时间：2022-02-14 23:04:42
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住宅小区消防给水设计关系到住宅小区消防的有效性。随着人们对住宅小区消防给水的关注，住宅小区内的消防给水设计有了一定的发展，但是仍然存在着一些不足之处。这些设计上的瑕疵，会导致消防给水的不畅，不仅会造成住宅小区的贬值，还会威胁住宅小区内居民的生命安全。因此，在新的发展形势下，如何优化住宅小区消防给水的设计，提高住宅小区的消防有效性已经成为住宅建筑业亟待解决的问题。
一、住宅小区消防给水设计的现状
虽然我国住宅小区消防给水设计获得了一定的成绩，但是依然存在着许多问题。第一，大多数的住宅小区都是依据现在推行的防火方针进行的消防给水设计设定与生活给水分离的、独立的消防给水系统，但是室外水管的应用压力较大，设计起来难度较大，另外设立独立的消防给水系统，需要投入大量的人力物力，成本较高，造成房地产成本的增长；第二，为了迎合当前防火规范中“消防水箱要具有较大的容积”的规定，住宅小区的消防水箱大都放置在住宅屋顶，对住宅的承重造成了压力；第三，现行的防火规范中要求住宅小区要设立单独的消防水池或者限定消防水池内的水位线，保障不随便使用消防水，这导致消防水池的水得不到流动，水质很容易变坏，严重影响住宅小区的消防效果，还造成了消防水的浪费[1]。
上述问题的存在，导致住宅小区消防给水有效性的降低，严重威胁到住宅区内居民的生命安全，也会引发居民与物业的矛盾，降低住宅小区的价值。故此，在新的发展背景之下，如何优化住宅小区消防给水的设计已经成为建筑行业亟待解决的问题。
二、优化住宅小区消防给水设计的意义
伴随着房地产业的兴盛和社会文明的推进，人们对于住宅的要求不再是简单的庇护所，对它的安全性提出了更高的要求。为了满足人们当下对住宅小区安全性的诉求，我们必须优化住宅小区内的消防给水设计。同时，市场经济背景下，房地产企业之间的竞争愈演愈烈，提高住宅小区的消防给水设计，是塑造房地产企业良好形象的途径之一，也是实现房地产企业自身发展、提高自身竞争力的必然要求。再者，优化住宅小区内的消防给水设计，还能够降低消防给水的施工难度，实现消防给水工程成本的有效控制，进而获得房地产业效益的最大化[2]。
由此可以看出，在住宅小区中实现消防给水设计的优化，提高消防给水的科学性、合理性迫在眉睫。
三、优化住宅小区消防给水设计的策略
1、消防与生活给水合用水池与管道
我国大多数的住宅小区采用独立消防给水系统，造成设计施工难度大、投资成本高的问题[3]。为了解决这一问题，首先，我们可以设立消防给水与生活给水的公共水池和公共管道，一方面能够达到消防的作用，缓解室外消防给水的紧张状况；另一方面大大缩减分设消防与生活给水水池、管道的资金，有效控制房地产企业的成本，实现资源的有效利用。其次，在采用“消防给水与生活给水共用水池和管道”的设计时，还要注意分设消防给水系统与生活给水系统，保障消防用水的优质和生活用水的卫生，避免二者的水质污染。
2、合理设置住宅小区的消防水箱
目前我国的防火规范中明确规定，消防水箱应当具备较大的容积，以至于大多数住宅小区的消防水箱都防止在住宅的房顶，增大了住宅承重负荷，增加了房地产企业的成本，对建筑物的立面施工造成了阻碍，严重影响小区内的环境，也不利于后期对消防给水系统的维护工作[4]。
为了解决这一问题，我们必须合理设置住宅小区的消防水箱。在每一个住宅小区内仅安置一个消防水箱，并安置一个增压设备，保障达到住宅小区的消防给水压力的需要。我们应当将水箱和增压设备放在住宅小区的最高处，水箱的容积大约在17立方米～19立方米之间。
3、充分利用消防水，保障消防给水的水质
消防给水的水质直接关系到住宅小区消防效果的优劣。现行的防火规范中要求住宅小区要设立单独的消防水池或者限定消防水池内的水位线，保障不随便使用消防水，这导致消防水池的水得不到流动，水质很容易变坏，严重影响住宅小区的消防效果，还造成了消防水的浪费[5]。
针对上述问题，我们必须充分利用消防水，保障消防给水的水质。为了能够确保消防给水的水质，首先，我们要在日常工作中注意定期对消防给水的水池和管道进行清理。其次，最好每一个月或者半个月给消防给水的水箱（水池）换一次水。再次，响应“节约用水”的号召，对于消防水池换下来的水，不要随意丢弃，可以利用这些水对住宅小区内的植物进行灌溉，充分利用这些水资源。
4、室内消火栓系统与自动喷水灭火系统合用管道
现行的消防规范明确指出，要分开设置消火栓系统和自动喷水灭火系统，避免两个系统之间的干扰。但是这样一来，就会增加房地产企业的投资，影响住宅区的收益[6]。为了解决这一问题，我们可以让消火栓系统与自动喷水灭火系统合用一根管道，既能够减少是室外管道建设的成本投入，又能够降低布设管道的难度，提高两个系统的安全性，便于两个系统的协同维护与管理。我们在设置室外的管道之时，可以根据住宅特点和居民需求，适当扩大管道的直径，保证消防水的流速适中。
5、科学设置住宅小区内的水泵房
水泵房的设置科学与否直接影响到住宅小区内消防效果，因此，我们必须科学地设置住宅小区内的水泵房，保障住宅小区消防给水的通畅性。首先，我们要严格遵循当今的消防规范，尽量分别设置自动喷淋泵和消火栓泵，有必要时也可以公用消防泵。其次，要选择合理的位置建设消防水泵房，最好是将它设置在住宅小区的中心位置，以保证与地面和小区内各栋楼的距离相近，也能够提高管理效率；再次，要保证消防水泵房内的设备先进、合格，把好“入门关”，坚决抵制劣质设备进入小区的消防水泵房，还要注意对相关仪器设备的实时监测、及时发现问题、反馈问题、解决问题，保证仪器设备的正常运行。
结束语
人民生活水平不断提高，对建筑物中的人居环境提出了更高的要求。因此，在新的发展形式之下，我们在建筑工程中要通过“谨慎选择空调设备的材料、严格审核空调系统设计参数、有效控制空调系统噪音、打造高素质空调安装队伍、强化空调安装施工后调试检测的技术”等途径改进供暖通风与空调机安装的工艺，进一步促进建筑行业的发展。
参考文献
[1]刘明亮.住宅小区消防给水设计问题探讨[J].武警学院学报，2010，04（12）：136-137.
[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（09）：190-191.
[3]王伟瑜.关于高层住宅小区消防给水设计的探讨[J].科技创新导报，2011，05（12）：103-104.
[4]曾斌，赵力军，马保成.大型混合住宅小区区域消防给水系统设计[J].给水排水，2012，07（13）：159-161.
