高层建筑消防系统设计

高层建筑消防系统设计

赵胤哲

四川高地工程设计咨询有限公司  新疆 乌鲁木齐  830000

摘要：消防问题是整个高层建筑设计的关键问题，如果发生火灾，不仅会危及他人的生命安全，同时也会为整个社会造成巨大的经济损失。因此，在设计高层建筑时必须充分重视给排水消防系统设计。但是在开展相关设计工作时，由于设计人员无法及时转变自身的思维，以及其他有关因素影响，导致现在仍然有很多问题存在于高层建筑给排水消防设计中，对建筑功能的发挥产生了严重影响，在一定程度上威胁了人们的生命财产安全。为了保障高层建筑设计中的给排水消防系统可及时预警内部的火灾情况，需要结合先进的技术设备和设计理念，研究出具体的设计方法和措施，从而结合当地对于消防的实际需求，建设安全、实用的建筑，也为当地社会发展提供更多的地产基础。基于此，本文将以某市重点商业建筑工程为例，结合多年的工作经验，深入分析高层建筑给排水消防设计关键技术，希望能够为同行业人员开展工作提供一定的借鉴意义。

关键词：高层建筑；消防；系统设计

引言

随着社会的进步与科学发展，城市人口的迅猛增长，建筑物的规模越来越大，结构也越来越复杂，对安全的需求越来越高。高层建筑消防系统设计的实践与探讨，已经成为建筑设计的重要研究内容，这样的研究特点使得相关工作人员在高层建筑消防系统设计的过程中，需要对新型的消防设计方式和实践探讨模式进行探究和创新，方能增强高层建筑消防设计的整体水平。因此此次研究的内容和提出的策略，对丰富高层建筑消防系统设计的改革内容具有理论性意义，对指导当前高层建筑消防系统设计的改革方式具有现实意义。

1提升建筑消防设计的重要性

在我国经济社会迅猛发展的时代背景下，各行各业都在与时俱进，不断发展壮大，而在快速发展的过程中，各种问题也在不断涌现出来，如何解决好这些问题，是我们能否快速平稳发展的关键性因素。在建筑领域，随着规模与数量的扩大，传统模式下的消防安全问题开始逐渐暴露，消防安全作为建筑领域中最重要的问题，这些隐患势必会给建筑业的快速发展带来诸多挑战，因此我们需要对这些问题进行深入全面地了解、分析和研究。结合我国实际情况，寻求科学合理的解决方案，此外，我们还可以借鉴一些发达国家的成功经验及理念，取其精华，化为己用。信息化和智能化是未来社会发展的主要方向，在一些发达国家，建筑的消防设计发展也已经趋向信息智能化。在建筑消防设计领域，我们还在成长阶段，因此我们需要从源头开始，结合自身国情，用现代化的理念和眼光进行设计和构建。从建筑材料到各种火灾情况的防范、处理，方方面面都要考虑到。这也是建筑消防设计创新的主要目的和价值所在，从根源着眼，避免火灾的出现。

2电气消防设计的主要原则

《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）第10.1条规定明确指出了消防电源及其配电。《供配电系统设计规范》（GB50052—2009）第3章明确规定了负荷分级及供电要求。因此，设计人员应严格执行这些规范。消防用电的可靠性是建筑消防设施正常运行的基本保障。在实践中，消防设备的配电线路不可靠，就不能保证消防用电设备的供电可靠性。如果生产、生活用电与消防用电的配电线路采用同一回路，那么一旦发生火灾，电气线路短路或切断生产、生活用电都会导致消防用电设备不能运行。因此，消防用电设备必须采用专用的供电回路，确保生产、生活用电被切断时，仍能满足消防供电要求。“消防用电”包括消防控制室照明灯、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾探测与报警系统、自动灭火系统装置、疏散照明灯、疏散指示标志和电动防火门窗、电动卷帘、电动阀门等设施用电。连续供电是人员疏散和消防人员扑灭火灾的重要保障。火灾自动报警系统能起到早期发现和通报火警信息，及时通知人员进行疏散、灭火的作用。对于高度低、层数少、结构简单的建筑，设计人员可以按照防火规范的相关条款不设置火灾报警系统。火灾自动报警系统的设置范围包括：同一时间停留人数较多，发生火灾容易造成人员伤亡需及时疏散的场所或建筑；可燃物较多、火灾蔓延迅速、扑救困难的场所或建筑，以及不易及时发现火灾且性质重要的场所或建筑。因此，在初步设计阶段，设计人员需要明确是否设置火灾自动报警系统。

