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摘要：随着我国经济的快速发展以及社会的不断进步，人们的生活水平也得到了有效的提升，对于生活环境与居住条件有了更高的要求，对于安全性以及舒适性等有了更高的标准，针对这样的情况在高层建筑施工的过程当中，需要加强对消防给排水各项工作的重视，针对现阶段施工技术进行严格的执行，提高消防给排水施工技术的应用效果，这样才能更好的保证高层建筑的施工质量以及安全性。为此针对高层建筑工程消防给排水系统施工过程当中存在的各项问题以及技术的应用策略等相关内容进行了简要的分析。
关键词：高层住宅建筑；给排水消防系统；设计内容
引言
为了缓解居民的住房问题，工程师不断优化建筑技术，让高层民用建筑逐渐取代了低层民用建筑的。给水排水工程在高层建筑的施工中占有重要地位，只有合理的给水排水系统才能给居民提供舒适的居住体验，才能提高消防安全进而有效减少火灾带来的损失。楼层≥10的居住建筑（包括含有底层商业店铺的住宅）和≥24 m的公共建筑（不包括科技馆、体育馆、教堂、电影院等）称为高层建筑。高层建筑容载量大、易燃物多，发生火灾的可能性大，火灾来临时扑救难度高且事故后带来的损失也多，所以每个高层建筑都应该安装完善的消防系统。
1 主要问题分析
1.1 消火栓的有效性问题
在消防给排水项目的实际施工过程中，消火栓是其最为关键的环节，要求相关单位加强对消火栓应用的重视程度。通常，主要有两个问题影响着消火栓的施工与使用：（1）水压与标准不符，动水压与静水压是消防给排水系统水压项目的两项内容。（2）没有遵循操作规范进行安装工作。在工作开展过程中，要求相关人员必须要对消火栓安装的不良因素做到全面掌控，尽最大可能防止安装泄漏点的出现。主要是因为泄漏问题的出现会直接引发上述两个问题的发生，水的泄漏会导致管道水压降低，不达标的水压会对消火栓的实际使用效果产生影响，使其静水压和动水压不能达到行业要求，甚至远远低于正常标准。施工人员在具体建设的过程当中，需要加强对消防系统稳压情况的重视，及时排查在施工过程当中可能出现的渗漏点，如果在消防火栓安装的过程当中出现问题，施工人员必须及时察觉，并且采取有效措施进行处理，确保消火栓的正常使用。除此之外，若是在消火栓安放时的位置不对，也会不利于消火栓的使用效果，主要是因为位置误差引起的水带连接困难。
1.2 无法确保消火栓的有效性
消防系统中的另一重要施工环节就是消防栓，在基本施工完成后，会出现以下两个问题：（1）水压不达标。在施工过程中，受多种因素影响，消防栓的安装出现泄露点，这样会使管道水压不达标，消防系统不能稳定工作。其中最主要的影响因素是施工方不重视消防给排水的施工，施工人员技术水平低。对此，必须在施工前雇佣专业的技术人才，在施工中多检查排水系统。（2）安装操作不规范。没有合理设置消防火栓箱，墙体设计未考虑桥梁因素，不利于居民灭火时的提取和灭火后的存放，易与箱体发生碰撞导致磨损；消防火栓的栓口摆放位置不对，导致使用时水带连接困难，进而无法快速提供水源，使灭火能力大大下降。上述存在的问题让部分消防栓成为摆设，降低了消火栓的有效性。
2 给排水以及消防设计
2.1 消火栓系统水流指示器的选择及安装的关键点
在高层建筑消防给排水系统建设的过程当中，水流指示器是非常重要的组成部分，需要对其进行合理的安装，可以将水流指示器安装在供水管道上。通过合理的使用水流指示器来显示水流的实际情况，并且使其与电控箱进行有效的连接，这样可以对消防水泵的使用情况进行严格的控制，水流指示器在工作的过程当中主要起到调节支持器延迟的功能，在安装施工之前需要对水流指示器进行试验，要求经过500s周期动作，使水流指示器具有灵敏并且能够迅速复位等特点，水流指示器在具体应用的过程当中还需要具有抗腐蚀的性能，根据消防给排水管道安装的规范，对指示器进行耐腐蚀性能的检验。在具体检测的过程当中，可以采取空气老化的实验方法来检测给排水管道的具体运行情况，在检测的时候要求试件不能够产生弯曲或者是裂纹。消防给排水管道可以采取聚乙烯材料进行制作，这样能够提高管道的使用性能，有效防止管道在运行的过程当中受到周围环境的影响。在对给排水管道的水流进行控制的过程中，需要保证在水流量在15.0L/min-37.5L/min之间的的时候指示器会发出警报。根据工程建设的要求来看，水流指示器在使用的过程中需要进行耐水冲击性能的试验，之后再对指示器的灵敏程度进行检测。