【关键词】人防工程；人民防空；消防；给水；排水；给水排水系统；平战结合
1、引言
全国各地尤其一些发达地区如东部沿海地区，为了深入贯彻城市建设同时要兼顾人民防空的设防原则和指导思想，出现了许多平战结合的人防工程如人防地下室。人防工程因其具有特殊性，因此在设计消防以及给水排水系统时，有许多值得思考和探讨的地方，不能像其他的建筑工程一样一概而论。本文将从现存人防工程中消防系统，给水系统，排水系统的现状进行分析，得出经验，分析现在人防工程消防给水排水中存在的问题，从而促进消防系统，给水排水系统的建设。
2、人防工程消防给水排水主要包括的内容
2.1人防工程消防系统。
人防工程的消防系统主要包括四个方面，就是消防水源，消防栓系统以及它的独立分区，消防阀门的位置以及消防排水这四个方面。
2.2人防工程给水系统。
由于人防工程的特殊性，因此人防工程的给水系统包括平时给水以及战时给水，除此之外还包括管材。平时给水包括人防工程各室及各设备用水，战时给水包括战时隐蔽人员的生活用水，人防工程内的人防水箱，柴油发电机房的冷却用水等。当然，为了满足人防工程的人防目的，给水系统中所用的管材既要满足水质要求，又要满足人防目的。
2.3人防工程排水系统。
人防工程的排水主要包括地面排水，生活废污水以及消防排水设计，这几个方面都要按照平战结合去考虑。而排水系统中包含着地漏设置，透气管设置以及排水管材这三个方面。
3、人防工程消防给水排水系统所应该注意的问题
3.1人防工程消防系统。
人防工程的消防设置具有独特性，当地下人防工程发生火灾时会有以下一些特点，其一，火灾所产生的有毒气体大，其二，人防工程的火灾具有易发性，由于人防工程一般处于地下，其内部较潮湿，极易加速一些电器设备或电线的老化及短路，且一般地下人防工程都是强制通风，通风不良，因此容易发生火灾。其三，由于人防工程位置的特殊性，发生火灾时，人员不易疏散，因此人员受到的安全威胁大。人防工程火灾的这些特点突出了人防工程消防系统的重要性，因此在人防工程的建设中要加强消防系统的建设
3.2人防工程给水系统。
首先是给水系统中的水源，水源一般有三种，市政管网供水，人防工程区域水源以及自备水源，人防工程所采用的水源既要考虑水质问题，又要考虑管道问题，因此一般使用的是市政管网供水。第二点应该考虑的问题就是给水管道的管材以及安装问题，集中管道井应该要布置在人防工程防护区外，在侧壁穿过人防围护结构的地方设置给水系统管道，而防爆波阀门应该人防围护结构内侧安装，平时的生活用水可以通过集中管道井与其上部的建筑相连接来提供用水。水源与管道问题是建设给水系统时所应该考虑的问题。
3.3人防工程排水系统。
由于人防工程地理位置的特殊性，排水系统设计中首先我们要考虑坡道口排水问题，为了防止下雨天雨水顺着坡道进入人防工程，要在室外道路上设置一条截水明沟，让雨水可以通过该明沟排至室外。除此之外如何选择集水井内排水泵也十分重要，排水泵往往要考虑多方面要求，如排消防废水和雨水。
4、对人防工程消防给水排水的合理化建议
4.1在人防工程内部必须设置安装室内消火栓给水系统。当消火栓总数大于十个时，应该考虑把给水管道设置为环状，在同层的人防工程中，应该使用阀门将同一管道分隔为若干个独立段，这样子，即使某一段发生损坏时，停止使用的消火栓也不会超过一半，当然对于多层的人防工程消防系统也应该使用同样的方法，对垂直的管道安上阀门，保证在一条竖管进行检修时，其他管道也能供应消防所需的水流量。设置好自动喷淋系统，在人防工程通道内应该防治灭火器等消防工具，防治出现意外情况。
4.2采用平战结合的人防工程的给水系统包括生活饮用水，生活用水，洗消用水，消防用水以及设备用水。给水系统中首先要考虑的问题就是水源供给，水源一般选择城市自来水，饮用水水平要符合安全标准，在人防工程内部应该设置生活饮用水蓄水池，按照不同的防护区域设置不同储量的蓄水池。对于水管的设置，在管道口要设置水表监控水流量。人防工程的给水从市政给水管道接入，且各个区域要分别设置。消防水管不得从临战封堵门通过，防止临战封堵门作用的发挥。
4.3人防工程的污水有以下几种，机械废水，生活污水，消防废水，还有雨水等排水方式有以下几种选择，第一个是压力排水系统，第二种是自流排水系统，如何选择排水系统要根据水流的特性，如果能自流排出的话所选择的就是自流排水系统，如果不能自流排出的话，就要利用机械，采用压力排水系统。对于排水管道的选择也有特殊要求，排水管要尽量避免穿过伸缩缝，沉降缝，管道坡度要根据人防工程的坡度进行设置。在内部还可以设置污水集中池和污水泵房对污水进行处理。污水集中池一般设置在清洁区内，如厕所，盥洗室的下部，设置污水集中池应该按照不同防护区去设置。
5、结语
人防工程消防给水排水系统的设计是一个复杂的过程，它的设计既要满足平战结合中，人防工程平时使用的目的，也要为战时转化打下坚实的基础，才能减少战时转换的工作量。在建设人防工程时，应该严格设置消防给水排水系统，提高人防工程的作用及其能力，为地下的利用，减轻城市人地矛盾的加剧。
参考文献
[1]张建平.人防工程消防给水排水设计探讨《.四川建筑科学研究》,2015年2期.
[2]黄香玲.高层建筑地下室的人防建设《.城市建设理论研究（电子版）》,2012年20期.
[3]余江平.完善建筑地下室给排水设计问题与探讨《.中国房地产业》,2011年9期.