3高层建筑给排水消防设计存在的问题

目前，部分高层建筑在设计给排水消防系统时，仍旧采取传统的地下排水方式，且消防与生活排水管道公用的问题十分突出。日常生活中，高层建筑住户的生活用水中的油性物质会粘附在管道的内管壁上，一些杂物也会滞留在管道内部，在长期使用的过程中，容易造成管道堵塞或是排水不畅等严重问题，从而影响排水消防系统整体运行的稳定性，也会产生一定的消防隐患。在消防栓的设计期间，不当设计内容主要包含两个方面。第一，在设计高层建筑中的给排水系统时，为了对系统布置进行简化处理，降低实际的安全隐患，一般会使用加压型消防栓，但实际上，受建设成本和专业人员的差异性影响，经常会出现消防栓选择不当的问题，难以发挥其在整个系统的重要作用，导致经常出现漏水和渗水等问题。第二，在高层建筑内部消防栓的设计过程中，没有设置分段检修阀门。如果二路的进水阀关闭，则很容易导致消防栓缺水情况的发生，存在严重的安全隐患。水管网设计的不当之处主要是当管网设计完毕后，未能实施管网的严密性和强度试验，不能明确所存在的试验压力，导致后续出现给水管网压力不足或渗漏等种种问题。

4高层建筑消防系统设计要点

4.1消防用水量的确定及消防水池储水量的设置

为了满足消防给排水需求，消防用水量的计算应该以最大流量作为参数，开启所有水泵共同作业下消耗水量就是最终的消防用水量，而消防水池储水量需要与其保持一致，才能够保证给排水作业实际情况达到预期效果。按照“导则”5.4和“导则”5.5规定，分析建筑室内与室外消防所需用水量。一般情况下，室内消防所需用水量在20L/s左右，室外消防用水量更多一些，约为25L/s。确定消防用水量时，需要综合分析系统喷水压力、喷水持续时间、喷水流量等参数，最终确定用水量。根据喷水流量确定每秒用水量后，计算所有喷头全部开启条件下的用水量，与持续喷水时间最大值相乘，计算结果就是消防用水量。在满足用水量的前提下，根据建筑空间结构，合理布设消防水池，要求此部分水量不低于消防用水量。

4.2自动喷水灭火系统

地上1层门厅室内吊顶净高大于8m、不大于12m的空间设置自动喷淋灭火系统，设计最大用水量42L/s，火灾持续时间1h。3#楼、地下汽车库设置自动喷淋灭火系统，中危险Ⅱ级设计；1#楼和2#楼地上设置设计自动喷淋灭火系统，中危险Ⅰ级设计。自喷给水系统竖向分区。B2~B1层为超低区，由减压阀分区供水。1#楼的1层~13层，2#楼的1层~15层和3#楼为低区，由减压阀分区供水。1#楼的14~23层，2#楼16~25层为中区，由地下室消防泵直接供水。1#楼的25层~机房层为高区，由24层转输水箱和自喷水泵供水。60t转输水箱由地下消防泵房转输水泵供水。高区启泵顺序是：先启动24层自喷泵再启动地下室转输泵。自喷系统的高位水箱设置在屋顶，高区同时设置稳压泵。自喷流量开关，宜设置在出水总管上，避免由于火灾初期系统作用的喷头数量少、流量低，导致水量基本通过稳压罐供应，致使水箱出水管上流量开关感应不灵而产生延误主泵启动问题。考虑到地下部分发电机房及锅炉房的消防安全，在这部分设计水喷雾系统，系统设计喷水强度为20L/m2，设计火灾持续时间为0.5h。水流指示器后、地下室减压阀后超低区自喷给水管道系统采用内外壁热浸镀锌钢管，公称压力1.2MPa。低区、中区、高区采用热浸镀锌无缝钢管,公称压力2.5MPa；管道公称直径≤65mm时为丝扣连接，公称直径＞65mm时沟槽连接。

4.3消防水泵型的合理选取方案

考虑建筑内部结构中，每一个区域对于消防用水量的需求存在一定差异，需要根据喷水压力、喷水用量、喷头布设角度等，分析消防水泵为建筑消防提供的喷水作用力需求，以分析结果中最大需求为标准，为各个区域分配不同的消防泵。例如，某建筑空间结构较为复杂，将喷淋设备不均匀的分配在不同区域，划分为区域1、区域2、区域3、区域4、区域5，这5个不同区域因喷淋设备部署情况不同，水用量存在差异，需要为其配备性能不同的水泵。在满足作业需求的情况下，选择价格比较低的设备作为消防系统部署材料，能够起到成本控制作用，优化设计方案。

结束语

综上所述，高层建筑消防系统设计关系到人民生命财产的安全，在整个建筑的设计中占有极其重要的地位，所以，高层建筑的设计人员必须要对其有着足够的重视。通过文章的分析和研究得知，高层建筑消防系统设计的改革是推动消防设计的重要方式，同时也是促进高层建筑消防事业全面发展的有效手段。本文研究主要围绕高层建筑消防设计，注重高层建筑消防系统设计的实践与探讨，才能更好地提升消防设计的综合水平，这对高层建筑消防系统设计的改革和创新具有重要的意义。在我国建筑事业不断发展下，将会出现多样化的消防设计方法和更为有效的消防实践模式，作为高层建筑消防系统的设计人员，应重视自身设计能力的提升，进而为高层建筑提供优质的设计服务。

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