身份证号码：23023119761029XXXX
摘要：随着我国城市的发展进程，城市中高层建筑物越来越多，高层建筑的给排水消防设计受到重视。高层建筑在设计中有很多需要注意的问题，给排水消防设计是非常关键的设计项目之一，对于整个高层建筑的设计非常重要。给水和排水是相互联系又相互独立的两个系统，是相辅相成、缺一不可的，随着高层建筑的高速发展，给排水消防设计也越来越受到重视。本文对高层建筑的给排水消防设计要点进行分析，从设计的要点出发，论述高层建筑给排水消防设计的思路和方向，并提出优化措施，为高层建筑的给排水消防设计提供一定的参考。
关键词：高层建筑；给排水；消防设计
引言
当时间来到21世纪之后，人们的生活水平不断地提升，对自己生活的质量也提出了更多的要求与希望，大众希望自己的居住条件不但要具有舒适性，同时还要具有一定的安全性。高层建筑给排水及消防设计不但要满足给、排水系统的正常使用，同时还要满足消防、灭火功能。与普通的单层建筑相比较，高层建筑当中楼层数量多，人们的出行几乎全部依靠电梯，而人员疏散仅仅依靠疏散楼梯，经常造成疏散困难、不及时等安全问题。假如消防设计存在缺陷或不合理，同时高层建筑发生火灾，必会威胁和影响大众的生命与财产安全，因此，高层建筑给排水及消防设计十分的重要且关键。因此，本文将对高层建筑给排水及消防设计方案的制定及高层建筑中消防设施布置存在的问题进行研究与分析。
1高层建筑给排水消防设计的特点
高层建筑的给排水工程主要为生活用水与消防用水，因此，高层建筑给排水工程设计中，需要综合考虑给排水、消防、采暖设计的要求进行规划。避免工程投入环节的负面影响。同时增加水资源高效利用的考虑，避免资源浪费。综合来看高层建筑给排水消防设计主要有以下特点。
１）高层建筑的给排水消防设计主要需要克服的是高度问题，尤其是消防用水系统的净水压力大，若采用同区供水，易损坏配件或管道，因此，需要进行科学合理的竖向分区供水，避免静水压力过高。
２）高层建筑一旦发生火灾，安全风险非常大，易造成人员伤亡，因此，消防用水系统的设计可靠性一定要高，保证自救能力。
３）高层建筑人员集中，用水量非常大，造成管道压力变化较大，因此，设计中应采用柔性接口等先进设计技术，以提高给排水消防系统的容量。
４）高层建筑的给排水消防管道长，因此，对动力设备的要求也较高，可在适当的楼层增加增压装置，且应避免设备震动。
2高层建筑消防给排水设计的设计要求
2.1给水设计的要求
对于高层民用建筑，水是最有效也是最快速的灭火工具，虽然在实际灭火的过程当中也会运用到其他的工具，但是水却是最不可缺少的。同时，与普通的单层或者多层建筑相比较，高层建筑为了应对火灾的发生，必须确保水源的可靠、充足。由此可以看出，水源在高层建筑消防工作当中扮演重要的角色。
当设计人员在对高层建筑进行设计的过程当中，为了进一步地确保水源可靠，对于给水设计的要求应满足两点，其一：首先需要对高层建筑的结构特点与情况进行仔细地分析与研究，之后选择出最恰当的给水方式，确保高层建筑在使用的过程当中水源供应十分的充足；其二：合理布置消防设施，能够让消防人员第一时间接触到灭火设施。
2.2消防排水设计要求
消防排水系统的作用在于高层建筑发生火灾后将消防给水及时排出去，避免建筑中水体大量存积降低建筑物的性能，对居民生命财产安全构成威胁。在消防排水设计中，要求先调查并对消防给水的数量进行极限评估，确定极限数据以后才能进行消防排水设计，使给水与排水相配套，即达到消防效果，也不会对建筑物的性能产生影响；其次，在设计过程中可以充分利用雨水的排除管道，降低成本也增加了便利性，但也不能忽略消防专用管道的设计，考虑高层建筑实际情况尤其针对重要可能灾发区必须设置专用管道。同时，高层建筑楼层较高，楼层之间很容易发生水体互渗，需要做好措施。