关键词：消防工程；给水设备；设计
中图分类号：U664.88 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-
1.超高层建筑消防给水形式
对于超高层建筑消防给水，通常分为串联给水和并联给水两种方式，而对于建筑高度超过130m的建筑，通常采用的是串联给水方式。常见的一种方式是在地下层设置传输泵。在设备层或避难层殴置转输水箱和高区消防泵。然而此种方式设置有其局限性，对于超高层住宅来说，它与公共建筑最大的差别就是不设避难层（间）。目前，对于建筑高度小于130m的住宅来说，一般采用一泵到顶的做法，而对于高度超过130m的住宅来说，如果继续采用一泵到顶的设计方法，对管材、阀门、管件的要求将会非常高，而且，对于日后维护保养来说，也将比较麻烦。而如果采取在建筑中间设置接力泵或设置中转水箱的方法，一是对泵的控制要求高，二是要在局部楼层设置设备层，这一点对于开发商或建造商来说，往往是很难认同的。当然从理想状态来说，如果泵的扬程足够大，及管道、阀门质量好的情况下，周转环节越少，则越安全。
2.消防水池设计
消防系统的设计在我国相关的防火规范当中有确切规定：如果天然水源，市政给水管道中存有的水量和流量没有办法满足构筑物中、外消防所需要的量，那么在进行此类消防给水系统设计时，必须要有符合建筑物水量消耗的消防水池。
（1）消防水池在进行水容量的设计时，需要满足建筑物内外每个消防灭火设备所需要的最低水量标准。在进行消防给水系统实际设计时，对于蓄水池设计来讲，首先要对建筑物当中的自动化消防设备，例如喷淋系统等进行综合考虑，还要满足消防栓系统以及室外消防系统所需要的用水量。以此为基础，还需要具体考虑如果火灾发生，火势会蔓延的时间，实施相关专业计算，使设计用水量有比较明确的具体数值，根据此设计消防水池具体的容积和体积。
（2）如果想要在减少工程造价但是又能够确保消防给水系统具有较高的安全性、有效性，需要综合考虑建筑物整个给水状况，合理的缩减消防水池实际容积，主要依据是在确保市政供水有较高安全性和可靠性条件下，按照正确的计算方法设计出消防水池标准容积，而且需要和市政环状供水系统所能够提供的部分用水量相结合，可以有效降低消防水池实际体积与容积，以使项目建设施工成本下降。在此基础上，可以增加建筑物进水管道的规格，最大可能性的使消防给水系统满足实际需求
3.消防水泵设计
水泵是输送液体或使液体增压的机械，消防给水设备中的消防水泵及稳压泵的安装是必不可少的，消防水泵安装工艺为：施工准备基础施工泵体安装吸水管路安装出水管路安装单机调试。具体要求包括按照尺寸、按照的设计、连接方式等问题。首先对于安装尺寸而言，要根据工程设计的总体要求进行，要与消防设备的整体相匹配。当工厂、仓库、堆场和储罐的室外消防水量大于25升/秒和建筑物的室内消防水量大于等于15升/秒时设置备用泵；当工厂、仓库、堆场、储罐和民用建筑的室外消防水量小于或等于15升/秒时，由于消防用水量较小，依据《建规》消防泵房设一条出水管即可满足消防用水要求而没有必要设两条出水管；当工厂、仓库、堆场和储罐和其他民用建筑的室外消防用水量超过15升/秒或建筑室内消防用水量超过10升/秒时消防泵房应有不少于两条的出水管直接与环状给水管网连接。其次，对于水泵的电动机来说，要做好连接，保证以重点水泵机器的轴线为准，进行整体安装。一般来讲，纵向安装水平偏差不应大于0.10/1000mm，横向安装水平偏差不应大于0.20/1000mm，并应在泵的进出口法兰面或其他水平面上进行测量；解体安装的泵纵向和横向安装水平偏差均不应大于0.50/1000mm，并应在水平中分面、轴的外露部分、底座的水平加工面上进行测量。总之，消防水泵的按照在总体上要符合相关规定，具体的按照方式要以设备情况、建筑情况、给水用量为基准。
4.消防水泵接合器设计
消防水泵接合器主要和消防机动泵进行配套使用。当室内原有的消防泵由于停电，检修等因素致使故障产生时，此设备可以连接消防车等室外消防水源提供水源给室内消防给水管网进行灭火。火情较大时，亦有同样效用。设计中通常需要于建筑物置入消防专属环管，环管上放置室外消防栓，确保其中要有一个消防栓和消防池取水位置间距离不超过40m，火情出现时，若城市管网发生停水现象，消防车能够从取水口直接取水对室外消防管网进行水供应。如此水泵接合器与取水口间距离需要控制于15-40m范围。水泵接合器所需要的流量都参考lO-15L/s进行计算。若室内具备自喷系统和消防栓等消防设备时，需要参照室内消防所需总水量来计算。接合器需要设置在易于寻找，而且对交通不造成妨碍的位置处，确保使用方便
5.高位水箱设计
在进行消防高位水箱的设计时，其高度的设置可以遵循以下几个方面：
（1）在室内进行消火栓系统的设计时没有必要遵循充实水柱标准来设计高位水箱实际高度；如果多层建筑只设置室内消火栓系统，那么其消防高位水箱必须要设置于建筑物最高位置。
（2）在室内消火栓位置安装了消防水泵直接启动按钮后，没有必要设置增压设施；如果高层建筑只是设置了室内消火栓系统，那么在设计消防高位水箱高度时，其必须要符合“高规”所规定的对消火栓所需静水压力最不利的要求；
（3）在自动化喷水灭火系统当中，消防所用高位水箱的高度设置需要符合最不利位置的喷头正常工作所需最低压力及喷水强度，通常按照5个喷头共同动作情况来进行核算；
（4）如果消防高位水箱是消火栓和喷淋系统共同应用的，那么其高度的设置必须要通过一定的合理计算进行确定
（5）当高层建筑当中的消防给水系统和多层建筑当中的自喷系统设定的消防高位水箱无法满足实际压力时，都要进行增压设施的设置。增压稳压设备所设计的最低工作压力必须要满足消防给水系统中最不利位置所需要的压力。
6.结语
在消防系统工程的设计当中，给水设备是重要的构成部分，消防设计必须具有一定的科学性及合理性，因为它不只是和整个建设工程成本具有相关性，还会直接影响到构筑物的安全性。所以，在进行消防设计时，要确保工作人员对其有足够的重视，按照相关的标准规范严格执行，而且依据实际情况综合考虑，在消防系统设计中要确保消防设备具有安全性和有效性，防止火势发生蔓延情况，保证应用者人身及财产的足够安全性。
参考文献
[1]刘德明，高位消防高位水箱储水量和设置高度探讨[J].给水排水，2009（02）：124-126.
[2]蒋来，建筑消防工程给水设备设计的问题探讨[J].时代报告，2012（10）：239.
关键词：超高层建筑 消防给水设计 供水方式 杭州国际机场大厦位于庆春广场东侧，庆春东路与新塘路交叉口。工程用地面积约一万平方米，总建筑面积约7.2万平方米，地下2层，主楼为36层，建筑主要屋面高度为143.70米，其中五层和二十一层为避难层。裙房为四层，建筑高度为21.6米，一至四层为票务中心、餐饮和娱乐等综合用房。主楼五至十九层为办公，二十二层至三十五层为商务办公，三十六层为西餐厅。
1、 消防用水量
本工程为高度大于100m的一类综合楼，按一类超高层建筑进行消防设计。
2、室外消防
本工程所在区域有完善的城市基础设施，有可靠的城市消防保证体系，供水可靠，水质良好。水源为城市自来水管网。从西侧市政道路和东侧新塘路市政供水干管各引一条DN200毫米的自来水管，在本大楼沿周边道路设DN200毫米的生活、消防合用的给水环管，在环管上设置地上式室外消火栓5只。
3、消火栓系统
3.1消火栓给水系统。消火栓系统分高、中、低三区，低区为地下二层～四层；中区为五层～二十层；高区为二十一层～到三十六层，每个分区均成环状管网供水。在地下二层设有消防水池和生活、消防合用泵房。消防水池分两格，通过消防水泵吸水总管连通，储存有540m3消防用水量。在地下二层消防泵房内设置高、中区各两台，均为一用一备。低区消火栓系统由中区给水泵出水环管用消防专用减压阀减压至0.45MPa供给；中区由中区消火栓给水泵直接供给。
