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高層建筑消防系統設計范文1
1. 引言
高層建筑指十層及十層以上的建筑（包括首層設置商業服務網點的建筑）。高層建筑具有中上層部位視線開闊，采光通風良好；建筑挺拔，建筑立面造型與色彩一般時尚、富于時代感和都市感；高容積率，節約土地資源等優點，因此在城市建設中，高層建筑呈逐年增多的趨勢。但高層建筑存在防火要求高、火災撲救難等問題，解決好這些問題必須從建筑設計與施工的階段、從消防系統的設計階段就開始著手考慮。正確處理建筑設計中的消防問題，直接關系到人民的生命財產安全。
2. 高層建筑消防系統設計存在的常見問題
當前，由于部分設計、施工人員對國家規范標準理解不夠透徹、全面，導致在疏散走道、疏散樓梯間、前室、合用前室、避難層等人員疏散場所的消防設計、施工上存在一些缺陷，導致工程在設計、施工中存在一些明顯的火災隱患。具體例如：
2.1消防加壓泵的選型問題。
消防加壓泵的選型必須滿足流量和揚程的需要，經計算，消防流量為20L/s，消防泵所需揚程為105m。水泵選型時，很難選到符合設計要求的水泵，設計選擇的水泵揚程超過所需的壓力，為解決壓力過大的問題，設計提出切削水泵葉輪，從而滿足揚程的需要。
2.2消防泵管道的泄壓裝置。
消防泵運轉初期，由于市政管道壓力經常不穩定，而且揚程又偏大，會造成管網壓力非常大，因此需要在消防泵出水管上設置泄壓閥，當管網壓力超過設定工作壓力（30）時，泄壓閥自動打開放水泄壓，以防管網超壓。隨著消防用水量的增加，管網壓力逐漸下降，當下降到泄壓閥的壓力設定點時，泄壓閥自動關閉。
2.3雙閥雙出口消火栓的采用及消火栓間距。
當高層建筑在我國較普遍興建的初期，伴隨著產生了單閥雙出口消火栓。雖然在栓口上設置了悶蓋，實際用起來還是存在很多弊端。但在當時都視為“寶貝”，爭相采用，還有人大力推廣，這是可以理解的。時至今日早已產出雙閥雙出口消火栓，完全克服了單閥雙出口消火栓之弊端。全國各大設計院也有采用。幾年來南京市部分建筑在經過市級以上機關審查時，他們也同意使用及建議某些場合改為雙閥雙出口消火栓。如18層及以下，每層不超過8戶，建筑面積不超過650m2高層塔式住宅，當無走道或走道長度小于5m，且保證同層任何部位有兩股水柱同時到達時，可在消防電梯前室設帶消防卷盤雙閥雙出口消火栓和一根消防豎管。
3. 消防系統的設計的建議與對策
3.1總平面布局要合理。
現代建筑十分講究街道或小區環境設計，小橋、流水、假山、綠化等園林設計被大量使用，但有些景觀設計如果處理不當就會給高層建筑的消防車道、云梯車登高等造成不良影響。我們認為在規劃街道或小區總平面布局時，高層建筑的長邊應盡量沿街道或小區的邊緣布置，充分利用臨近的市政道路，這樣消防車有時不進入小區內部，就可以很方便地進行火災撲救和人員營救，而小區內最低可只設計一條消防車道（此消防車道應能夠承載消防車的壓力），從而大大節約了土建成本，可謂一舉兩得。在建筑間距上，應以滿足防火間距為優先，確有困難時，也應將相鄰墻設計為無窗、無陽臺的防火墻。
3.2消防水池。
（1）由于《高規》對不設消防水池的條件規定得比較嚴格，以南京市為例，基本上所有高層建筑均設有消防水池，以至于全市布有大大小小的消防水池，這樣做既占用了大量的建筑面積（平均每座水池占用100多平方米的面積），增加了投資，也因長期不用，造成水污染。
（2）針對高層建筑防火措施較完備和火災不易蔓延，以及建筑同時發生火災的概率低等特點，采用以下幾種解決方法：一是增強整體規劃意識，臨近的需要建設消防水池的建筑，共同建造一個共用的消防水池，其余幾家共同出資，由水池所在的建筑統一管理；二是修建水池的條件確實不允許時，可論證考慮在建筑物的合理位置均勻布置室外消火栓及水泵接合器，適當加大屋頂水箱的貯水量，發生火災時大功率消防車從消火栓取水，利用水泵接合器加壓供水；三是在建筑中心位置設消防加壓泵房，從市政管網直接取水（適用于市政管網允許消防水泵直接從管網抽水）；四是綜合設計利用建筑小區設計的噴泉、游泳池等室外蓄水池，通過一定的過濾措施，在發生火災時用作消防用水。
3.3火災報警系統。
目前大部分的一類高層建筑設置了火災自動報警系統，這主要是出于對控制消防電梯和防排煙系統的考慮，探測器大多采用感煙型，設置在電梯廳、走道、樓梯等公共部位，但實際效果并不理想。因為煙氣要從戶內穿過密閉性能良好的分戶門到達探測器，需要相當長的時間，起不到早期發現火災的作用。我們認為有條件的高層建筑可考慮把煙感探測器設在建筑內廚房、客廳等易早期探測到火災發生的部位，效果會很好。所以高層建筑的火災報警系統設計應從早期發現火災，合理地配置?；馂膱缶到y還可結合樓宇智能化設計通盤考慮，把火災探測器、手動報警按鈕等傳感器件納入智能化系統之中，統一設置，統一管理。
3.4地下室排水。
3.4.1消防泵房、變配電站、柴油發電機房常常設于高層建筑的地下室，如果地下室積水甚至被淹，滅火將從何談起？所以地下室排水與消防電梯井底之排水某種意義上說同等重要。事實上如何及時排出造成地下室水患之水往往不為設計者重視。消防電梯井底排水設施設計中仍舊存在很多問題：
（1）電梯下到地下室，又在電梯基坑下設集水坑（初設中常見），這是不行的，結構上不好處理，施工也困難，更主要的是潛水泵及壓力排水管從哪里進入集水坑？除非加大集水坑面積，使之大于電梯井，但帶來不必要的結構困難、施工困難、投資大等。建設電梯不要下到最下一層，至多下到半層。
（2）集水坑容積不夠、排水量不滿足規范要求。
（3）多數設計沒考慮備用泵，個別設計考慮了備用泵，然而排水泵之電源卻是普通電源，一旦發生火災，普通電源都是要切斷的，無論有無備用泵，排水將成為一句空話，此條應務必引起重視。
3.4.2我們主張，消防電梯井底排水及地下室其他部位，至少有一處的排水集水坑及排水泵應滿足GB50045-95，6.3.3.11之要求，另外必須設備用泵，宜為一用一備，自動切換，集水坑高、低水位自動控制水泵之啟、閉。必須是消防電源，建議采用QW型無堵塞潛水排污泵，一用一備時壓力排水管宜為兩條獨立的排水管。
4. 結束語
本文對高層建筑消防設計系統中存在問題與解決對策，是本人在近幾年的工作中經常遇到一些多發性的問題，與大家的看法或許有不一致之處，僅供參考和探討。本文還可以進一步探討的問題有：高位水箱中消防儲量、消防儲水池的設置及容積、雙閥雙出口消火栓的采用及消火栓間距、地下室排水問題等內容。
參考文獻
[1]蔣永琨.高層建筑消防設計手冊[M].同濟大學出版社.2001.
