发布时间：2023-09-24 15:38:38
绪论：一篇引人入胜的高层建筑室内设计，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
Selection of high-rise fire hydrant water supply mode
Bai Jian
（Shenzhen New Land Tool Planning & Architectural Design Co.,Ltd.，Shenzhen518172，China）
Abstract:The indoor fire hydrant water supply system partition principle and several common indoor hydrant system in high-rise building, briefly illustrates the advantages and disadvantages of various methods and their applicability, and some problems met in the design process are summarized, for the colleague reference reference.
Keywords:High-rise building；Indoor fire hydrant system；
中图分类号：TU892 文献标识码：B 文章编号：1111-1111（2013）04-1111-11
0引言
超高层建筑已经成为城市的“名片”及旅游景点，其高度亦间接代表着所在城市经济发展水平的高低。近年来，沿海城市的超高层建筑如雨后春笋般拔地而起，并有向内陆城市蔓延的趋势。据高力国际的《2012中国摩天城市报告》[本报告仅统计152米（500英尺）以上非住宅类摩天大楼 ]显示：目前在广州、深圳地区建成、在建及规划中的摩天大楼已达250多栋。建筑的高度越高，则火灾的隐患越大，室内消火栓系统的设计也就愈发重要。
1室内消火栓系统供水方式的选择
1.1室内消火栓系统的分区原则及其他有可能影响系统供水方式选择的因素
《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95，2005年版，以下简称“高规”）7.4.6.5条提出：“消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统”。此规定便可作为室内消火栓系统竖向分区的依据之一。
室内消火栓系统中采用的管材及管件的工作压力等级可作为系统竖向分区的另一依据。例如，当系统采用的管材为热镀锌无缝钢管时，其承受的最大压力可以达到2.50MPa。因此，建议在任何时间和地点，室内消火栓系统的压力不应大于2.40MPa（留有一定的安全余地）。
其他有可能影响系统供水方式选择的因素：系统的安全可靠程度，甲方对工程造价的控制，建筑中是否有避难层和设备层，水泵房、管井、屋顶的平面布局及面积是否受到限制，物业单位的管理水平，等等。
1.2常见的室内消火栓系统供水方式及其优缺点
并联消防给水泵分区给水系统：是指消防给水管网竖向分区时，每个区分别有各自的专用消防水泵并集中于消防泵房内。
并联消防给水泵分区给水系统的优点：a、消防水泵一般集中设于地下室消防泵房内，日后的管理和维护较为方便；b、避免了在超高层建筑中设置消防水泵等机械设备产生噪音和振动，造成对上下邻层的影响，为业主提供了安静舒适的环境；c、当超高层住宅中未设避难层和设备层时，可采用此系统。其缺点有：a、系统管网的工作压力受限于系统中所采用设备、器材、管材管件、阀门和配件等组件的承压能力，当建筑物高度超出180m时一般无法使用；b、竖向立管较多导致所需的管井面积较大，特别是在核心筒面积紧张的情况下，通过紧凑的布置、减小立管之间的尺寸来放下所有的立管，会增加施工及检修的难度；c、当火灾发生在竖向分区的交界处时，因火灾的蔓延会导致不同分区的消防水泵同时启动，造成消防用电负荷较大。
减压阀减压分区给水系统：是指整个室内消火栓给水管网均由设于地下室消防泵房内的消防泵组统一供水，其中低区和中区通过比例式减压阀或可调式减压阀将压力减至规范所要求的系统压力限值后供给消火栓。