3当下高层建筑给排水消防设计中存在的问题
3.1建筑室内给排水消防设计不符合标准
我国对建筑室内消防设计规定了相应的标准，要求建筑工程的给排水设计、施工应遵循消防标准，但在具体的室内排水消防设计中，将建筑要求、建筑效益、设计效果放在了首要地位，所以忽略了消防设计要求，导致很多室内建筑设计出现了不达标的现象，这种现象的产生一方面是由于监管缺失，另一方面是由于设计的限制性。室内排水消防设计不合格的情况主要发生在监管缺失的中小城市及偏远的农村地区，室内给排水消防设计的主要类型为消火栓系统、灭火器等，消防设计元素简单，一旦发生火灾，很难实现积极、有效的控制，对人们的生活、居住产生了严重的影响。为了避免这一现象，我国对室内给排水消防设计进行了进一步的规划工作，强化了消防设计的重要性，比如，要求室内给排水设计应构建科学的消防设计系统，将消火栓、灭火器作为消防设计基础，在此基础上融入自动化消防处理系统，以此保障消防安全，降低火灾事故等安全问题的发生概率。
3.2自动喷淋系统的分布不当
目前，自动喷淋系统是建筑消防系统中的重要组成部分，其在发生火情时可第一时间做出响应，将火情控制在小范围之内，因此自动喷淋系统的分布设计十分重要。但从前期的一些自动喷淋系统应用状况来看，常见系统失灵的现象，且有效喷水范围不能覆盖整个建筑空间，致使其消防作用无法得到有效发挥。产生此类问题的主要原因是前期设计不合理，喷淋系统的应用特性决定了其与供水系统、供电系统等存在密切的联系，为了合理安排，与其他系统不产生干扰与冲突，则需与供电系统和供水系统进行同期设计。一些设计人员在对喷头的分布进行设计时，未能考虑建筑结构的空间分布问题，出现死角，这无疑会影响消防效果。
3.3消火栓系统减压阀设置不合理
消火栓系统减压阀的主要作用是集中供水进给消防栓提供供水压力，对于高层建筑来说是非常重要的。在具体使用中，消火栓在一定的压力下才能保证及时将消防水喷射到火灾发生区域进行扑救，但是压力过高或过低都会有影响。在实际设计中也经常会存在消火栓系统减压阀设置不合理的问题或者忽略了减压阀的设计，型号选择不当，与消防管道不匹配，很容易造成管道渗水或漏气，增加安全隐患，消防水也不能在第一时间喷射到火灾区域。
4高层建筑给排水消防设计要点
4.1防水水箱要合理设计
高层建筑不同于普通的低层建筑，一旦发生火灾扑救工作有很大的难度，因此针对消防给予设计中除了消防栓系统供水、自动喷淋供水以外，还包括消防水池、消防水泵房等，确保火灾发生时有足够的水量。其中最重要的是消防水池的设计，一些情况下，市政给水管道不能满足高层建筑消防用水量，为了保证消防用水正常必须采取其他措施，比如消防水池、消防水箱等。通常情况下，需要考虑高层建筑的实际情况进行消防用水量的计算，根据数据确定消防水池和消防水箱的容积，比如在《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）中提出，高层建筑室外消防用水量为30L/s，室内消防用水量为40L/s，10分钟消防出水量不能小于18m3。因此，在高层建筑消防给水设计中，设计消防泵房时保证容积在540m3，储存3小时的室内消火栓用水量和1小时的喷淋用水量97m3以及消防水箱18m3一个，当发生火灾时保证有足够的消防用水可以使用。
另外，还需要注意的是，在消防水池设计中导流墙可以起到减少死角以及保证池水循环的作用，设计时不能忽略；另外，水泵的选择要综合考虑效果，或者尽量使用较大功率水泵，工作效率提升，也能使水资源得到充分利用，达到节约用水的目的。
4.2科学设计消防排水系统