高層建筑消防系統設計范文2
關鍵詞：高層建筑；給水；排水
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A
近年來，由于高層建筑的大量建造，對給排水方面也提出了新的要求。本文從建筑給水、建筑排水和消防系統等幾個方面，對高層建筑的給排水設計進行了探討。
1高層建筑給水工程設計
1.1給水方式的確定國內外建筑常用的加壓供水設備分為：高位水箱供水、氣壓水箱供水以及無水箱變頻泵供水。這也是國內外高層建筑給水系統中普遍采用的幾種形式。對高層建筑進行供水方式選擇，也就是確定采用何種加壓供水設備，從而確定經濟合理、技術先進和供水安全可靠的給水系統。高層建筑的加壓和供水方式是高層建筑給水的核心，合理地選擇供水形式及加壓方式對于高層建筑至關重要。
1.2給水豎向分區給水分區是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地將其劃分為若干個供水區，每個供水區都有完整的給水系統。確定給水豎向分區是高層建筑整個給水系統設計中首要的和基本的環節，呸向分區合理與否，將直接關系到給水系統的運行、使用、維修、管理、投資和節能的情況及效果。若分區過大，會由于下層壓力過大，給用戶的使用帶來許多不利之處，而且管材易損壞，易產生回流污染及水錘和水錘噪聲。若分區過小，將增加高層建筑供水分區數，相應增加給水系統管道、設備和土建投資及維護管理工作。
1.3管道設備的布置對于管道設備的布置，應在滿足用戶對水量和水壓的要求下，通過合理地選擇管段、管徑使管網投資最少。但目前國內對管道設備布置優化的研究并不多，其原因可能是因為與城市管網相比，建筑管網的管段短、管徑小，而且整個管網的投資較小，優化后的經濟效益沒有城市管網那樣顯著。但隨著高層建筑建設的不斷發展，建筑內部設施逐漸完善，使得建筑內管道的類型增多、數量增大，而且由于高層建筑的特殊性，其對管道的質量和性能等方面相對要求較高，這就使得在這方面的投資不斷增加。
2建筑給水
近幾年來，高層建筑大量出現，但某些城市的供水能力嚴重不足，且城市水廠發展速度滯后于住宅和公共建筑的發展速度，加之管道老化、承壓能力下降，有不少城市不但高層建筑需升壓供水，一般的多層建筑也不能滿足頂層出水水頭的要求。因此，增壓設施成為建筑給水中發展最快的一種裝置。我國常用的增壓設施是水泵、氣壓給水設備和變頻調速給水設備，采用變頻泵+氣壓罐組合式設備的技術已趨成熟，但須注意以下幾點：
2.1增壓所造成的靜壓過高高層建筑高度大，生活用水一般要按照用水點的靜水壓力0.35～0.45 MPa進行豎向分區。工程實踐表明，當分區壓力過大時，底層水壓較大，用水器具容易損壞，且水流流速大，使用不便。一般設計采用用水點的靜水壓力0.7-0.35 MPa進行分區。生活用水增壓后送到頂層水箱，然后用比例式減壓閥向下供水。
2.2環保和節能的組合除了在功能上要達到要求外，為了達到經濟上也合理的目的，高壓區供水多采用變頻泵+氣壓罐的組合式設備，變頻泵可設置成工頻和變頻、人工和自動調節等方式，根據小區的發展規模、季節、時段、天氣等因素適時作出調整，使機組始終處于高效區運行，這樣比一般的供水設備節電20％～50％。
2.3儲水裝置多元化水箱作為出水裝置，目前也向多元化方向發展，鍍鋅、搪瓷、復合鋼板、涂塑、玻璃鋼和不銹鋼等種類的水箱相繼出現，它們具有內表面不易銹蝕、不影響水質、減輕結構負荷、解決施工不便等優點，在設計中應多加以考慮和應用。
3建筑排水
建筑排水系統主要包括生活污水、生活廢水、屋面及陽臺雨水。室內排水系統是采用污水廢水分流，還是合流方式，應根據所在城市室外排水制度、地方主管部門的要求、建筑物的標準等因素決定。
3.1中水系統中水系統的特點是采用物理、化學、生物等手段，對工業所排出的廢水進行不同深度的處理，達到工藝要求的水質后回用到工藝中去，從而達到節約水資源、減少環境污染的目的。隨著自來水、污水和中水三者之間價格的合理化，中水系統的社會效益和經濟效益日益顯現。但隨著研究的深入，人們對中水回用于住宅和建筑小區時對公眾健康所帶來的潛在危險提出了質疑，另外，增加中水處理系統會引起造價和維護成本的提高，也需要在設計中進行綜合考慮。
3.2同層排水近年來，同層排水作為衛生間排水系統中的一項新技術得到了較多的應用。同層排水是指管道在本層內敷設，采用1個共用的水封管配件代替諸多的P彎、s彎，一旦發生堵塞，在本層內就能清理、疏通。其優點是保護住宅的私密性，可以相對靈活地設置衛生潔具的擺放位置，能減少噪聲，創造相對安靜的生活環境。同層排水設計需要考慮兩點：一是管材材質要有較好的密封性，能夠抵抗外力破壞；二是施工安裝需要滿足一定的要求，一般采用熱熔對焊。在實際工作中應進行技術經濟比較，選取性價比最好的管材。
3.3排水通氣技術通氣技術的主要目的是提供排水中氣體的散逸，達到透氣的作用，防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象，確?？諝獾难h，保持排水通暢、安靜。我國對不同建筑采用的通氣方式有：伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專業通氣立管、環行通氣管和器具通氣管等。在通氣系統基礎上開發的是通氣閥和特制配件單立管排水系統。通氣閥是一種減少伸頂通氣、替代專用通氣管系通氣功能的閥件，采用優質塑料和橡膠制作。單路進氣閥可安裝在室內立管頂部或橫支管上，既可補氣又可防止管道內部氣體進入室內；雙路通氣閥可安裝在室外立管頂部代替通氣帽，使用時以單路進氣閥為主。特制配件單立管排水系統已出臺了設計規程，其立管的通水能力增大了1/3，減少了立管的數量。但該產品目前尚局限于鑄鐵制品。