减压阀减压分区给水系统与并联消防给水泵分区给水系统的适用范围和优缺点大致相同，其不同之处在于本系统的消防水泵启动控制简单可靠，消防用电负荷小，水泵房、管井的面积小，但是其对竖向分区的减压设备性能要求较高，必须经常巡检减压阀工作状态，否则可能造成减压阀后供水系统长期处于超压，从而带来系统安全隐患。不过随着减压阀产品越来越成熟，其工作的可靠性越来越好，以及物业单位管理水平的提高，减压阀减压分区给水系统的使用范围在逐步扩大，当建筑物高度在150米左右时基本都可以使用。
串连消防给水泵分区给水系统：消防给水管网竖向分区时，每个区由消防水泵或串连消防水泵分级向上供水，串连消防水泵设置在设备层或避难层。串连分区又可分为直接串连和转输串连两种。
1、高层建筑室内排水工程特点
建筑房屋室内给排水系统直接影响着建筑物的使用效果，同时也对我国建筑领域的节水问题有着非常重要的影响。近年来，高层建筑正在成为建筑的主流，建筑高度的增加给室内排水工程的设计方案提出了更高的要求。室内排水系统与我们的日常生活工作息息相关，设计方案是否合理会直接影响到住户的使用卫生环境安全和日常生活的质量。首先从高层建筑室内排水工程的特点来进行分析，为合理设计排水系统提供理论依据。现就高层建筑室内排水工程主要特点列举如下：
1） 室内排水立管集流层数多，影响面广。高层建筑层数越多，排水立管服务的卫生器具就越多，使用时室内排水系统如果出现管道堵塞现象，影响的范围会很大。所以必须采用可靠的排水技术保证措施，确保系统安全使用。
2） 立管排水量大、流速大。高层建筑层数多，排水立管上连接卫生器具数量多，同时使用的概率大，室内计算排水量也越大；建筑层数多，立管高差大，流速变化大，管道中的压力波动程度较大，必须稳定管道的压力，否则卫生器具排水水封会被破坏。尤其当排水立管需错位布置时，立管横向转弯处相邻上一层或上两层排水横支管与立管连接处需进行特殊设计，同时排水系统应设置完善的通气管系统。
3） 容易产生振动和噪声。高层建筑的排水系统排水量大、流速大，容易产生噪声和振动。所以，在高层建筑室内排水系统设计时必须采取减少振动和防止噪声的技术措施，选用排水管材方面，应尽量选用比重较大的材料或消音减噪效果好的管材，应具有较高的机械强度，采用柔性接口。
2、高层建筑室内排水工程的现状
高层建筑排水设计中，需要解决的有以下几个问题：
1） 排水立管穿过楼层多，高层排水时需要流行长度大，噪声影响面大。管材选用柔性机制铸铁管时，造价高，安装操作效率低； 管材选用塑料管时，安装操作效率高，造价低，但噪声大。底层埋地管采用塑料管时，机械清通容易对管道造成损坏，甚至出现渗漏现象。
2） 应加大对低成本、高效能的新型管道材料的研发与应用。规范修订时最好对立管的材料选用作推荐。
3） 高层建筑排水管道设计安装不合理时，易使室内水封破坏，产生臭气，污染空气。
4） 一般情况下，排水系统的管道管径较大，在用水房间穿楼板管密集。非金属排水管材与楼板的膨胀系数不同，粘合性差。当温度变化时，不同材质的排水管穿楼板的接口处，由于材料膨胀系数不同，使用一段时间后，排水管与楼板衔接处的防水层可能开裂，甚至会有渗漏情况发生，影响到人们的正常生活和工作。
3、高层建筑室内排水系统设计中的问题及改进措施
室内外高差对排水的影响。室外排水管网由于现有地形及现存排水管网接口等种种客观因素，新建建筑室外排水可利用排水高差往往比较小，室内排水与室外排水标高不统一考虑时，可能在排水设计中室内排水出户管标高定的较低，10 cm ～20 cm 的差距就可能会导致做室外管网时坡度不够，甚至室内出户排水管出口标高稍低于室外排水管标高，致使室内排水管排水不畅，产生淤积堵塞现象。从住宅建筑的室内布局方面，注重考虑房间的平面尺寸、面积指标及功能调配等因素，往往忽略室内排水管道的走向等个别局限条件。当单元住宅楼卫生间布置在单元中部，如果遇到建筑有地下室，而且地下室顶梁高较大、建筑室内外高差较小时，排水出户管常常要绕行很长距离，多拐三、四个弯才能排至户外，会造成排水系统的不畅，增加了排水堵塞机会，为今后使用及维护带来诸多不便。
由于高层建筑室内排水系统的立管较长，故卫生洁具的室内排水下降至底层时流速大，对管底部的冲击力也大，产生的正压也大，很容易使底层卫生洁具发生正压喷溅。由于卫生洁具的排水属于间断排水，当高速排水水流前行时，水流前面的管道系统内的气体为正压，水流在下降过程中，沿水流方向的后续管道的气体则为负压，形成抽吸，管内气压的波动使排水系统的水封破坏。针对以上现象，在设计高层建筑室内排水系统时采取下列技术措施：
1） 高层建筑排水立管、干管采用柔性机制铸铁管，支管采用塑料管材，既缩小了噪声影响面，也降低了造价，方便施工。