为保证高区消防给水安全，降低消防管道承压，在二十一层避难层设中间转输消防水箱66 m3（兼作中、低区消火栓系统稳压水箱）。为保证中区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在二十一层避难层设有中、低区增压稳压设备。高区消火栓系统由地下二层高区消火栓给水泵供水至中间转输水箱，再由中间转输泵串联供水，在屋顶设18 m3消防水箱一座，并设有高区增压稳压设备。
3.2消火栓布置
大楼各层均设有室内消火栓（带灭火器箱组合式消防柜），其布置保证同层任何部位均有两股充实水柱同时到达，每股充实水柱不小于13米。每根消防立管流量按不小于15L/S计。各消火栓箱内设有启泵按钮及自救式消防卷盘，每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带，Φ19水枪，小口径消防水喉及软管。为保证消火栓栓口压力不大于0.50MPa，在5F～11，21～29F采用减压稳压式消火栓。在室外分高区和中低区共设置6套水泵接合器。
4、自动喷水灭火系统
4.1 自喷系统喷水强度
本工程自动喷水灭火系统为湿式系统。地下两层停车库按中危险级II级设计，喷水强度为8L/min.m2 ，作用面积160m2；地上部分均按中危险级I级设计，喷水强度为6L/min.m2 ，作用面积160m2 ， 火灾延续时间为1小时。
4.2自喷给水系统
自喷系统分高低两区，低区为地下二层～十三层；高区为十四层～三十六层。自喷系统和消火栓系统共用消防水池，中间转输水箱及屋顶消防水箱。在地下二层泵房内分别设高区和低区自喷泵各两台，均为一用一备。在地下二层水泵房内设湿式报警阀五套，由低区自喷给水泵出水环管分组减压供水。在二十一层避难层设有中间消防转输水箱和自喷转输泵，并设有湿式报警阀3套，由高区自喷转输泵出水环管分组减压供水。在屋顶设有高区自喷增压、稳压设备一套，满足三十六层最不利点喷头工作压力不小于0.05Mpa.分高低区在室外共设置4套自喷系统水泵接合器。高区自喷系统中，在二十一层避难层水泵房内设自喷水泵接合器接力泵两台，两用。
4.3 喷头布置
本大楼办公、走道、会议室、避难层等公共场所及地下车库、自行车库，除建筑面积小于5 M2的卫生间及不宜用水扑救的部位外，均设有自动喷水灭火系统。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器，并在管道末端设有放水阀。喷头采用玻璃球闭式喷头，喷头动作温度，厨房为93℃，其余为68℃。
有关问题的探讨
供水方式选择，超高层建筑消防主要是以自救为主，系统运行需安全，可靠稳定。供水方式的选择是超高层消防水系统的关键，有串联和并联两种。
串联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵，并在中间避难层设中间转输水箱和转输泵。串联供水方式是通过在地下消防水池，消防泵和中间转输水箱，转输泵联合向高区供水，保证了高区消防的安全，可靠。在地下消防泵有故障时，还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水，再由转输泵向高区供水。串联方式占用避难层面积，水泵台数较多，控制复杂。并联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低给水泵，直接分区供水，系统控制简单，不占用避难层建筑面积，但高区消防水泵及出水管长期承受高压，管道配件及阀门容易损坏，系统运行不稳定，安全，可靠性较差。本工程采用串联供水方式。防超压措施《高规》规定：“临时高压给水系统的每个消火栓箱应设置直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施”，以便迅速远距离启动消防泵（设计中采用破玻按钮）。
火灾发生时，在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间，消防管网压力剧增，将产生严重超压现象，有可能引起管网爆裂，整个消火栓系统就会瘫痪，后果不堪设想。本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵，在消防系统设置压力监控装置，并与消防稳压设施结合在一起，当系统压力下降到某一设定值时，压力开关动作，该信号与破玻按钮都动作时，消防泵启动。本设计中采用了新型专用消防水泵（恒压切线泵），该水泵Q-H曲线几乎为水平线，可以很好的解决小流量时超压问题。在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀，实践证明泄压阀反应灵敏，准确、可靠，可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀的口径直接影响水泵的工况点及其实际扬程和流量，因此，一般情况泄压阀的口径比水泵出口水管小一级。
在地下二层消防水泵出水管上设有水锤消除器。避难层消防，超高层建筑须设避难层，设备专业也利用该层作设备间。本工程二十一层为避难层，设有空调机房，生活、消防泵房和转输水箱。本层为发生火灾时人员避难场所，并设有较多的设备。无论该层有无可燃物，不容置疑，均应设置消火栓和消防卷盘及自动喷头。考虑避难层四周向室外敞开，冬季温度较低，管道容易冻结，故本层喷头采用易熔合金喷头，并所有的管道采用保温措施。中间转输水箱，当采用水泵直接串联供水时，中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用。按规范要求，其储水的有效容积按15～30min消防设计水量确定。因转输水箱都利用避难层设置，一般还设有生活转输水箱，考虑结构承受能力，对建筑物的影响，按最低要求60m3储水量设置。避难层水泵隔震措施，转输水泵设于避难层中，应做好隔震措施，减少对下层办公场所的影响。避难层水泵采用双层隔震措施，水泵采用弹簧隔震器槽钢基础，再在其下设橡胶隔震垫钢筋混凝土基座，以减小震动噪音。
关键词：大厦 消防给水系统 恒压消防 消火栓
重庆鸥鹏大厦位于重庆渝中区新华路，地处解放碑商业圈内，是商务兼办公的综合性高层建筑，建筑面积35 029 m2。大楼正面入口位于新华路，地面以上27层，地下3层，其中负3层为设备层、负2层为车库，负1至6层 (裙房)为商场，大楼背面消防道路面仅比负3层高4.5 m。7层至27层(塔楼)为写字间。首层地面标高为±0.00 m，塔楼屋面标高为93.30 m。按一类高层民用建筑要求设计消防给水系统。该大厦消防给水系统原已作了施工图设计，因为系统复杂、设备多、占地面积大、维修管理不便，鸥鹏集团委托笔者另行设计，其设计要求是设备少、投资省、灭火可靠、管理方便。1997年10月重庆市建委有关部门组织包括消防在内的多名专家，对笔者提出的恒压消防给水系统方案进行评审，认为符合《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(以下简称高规)的要求，同意采用。
1 原设计消防给水系统简介
原设计消火栓和自动喷水灭火系统竖向各分为高、低两个区，均采用并联给水方式。负3层水泵房内设置高区消火栓水泵3台，型号100DLX6(Q=22 L/s，H=132 m， N=55 kW)；低区消火栓水泵3台，型号100DLX3(Q=22 L/s，H=60 m，N= 30 kW)，各2用1备；高区自动喷洒水泵2台，型号150DLX6 (Q=30 L/s，H=135 m，N=75 kW)；低区自动喷洒水泵2台，型号150DLX3(Q=30 L/s，H=67.5 m，N=37 kW)，各1用1备。屋顶水箱和中间水箱分别贮存火灾初期消防用水量18 m3。屋面设置两套气压给水增压设备，分别为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统增压。气压给水设备型号 QYG-1000，单罐双泵(Q=5～9.7 L/s，H=37～29 m，N=5.5 kW，水泵1用1 备)。