4消防系統
4.1普通消火栓系統根據規范的規定，大多數的住宅小區、單體建筑及高層建筑等，均應設消防水池2次加壓。從城市規劃的角度，宜關注區域集中消防供水系統，即在區域內不設多個消防水池及泵房，只設1個消防水池及加壓泵房，來滿足區域消防供水的要求。但這里需要注意的是消防水池的設置是否合理。另外，要求在現場的消火栓箱內安裝緊急啟動消防泵按鈕，按鈕一合，消防水泵就立即啟動?？紤]到減小消防泵的啟動負荷，應在出水管路上設計多功能控制閥。水泵起動時能自動打開閥門，停止時能自動關閉閥門，并能有效地防止水錘的危害。應注意高層建筑消火栓壓力超壓后，要采用減壓穩壓消火栓。
4.2自動噴水系統的進化自動噴水系統正由原來的大水量水噴淋系統向小水量的細水霧系統過渡，而且已經有公司開發出更先進的綠色環保產品，可以完全避免水對電器設備造成的損害。高層建筑采用細水霧系統可以減少水量的儲備，大幅度地減少設備面積，并增強對火災的探測能力。火災探測器部分將逐步由紅外控制取代煙感、溫感元件，經電腦邏輯判斷是照明還是火焰，并對噴水系統實施開關，使火災在萌芽狀態中即被撲滅，以盡可能減少損失，提高滅火效率。在設計中，可以參考專業公司的相關資料，采用合理的設計，保證滅火系統的效果。
隨著科學技術的發展，高層建筑給排水的發展趨勢也將更加迅速地向人性化、智能化、環?；姆较虬l展。
參考文獻
[1]劉贛英.淺談建筑給排水節水節能技術和措施[J].2008.
[2]韓永慶.高層建筑給排水中的幾點新趨勢[J].山西科技2009(5).
[3]吳云強.重慶某綜合性大樓給排水及消防設計[J].科技與生活2010(15).
高層建筑消防系統設計范文3
關鍵詞:高層建筑；消防給水系統；豎向分區方式；消防水池；設計
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國社會經濟的快速發展，高層建筑的數量日益增加。由于高層建筑高度高、結構比較復雜，其火宅的蔓延途徑多，人員疏散較為困難，當發生火宅時，主要是依靠建筑本身消防系統自救，消防給水系統的設計及運作就成為了高層建筑滅火成敗的關鍵因素。但目前關于高層建筑消防給水系統設計的問題研究較少，消防規范的制定相對滯后，消防給水系統存在安全性不足的現象。因此，通過消防給水系統中選型、消防水池、中間水箱及高位水箱容積取值等方面的探討，設計出合理的消防系統，從而有效保證高層建筑的整體安全。
1 室內消火栓供水系統豎向分區原則
1.1 消防供水系統豎向分區原則
《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045—95，2005年版)第7．4．6．5條規定:“消火栓栓口的靜水壓力不應大于1．00MPa，當大于1．00MPa時，應采取分區給水系統。消火栓栓口的出水壓力大于0．50MPa時，應采取減壓措施?！备邔咏ㄖ鹚ńo水系統豎向分區應照此規定執行。
1.2 三種常見豎向分區方式
高層建筑室內消火栓供水系統豎向分區方式較多，但結合大量工程實例和工作經驗，筆者認為并聯供水、串聯供水和重力供水這三種分區方式最為常見。
2 豎向分區方式的優缺點及適用條件
2.1 并聯供水方式
并聯供水典型方式為:系統只設一套消防加壓泵向整個消防給水管網供水，通過減壓閥組方式進行豎向分區。當然也有每個豎向分區消防給水系統，設有各自獨立的消防水泵向對應消防給水分區管網供水，采用此供水方式時，當兩個消防分區之間發生火災時，對消防水泵啟動的要求不同，存在一定的安全隱患，這種方式已不常見，相關的文章和手冊也有討論和敘述，在此不再贅述。筆者主要對以減壓閥組方式進行豎向分區的并聯供水進行探討。并聯供水方式系統如圖1所示。
圖1 并聯消防泵給水系統
并聯供水方式優點:①系統管網簡單明了，節約初期投資、施工方便，消防控制系統相對簡單可靠，日后的管理和維護更為方便；②避免了在高層建筑中設置水泵等機械設備而產生噪音和振動，造成對上下鄰層的影響，為業主提供了安靜舒適的環境。
其缺點為對豎向分區的減壓設備性能要求較高，主要考慮下列幾個方面:①作為豎向分區使用的減壓閥應具有既減動壓又減靜壓的功能。如果沒有減靜壓功能或減壓功能失效，則可造成減壓閥后供水系統長期處于超壓狀態，從而帶來系統安全隱患，系統安全得不到保證，是不能允許的。②對供水系統只需要減動壓的場合，建議采用只減動壓的減壓設備(如減壓閥、減壓管等)，以簡化系統，節約投資。③對局部只需要減動壓的部位，建議采用減壓孔板、減壓穩壓消火栓等簡單的設施，起到減壓的作用。合理使用減壓設備，在保證供水系統安全可靠的前提下，能有效降低消防管網的投資，這點在系統設計中應給予高度重視。
此外分區方式的選擇還應從加壓設備選型和建筑功能等方面分析，主要考慮以下因素:①要滿足150m建筑高度的消防水壓要求，設計系統工作壓力接近2．0MPa，在此壓力范圍內，消防加壓泵的選型比較容易、多樣，便于設備的購買和安裝；②超高層住宅建筑高度大多在150m以下，此類建筑根據現行國家要求可不設避難層，只設避難間，而避難間面積有限，不能安裝過多的消防設備(如中間轉輸水箱、消防水泵、噴淋水泵和消防穩壓設施)。采用并聯供水方式，節約了超高層避難層(間)中設備和管件等的安裝面積，在能更多提供人員掩蔽空間的同時，也為業主爭取到更多的經濟利益。