2.2 消防排水技术
在对室内建筑进行消防设计时，也要注意消防的排水设计，这是属于消防给排水系统中的重要部分。在进行排水的设计中需要遵循相关的国家标准和规定，而且是按照 90% 的用水量代替排水量来展开对应的设计。在室内建筑的给排水消防的设计中，即要设置对应的给水系统，又要设置对应的排水系统，就会有较多的管道相互交叉，可能会使得各个管道之间产生缠绕，进而影响到后期的使用。因此，就需要对排水管和给水管进行专项的设计。一般情况下，将排水管设置在电气管位置的下部分区域，而将给水管设置在排水管的上部分区域，同时在设置的过程中，要将一些有压力管与无压力的管进行分离。而且要在消防电梯井的周边坑道中选择基坑的排水设施，在基坑与集水池之间设置排水管。在对应的消防电梯中，设置对应的排水泵，进而及时将一些废水排出，同时也要设置挡水和防水的装置。
2.3 室内自动喷水系统的设计
在室内出现相应的事故时，拥有一个良好的室内自动喷水系统能够从很大程度上帮助解决相应的事故，因此，一个良好的室内自动喷水系统会对整体的建筑质量拥有很大的影响，相关人员应当有效地保证相应室内自动喷水系统的质量和好坏。在对室内自动喷水系统进行设计的过程之中，相应工作人员应当注意管网末端试水装置的排水问题，并且在进行布线的时候也需要考虑到相应的合理问题，若是无法合理地进行布线，那么很有可能无法发挥真正的效果，在遇到事故时也无法发挥作用，从而导致事故变得更加严重。在进行布线的过程之中，相应工作人员应当从上至下依次放置风管、电管和水管。对于喷头的设计也应当远离灯具，否则进行喷水的时候喷射到相应的灯具也可能产生相应的漏电情况，导致事故变得更加严重。
2.4 消火栓系统
消火栓系统在室内消防中的应用已经十分常见，这也是应用频率最高的消防系统。但是，在商业综合体公共区域，其复杂的分隔形式和商铺布局会导致消火栓的立管存在问题。因此，应该在公共部位设置上下贯通的消防立管，使其接近结构柱，在每层设置消防环管。在布置消火栓时，应该重点关注店铺门口的实体墙和公共走道，以便能够为后期的改造提供便捷。同时，对连接管道的基本形式进行综合分析，实现对消火栓系统的合理规划设计。
3 设计实例
3.1 项目概况
某项目地块为商业、住宅用地，总建筑面积102640.46m2，主要包括：3栋47层的超高层住宅，建筑高度139.9m；1栋3层和1栋2层的内街独立商业；1栋3层的6班幼儿园：地下2层为设备机房与车库、人防。项目仅东侧市政道路存在一路N1000市政给水水源，市政水压0.30MPa（相对于绝对标高34.400m），高日生活用水量为539.33m3/h，最大时用水量为58.42m3/h。
3.2 给排水及消防设计要点及实践
3.2.1 泵房选址要点
居住小区加压泵房的位置选取应遵循以下原则：1、减少水泵运行噪声对居住环境影响，避免设置在人员居住空间的正下方和正上方；2、靠近整个小区的中央位置和用水大户，以缩短供水主干管长度，减少管网水头损失；3、尽量不占用具有良好售卖价值的车位；4、与小区规划开发进度相匹配，满足分批验收和交楼要求。在实际设计中，前3点能普遍有效执行，而第4点经常被忽略，导致后期在部分楼栋先期交楼的情况下无法满足生活给水或消防验收要求而增设临时泵房，造成建设成本的极大浪费。基于以上原则，本项目泵房选址首批交楼2#栋附近，大致位于小区中央位置，同时避开了住宅正下方，在其东南侧设置消防泵房、西南侧设置生活泵房，详下图。
3.2.2 给水系统设计要点
相对于100 m以下住宅建筑，超高层住宅建筑生活给水输送高度更高，给水分区更多，对加压设备和给水管材的耐压性能也提出了更高要求，需进行更深入的研究和比选。
3.2.2.1 供水方式选取。本项目采用变频加压分区供水方式，主要基于以下考虑：各分区给水立管承压小，管材的造价低，使用寿命更长；分区供水由几套给水管网同时向用户供水，提高了供水的可靠性；分区后使加压泵尽可能的在高效段运行，有利于充分节能；水箱水泵均布置在生活水泵房，维护方便且能避免高位水箱帶来的二次污染。