2） 高层建筑底层排水应单独排放，防止底层卫生器具存水弯的水封破坏。10 层及 10 层以上卫生间的生活污水立管应设置通气立管。通气立管系指专用通气立管、主通气立管、副通气立管。或者采用新型排水管道系统加强通气，保持管系内气压平衡。
3） 高层建筑的排水立管可以采用增设乙字弯等消能措施。在排水立管上，每隔 5 层 ～6 层设置一套乙字弯管，能不断改变立管内的水流方向，增加排水水流的阻力，防止由于流速过大导致污水的正压喷溅和负压抽吸作用使水封破坏。
4） 高层建筑立管收集的污水水质相对稳定、水量集中，适合于采用分流排水系统，有利于污水集中处理，综合利用。
4、室内排水系统的日常管理与维护
管理和检修维护好室内排水系统，可杜绝漏水、阻塞、冻结事故，更好地改善生活质量，节省材料和资金，延长系统的使用寿命。室内排水系统的日常管理与维护包括定期冲洗与疏通管网，预防管道阻塞及冻结，消除漏水现象，修理排水管网及其设备中的损坏部分。管道堵塞常常是由于人们使用不当而引起，如在大便器内倒入硬纸片、破布、残菜等物质，堵塞存水弯或管道转弯处，或因污水流速过小，杂质沉淀淤积而堵塞。消除堵塞的方法，通常用长柄橡皮碗放置在卫生用具排水管口上以往复抽吸来清除阻塞物； 当存水弯堵塞严重时，可使用管道疏通方式进行清除，将污物清除后，再用水冲洗干净。在严寒地区，外露在室外的管道须保温，并防止存水弯内水封冻结。此外要加强排水管日常检修与维护工作。水管损坏包括水管和配件的爆裂或开裂，接头松动等。根据排水管材料的不同，采取相应的修复措施。
1） 铸铁管损坏严重时需要更换新管或把损坏管段截去调换新管。如果只是发现裂缝，可在纵向裂缝两端钻直径 6 mm ～13 mm 的小洞，防止裂缝继续发展，然后在管外用叠合套管箍住，再用螺栓固定。较小的横向裂缝可直接在管外用叠合套箍牢夹紧。铸铁管的小泡眼如孔小且近圆形时，可以用螺丝锥攻丝，再用管塞堵孔。如孔洞很大，需另加铁板再用叠合套管箍箍牢。
2） 钢管上的裂缝可用电焊焊补。当管网的压力不高，管壁较薄时，也可采用气焊。如管壁已穿洞，须在洞内打入木塞，再用叠合套管箍箍牢。
3） 塑料管材破裂时，可以采用塑料胶粘合，或覆盖粘贴塑料堵漏材料。
4） 石棉水泥管破裂或折断时，需要更换新管。
5） 水管接头松动。铸铁管如用铅接头，可重新敲紧接头，或补冷铅后再敲紧。石棉水泥接头，则需拆除旧填料，重新接头，或改为自应力水泥砂浆接头，石膏水泥接头等。检修时，先将胶圈、油麻瓣等填入接头，再将配合比为砂∶水泥∶水 =1∶1∶（ 0.28 ～0.32）的自应力水泥和粒径小于 2.5 mm 的细砂拌匀，随拌随用。拌合后超过 1 h 就会失效。砂浆分三层填入，逐层捣实，外层捣至有稀浆为止。然后抹光表面，用草袋或湿泥封口，浇水养护，3 d 后试压。石膏水泥接头是用重量配合比为水泥∶石膏∶氧化钙∶水 =10∶1∶0.5∶（ 0.33 ～ 0.35） 的原料，先行拌匀，使用时再加水，拌合料须在 10 min 内用完，拌匀后用手揉成条状填入接头内，再用工具轻轻捣实，抹平表面。
近年来，高层建筑以具有中上层部位视线开阔，采光通风良好；建筑挺拔，建筑立面造型与色彩一般时尚、富于时代感和都市感；高容积率，节约土地资源等优点，在城市建设中呈逐年增多的趋势。但是，高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题，解决好这些问题必须从建筑设计与施工的阶段、从消防系统的设计阶段就开始着手考虑。正确处理建筑设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。下面结合某高层建筑，谈谈室内消防工程的设计。
1.工程概况
某工程由一栋高层综合楼和一栋机械停车库组成。规划用地面积为3600m2，其中综合楼总建筑面积22128.752m，其中地下为3188.552m，建筑檐口（女儿墙）高度73.50m；机械停车库总面积320m2，高度6.0m。
综合楼由地下二层设备机房及库房、地下一层超市、地上一至二层商场、三至四层办公室及五层至二十三层住宅等四部分组成；机械停车库为单层建筑。论文参考网。
2.室内消防工程设计
本工程为综合高层建筑，按一类建筑进行消火栓系统设计。自动喷水灭火系统，以商场为标准按中危险级Ⅱ级进行设计。
2．1消防水源及消防用水量。⑴消防水源为本建筑内地下二层的消防贮水池。⑵火灾持续时间：消火栓系统为3h，自动喷水灭火系统为1h。⑶地下二层设有有效容积为V=540m3 消防贮水池一座，共分两格，每格有效容积为V=270m3。完全满足室内一次灭火用水量540m3的要求。水池为钢筋混凝土水池。