綜上所述，筆者認為減壓閥組結合局部采用減壓設施的并聯分區供水方式，較適用于建筑高度在150m以下的高層建筑。
2.2 串聯供水方式
在消防給水豎向分區中，各分區設置獨立消防泵組向管網供水，并設置轉輸水箱和轉輸水泵，通過轉輸水泵向上級轉輸水箱供水，轉輸水箱、轉輸水泵、上部分區消防水泵一般設置在避難層(間)內，如圖2所示。
1.低壓消防加壓泵組 2.消防轉輸泵 3.高區消防加壓泵組
4.低區消防穩壓裝置 5.高區消防穩壓裝置 6.中間轉輸水箱
圖2 串聯消防泵給水系統
串聯供水方式的優點:①系統管網工作壓力不高且可控；②消防水泵功率較小，無需降壓啟動，啟動設備投資較省，啟動可靠。
其缺點為:①系統管網相對復雜；②中間水箱及消防設備占用較多建筑空間；③上下多級消防水泵的電氣控制相對繁瑣。
此外，分區方式的選擇還應在加壓設備選型和建筑功能等方面考慮以下因素:①150m以上的高層建筑，若繼續采用并聯分區供水方式，勢必提高供水水泵揚程和管網、設備承壓等級，造成前期投資過大，設備管材安裝要求更高，系統長期處于高壓狀態，安全風險增大；采用設置中間轉輸水箱和消防給水水泵的串聯分區供水方式，可降低供水系統的工作壓力，提高系統供水安全性。②150m以上高層建筑主要是以公共建筑為主，該類建筑按現行規范要求應設置避難層，在滿足避難人員所需避難功能外可兼作設備層，為其他消防設備安裝提供了空間，從而為串聯分區供水方式提供了條件。③公共建筑(如辦公、商業等)內夜間人員較少，對環境噪音的要求相對較低，允許在中間層設置消防設備。
綜上所述，筆者認為串聯分區供水方式，適用于建筑高度在150～200m之間的高層建筑。
2.3 重力供水方式
重力消防給水系統示意圖見圖3。在建筑物最高處的適當位置設置高位消防水池，且水池有效容積應滿足該建筑在火災延續時間內室內消防總用水量，消防水池的水以重力方式向以下各消防給水分區供水。消防水池應分為能獨立工作的兩格，補水管不應少于兩條，其補水水泵的設計秒流量宜按該建筑室內消防設計流量選配。
圖3 重力消防給水系統
重力供水方式的優點:①屋頂消防水池儲存了整棟建筑在火災延續時間內所需的總消防水量，通過重力方式向下供水，從而避免了機械故障和火場供電中斷對消防供水系統的影響，最為安全可靠；②系統構成簡單可靠，在發生火災時，供水系統可迅速啟動，投入滅火，可有效地保證人員生命和財產安全。
其缺點:①增加了結構荷載；②消防水池需占用較大屋面有效空間，一定程度上影響了業主屋面的使用；③消防水池儲存的消防用水需要定期更換，從而造成較多的水資源浪費。
此外還應從建筑功能和重要性等方面分析，根據國內現有資料分析，建筑高度在200～250m之間的高層建筑，絕大多數為大型的重要公共建筑，多為區域性標志建筑，社會影響較大，其人員密集、裝修標準高，且大部分設置有中央空調系統，火災危險性大，當發生火災時，人員不易疏散，外部救援困難，主要依靠建筑本身消防系統自救，而且根據筆者掌握的資料。
綜上所述，筆者認為建設高度在150～200m之間的高層建筑消防供水系統，應采用重力供水的方式，該方式最為安全可靠。
3 消防水池、中間水箱及高位水箱容積取值
3.1 消防水池容積
消防水池的最小有效容積應滿足規范的要求，但對火災危險性大、裝修標準高的高層建筑考慮火災延續時間可能會超出規范設定的時間。另外消防水池的容積往往包含1h的自動噴淋系統用水量，而自動噴淋管網龐大復雜、影響因素較多，水力計算結果可能超出規范假定的模型，造成實際噴水強度大于設計噴水強度，從而造成噴淋系統工作時間不能滿足規范1h的要求，故建議這類建筑增加20%的消防貯水量，即可以提高消防安全性，投資增加也不大，一般可以為業主接受。
3.2 中轉水箱容積
中轉水箱容積在現行規范中未注明，參考工程建設規范《民用建筑水滅火系統設計規程》第6．1．8—1規定:“各級應設中間水箱(高位消防水箱)；采用消防泵直接串聯的各級水箱的有效容積不應小于18m3，采用中間水箱轉輸的水箱有效容積不應小于60m3，”這里的中間轉輸水箱有效容積為60m3，相當于一類高層公共建筑的自動噴水和室內消火栓10min用水量與中間轉輸水箱兼作下區消防管網的高位消防水箱容積(18m3)之和，對于這個貯水量標準，筆者認為是合理的，但轉輸水泵應采用水位自控方式，工作較為簡單可靠，當采用這種啟動控制方式時，因啟泵水位和停泵水位有水位差值，中轉水箱有效容積應增加5m3的高低水位調節容積，故中間轉輸水箱的有效容積宜取為65m3。
3.3 高位消防水箱容積
在現行規范第7．4．7．1條規定:“高位消防水箱的消防儲水量，一類公共建筑不應小于18m3；二類公共建筑和一類居住建筑不應小于12m3；二類居住建筑不應小于6．00m3，”但對高層建筑而言，為了提高其消防供水系統的安全可靠性，在投資增加不多的情況下，高層建筑的高位消防水箱消防儲水量，也應參照中間轉輸水箱的容積計算方式，將有效容積提高到60m3，相當于自動噴水和室內消火栓的10min用水量和高位消防水箱容積(18m3)之和，但不再考慮補水容積差值，這點在消防業內也得到共識。
4 結語
綜上所述，高層建筑是一個城市發展水平的體現，也是城市的重要名片。因此，在實際的系統設計過程中，應結合相關規范性制度，在滿足功能的需要情況下，選擇合理的消防供水系統，保證系統能夠正常安全運行，從而進一步整體提高我國高層建筑消防給水系統的安全性。
參考文獻
[1] 袁文蔚，高層住宅給排水及消防系統的設計[J].安徽建筑工業學院學報(自然科學版), 2004.04
