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摘要：人们生活水平的提高、社会经济的发展，高层建筑越来越多，其建设规模也越来越大。同时也对高层建筑消防安全提出更高的要求，这个问题变得日趋复杂化，特别是给水系统，是消防工程中最重要的环节。文章对高层建筑消防给水系统设计进行分析。
关键词：高层建筑；消防设计
1、引言
城市化速度的加快使城市用地紧张，高层建筑日益成为建筑的主流。高层建筑提高城市形象、带来经济效益的同时，消防安全隐患也随之升级。高层建筑建筑结构复杂，使用功能多样，使得对设计的要求越来越高，特别是消防安全的设计。在高层建筑消防设计时，既要考虑到控火及灭火的安全性，又要考虑到投资的合理性，要充分体现性能化设计理念
2、高层建筑给水系统的重要性
由于高层建筑层数多，建筑高度高，与低层和多层建筑相比，高层建筑发生火灾的危险性大，往往具有：（1）火灾的隐患多，火种多。（2）火势猛、蔓延快。（3）人员疏散困难。（4）消防设备设施不够完善，补救难度大。（5）伤亡惨重，经济损失巨大。扑救高层建筑火灾，水是主要的灭火剂。所以做好高层建筑消防给水系统是异常重要的。
3、消防给水系统的形式
高层建筑消防给水系统的选择是消防设计的一个重要环节，是否正确选择消防给水系统往往决定着消防系统的成功与失败。消防给水系统是否分区的原则是，消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，经与当地消防局协商可适当提高，但消火栓栓口的静水压力不得大于1.2MPa[2]；自动喷水灭火系统报警阀处的工作压力不应大于1.2MPa。分区供水方式又包括：并联分区供水方式；串联分区供水方式；减压阀分区供水方式。并联分区供水方式为：各个分区互不干扰，每个区分别有各自专用消防水泵，但造价高。串联分区供水方式为：每个区由消防水泵或串联消防水泵分别向上级供水，串联消防水泵设置在设备层或避难层。各区水泵压力相近或相同，但水泵分散，管理困难，同样造价高。减压阀减压分区可采用比例式和可调式减压阀，减压阀分区供水方式系统简单，造价低，管理方便。笔者建议采用减压阀分区供水方式，此种方式可以满足即经济又安全的要求，维护管理方便，而且造价低。
4、高层建筑消防给水系统可靠性分析
高层建筑消防给水系统的可靠性，是指建筑消防给水系统在规定的条件下，在规定的时间内，能够完成规定功能的能力。它的可靠性直接关系着高层建筑消防安全。可靠性通常用可靠度来表示，是一个时间函数，是一种表示随机事件发生概率大小的量。可靠度有两种方式来测定，一是消防给水系统的可靠性框图，分为非储备系统、储备系统、复杂系统等三方面。二是可靠性度量，又分为串联、并联、混联、表决系统可靠性的计算。
系统可靠性的选取与分配能保证高层建筑消防给水系统的功能和寿命达到设计要求。要使系统在长期使用过程中不间断地工作，这就要求整个系统与每一个子系统具有一定的可靠度。如果提高消防给水系统的可靠性，必然会提高系统花费，如果给水系统的可靠性达不到要求，就可能引起重大安全事故，出现严重后果，因此系统设计者必须在经济与安全之间做好平衡协调工作，优化系统设计，保证系统安全以及可靠性满足应用要求。可靠性工程设计是一门系统学科，这里就不再详加探讨。
5、高层建筑消防给水系统设计
5.1室外消火栓系统设计
5.1.1室外消防采用低压制给水系统，由城市自来水直接供水，发生火灾时，由城市消防车从现场室外消火栓取水经加压进行灭火或经消防水泵接合器供室内消防灭火用水。
5.1.2室外消防为两路供水，设管径为DN200mm环状室外消火栓管道，并设室外地下消火栓6个，满足室外消防的要求。
5.2室内消火栓设计
不分区的室内消火栓系统的供水方式，可以由室外消防环网直接供水，或是利用消防水池及消防水箱中的消防贮水，通过消防主泵供水，也可以由消防车通过水泵接合器向室内管网供水进行灭火。如果消防水箱由于楼层高度不够而造成最不利点消火栓静压不足，需要设置稳压泵或是稳压罐来维持平时的消防压力。多层及100米以下的高层建筑多采用不分区的室内消火栓系统。
串联分区消防给水系统的给水管网通过消防水泵或串联消防泵分级向上供水，串联消防水泵设置在设备层（避难层）内，高度在100m以上的建筑可以采用这种供水系统。串联消防分区又可分为转输串联分区给水系统和直接串联分区给水系统两种。并联分区的室内消火栓给水系统各区有各自的专用消防水泵，集中布置，便于维护管理。缺点是高区消防泵需要使用耐高压管材与管件，在消防高区，如果消防车供水压力不够时，水泵接合器将失去作用。这种供水系统一般适用于分区数较少的建筑。
5.3自动喷水系统设计
（1）自动喷水灭火系统在竖向不分区。
（2）设置4组为预作用报警阀（用于地下2层、地下3层），8组为湿式报警阀，每组报警阀担负的喷洒头不超过800个。
（3）喷洒头：地下车库采用DN15mm直立式玻璃球喷洒头，动作温度为68℃、K=80；机械停车库采用带保护网仓库型快速响应喷头，动作温度为68℃、K=115，机械停车喷头按停车的托板位置分层布置，且应在喷头的上方设置集热板；地下1层商场部采用快速响应喷头，动作温度为68℃、K=80；其余商场、办公均采用下垂式吊顶玻璃球喷洒头，向下安装，动作温度为68℃、K=80。
（4）自动喷水灭火系统每个防火分区或每层均设信号阀和水流指示器。
（5）自动喷水灭火系统在泵房内设2台恒压切线消防泵，一用一备。消防水泵设有平时自动巡检功能，并在出水管上装有安全泄压装置。
（6）自动喷水灭火系统共设3套消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水。
（7）为了保证系统安全可靠，每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，其它防火分区和各楼层的最不利喷头处，均设DN25mm试水阀。
5.4消防水箱
无论是消火栓系统还是自动喷淋系统，均应设置高位消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最压力要求或最不点喷头处的最低工作压力和喷水强度。在消防水箱的施工设计过程中应注意：消防用水与生活用水合用的水箱，在设计时应采取确保消防用水不作他用的技术措施，可采用将生活用水管的出水口设在消防水位上部，设真空破坏孔，并使生活、消防出水口之间水箱的容积达到消防水箱容积的要求。安装消防水箱时，在消防管网的出水管上应安装止回阀，阻止消防水泵启动后消防用水进入消防水箱。但是高压消防系统的重力水箱和消防系统的中间转输水箱允许进水。
6、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]全国民用建筑工程设计技术措施―给水排水.中国建筑标准设计研究院；2010年3月
[2]雷辉陈丕辉邓学军，某高层住宅小区消防给水系统设计简介[J]黑龙江科技信息，2010.18.
[3]王娇阳.现代高层建筑消防安全设计.科技资讯，2008（12）.
[4]姜令军；建筑内部消火栓环状给水系统设计优化的研究[D]；西安建筑科技大学；2004年.