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摘要：给排水及消防系统作为高层建筑的重要组成部分，其设计的规范性与合理性关乎人们的身体健康和生命安全。优化给排水及消防系统，不仅可以提高建筑品质，强化建筑使用效果，同时还可以提高安全保障和生活质量。基于此，在实际设计环节，要深入钻研，不断优化，确保系统稳定，让高层建筑舒适、安全。
关键词：给排水；消防给水；高层建筑
引言
在经济持续、健康、高效率发展推动下，生活水平不断提高，城市化正在顺利推进，这也让城市用地日益紧缺，基于当前背景，建筑行业正在调整方向，朝着高层建筑发展。不断完善建筑给排水设计，不断丰富给排水内容，是当前推动高层建筑产品的性能、质量进入一个新的水平层次的重要手段。
一、给水系统设计要点
高层建筑发展趋势主要为功能多样、层数多，其用水计量和供水形式为给水系统设计的核心问题。
为方便管理，给水系统宜采用多级计量。一级计量为市政引入管后按功能、按用水性质设置的总表，如生活给水总表、室外消防总表、绿化灌溉供水总表等。二级计量一般为室内按车库区、裙楼区、酒店区、办公区等设置的区域分表。区域分表后，可根据性质按商业、设备运行、日常生活用水等分类安装三级水表。商铺、卫生间、茶水间、空调补水等设置末端计量水表，为四级计量水表。二级、三级计量之间可加装电磁流量计，数据可上传至能源管理系统，用于测漏。响应绿色建筑设计，可采用超声波水表或者带有通讯接口，具备远传集抄功能的水表。
合理选用供水方案，确定给水分区，有利于提高供水稳定性，降低后期能耗和管理成本，对建设绿色建筑具有重要意义。结合当地市政设施情况和政策规定，可优先考虑采用无负压变频供水设备，既充分利用市政水压，又节能无污染。对于地下室和低楼层，可采用市政直供的方式供水；而高楼层可采用变频供水设备与生活水箱联合供水的方式。针对超高层建筑，可根据避难层设置情况和建筑高度，对比选择水泵-高位水箱重力供水系统或水泵-中间水箱重力供水与变频供水系统结合的方式。两种供水方式相比，水泵-高位水箱重力供水具省投资、系统控制及管理维护简单等优势。
二、排水系统设计要点
对于高层建筑，排水消能是不容忽视的问题。合理设置消能装置是有效缓冲水流冲击力的手段。对于承受水流冲击最大的排水立管底部，其排出横管可采用铸铁管或其它强度较大的金属管。实践证明，立管底部为易损易脱部位，底部加设支架、加固支墩都是有必要的。
面对新型冠状病毒肺炎的后疫情时代，防控防疫是建筑给排水设计另一重点。生活排水系统主要由卫生器具、管道系统和通气系统组成。除常规的器具水封防污染外，优化通气系统设计亦是防疫防污染的难点。为避免空气互窜，卫生间、餐饮厨房、油水处理设备、医疗污废水系统应分别设置独立通气管网系统。针对污染源繁多的医疗废水，其排水管网应独立设置，通气管网系统，可考虑其通气排出端加设空气净化消毒装置。
排水系统设计时，需要全面、周到。其一，重视雨水管道设计，这是一项基础性工作，需要将其作为整个设计体系的重点，结合实际情况完成返溢处理[1]。其二，消防排水泵的性能优化，要确保其始终处于安全、稳定运行的理想化状态，参照使用需求完善各项功能，做好排水泵位置全面规划，在此基础上合理设计排水线路，从源头避免排水泵短路，将故障隐患消除，提高排水泵利用率。与此同时，上层水渗漏问题需要高度重视，采取专业技术全方位、高质量处理渗漏问题，通过排水设计，将排水不畅现象消除，切实提高建筑主体稳定性以及结构安全性。
三、消防系统设计要点
（一）消防水泵房的设计
针对给排水消防设计（高层建筑），消防水泵房属于核心地位，其设计质量会直接影响消防效果。除按规范确定消防水量外，还需结合实际用水需求，以及消防泵现场安装情况等，科学地优化设计，将消防水池作用放大。