目前应用的排水系统的方式主要分为合流制和分流制，分流制主要指的是生活污水排放、粪便污水排放以及雨水排放、消防排水等排水都使用单独的排水管道；合流制主要指的是两种以上的污水排放合用管道进行排放。此外，排水设计要考虑高层建筑的污水排向何方，并结合实际情况的相关要求在排水系统中设计一定的循环功能，实现部分污水的净化和循环使用，达到可以及时排出生活污水的目的。高层建筑的消防排水非常关键，可以与雨水管共用，并在重点区域设置消防排水管道，由于高层建筑结构紧凑，使用面积受到较多限制，再加上近年来随着全球变暖，气候的不确定性越来越强，极端天气相比以往有所增加。具体到暴雨天气，对高层建筑的雨水排水系统要求较高，但是在设计时又不能过度设计雨水排水系统，为避免造成资源的浪费，高层建筑的雨水排水系统保证日常雨水排水的基础上要加装有效的溢流装置，避免极端天气时雨水排水系统无法及时排水对建筑造成安全影响。
4.3消防给水技术
消防给水设计前，首先应做好建筑物实际情况的考察工作，考察内容主要包括建筑物的整体用水情况，建筑物的高度、供水情况、面积等，在明确以上信息后，根据国家规定的消防标准来设计相应的排水系统。其次，针对特殊防火要求的区域设置有针对性的给水装置，比如，对于容易发生火灾的区域设置专门的水箱，采用重力供水的方式保证水源的供给；对建筑物避难层区域设置单独的供水箱装置，以此提高供水效率，保证居民的人身安全。此外，为了保证供水的流畅性，还可以在建筑物室内设置流动性循环水供应系统，如消防水池导流墙、循环水泵设计，在供水不足的情况下，可以实现供水资源的优化配置，对有效控制火势具有重要意义。
4.4自动喷水灭火系统的设计
首先，高层建筑走道的喷头：根据现行国家标准、规范及建筑火灾危险性等级合理布置喷头，通过与电气、暖通、建筑专业沟通，避免喷头遮挡或者喷头保护距离不够等缺陷。其次，设计人员根据水源压力，在楼层当中合理采取减压措施：在进行减压设计的过程当中，除了要对高层建筑具体的层高、消防管道的损失进行统计和计算，同时还要对自动喷水灭火系统平面布置进行细致的分析，对水泵的扬程进行科学、合理的选择，在安全和节能的前提下进行减压设计。再次，自动喷水灭火系统末端的试水装置的设计应做到与建筑消防系统的消防水量相匹配：当设计人员在进行实际设置的过程当中，根据设计流量选择合理的试水装置的型号，然后运用间接的方式，与消防排水管进行设置与排列，这样做的目的能够高效地避免排水管内有气体进入到室内。最后，对自喷系统信号电动阀门的设置位置应具有合理性：电动信号阀应设置在报警阀门的出口段，是系统及时报警、反馈信号，避免给排水系统出现问题与故障。此外，在进行自动灭火的过程当中，报警阀门会以自动的方式进行启动，联动水力警铃一起将火灾信号反馈到消防控制室中。
4.5消防水泵的设计
只有科学、合理地做好消防水泵的设计，才能保证消防用水的正常使用。因此，设计人员需要严格按照消防水泵设计要求进行。首先，需要保证消防水泵房的位置位于建筑物的第一层，泵房的逃离门与室外处于连通状态。当消防水泵房的位置处于地下或地上，泵房逃离门应该设置在建筑物内部的安全出口处。其次，泵房门必须选择甲级防火门，且有两条出水管道。一旦出现一条水管问题，一定要保证另外一条水管的水量可以保证灭火使用。最后，消防水泵房的建筑材料必须为耐火等级二级及以上的材料，且消防水泵必须设置一个备用水泵，水泵安装必须采用自灌式吸水方式进行设置，才能保证消防水泵能够迅速吸水、灭火。注意，泵房的水管位置应该与室外建筑形成环形管网连接模式，才能降低室外消防管网的压力。
4.6科学、合理地进行设置消防管网