2.2室内消火栓灭火系统。⑴室内采用临时高压制消火栓灭火给水系统。消火栓加压给水泵与消防水池一起设在地下二层消防泵房内，共设2台消火栓给水加压泵，一用一备，互为备用。⑵消防管道在竖向进行分区。地下二层至地上八层为低区，地上九层至二十三层为高区。保证最低层消火栓处的静水压不大于0.8MPa。⑶建筑物内各层均设消火栓进行保护。其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达。灭火水枪的充实水柱为10m。⑷个消火栓箱内均配置DN65mm消火栓一个、DN65mm L25m麻质衬胶水带一条，DN65×19mm直流水枪一支、启动消防水泵按钮和指示灯各一只；地下一层、商场层和办公层的消火栓箱內再配置自救消防卷盘一套。⑸下二层至地上二层和地上九层至地上十七层采用减压稳压消火栓。⑹火栓系统设有3套消防水泵接合器，设在建筑之外的北侧。论文参考网。⑺本建筑物顶层设有高位消防水箱，有效容积18m3，材质为镀锌钢板，安装高度满足最高处最不利点消火栓处的静水压7m水柱的要求。⑻系统控制。①消火栓给水加压泵由设在各个消火栓箱内的消防泵启泵按钮和消防控制中心直接开启消防给水加压泵。消火栓水泵开启后，水泵运转信号反馈至消防控制中心和消火栓处。该消火栓和该层或防火分区内的消火栓的指示灯亮。②消火栓给水加压泵在泵房内和消防控制中心均设手动开启和停泵控制装置。③消火栓给水备用泵在工作泵发生故障时自动投入工作。⑼管材。①室内消火栓给水管采用热镀锌钢管或内壁喷塑钢管，丝扣及沟槽式卡箍连接。工作压力为1.6MPa。②屋顶水箱间及地下二层的消火栓给水管和消防水箱采用电伴热泡沫橡塑管壳及泡沫橡塑板进行保温。
2.3自动喷水灭火系统。
2.3.1保护范围。⑴除住宅、公共卫生间、空调机房、泵房和电气用房不设喷洒头外，其余部分均设喷洒头保护。⑵高层综合楼内采用湿式自动喷水灭火系统，机械停车库采用预作用式自动喷水灭火系统。
2.3.2设计参数。⑴商场均按中危险Ⅱ级设计；办公楼层按中危险Ⅰ级设计。⑵喷水强度：商场8L/min·m2，办公楼层6L/min·m2；作用面积：160m2；持续喷水时间：1h；最不利点喷洒头工作压力0.1MPa。⑶系统设计用水量按商场28L/s计，设计取30L/s。
2.3.3系统设计。⑴本工程自动喷水灭火系统在竖向不分区。⑵本工程在高层综合楼地面层（±0.000m）管道井内设一组湿式报警阀，担负的喷洒头不超过800个。⑶本工程在机械停车库值班室设预作用报警阀一组，供停车库使用，担负的喷头数不超过800个。⑷喷洒头：商场、办公层采用DN15下垂式玻璃球喷洒头，动作温度为68℃、K=80；机械停车库采用DN15带保护网直立式玻璃球喷洒头，动作温度为68℃、K=80。⑸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。⑹自动喷水灭火系统设二台消防给水加压泵，贮水池与消火栓系统合建，位于地下二层水泵房内。二台水泵为一用一备，互为备用。⑺自动喷水灭火系统共设二套消防水泵接合器，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。⑻自动喷水灭火系统平时由屋顶消防水箱设专用水管至报警阀前供水管，保证系统压力。发生火灾时由给水加压泵从水池取水加压供水。⑼机械停车库预作用自动喷水灭火系统按系统充水时间≤2min即转变为湿式系统设计。⑽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。论文参考网。
2.3.5管材。⑴室内自动喷水灭火系统给水管采用热镀锌钢管。DN≤100mm者采用丝扣连接，DN>100mm者采用沟槽式卡箍连接。屋顶水箱间的管道采用厚度为50mm的泡沫橡塑管壳电伴热保温。⑵室外埋地管采用内壁喷塑外壁涂石油沥青球墨铸铁给水管，橡胶圈接口。⑶全部管道的工作压力均为1.6MPa。
2.4消防排水。⑴消防电梯坑底的侧面设有集水坑，坑内设2台消防潜水泵排除消防排水。集水坑有效容积3.6m3，潜水泵抽水量12L/s，均满足规范要求。⑵自动喷水灭火系统消防排水，利用地下二层其余废水潜水泵坑进行排水。
2.5移动式灭火装置。⑴变配电用房内按中危险级设推车式磷酸铵盐干粉灭火器。⑵空调机房、库房及商场、办公层和住宅走廊的适当位置均按中危险级设手提式磷酸铵盐干粉式灭火器。⑶机械停车库在适当位置配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。
参考文献：
[1]韩秀玲.高层建筑消防给水系统探讨[J].煤,2010,(03):63-65.