与此同时，在电源设计中（消防泵电源），要融入创新理念，采用节能环保思路，确保消防泵电源性能稳定，具有较高安全系数，可以持续供电，并且还能够节省能源，达到相关设计标准，发挥出消防泵的优势[2]。为了保证消防质量，给排水消防设计，还需要持续完善泵房电气系统，选用精良、周密设备，保证具有较高质量，在消防系统中，为了发挥电气设备功能，电气设备安装位置至关重要，要科学、准确，还可以搭配使用信息技术，严格控制、分析故障，提高系统的可靠性以及水泵运行效率。
（二）消防栓系统优化设计
高层建筑消防火灾主要存在火灾蔓延速度快、成因多样、扑救难度大、消防疏散难等问题，而控制火势蔓延和火灾灭火正是消防给水灭火系统的主旨。在消防系统设计中，消火栓系统属于设计的重点，作为重要构成，设计的水平将会直接影响消防给水设计的合理性。按给水水压分类，可分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统。
综合以往经验，室内消防栓数量控制和点位把控是重点，同时也是设计难点，要结合现有条件，确保消防系统正常、合理发挥效用。各楼层均应设置室内消火栓，消火栓布置间距不大于30m，保证任一点有两股水柱扑救。除保护区均匀布置消火栓外，消防电梯前室、地下室出入口等处均应布置消火栓，并布置在明显、易于取用处。为保证消火栓系统安全可靠，消火栓箱内应同时配备消防卷盘，对出水口压力大于0.50Mpa的点位，采用减压稳压消火栓。
（三）自动喷水灭火系统优化设计
在现实应用中，自动喷水灭火系统对火势蔓延优势突出，功能性显著，在水消防灭火体系中，占据重要地位。随着科技的发展，消防系统设计应该融入新的理念，将多种设计手段融合，强化消防给排水功能性，借助先进技术，提高消防效率，譬如采用成套消防供水设备、智能末端试水系统等。
合理布置喷头和设置管网是系统安全可靠的前提。喷头应布置在顶板或天花下易于集热的部位，使喷头快速动作。喷头应结合装修天花形式均匀布置，除了保证保护范围全覆盖，也不能出现过多重复重叠保护面积。喷头受障碍物阻挡时，应按规范规避或增设喷头保护，并应校核灭火水量。
喷头的正确选用是系统快速启动和避免系统误动作的直接因素。无吊顶、通透性吊顶、净高大于0.8m的闷顶内采用直立型玻璃球闭式喷头；有吊顶的场所，采用镀铬下垂式吊顶型玻璃球闭式喷头；净高大于8m的场所采用快速响应喷头。高度超过当地消防车供水能力的楼层，喷头采用快速响应喷头。室内无车道且无人员停留的机械式汽车库，应采用快速响应喷头。洗衣机房、锅炉房、厨房内灶台上93°C，厨房内其它地方及吊顶内的喷头79°C，其余均可考虑按68°C。
（四）气体灭火系统优化设计
对于电气用房和不宜水消防的部位，可采用气体灭火系统。国内常用的气体灭火系统包括有七氟丙烷、IG541、IG100、三氟甲烷等。高层建筑可结合其功能特点，以及项目适应性选择气体灭火系统类型。七氟丙烷气体灭火和IG541气体灭火相比，从环保特性来说，IG541系统主要成分来源于大气，灭火后无污染。从安全特性来说，七氟丙烷属于化学灭火剂，虽然毒性较低，但大气浓度超过10%时会造成人员中毒，而IG541属于物理灭火剂，为惰性气体，其毒性小。从灭火效率来说，七氟丙烷系统灭火功率高、灭火速度快、灭火剂用量少。从投资造价来说，IG541系统前期基础设备造价高，而七氟丙烷系统则是气体贵，后期运营维护、气体充装等费用也会增加。设计时，不管是采用七氟丙烷系统亦或是IG541系统，都必须结合高层建筑保护场所性质、工艺、要求，从系统安全可靠性方面对比选择系统。
结论
总而言之，在经济增长的带动下，生活质量显著改善，建筑舒适性要求逐渐提高，安全方面的需求更加强烈，基于这样的前提，建筑给排水及消防系统设计得到重视，是居住的保障性措施，不容忽视。作为高层建筑，这方面的需求相对迫切，通过完善给排水设计，可以让建筑安全性大幅度提升。实践证明，建筑消防给排水设计，难点较多，需要综合考量，从细节入手，确保各项功能齐全，给用户舒适体验。
参考文献
[1]王彩艳.谈高层建筑中给排水设计及消防给水设计[J].中国设备工程, 2021(02):256-258.
[2]杨曦,宋超.高层建筑给排水和消防给水系统的设计探讨[J].智能城市,2018,4(22):31-32.