2 消防给水系统设计方案
2.1 恒压消防给水系统
按照设计委托要求，采用恒压消防给水系统［1］，利用屋面水箱向下重力流给水(见图1)。各消火栓和自动喷水灭火系统喷头的出口压力，主要取决于各出水口与屋面水箱水面之高差，减压阀后各出口压力为减压阀出口压力和各出口与减压阀高差之和，在整个灭火过程中，不论系统流量如何变化，各出水口的压力始终较稳定。
图1 恒压消防给水系统
负3层水泵房内设消火栓给水系统和自动喷水灭火系统共用水泵向屋面高位水箱供水。由于水箱高度有限，屋顶几层消火栓口和自动喷洒喷头出水压力不能满足灭火要求，所以在屋面另设消防水泵，从屋面水箱吸水，供给屋顶几层灭火用水。符合高规第7.4.7.5条要求。
2.2 系统竖向分区和给水方式
2.2.1 消火栓给水系统
根据本建筑性质，按消火栓水枪充实水柱Hm不小于10 m，每股射流量qxh 不小于5 L/s，采用水枪喷口Ф19，DN65麻织水龙带(长度20 m)进行计算，消火栓口所需水压不小于21.23 mH2O；最低消火栓口静水压力不大于80 mH2O。以这两个水压为分区原则，将建筑竖向划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区。
Ⅰ区负3层至6层，屋面水箱出水经6层减压阀减压后供水；Ⅱ区7层至23层，由屋面水箱重力流给水；Ⅲ区24层至27层，火灾初期由水箱重力流给水，屋面消防水泵启动后由水泵给水。
2.2.2 自动喷水灭火系统
竖向分为三个区，Ⅰ区负3层至5层，2组报警阀设在负3层；Ⅱ区6层至20层，2组报警阀分别设在6层和13层；Ⅲ区21层至27层，1组报警阀设在21层。给水方式同消火栓给水系统。
3 消防给水设备
室内消火栓系统用水量40 L/s，室外消防用水量30 L/s，火灾延续时间3 h;自动喷水灭火系统(根据计算)用水量26 L/s，按火灾延续时间1 h计。
3.1 水箱、水池
屋面水箱总容积为75 m3，分为2格，其中贮存消防用水量40 m3，生活用水量35 m3 。水箱底标高101.90 m，比屋面高8.6 m，水箱高度满足火灾初期消防要求，消防道仅比消防水池水面高0.7 m，消火栓给水系统和自动喷水灭火系统均不设增压设备。
地下贮水池按火灾延续时间室内外消防用水量计算，容积850 m3，分为2格，和生活贮水池分开设置。消防水池贮存了火灾延续时间3 h室外消防用水量，水池水深能保证消防车的水泵吸水高度，满足消防车取水要求。
3.2 水泵房内消防水泵
负3层水泵房内设a，b，c 3台消防水泵，a泵型号150DL150-20×6(Q=41 L/s，H=130 m ，N=75 kW);b泵同a泵；c泵型号100DL100-20×6(Q=27.8 L/s，H=120 m，N=55 kW)。3台水泵并联，两条DN=200总出水管进入屋面水箱，发生火灾时向水箱供水。正常情况下，所有消火栓箱按钮和控制室控制a泵；自动喷水灭火系统每个报警阀组压力开关和控制室联动控制柜与c泵联动；b泵为备用泵；c泵启动1 h后自动停止运行。
3.3 屋面消防水泵
屋面设置管道泵2台，型号ISG150-250(Q=66 L/s，H=18.3 m，N=18.5 kW)， 1用1备，为屋顶几层消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用水泵，管道系统在报警阀前分开设置。
3.4 减压阀
消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分别设置两组减压阀。型号均为Y43X-16P，规格为150 mm，比例为3∶1。
减压阀组包括进出口安全信号蝶阀，过滤器，比例式减压阀，软性接头及进出口压力表。
3.5 消防给水设备比较
消防给水系统按恒压给水方式重新设计后，消防给水系统大为简化，与原设计相比，消防供水设备减少不少。水泵房消防水泵由原设计的10台减少为3台，屋面由原设计的两套气压供水设备4台泵2台罐减少为2台水泵；工作配电总容量由原设计的293 kW减少为148.5 kW，减少144.5 kW。
消防给水设备减少、工作配电容量减少，相应减少占地面积、减少系统配管、减少管道阀件、减少配电设施数量、减少变配电设备容量、减少自备发电机容量，其效果是既降低了投资，又简化了操作管理。
4 结语
由高位水箱重力流给水的消防给水系统，其各消火栓和自动喷洒喷头出口的水压，主要取决于与水箱水面的高差，与水泵运行状况无关，水压恒定。由屋面水泵供水的第Ⅲ区，由于为低扬程水泵，流量变化时(由70 L/s至5 L/s)，扬程(由17 m至22.3 m)变化很小，其压力较为稳定。该消防给水系统除了水压稳定以外，与常规消防给水系统相比还具有以下主要优点：①水泵机组数量少，使用功率小，相应的变配电设备和发电设备较小；②设备少、设备所占面积小，投资省；③系统简单，维修方便，操作管理简便；④系统无超压现象，安全可靠。
该消防给水系统已于1999年11月经有关消防部门检查验收合格，投入使用，其效果令各方满意。
关键词：高层建筑；消防；给水
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
1 引言
随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑也向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。高层建筑消防是现代城市管理一个难点，与之相关的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。高层建筑的高度很高，而且层数多，一旦高层建筑发生火灾，其危险性特别大。由于火灾的隐患多，在高层建筑中引发的火灾火势必然很猛，蔓延得也特别快，人员疏散也有一定的难度，因此，在高层建筑上一定要设备充足，完善消防设施、设备，迅速地扑灭火势，这样带来的损失、伤亡才不会太大。在高层建筑消防给水系统的工程是十分巨大的，不仅要安装消防措施的硬件设备，还要根据具体的情况，有选择地安装一些设备，如铺设消防给水网管，修建水池等。
2 高层建筑消防给水方式
给水方式的选择是高层建筑消防给水系统设计中一个非常重要的环节，直接影响到消防给水系统的经济性和可靠性，作者对工作中遇到的高层建筑常见的给水方式进行了归纳和整理，主要有如下几种类型：
2.1 不分区给水方式
图1给出的即为不分区给水方式，系统中只有一套消防水泵，水泵运行时能满足系统内任何一点压力和火灾持续时间内用水量的要求。此种方式一般用于建筑高度不超过50米的高层建筑。
2.2 分区给水方式
此种方式一般用于建筑高度超过50米的高层建筑。分区给水系统有串联分区供水系统和并联分区供水系统两种形式，其中并联供水系统按照水泵和管网又分为水泵并联分区供水系统和管网并联分区供水系统，图2为水泵并联形式，即高区和低区分别设置水泵。因多了消防水泵和竖管，故造价较高，占地面积大，其优点是各区水泵单独运行，互相不干扰，故系统可靠性较好。
水泵并联的另一种变通形式较为普遍使用，即采用双级双出口消防水泵，即将图2所示的泵2和泵3合成一个水泵，高区发生火灾时水泵高区出水口出水供水，低区发生火灾时水泵低区出水口出水供水。这样，双出口水泵起到一泵当二泵的作用, 节省一套消防水泵，同时还能较好地解决了分区的分界处的楼层发生火灾时的消防给水问题。
图3为管网并联形式，即供水坚管直接到高区，只设置一台消防水泵，水泵扬程以高区校核，在高区以下区采用经过减压阀后再接入管网。该种方式节省了低区消防水泵、经济适用、节约成本，建设单位比较容易接受，因此，在新建的高层建筑中普遍使用，但由于只设置一套消防水泵，可靠性降低。