高層建筑消防系統設計范文4
關鍵詞：高層建筑 給排水 噴淋系統設計
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A
我們知道，高層建筑在解決住房壓力和土地使用方面有著特殊的貢獻，因此受到包括建筑單位在內的一致好評，但是高層建筑在發生火災時，所面臨的火災危險性更大，而且更容易造成重大損失和傷亡事故，解決高層建筑消防的問題關系到住戶的生命財產安全，應當得到越來越多的重視
高層建筑另一個特點是規模大，使用功能復雜，這也對設計提出了更高的要求，特別是防火安全的設計更是重中之重，企業在保證安全的同時還要注意經濟合理的問題，節省投資， 用以維修管理，企業在設計之初就要認真考慮，完善各項工作，做到了熟于心。
一.高層建筑的消防給水系統
消防給水方式，常見的消防給水有消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，區域集中的高壓（或臨時高壓）消防供水方式和加壓給水方式等，
1.采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，消防水泵、高位水箱、消防水池合用供水方式是高層建筑消防給水系統中應用最廣泛的一種方式，他的原理是“采用消防水泵、高位水箱、消防水池結合高位消防水箱置于高層建筑的屋頂上，消防水池和水泵房設置在建筑物的地下室或室外。
火災發生時， 高位水箱會提供前10min的消防用水量，這樣消防水泵啟動，并將消防水池中的水提升輸送至消防給水管網，消防人員只需使用消防水槍就會完成滅火任務。采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式是以建筑物高度進行分區的，從分區的角度分為一次性，分區串聯和分區并聯加壓供水的基本類別，無需分區直接給水的高層建筑物多采用一次性加壓供水方式，當建筑物中消火栓栓口靜水壓力大于1.00MPa時，需要采用分區串聯加壓供水或分區并聯加壓供水方式，分區并聯加壓供水的方式可以獨立的給水而且具有高度的安全可靠性，但是分區水箱小，水泵集中又要求消防管材必須合格，高質量。分區串聯加壓供水的缺點是各分區供水相互聯系密切，一旦下區供水出現故障，也直接導致上面的分區出現故障問題，而且水泵分散，加大了維修管理的成本。
2.區域集中的高壓消防供水方式在現實中用的也較多， 兩幢或兩幢以上高層建筑只有一個泵房，這樣的處理單獨的高層住宅樓必須有消防給水系統組件消防水泵和高位水箱這兩樣 ，但是在建筑密集的地區，每棟建筑上都設置高位水箱和消防水泵會大大提高了工程造價，且提高了維修和管理等方面的費用，物業管理的工作量也會加大，為此，企業可以設計出集中消防供水的方案，這樣做的原理是在一個小區的多個建筑物同時發生火災的概率不是很大，這樣就可以滿足設計合理和經濟節省的要求，設計之初，企業從消防水泵引出多條出水管，連接到小區內各棟樓的供水管網，這樣不會影響建筑的消防供水能力。
3.加壓給水方式。加壓給水方式的原理顧名思義就是通過氣壓罐將水加壓后，輸送到消防給水管道內的方式，在我國，常見的加壓給水方式有氣壓罐和二次加壓，氣壓罐方式考慮高位水箱的位置，采用密封可靠的消防給水贏得了用戶的好感，這種運用氣壓罐將水加壓輸送到消防給水管道內， 滿足各個消防設備用水需求的原理十分簡單，而且具有可操控性。缺點是氣壓罐的使用必須有水泵和自動控制系統，這樣加大了消防給水的成本和費用，而二次加壓則是當某個氣壓罐壓力不足時，對氣壓罐內的水進行二次加壓滿足壓力足夠的要求，這樣的缺點是成本過大，維護難。
企業在設計過程中，結合實際進行靈活的設計，進行高標準的施工和施行常態化的維護，切實抓好自動噴淋滅火系統的設計、施工和維護等各個環節。
二.高層建筑的設計細節問題以及自動噴水滅火系統設計
高層建筑的設計中存在許多的設計問題，比如消火栓設置問題，水泵接合器數量以及消防水池容積的確定問題。
首先是室內消火栓設置，室內消火栓設置問題關系到消防效果的成績，室外消火栓是室外消防用水取水口這樣必須按照室外管網考慮，室外消火栓的數量過多時沒有任何意義的，室外消火栓的數量應按室外消防用水量經計算來確定。其中水泵接合器設計的位置要便于消防車使用，距離在室外消火栓15m~40m的范圍內。設計工程中必須保證經濟性，高層居住建筑中，無論是單元式還是塔式建筑的公共部分面積很小，直接導致消火栓的設置困難，許多的業主和建筑專業都不希望設置多余的消火栓，一梯兩戶的住宅至少要找兩處位置設置消火栓，這樣才能保證消防的需求。其次是水泵接合器數量的確定 ，水泵接合器的作用是很大的，室內消防水泵發生故障的情況下，或者消防用水不足，消防車必須從室外消火栓取水，然后利用水泵接合器傳送到消防給水管網，水泵接合器的數量嚴格按室內消防用水量計算的同時還有考慮室外供水能力綜合確定，達到既節省投資的目的，同時又保證消防的安全可靠性。
再次是消防水池容積的確定 。消防水池容積的大小決定著所能儲存消防滅火用水的多少，如何能處理這個問題，消防水池容積的確定關系著滅火的安全性和效果。我國的規范中明確規定，“當室外給水管網能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求；當室外給水管網不能保證室外消防用水時，消防水池的有效容量應滿足火災延續時間以內室內消防用水量和室外消防用水量之和的要求”，這一規定明確了消防水池容積的確定原則，設計時，必須嚴格按照規范規定來設計。