消防管网设计可以说是消防设计当中的重点与核心，对其以科学、合理的设置，才可以确保消防系统能够发挥出应有的作用。一旦高层建筑发生火灾，消防系统能够为其提供可靠足够的水，以此来满足消防灭火的高需求。现阶段我国高层建筑消防设计人员在进行管网设计的工作中，环状给水管网作为消防给水的一种可靠方案应用得越加普遍。但是对于管网的布置方案存在一定的缺陷。消防立管、消火栓箱影响疏散宽度已经成为普遍问题。为了避免这些缺陷，消防设计人员应该与其他专业沟通，合理布置消火栓管道及箱体等灭火设施，以标识明显、短距离触及、消防环路最短为原则。此外，设计人员还要注意一点，那就是消防系统的设计方案并不是通用的，而是需要消防设计人员对高层建筑的自身特点进行仔细的分析与研究，同时熟读规范、以快速灭火、疏散为核心，科学、合理布置消防设施，以此来满足消防系统的灭火需求。
5高层建筑给排水消防设计要点的创新思考
5.1走可持续发展的道路
随着社会的发展，人类对水资源的需求越来越大，很多城市和地域都出现水资源危机。因此，高层建筑的给排水消防设计要满足节能环保的原则，保证可持续发展。在设计时给水系统可采用变频供水的方法，合理供水的同时节约电力，排水系统中要设计有效的回收系统，实现部分水资源的回收利用，此外，还应该留有改进的空间，为未来的智能给排水建设提供改进的基础，避免重复设计造成资源的浪费。
5.2合理选择供水方式
消防供水系统是保障消防系统正常稳定运行的关键，只有保障消防供水系统的可靠性才能为消防系统提供充足的水源供应，保障火灾救治的效果。目前，消防供水系统共可分为两种形式，一种为串联供水，一种为并联供水，其中的并联供水是通过在地下室设置消防水池的方式利用水泵实现泵水操作，在这种供水方式下，其管网中的管道需要长期承受高压，极易出现配件损坏和管道损坏的现象，因此在高层建筑的给排水消防工程中并不常有。而串联供水则是在地下室的消防水池与消防系统之间增设补水泵和转输泵，在中间补水泵和转输泵的作用下，管网泵水压力减轻，管道承受压力也随之减小，表现出了更好的稳定性，因此在高层建筑的给排水消防工程中较为适用。
5.3设置相应的消防泵房
当前，很多高层建筑物的给水系统不流畅，一旦发生火灾，不能及时提供水源供应，鉴于此，为了保证火灾给水通畅，建筑室内给排水消防设计应设置与之匹配的消防泵房，以此为抵御火灾提供有利的条件保证。但在设计和具体施工时需要注意，消防泵房的整体结构设计不应只有给水系统，还应设置相应的排水系统。此外，为了实现消防泵房空间的优化利用，在设置时应考虑照明、维修等功能，配备照明设备、维修工具等，以此更好地发挥消防泵房的应用价值。为了保证消防泵房工作的舒适度，还应设置通风、保温等设施设备，以此形成科学的消防给排水设计体系。
结语
综上，高层建筑中消防给排水系统设计是安全性能之一，加上高层建筑火灾扑救难度大，对消防给排水系统设计要求就越高，也会出现很多问题，需要在设计阶段中给予重视。设计人员必须根据高层建筑的实际情况进行防水水箱要合理设计、自动喷水灭火系统设计以及消防管网设计，严格按照相关规范进行设计，从高层建筑安全角度出发，确保消防给排水系统的消防能力，降低火灾发生对建筑物本身性能以及人们生命财产安全造成的损失。在本文中主要针对防水水箱、自动喷水灭火系统以及消防管网设计等进行浅显的研究，希望对高层建筑消防给排水系统设计提供思路，提高高层建筑安全性能。
参考文献：
[1]廖浩波.高层建筑给排水及消防设计特点及方法探讨[J].低碳世界，2016（4）：192-193.
[2]聂静.关于高层建筑给排水消防设计探讨[J].门窗，2016（03）：154+156.
[3]欧洁娴.高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].低碳世界，2016（5）：154-156.