图4为串联分区供水形式，即供水坚管到中间水箱，再通过水泵抽取中间水箱的水至高区，各区水泵分别串联加压，水泵工作压力小，运行安全可靠。该系统的缺点是占用上层使用面积，易产生噪声和二次污染，投资大，设备分散，维护管理不便。串联分区供水方式在一些超高层建筑中使用较为普遍，特别是超过150米的建筑。根据高度的变化，串联供水方式也有很多变化，通常会与管网并联分区供水方式结合一起应用，以达到最少投资、最可靠运行的效果。
3 给水系统可靠性探讨及研究
3.1 系统可靠性衡量指标
高层建筑消防给水系统的可靠性可以说就是高层建筑消防的安全可靠性，它的可靠与否在建筑消防可靠性上占据重要比例。从本质上讲是指消防给水系统发生故障的可能性，即发生故障系统不能正常启动的概率。消防给水系统是由各个子系统及不同的元件根据特定的关系连接在一起的组合体，因此，它的可靠性就是由各个子系统和不同的元件的可靠性所决定的。消防给水系统的可靠性指标一般包括故障概率、无故障工作概率、技术寿命、修复率、准备系数等，主要分为以下四种类型。
(1) 无故障性指标主要是指系统发生故障的可能性，包括无故障工作概率以及故障概率等。
(2) 技术寿命和服务期限是耐久性的基本指标。此项指标适用于组成系统的各个元素，比例水泵、电机、元件等。
(3) 宜修性是指修复的难易程度，通常用平均修复时间来表示。修复率也是一种表示可靠性的指标，它表示在一定时间内，损坏元件能够修复并能正常使用的概率。
(4) 衡量一个系统是够可靠的指标还有准备系数、操作准备系数等。在工程师分析一个消防给水系统是否可靠时，可以选取一段时间内发生故障的次数，或者每两次故障之间的时间间隔等，这些指标都与时间具有相关性。
3.2 系统可靠性框图分析
对高层建筑消防给水系统的可靠性框图的研究，首先是清楚了解系统的功能、失效模式，在此基础上准确地绘出图形，然后建立给水系统数学模型，分析系统可靠度与各个单元可靠度之间的数学关系，最后通过试验数据分析拟合，来确定各单元组件的可靠度，最终可以确定整个消防给水系统的可靠度。
各个组件之间的基本关系有串联、并联以及表决关系，下面我们给出了这些基本关系框图，如图 5 所示。根据串联关系将各个组件单元合成的消防给水系统，只要其中的一个组件出现故障则整个系统就会停止运行。因此单纯的串联消防给水系统是不可靠的，在实际运用当中是最不可取。根据并联关系将各个组件单元合成的消防给水系统，只有所有的组件出现故障时整个系统才会停止运行。因而并联系统的可靠性相比串联系统来说是很高的，但是随着并联组件的增加，费用也会相应增加。综上所述就产生了混联系统，即将串联系统和并联系统结合起来组成的，可以简单地分为并串联系统和串并联系统，如图 6 所示。还有一种系统就是根据图5中的表决关系建立的系统，它实际上就是一种复杂的储备系统，是由若干个单元组成的，只有其中的任意几个不出现故障，整个系统就会正常运行，如图7所示。
图5 不同组件关系的可靠性框图
图6 混联系统的可靠性框图
图7 表决系统的可靠性框图
4 结语
高层建筑有别于低层建筑，选择合理的给水方式是高层建筑消防给水系统设计的关键，它直接关系到消防给水系统的有效使用和工程造价。正确的设计将确保建筑内人们的生命及财产的安全。根据本文的高层建筑消防给水系统可靠性的探讨研究中可以得出，在实际应用中设计者要根据建筑的实际情况，再结合不同给水系统的特点，工程造价以及可能产生的噪声、污染，运行管理是否方便等等因素综合考虑，最后选用最佳切实可行的方案。高层建筑在用地日益紧张的现在社会中发挥着越来越重要的作用，而消防给水系统作为高层建筑安全性的保障，它的地位也不容小觑，因此工程师们将高层建筑的消防给水系统的可靠性分析提上日程，并不断研究完善，进一步提高层建筑的安全性。
参考文献
[1]雷志明．高层建筑消防给水方式的类型及选择[J]．给水排水. 2001（1）.
[2]程振华，高常庆，胡子斌，王洁清. 高层建筑多分区水泵接合器的设置探讨[J]．工业用水与废水．2001（5）.
【关键词】 高层 建筑 给水 设计
Abstract ： The paper mainly analyses the high-rise building fire system design.
随着经济的发展，建筑业中各种超高层建筑不断涌现，消防给水设计是超高层建筑设计中的一个重要环节，由于超高层建筑其建筑高度大，功能复杂，在消防给水系统的设计过程中往往存在着：分区多，管路复杂，管道系统受压过高，系统联动控制复杂，水泵运行过程中管道易出现超压现象，严重时甚至会出现管道破裂现象等一系列问题，特别是管道超压问题一直是设计人员谈论的热点，在设计过程中，设计人员都采取了各种不同的措施，如采用多台小流量泵并联运行代替大流量泵，选用水泵特性和曲线平缓的水泵，在水泵出水管上加设安全阀等，超高层建筑消防给水系统采用高位重大水箱的供水方式难较好地解决上述消防供水过程中存在的问题，现就某一超高层建筑的消防给水系统设计作简要介绍。
概述
某大厦，总建筑面积11万多平方米；D栋塔楼35层，屋面高度119.8米，一至六层为商场，七至三十一层为写字楼（其中二十 一层为避难层）；A、B、C栋塔楼29层，屋面高度96.0米，为商住楼；裙楼六层，作为商场；地下一层，作为设备用房及车库；现主 要介绍D栋塔楼的消防给水系统，另根据业主要求，由于资金问题，该大厦的设计按分二期使用考虑，一期为地下室至六层及裙楼部分，二期为七至三十五层。
1.消火栓系统及竖向分区
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045
-95），下面简称《高规》，第7.4.6.5条规定：消火栓口的静水压力不应大于 0.80Mpa时，当大于0.80Mpa时，应采取分区给水系统，消火栓口的出水压力大于0.50Mpa，消火栓处应设减压装置，根据规范要求，本工程消火栓系统采取分区给水，通过对多种方案的对比，研究以计算，最火后确定，消火栓给水系统采用高位水箱供水以及高位 水箱结合减压阀进行减太分区供水的供水方式。
《高规（GB50045-95）第7.4.6.2条规定：消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑 不应小于10m，建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m，本建筑消火栓处补充水柱按13m计，消火栓箱内设置DN65消火栓接口一个，DN65衬胶水带长25m一套，φ19枪一支，消防卷盘一套（DN25胶管长25米一套，特制水枪一支），报警按钮一个，各供水分区最不 利点消火栓口压力按公式：Hd=AdLdq2+q2/B计算，经计算Hd 为22.0m水柱。
系统分为四个区，I区根据使用要求，设计为独立的消火栓系统，设置于七层处的水箱充分利用了裙楼的屋顶空间，系统压 力由设于裙楼天面处的一套稳压装置保证，该稳压装置的气压水罐其调节水量为两支水枪与5个喷头30S的用水量（水火 栓系统与自动喷水系统合用），水箱为生活消防合用水箱，火灾发生时，水枪喷水灭火，系统压力降低，消火栓泵启动，从地下贮 池抽水向系统供水灭火，（消火栓泵设于地下室的水泵房中），消火栓泵的启动由系统压力控制直接启动，也可以通过消火栓处的 报警按钮或消防控制中心启动消火栓泵，Ⅱ区为屋顶高位水箱经减压阀减压供水，减压阀设置于避难层中，采用减压代替减压水箱 ，增加了建筑物的有效使用面积，且便于管理与维修，消火栓口处出水压力大于0.50mPa时设减压孔板减压，Ⅲ区为屋顶高位水箱直 接供水，屋顶水箱底距Ⅲ最不利点消火栓的最小垂直距离按式：H=Hf+Hd计算。经计算，管道阻力损失Hf小于3m水柱，按3m计，由此可得出H为25m，Ⅱ、Ⅲ区火灾初期十分钟消防用水量由屋顶高位水箱供给，十分钟后的消防用水，由专用消防泵从地下贮水池将 水提升至屋顶高位水箱，再由屋顶高位水箱向系统供水。