高層建筑中的自動噴水滅火系統的設計是十分重要的，高層建筑的環境獨特性造成人員疏散是高層建筑的消防工作的一大難題。在扶梯、走廊等位置安裝噴頭可以減少火災造成的損失和傷害。
高層建筑的自動噴水滅火系統組件的設置必須符合相關的要求，自動噴水滅火系統能否正常發揮作用取決于噴頭的合理選型和布置。因此設計者應根據高層建筑的不同功能或部位選擇不同溫度等級的噴頭。根據不同建筑的危險等級合理設定噴頭間距，充分考慮到噴頭的合理設置，設計的最終目的是滿足場所消防安全要求目標。設計過程中高層建筑自動噴淋系統的減壓、泄壓問題必須得到重視， 超壓情況是指自動報警噴淋系統水壓大于其工作壓力最大值，引發系統的器材和設備、管道、配件、附件等產生故障，自動噴淋系統管道防腐蝕處理問題也應得到重視，噴淋系統的管材選用鍍鋅鋼管或者無縫鋼管熱鍍鋅的目的就是做到防腐防銹。做好系統的支架問題，對連續轉彎處和異徑接口處的支架采取重點加固措施，確保不會脫落，設計完成之后，必須進行復查和試行，自動噴淋滅火系統在高層建筑消防系統中占有極其重要的地位，在設計自動噴淋滅火系統過程中，企業必須嚴格按照規定操作，確保系統的有效實施。
三、消防給水系統的可靠性研究
消防在救援過程中發揮的巨大作用體現在各個方面，而消防給水系統則是最重要的環節，消防給水系統的可靠性是通過一系列的數據、圖表等對消防安全系數高低的評價，具體說就是對消防設備和給水管道的作用效果的評價，對消防安全的認識是第一步，學會如何使用消防安全器材，在最快的時間內完成消防任務是評價的標準，最快的速度可以減少火災對人員、物資等的傷害，建立一個消防給水仿真模型來研究消防給水系統的各個關聯組件的作用和意義，做好消防給水設施的維修和保護工作，施工完成必須進行檢驗，合格方可使用，材料是否生銹，按鈕的使用靈活與否，消火栓箱直接啟泵按鈕是否存在，預先使用、檢驗可否達到預警效果。消火栓的設計位置、數量，是否有專人進行管理等。
結語
城市建筑的發展越來越快，各種各樣的高層建筑拔地而起，建筑物都開始向著大型化建筑，多功能化和高層發展，這樣的建筑特色極大地解決了人口密集，土地資源不足的困境，但是伴隨著建筑物的興起，許多的問題開始出現，其中高層火災就引起人們的重視，高層中人口密集，結構復雜、疏散困難的難題制約著救援的進度，高層建筑的消防給水系統極大的緩解了這一難題，將火災可能造成的損失降到最低，保證國家財產和人民生命的安全。，高層建筑的消防給水系統的建設不是一朝一夕的事，所有人員必須學習相關的知識，了解給水排水研究新動態等，做好消防安全工作，遠離火災事故。
參考文獻
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[2]趙青華.關于高層民用建筑消防設計與實踐問題研究[J].中國水運.2008,05:184-185.
高層建筑消防系統設計范文5
關鍵詞:高層建筑；消防給水系統；消防設計；高層建筑消防可靠性；消防
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
一、引言
高層建筑通常都超過10層或高度超過24米，由于樓層高度的特殊性，導致火宅成為高層建筑最大的安全隱患。由于樓層高度較高，加大了救援難度，目前，消防云梯可達高度一般都不超過100米，如果100米以上高度的建筑發生火宅，基本上很難依靠外部力量來組織救援，高層建筑的防火不同于低矮建筑，主要通過消防措施來自救實現安全保障。在此情況下，消防給水系統的可靠性顯得尤為重要。
二、消防給水系統的可靠性模型及可靠性設計
1.消防給水系統的可靠性框圖
消防給水系統可以分為非儲備系統、儲備系統和復雜系統。儲備系統又可分為工作儲備和非工作儲備系統。非儲備系統實際上是一種串聯系統。消防給水系統對供水的要求較高，需要有足夠的保證率，故常采用儲備系統和復雜系統的形式。在工作儲備方式中，可分為并聯系統、混聯系統、表決系統。在消防給水系統中，主要由消火栓給水系統和自動噴水滅火系統組成，其中各單元(閥門、消火栓、噴頭、管道等部件)或設備(水泵、水池、水箱等)的功能，決定了可靠性框圖的關系。就兩個閥門用管道相連的可靠性框圖而言。如果它們的作用是讓水流通過，則兩閥需同時開啟，從可靠性的角度看，這就是一個串聯系統；如果其作用是起截斷水流作用，則關閉其中一個閥門就可完成截流作用，該可靠性框圖為并聯系統。可見同是一個結構，不同的功能可靠度是不同的。在水泵給水的方式中，雖然同樣的形式但關系不同，可靠性框圖也不同。
2.消防給水系統的可靠性設計
消防給水系統的可靠性是由各單元的功能關系決定的，系統的可靠度也就由各單元的可靠度組合產生。在消防給水系統功能和可靠性指標確定后，就可以根據系統設備的可靠性指標、各子系統(單元組件)重要程度和本身的失效率進行可靠性分配?？煽啃缘姆峙淇杀ＷC高層建筑消防給水系統的功能和壽命達到設計要求。在整個系統的技術設計完成后，須根據各單元組件的失效率、系統工作模式、實際要求的工作時間對系統進行可靠度預測。通過與設定的可靠度比較，再調整設計或提高各單元組件的可靠度。
消防給水系統的可靠性設計首先要明確指標。諸如可靠度、失效率、MTBF、維修度、有效度等。然后依據設計理論，經反復的分配和預測，使系統達到要求的可靠性指標。在這個過程中，還需考慮建筑環境因素的影響，并保證系統具有良好的維修性。其設計的基本思想是將設計中所涉及到的參數作為隨機變量來考慮，比較真實地反映工程實際情況。