3.2.2.2 给水分区确定。依据《建筑给水排水设计标准》[1]3.4.3条：各分区静水压不宜大于0.45MPa；结合绿色建筑评价标准一般要求住宅入户水压不大于0.20MPa，按每30m左右高差设置一个给水分区，当入户管静水压大于0.35MPa时，设置减压阀。本项目生活给水竖向分为5个区。
3.2.2.4 给水管道敷设。
住宅室内给水管道敷设有两种方式：垫层内敷设和吊顶内敷设，可根据项目实际合理选用。本项目采用垫层内敷设，主要考虑项目层高较低，仅2.95米，采用垫层内敷设可减少吊顶、墙体竖向开槽和装修包管。此外，为更好的加强卫生间、阳台隔墙防水效果，建议给水管从室内出敞开阳台（及带洗衣机的封闭阳台）或从室内进卫生间时，管道上翻“几字弯”型走管，详下图。
3.2.3 排水系统设计要点
3.2.3.1 排水方式选择。个别地区规定室内生活污水与废水分流，需按照其地方规定实施。本项目所在地无此要求，采用室内生活污水与废水合流、雨水与生活污废水分流排水管道系统，生活污水经化粪池处理后再排至城市污水管道。幼儿园食堂、商业餐饮废水经隔油池处理后再排至城市污水管道。
2.3.2 排水噪声控制。排水立管尽可能远离卧室布置，合理选用排水管道材质和连接形式。本项目排水立管采用柔性机制排水铸铁管，卡箍连接，靠卧室相邻内墙的排水立管采用橡胶圈密封柔性接口机制的排水铸铁管。
3.2.3.3 排水防漏措施。项目排水立管穿楼板设计采用防漏预埋座，采用防漏预埋座具有以下优点：1、防漏预埋座底部自带固定孔和止水环，可以方便地固定在模板上，同时止水环与混泥土现浇一次成型，真正的起到了止水作用；2、防漏预埋座四周的网孔可排除结构板面积水，无需重复设置降板区结构排水地漏；3、防漏预埋座配件由两个不等心圆组成，相当于一个补心配件，可实现3cm到5cm的垂直偏差调整，预埋和施工更加灵活高效。
3.2.4 消防系统设计要点
消防给水系统采用临时高压系统，其基础要求就是要满足消防水量与水压，确保消防设施的安全和稳定。
3.2.4.1 消防系统水量确定。依据建筑物的用途功能、体积、高度等因素综合考虑，该项目消防水量详下表：
需特别注意的是：依据《建筑设计防火规范》[2]8.3.3条规定：对于建筑高度大于100m的住宅建筑，需要在住宅建筑的公共部位、套内各房间设置自动喷水灭火系统。
3.2.4.2 消防系统分区及管材选用。
室内消火栓系统竖向分为高、低两个区，最大分区高度83m，满足消火栓栓口处静压小于1.0MPa。共用一组消火栓泵，高区由消防泵直接供水，低区减压后供水。1～19层为低区，20层及其以上为高区。消火栓栓口动压控制不超过0.5MPa，超过者设置减压稳压型消火栓。室内消火栓给水管每个分区均成环网布置。管材根据工作压力大小选用。本项目工作压力≤1.2MPa时采用热浸镀锌钢管；1.2MPa<工作压力<1.6MPa时采用热浸镀锌加厚钢管，大于1.6MPa时采用热浸镀锌无缝钢管。
3.2.4.3 消防管道试压。消防系统管道为钢管的试验压力为：工作压力P≤1.0MPa时，按1.5P计，且不应小于1.4MPa；工作压力P>1.0MPa时，按P+0.4MPa計。多数消防设计说明中仅简单描述为施工单位按规范实施，这就造成施工单位盲目试压或错误试压导致试压事故时有发生。建议消防设计说明中增加管道试压详细说明，同时消防给水系统图上应标注各分区引入管道入口压力及减压阀前后压力，便于实际施工过程中精准试压。
3.2.5 管线综合
超高层住宅建筑机电管线相对复杂，容易出现各专业管线打架导致后期返工问题，这就需要各专业提前进行管线综合设计。传统平面设计各专业图纸分散且协调工作量大，修改麻烦，基于此，本项目创新采用了BIM技术进行管线综合。
结束语
在进行室内消防排水建筑设计的过程中，其中极容易在排水、管道噪声等方面产生较大的问题，进而严重影响了人们正常的生活。因此，在进行设计时，可以科学合理化地设计和选择出适合的方案，进而在实际的施工过程中，严格地按照标准等进行施工，进而提升在建筑施工中排水消防的安全性。
参考文献：
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[2]罗晓毅.建筑消防给排水设备安装中存在的问题及防治措施分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（12）：5156.