3.自动喷水灭火系统与竖向分区
《高规》第7.6.1条规定：建筑高度超过100m的高层建筑，除面积小于5.00m的卫生间，厕所和不宜用水扑救的部位外，均应 设自动喷水灭火系统，又《自动喷水灭火系统设计规范》第5.4.5条及第5.2.5条规定：自动喷水灭火系统管网内压力不应大于1.2kg /cm2；闭式自动喷水灭火系统每个报警阀控制的喷头数不宜超过800个，本建筑自动喷水灭火系统按规范要求设置了 组湿式报警阀，根据使用要求，地下室至六层及裙楼部分为I区，该区设置一级自动喷水灭火系统消防喷水泵，系统稳压由设于楼裙 屋面的一套稳压装置保证。（该装置为消火栓系统与自动喷水灭火系统合用，如前所述），火灾发生时，由系统压力变化自动控制消防喷水泵的启动，或由消防中心控制消防喷水泵的启动，Ⅱ、Ⅲ区由高位水箱经减压阀减压供水，Ⅳ区由高位水箱直接供水，Ⅴ区为增压给水系统，其增压设备为消火栓系统与自动喷水系统合用，见前述，这里不再重复。火灾期间，自动喷水灭火系统用水量按 延续时间一小时计，本建筑屋顶高位水箱贮存了一个小时的自动喷水灭火系统用水量，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区不再在地下室水泵房处设置自动喷水灭火系统消防喷水泵。系统设置，减少了一组消防喷水泵，简化了管道系统，且联动控制简单，维修方便，供水安全可靠。
4.屋顶重力水箱的容积确定
屋顶重力水箱为生活消防合用水箱，本建筑本着预防为主，立足于自救的原则，为确保消防供水的可靠性，充分地发挥自动 喷水灭火系统的作用，将火灾有效地控制在初期阶段，屋顶重力水箱容积设计为220M3，其中贮存一个小时自动喷水灭火系统用量（108M3），十分钟消火栓系统用水量（24M3），合计消防贮水量为132M2，其余88M3为生活用水量，水箱中生活出水管高于消防用水水位，以确保消防供水的可靠性，十分钟后，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区消火栓系 统用水量由专用消防泵从地下贮水池将水提升至屋顶水箱，再由屋顶水箱供水灭火。
5.问题探讨
《高规》第7.4.7.5条规定：除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位水箱。根据其条 文说明解释，本人认为这里所指的消防水泵出水管直接与消火栓系统连接的消防泵。（注：这种情况下，如果消防泵启动后，消防用水进入水箱，消火栓口处所需的压力就难以保证），本系统设置与《高规》要求没有抵触，且能保证消火栓口处水压要求，同时保持压力恒定。
结语
超高层建筑消防给水系统采用高位水箱重力供水，对于静水压力大于80m水柱的分区采用高位水箱结合减压阀减压分区供水 的供水方式具有以下优点：
（1）与并联供水系统比，其管网所承受的压力大大降低，系统各供水分区均不存在高压管道，压力恒定，不会出现超压现象。
（2）与设置中间传输水箱的供水方式比，设备少，系统简单，管路简化，维修方便，便于管理，系统联动控制简单，同时增加了建筑物的有效使用面积。
（3）供水安全可靠，除了专用消防泵外，生活泵也能作为消防备用泵，起着双保险作用。
（4）整个系统供水安全可靠，节省投资，经济实用。
关键词：高层建筑；消防给水；设计
水是消防上应用最广泛的灭火剂，虽然现代科学技术日新月异，各种人工合成灭火剂层出不穷，但水仍以其适应性强，可靠性高，灭火效果好，价格低廉，来源广泛、容易获得等特点，作为首选的灭火剂。常用的消防给水系统有两种类型：消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，这两种消防给水系统是目前高层建筑中使用最为广泛的灭火装置。
1 高层建筑消防用水量
高层建筑消防用水量标准，是进行高层建筑消防给水系统设计的重要基本参数。为保障建筑安全，减少火灾损失，高层建筑应具备充足的消防用水量。高层建筑消防用水量与建筑物的性质、类别、高度、火灾次数、消防系统的类型以及国家技术经济发展水平等因素密切相关。
高层建筑在防火设计上的分类，主要根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等确定。高层建筑类别不同，其室内、外消防用水量不同，火灾初期消防水箱贮水量也不同，一类高层建筑均大于二类高层建筑。一类高层建筑(少数例外)要求设置自动喷水灭火装置，二类高层建筑，仅在部分部位设置自动喷水灭火装置。
高层建筑的消防用水量与该建筑同一时间内的火灾次数有关。目前，高层建筑同—。时间内的火灾次数尚缺乏统计资料，考虑到高层建筑的使用功能与城市居住区相近，通常参照城市居住区同一时间内的火灾次数确定。对于高层建筑而言，一栋建筑内的人口数通常不超过25000人，所以独立的高层建筑，同一时间的火灾次数可按一次计。高层建筑群若采用区域集中消防给水系统，人口数在25000人以下，同一时间内的火灾次数按一次计；人口数超过25000人，同一时间内火灾次数按二次计。
高层建筑必须设置室内、外消火栓给水系统，其消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。
2 高层建筑室外消防给水系统
为确保安全可靠的供水，及时扑灭火灾，高层建筑室外消防给水系统的水源不宜少于两个。高层建筑消防给水系统的水源，一般有市政结水管网、天然水源和消防水池三种。市政给水管网，当具备在满足高层建筑生活用水达到最大时用水量的情况下，仍能确保建筑所需的室内外消防用水量，并能保证高层建筑室外消防系统所需的水压时，可以来用市政给水管网作为高层建筑的室外消防水源。当采用市政结水管道作为消防水源时，市政管网接至高层建筑室外给水管道的进水管的数量不宜少于两条。当条件允许时天然水源可作为消防用水的水源。天然水源包括河流、湖泊、泉水等，天然水源用作消防给水水源时，应确保在枯水期最低水位时的消防用水量，并应有可靠的取水设施。消防水池是用以贮存和供给消防用水的构筑物。《高层民用建筑设计防火规范》在对消防水他的设置条件中规定：具备下列情况之一时，应设消防水池。①市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量。②市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)。
高层建筑室外消防管网应布置成环状，其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余进水管应能保证全部用水量。室外生活、生产、消防合用的室外低压给水管道，当生活、生产用水量达到最大流量时，应仍能保证室内消防用水量和室外消防用水量，且此时给水管道的水压不应低于0.1MPa，以满足消防车利用水龙带从消火栓取水。当室外给水管网的供水压力及供水量不能满足上述要求时，应设室外消防泵。
室外消火栓的数量应根据室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量为10～15L/s。室外消火栓应沿高层建筑周边均匀布置，为便于消防车直接从稍火栓取水，消火栓距路边的距离不宜大于2m。为便于使用，消火栓距外墙的距离不宜小于5m，并不宜大于40m；该范围内的市政消火栓可计入室外消火柱的数量。室外消火栓宜采用地上式。有防冻或建筑美观要求时，可采用地下式消火栓，地下式消火柱应有明显的标志。
3 高层建筑室内消火栓给水系统
1、消火栓用水量标准