三、高層建筑消防給水系統設計的可靠性保證措施
1. 消防水源
消防水源直接影響火災撲救效果。據調查，約有81.5%的原因是由于缺乏消防用水而造成大火。因此可靠的消防水源對保證高層公共建筑滅火非常重要,消防給水水源可取自市政給水管網天然水源和消防水池消防水源,必須保證規定火災延續時間內的用水量。從發生的火災看其延續時間有長有短。根據我國的實際情況輔助考慮節約投資出發,消火栓系統用水考慮火災延續時間視建筑物重要程度為23 小時,噴淋系統為1小時,其中對于噴淋系統因為1小時后大火未撲滅,噴淋設備就會被燒毀而不能發揮滅火作用。消防水源要能滿足消防系統用水水質,雖然消防用水的主要功能是滅火對水質的要求較低,但消防系統中的許多設備如報警閥噴頭減壓閥等存在一些精密部件容易被污物堵塞,所以這些設備對水質特別是對水的濁度要求較高,因此消防水池應定期放空清洗并重新補水。天然水源是消防用水重要的補充備用水源,利用天然水源時還需保證取水可靠和方便。天然水源沿岸須修筑一定的取水設施,如固定的取水口和不小于5m的消防通車道路才能可靠地將天然水源抽取用于火場,必要時還要修建加壓設施保證枯水期最低水位時消防用水的可靠性。
2.消防水池容積確定。
消防水池是儲存消防滅火用水的構筑物，容積的確定關系著滅火的安全性?！陡咭帯?.3.2規定：“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量，市政給水管道為枝狀或只有一條進水（二類居住建筑除外），只要符合上述條件之一時均應設置消防水池。”《高規》7.3.3對水池的容積作了規定：“當室外給水管網能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延續時間內室內消防用水量的要求；當室外給水管網不能保證室外消防用水時，消防水池的有效容量應滿足火災延續時間以內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。一些地方針對這兩條規定，卻有不同的設計方法。
在許多地區，室內及室外消防用水量均儲存了消防水池中，原因是市自來水公司無法保證市政供水的安全性，這顯然會增大消防水池的容積。如每一幢高層建筑均要把室內及室外消防用水量儲存在消防水池，那將會造成很大的浪費。既要保證消防安全，又要降低工程造價及管理方便，首先要加強自來水公司的責任度，保證城市環狀供水的安全可靠性，然后適當加大高層建的進水管，使得進水管在保證高層建筑的室外消防用水量的同時能夠在發生火災時補充消防水池的水量。這樣經計算可以適當減少消防水池的容積，達到經濟合理。同時筆者建議鄰近高層建筑共用消防水池，對這一點希望有關市政部門能夠牽頭，對共用水池進行合理地管理，這也需要有關部門進行合理公正的規劃控制。
3.水壓問題
（1）給水超壓的問題
超壓是指系統內的水壓超過其工作壓力的限值，造成管道、附件、器材和設備的損壞，或造成給水的不均勻，不利于系統的滅火，影響系統正常運行的現象。超壓問題在高層建筑消防給水中客觀存在，所以應當引起注意和重視，并采取防治對策。
在火災的初期，自動噴水滅火系統往往只有幾個噴頭動作，或者自動噴水滅火系統在進行末端試水時，自動噴水滅火系統所需要的流量都很小。自動噴水滅火系統的給水管網中未設排氣閥或排氣閥的位置設置不當，管網內的空氣處于被壓縮的狀態，可能發生壓力波動造成超壓。
（2）給水的減壓和泄壓方式
由于在自動噴水滅火系統中，普遍存在著超壓的問題，因此必須采用減壓和泄壓方式解決系統的超壓問題。通過給水的減壓和泄壓，能保證給水的均勻性，有利于作用面積內給水的可靠，確保系統設計流量能正確使用。
要提高整個消防給水系統的承壓能力。使之在一般情況不出現的超壓，在提高承壓能力后在允許工作壓力范圍之內。采取相應的泄壓和穩壓措施，使超壓值對給水管網不致造成損壞，如泄壓閥、安全閥、穩壓閥、氣罐閥等。
在消防泵的選擇上，可以采用流量一揚程曲線平緩的消防泵。有條件的建筑采用切線消防泵、水冷直聯消防泵或者變頻調速消防泵。建筑物高度達于120m時，消防給水豎向分區可以采用多臺消防泵直接串聯或設中間水箱轉輸的串聯消防泵給水系統。
四、結束語
高層建筑的消防給水可靠性保障是消防系統可行可靠的最有力措施，在進行系統設計時，要將穩定性和可靠新作為設計基礎，通過預防措施，來防止火災事故。
參考文獻：
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高層建筑消防系統設計范文6
關鍵詞：高層建筑；消防系統；滅火系統；消防設置；
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
0 前言
隨著城市建設的快速發展，人民生活水平的日益提高，高層建筑在大中城市乃至小城市快速發展。高層建筑在節約用地、改善城市形象和提高人們生活質量等方面發揮了重要作用。但同時高層民用建筑具有的火災蔓延快、人員疏散難、撲救難度大等特點，給消防工作帶來了一定的難度。對立足于自救的高層民用建筑來說，直接作用于滅火的消防給水設施、設備尤為重要。消防給水系統作為消防設備中重要的組成部分，高效的消防給水系統能有效地減少高層建筑火災的發生，并在火災發生時如何以最快的速度、最高的效率進行滅火，將人民的生命財產損失降到最低。
1 工程概況
某商住樓建筑工程地上21層，筑面積約為31000m2，地下2層，為停車場建筑面積9937m2，建筑高度為68.90m.
