强度6IV(min·m2)，作用面积160m2；高区商住楼靠内庭的玻璃墙的喷淋加密保护则用水量约50L／s，作用时间为1h。
具体消防用水量计算见表1。
表1 消防用水量计算表
2 消防水泵、消防水池的配置方案
2.1 消防水泵配置
（1）室内消火栓水泵。系统采用串联水泵供水方式；由两组共四台水泵组成，即低区室内消火栓主泵和高区室内消火栓水泵组成，两台低区消火栓主泵(一备一用)设在地下2层消防水泵房内从市政管网抽水，直接供低区消火栓系统，另两台高区消火栓水泵(一备一用)设于8层，负责高区室内消火栓系统的供水。屋顶设置两台消防系统稳压泵、一台300L气压罐，保证系统压力。
（2）自动喷水水泵。系统采用串连水泵供水方式；由两组共四台，即低区喷淋主泵和高区喷淋水泵组成，低区喷淋主泵设在地下2层消防水泵房内从市政管网直接抽水，供低区喷淋系统；两台高区喷淋水泵连接一个18m3中间消防水箱设于8层，负责高区喷淋系统的供水。屋顶设置两台消防系统稳压泵、一台150L气压罐，保证系统压力。
2.2消防水池(水箱)
本项目结合当地的情况，供水可靠，且能保证两路DN300的供水，在室外消防成DN250环，且属于超高层建筑，经当地消防部门的允许，，直接由市外消防管路上引入两路DN250管路室内成环直吸，而未设置地下消防水池。在8层设消防水箱有效容积为18m3，安装高度满足低区最不利点消火栓处的静水压15m水柱的要求；另有喷淋水箱有效容积为18m3，满足高区喷淋系统供水。在屋顶设高位消防水箱，有效容积18m3，提供消火栓初期用水。
3 消防给水系统的优化设计
3.1 室内消火栓系统
消火栓给水系统采用分区供水方式，按水泵的供水范围分低、高两个区，其中-2层～8层为低区，9层～18层为高区，其中低区再分两个区，其中-2层～4层由低区室内消火栓主泵加压再经减压阀减压后供水，6层～8层由低区室内消火栓主泵加压后供水；高区中3层~15层由高区室内消火栓主泵加压再经减压阀减压后供水，而16层～18层由高区室内消火栓主泵加压后供水。
3.2 自动喷淋系统
与室内消火栓系统相同，自动喷水灭火系统分为高低两个区，其中低区竖向又分为两个分区：地库-2层～8层为低区，9层～18层为高区。另外，考虑到当地冬季也会发生冰冻情况，因此在距车道出入口20m区域内的喷头均采用易熔合金喷头，并采用电伴热保温，同时在车到出入口处设置风幕避免冬季室外冷空气进入车库。
加密喷淋洒水头均匀布置在办公层靠内庭的玻璃幕墙处，采用快速响应喷头，提高火灾反应的灵敏度，可在发生火灾时避免玻璃幕墙遭到破坏，造成人员、建筑的损伤，达到控制灭火的目的。
3.3 气体灭火系统
根据有关消防标准及规范要求，本气体自动灭火方案采用全淹没灭火方式。本项目气体灭火系统分为单元独立系统、组合分配式系统及柜式预制系统两种：
（1）地库2层设一套组合分配系统用于保护地库低压配电房及35kV变压器房
（2)塔楼16层设一套单元独立系统用于保护16层变配电房；
（3)地库2层及塔楼16层各设一套柜式预制系统用于保护地库2层通讯机房；
（4)地库1层设一套柜式预制系统用于保护柴油发电机房日用油箱间。
3.4 自动扫描灭火系统
商住楼的大厅，设计采用自动扫描灭火系统，与自动喷水灭火系统报警阀前合用，当探测器监测到火灾发生，自动扫描灭火装置可进行扫描并锁定火源点后，开启喷洒泵及相应的电磁阀进行灭火同时前端的水流指示器反馈信号到联动控制柜[2]。系统用水量设为10m3 ，供水压力为0．6MPa。
3.5 管网的布置及喷头选型
报警阀前的管道为环状，报警阀后管网枝状布置，每个报警阀组控制的最高层管网末端设末端试水装置；每个防火分区，每个楼层的管道末端均设置试验放水阀。系统采取报警阀前设减压阀及配水管入口设减压孔板的措施，控制配水管入口的压力不大于0．4MPa。
除部分区域采用ZSTB20／68边墙型标准玻璃球洒水喷头(喷头工作压力0．20Mpa，正前方保护距离6．1m，侧面保护距离2.5 m)，不做吊顶场所采用向上喷头吊顶下采用下垂型喷头加装饰盘；向上喷头采用ZSTZ一1 5直立型喷头，向下喷头采用ZSTX-15下垂型喷头。喷头除厨房、换热站、洗衣房采用公称动作温度为93~C型外，其余均采用公称动作温度为68't2型，并在超过1200ram宽风道处上下设置喷头。
4 结束语
高层建筑消防给水系统的优化设计能给高层建筑的消防安全带来很大的保障，能大幅度减少由于高层建筑火灾给人民的生命和财产带来的损失。在选择消防给水方式时，应根据工程的具体情况，根据技术的可靠性，实际的可操作性，经济的合理性综合考虑，以科学技术手段对消防给水系统进行优化设，完善高层建筑消防给水系统中存在的问题，从而促进我国高层建筑业和消防安全业的发展。
参考文献