高层建筑的消防用水量标准与建筑的性质、高度、空间大小、可燃物数量、燃烧面积火灾蔓延的速度、室内人员情况及经济损失等因素有关。普通高层塔式、单元住宅建筑，每层燃烧面积较小，可燃物较少，每单元间有耐火性能好的分隔墙分隔，居民对建筑熟悉，火源容易控制，消防用水量可以小些。高级旅馆、办公楼、区院、教学楼等公共建筑，其使用功能复杂，室内设备价值较高，每层建筑面积大，会议厅、餐厅、大量等空间体积大，可燃物装饰材料多，火势蔓延快，人流密集，火灾危险性大，消防用水量大些。建筑高度越大，火势垂直蔓延的刘能性越大，消防扑救工作越困难，因此对消防用水量要求越高。
2、消火栓系统管网与消火栓的布置
（1）独立设置给水系统高层建筑室内消防给水系统应设置成与生活、生产给水系统分开的独立给水系统。
（2）室内管道应布置成环状环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入。当其中一报发生故障时，其余的进水管应能保证消防用水量和水压的要求。
（3）消防竖管布置应保证同层相邻两个消火柱的充实水柱同时到达被保护范围内任何部位。每根消防竖管的管径，应按通过的流量计算确定，但不应小于100mm，以保证消防车通过水泵结合器向室内供水的可能性。
（4）阀门的设置高层建筑室内消防给水管网上应采用阀门分成若干独立段，以备检修。阀门的布置应使管道检修时关闭停用的立管不超过一条。为保证水流畅通，消防管网上的阀门应经常处于开启状态，并应设有明显的启闭标志、信号或在阀门开启后进行铅封。
（5）水泵结合器的设置高层建筑室内消防结水管网应设水泵结合器。水泵结合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防水量不足时，供消防车从室外消火栓、消防贮水池或天然水源取水，通过水泵结合器将水送到室内消防结水管网，供紧急灭火时使用。
（6）室内消火栓的合理布置这直接关系到扑救火灾的效果。因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。室内消火栓应布置在明显、易于取用的地方设消火栓。消火栓间距，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。
3、其他要注意的问题
对于高层建筑，在确定通过各管段流量时，要考虑火灾期间消防水流的两种不问工况和流向；灭火期间，管网内水流远行的不利情况，如管网某段可能发生故障，消防水流需要绕行；扑救火灾时，消防车通过水泵结合器向管网供水的可能性。此外，要注意高层建筑消防给水系统防止超压，当管网压力超过管道的允许压力时，必将出现事故，影响系统正常供水。
参考文献
关键词：消防工程；给水设备；设计
由于现在建筑工程的多样化，使得消防工程施工难度大幅度增长[1]，在设计消防给水设备时也有着更高的要求。本文通过对消防系统各种给水设备的分析，探讨其具体对策。
1 消防水池设计
消防系统的给水中，消防水池作用主要是储存构筑物所需要的全部消防用水，在进行具体的设计时如果没有对构筑物实际用水进行综合考虑，没有按照消防给水系统设计指标来进行容量的确定，会严重影响消防工程所具有的经济性和有效性。本文主要按照高层建筑设计为例，在我国相关的防火规范当中有着较为确切的规定：如果天然水源，市政给水管道中存有的水量和流量没有办法满足构筑物中、外消防所需要的量，那么在进行此类消防给水系统设计时，必须要有符合建筑物水量消耗的消防水池。所以通过此我们可以知道，消防水池在进行水容量的设计时，需要满足建筑物内外每个消防灭火设备所需要的最低水量标准。在进行消防给水系统实际设计时，对于蓄水池设计来讲，首先要对建筑物当中的自动化消防设备，例如喷淋系统等进行综合考虑，还要满足消防栓系统以及室外消防系统所需要的用水量。以此为基础，还需要具体考虑如果火灾发生，火势会蔓延的时间，实施相关专业计算，使设计用水量有比较明确的具体数值，根据此设计消防水池具体的容积和体积。另外，此方法虽然能够确保消防给水系统水量充足，有效性高，但是这样设计出来的消防水池具有较大的容积，会对消防工程的经济性产生较为直接的影响。如果想要在减少工程造价但是又能够确保消防给水系统具有较高的安全性、有效性，需要综合考虑建筑物整个给水状况，合理的缩减消防水池实际容积，主要依据是在确保市政供水有较高安全性和可靠性条件下，按照正确的计算方法设计出消防水池标准容积，而且需要和市政环状供水系统所能够提供的部分用水量相结合，可以有效降低消防水池实际体积与容积，以使项目建设施工成本下降。在此基础上，可以增加建筑物进水管道的规格，最大可能性的使消防给水系统满足实际需求[2]。
2 高位水箱设计
消防给水系统当中，高位水箱主要是用来储存火灾初期扑灭所需要的水，利用高位差来给消防给水系统供水；满足工作状态时所必需的水压，确保消防给水管道内有充足的水而且能够维持压力稳定性，给消防系统启动初期提供充足的用水量及水压力，使得初期火灾能够有效控制。在进行消防高位水箱的设计时，其高度的设置可以遵循以下几个方面：在室内进行消火栓系统的设计时没有必要遵循充实水柱标准来设计高位水箱实际高度；如果多层建筑只设置室内消火栓系统，那么其消防高位水箱必须要设置于建筑物最高位置。在室内消火栓位置安装了消防水泵直接启动按钮后，没有必要设置增压设施；如果高层建筑只是设置了室内消火栓系统，那么在设计消防高位水箱高度时，其必须要符合“高规”所规定的对消火栓所需静水压力最不利的要求；在自动化喷水灭火系统当中，消防所用高位水箱的高度设置需要符合最不利位置的喷头正常工作所需最低压力及喷水强度，通常按照5个喷头共同动作情况来进行核算；如果消防高位水箱是消火栓和喷淋系统共同应用的，那么其高度的设置必须要通过一定的合理计算进行确定，当高层建筑当中的消防给水系统和多层建筑当中的自喷系统设定的消防高位水箱无法满足实际压力时，都要进行增压设施的设置。增压稳压设备所设计的最低工作压力必须要满足消防给水系统中最不利位置所需要的压力。
3 水泵接合器设计
消防水泵接合器主要和消防机动泵进行配套使用。当室内原有的消防泵由于停电，检修等因素致使故障产生时，此设备可以连接消防车等室外消防水源提供水源给室内消防给水管网进行灭火。火情较大时，亦有同样效用。设计中通常需要于建筑物置入消防专属环管，环管上放置室外消防栓，确保其中要有一个消防栓和消防池取水位置间距离不超过40m，火情出现时，若城市管网发生停水现象，消防车能够从取水口直接取水对室外消防管网进行水供应。如此水泵接合器与取水口间距离需要控制于15-40m范围。水泵接合器所需要的流量都参考lO-15L/s进行计算。若室内具备自喷系统和消防栓等消防设备时，需要参照室内消防所需总水量来计算。接合器需要设置在易于寻找，而且对交通不造成妨碍的位置处，确保使用方便[3]。
4 给水管网和消防栓设计
消防给水管网和消防栓是构成消防给水系统重要部分，其设计难度很小，但是仍然存在很多比较容易忽视的情况。喷水系统和消防栓系统在设计时需要相对独立，避免使用不便；消防给水管道在半径设计时最好保持在50mm以上，内部管网需设计成环状。
总之，在消防系统工程的设计当中，给水设备是重要的构成部分，消防设计必须具有一定的科学性及合理性，因为它不只是和整个建设工程成本具有相关性，还会直接影响到构筑物的安全性。所以，在进行消防设计时，要确保工作人员对其有足够的重视，按照相关的标准规范严格执行，而且依据实际情况综合考虑，在消防系统设计中要确保消防设备具有安全性和有效性，防止火势发生蔓延情况，保证应用者人身及财产的足够安全性[4]。
参考文献：
[1]刘德明，高位消防高位水箱储水量和设置高度探讨[J].给水排水，2009（02）：124-126.
[2]蒋来，建筑消防工程给水设备设计的问题探讨[J].时代报告，2012（10）：239.
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