1.1 消防系統設置
大型商業綜合體建筑具有內部使用功能復雜、室內分隔較多、疏散通道及出入口較多等特點，其室內消火栓的布置應根據建筑特點，因地制宜。該商業綜合體建筑消火栓布置按以下原則設計：
（1）適當縮小消火栓的布置間距，在計算消火栓的保護距離時其水帶長度均按0.8 的折減系數考慮。
（2）保證同層每個防火分區都有兩支水槍的充實水柱到達任何房間內。
（3）消火栓立管盡量布置在柱邊、通道、樓梯口等位置。
1.2消防用水量計算
按同一時間發生一次火災考慮，發生火災時同時開啟的消防給水系統和用水量如下：
（1）室外消火栓：用水量30L／s，火災延續時間為3h；
（2）室內消火栓：用水量40L／s，火災延續時間為3h；
（3）汽車庫及商場按中危險Ⅱ級設計，噴水強度8L／(min·m2，作用面積160m2；地上按中危險I級設計，噴水強度6IV(min·m2)，作用面積160m2；高區商住樓靠內庭的玻璃墻的噴淋加密保護則用水量約50L／s，作用時間為1h。
具體消防用水量計算見表1。
表1 消防用水量計算表
2 消防水泵、消防水池的配置方案
2.1 消防水泵配置
（1）室內消火栓水泵。系統采用串聯水泵供水方式；由兩組共四臺水泵組成，即低區室內消火栓主泵和高區室內消火栓水泵組成，兩臺低區消火栓主泵(一備一用)設在地下2層消防水泵房內從市政管網抽水，直接供低區消火栓系統，另兩臺高區消火栓水泵(一備一用)設于8層，負責高區室內消火栓系統的供水。屋頂設置兩臺消防系統穩壓泵、一臺300L氣壓罐，保證系統壓力。
（2）自動噴水水泵。系統采用串連水泵供水方式；由兩組共四臺，即低區噴淋主泵和高區噴淋水泵組成，低區噴淋主泵設在地下2層消防水泵房內從市政管網直接抽水，供低區噴淋系統；兩臺高區噴淋水泵連接一個18m3中間消防水箱設于8層，負責高區噴淋系統的供水。屋頂設置兩臺消防系統穩壓泵、一臺150L氣壓罐，保證系統壓力。
2.2消防水池(水箱)
本項目結合當地的情況，供水可靠，且能保證兩路DN300的供水，在室外消防成DN250環，且屬于超高層建筑，經當地消防部門的允許，，直接由市外消防管路上引入兩路DN250管路室內成環直吸，而未設置地下消防水池。在8層設消防水箱有效容積為18m3，安裝高度滿足低區最不利點消火栓處的靜水壓15m水柱的要求；另有噴淋水箱有效容積為18m3，滿足高區噴淋系統供水。在屋頂設高位消防水箱，有效容積18m3，提供消火栓初期用水。
3 消防給水系統的優化設計
3.1 室內消火栓系統
消火栓給水系統采用分區供水方式，按水泵的供水范圍分低、高兩個區，其中-2層～8層為低區，9層～18層為高區，其中低區再分兩個區，其中-2層～4層由低區室內消火栓主泵加壓再經減壓閥減壓后供水，6層～8層由低區室內消火栓主泵加壓后供水；高區中3層~15層由高區室內消火栓主泵加壓再經減壓閥減壓后供水，而16層～18層由高區室內消火栓主泵加壓后供水。
3.2 自動噴淋系統
與室內消火栓系統相同，自動噴水滅火系統分為高低兩個區，其中低區豎向又分為兩個分區：地庫-2層～8層為低區，9層～18層為高區。另外，考慮到當地冬季也會發生冰凍情況，因此在距車道出入口20m區域內的噴頭均采用易熔合金噴頭，并采用電伴熱保溫，同時在車到出入口處設置風幕避免冬季室外冷空氣進入車庫。
加密噴淋灑水頭均勻布置在辦公層靠內庭的玻璃幕墻處，采用快速響應噴頭，提高火災反應的靈敏度，可在發生火災時避免玻璃幕墻遭到破壞，造成人員、建筑的損傷，達到控制滅火的目的。
3.3 氣體滅火系統
根據有關消防標準及規范要求，本氣體自動滅火方案采用全淹沒滅火方式。本項目氣體滅火系統分為單元獨立系統、組合分配式系統及柜式預制系統兩種：
（1）地庫2層設一套組合分配系統用于保護地庫低壓配電房及35kV變壓器房
（2)塔樓16層設一套單元獨立系統用于保護16層變配電房；
（3)地庫2層及塔樓16層各設一套柜式預制系統用于保護地庫2層通訊機房；
（4)地庫1層設一套柜式預制系統用于保護柴油發電機房日用油箱間。
3.4 自動掃描滅火系統
商住樓的大廳，設計采用自動掃描滅火系統，與自動噴水滅火系統報警閥前合用，當探測器監測到火災發生，自動掃描滅火裝置可進行掃描并鎖定火源點后，開啟噴灑泵及相應的電磁閥進行滅火同時前端的水流指示器反饋信號到聯動控制柜[2]。系統用水量設為10m3 ，供水壓力為0．6MPa。
3.5 管網的布置及噴頭選型
報警閥前的管道為環狀，報警閥后管網枝狀布置，每個報警閥組控制的最高層管網末端設末端試水裝置；每個防火分區，每個樓層的管道末端均設置試驗放水閥。系統采取報警閥前設減壓閥及配水管入口設減壓孔板的措施，控制配水管入口的壓力不大于0．4MPa。
除部分區域采用ZSTB20／68邊墻型標準玻璃球灑水噴頭(噴頭工作壓力0．20Mpa，正前方保護距離6．1m，側面保護距離2.5 m)，不做吊頂場所采用向上噴頭吊頂下采用下垂型噴頭加裝飾盤；向上噴頭采用ZSTZ一1 5直立型噴頭，向下噴頭采用ZSTX-15下垂型噴頭。噴頭除廚房、換熱站、洗衣房采用公稱動作溫度為93~C型外，其余均采用公稱動作溫度為68't2型，并在超過1200ram寬風道處上下設置噴頭。
4 結束語
高層建筑消防給水系統的優化設計能給高層建筑的消防安全帶來很大的保障，能大幅度減少由于高層建筑火災給人民的生命和財產帶來的損失。在選擇消防給水方式時，應根據工程的具體情況，根據技術的可靠性，實際的可操作性，經濟的合理性綜合考慮，以科學技術手段對消防給水系統進行優化設，完善高層建筑消防給水系統中存在的問題，從而促進我國高層建筑業和消防安全業的發展。
參考文獻
