高层建筑给排水和消防给水系统的设计探讨

高层建筑给排水和消防给水系统的设计探讨

杨萍

山东中怡建筑设计有限公司 山东省德州市 253000

摘要：我国城市不断的更新和发展，促使我国建筑行业在不断的发展，很多的城市发展和建设的过程中高层建筑在飞速的发展，为了避免安全隐患的发生，首先就要保证火灾的有效预防，在消防救援的过程中，很大程度上高层建筑都会加大消防的难度。因此，加强高层建筑给排水消防给水体系的规划设计是保证建筑安全的首要任务，所以，本文主要分析和研究了高层建筑给水设计的主要措施以及排水设计和相关的消防安全措施，进而保证城市又好又快的发展。
关键词：高层建筑；给排水；消防给水；系统设计

1高层建筑给水设计

由于高层建筑高度大，通常外部管网的供水压力无法满足供水需求，故常采用增压辅助供水设备。目前常见的供水方式有：

1.1高位水箱供水。由水泵、水箱等组成。可采用并联、串联供水及减压水箱、减压阀供水等。这种设计水压稳定，效率高，设备和运营成本低。但是水质容易受到污染，水箱易产生振动和噪音，且建筑成本更高。

1.2气压罐供水。包括离心水泵和钢制密闭气压罐。利用空气压缩性存储和调节水量。通过水泵机组的软起动和循序启动，可以实现无塔供水。这种供水方式不需要水箱或者水塔。由于是密闭容器，水质不易被污染，便于集中管理。缺点是水压不稳定，常呈周期性波动，设备运行、维护费用高，供水可靠性差。

1.3变频泵无水箱供水。通过变频器控制水泵转速，从而调节水压和流量。类似其他变频电器，该方式最主要的特点是节能。在设定压力不变的情况下，电机转速随用水量的变化进行调整，可以实现全自动化调速，设备使用寿命长，可靠性高。而且结构紧凑，安装方便。但是变频设备费用高，且易受到周围环境干扰。

1.4减压分区供水。利用减压水箱或者减压阀，降低位于建筑物顶层水箱提供的水压。可分区设置减压水箱，或者用减压阀代替下区减压水箱。该方式供水可靠，设备和管道系统相对简单，维护费用低。但下区水压损失较大，水泵能耗高。

1.5太阳能热水供给。为了节约生活成本、有效利用绿色能源，太阳能热水供应在普通高层建筑中已广泛使用。主要由集热器、储水箱、循环泵等组成。但是太阳能集热设备占地面积大，且不美观。该种热水供应方式受限于目前的装备水平，在超高层建筑上的应用仍处于发展中。

2高层建筑排水设计

排水系统主要由生产、生活用水器具，排水管道，通气系统，抽升设备等组成。对于排水体系以及机制来说，其主要可以分为合流以及分流体系，按照经济的发展以及技术的发展情况来进行合理的选择。对于民用建筑来说，主要适用雨水以及污水分类排放的措施，对于工业建筑来说，其主要产生的废水要用工业废水以及污水进行分类排放。现在，对于我国来说，为了节能环保以及水资源的保护，高层建筑中的污水也要进行废水和污水的分类排放，保证其分类处理的合理有效性。

与供水管道中设定的压力不同，排水管道的水流不连续、不均匀，是水与空气结合的混合不稳定流。在立管中水流变化分为不同阶段，有附壁螺旋流、水膜流、等速水膜流以及柱塞流。当立管中为柱塞流时，水流前端压力大于大气压，水流后端压力小于大气压，管中气压随下落过程发生变化，有可能形成正压喷溅，或者负压抽吸，影响排水系统正常工作。为了保证排水系统的稳定可靠，要避免形成柱塞流。目前常用的减势能措施是、设置诸如“乙”字弯的消势装置，从而减小水流下降速度。另一办法是安装与大气相通的通气管，达到减小正压和负压的目的，使管道内的气压接近大气压力，同时排出有害气体，保护相关设备。

3在建高层建筑消防给水系统的重要作用

高层建筑设计有效的消防给水系统有着十分重要的意义。首先由于在建高层建筑一般都比较高，而消防给水如果想要达到一定的高度，就必须拥有足够的压力，因此建设良好的消防给水系统能够有效的避免压力不足，导致消防给水无法达到高层的问题；其次是因为在建筑建设的较低区域，人们可以通过铺水带进行灭火，而在较高层的区域，没有办法使用这种方式，所以在建高层建筑的消防给水系统是其灭火的主要方式；同时部分城市消防的登高设施不足，并且高层建筑的较高区域也无法到达，因此必须通过良好的消防给水系统进行灭火；另外是在建高层建筑如果没有良好的消防给水设计，就很容易使火情发生蔓延，而处于高层进行工作的人员不容易进行逃生，火情不容易得到控制和扑灭，就会对人们的生命财产安全造成威胁。因此在建高层建筑进行良好的消防给水设计具有着十分重要的作用。

4在建高层建筑消防给水的主要方式

4.1按服务范围进行划分的在建高层消防给水方式

按服务范围进行划分的消防给水方式主要有区域集中性的消防给水系统和独立的消防给水系统。其中区域集中型的消防给水系统是在区域内统一进行消防给水的一种类型，能够良好的应对区域中发生的高层建筑火灾，同时因为是多个高层建筑共用同一个消防水池，能够降低资源的消耗和成本投入，提高资源的利用率。但是这种方式的缺点就是，应对多个高层建筑同时起火，或者火势向其他方向蔓延时，可能会导致供水压力不足，消防给水不能达到较高的高度，起不到消防灭火的效果，另外区域高层建筑的物业管理部门还有可能与城建部门的建设方案和意见不能达成共识，导致共用消防水池的消防给水系统不能有效的建设，影响在建高层建筑消防给水系统的效果。独立的消防给水系统一般情况下能够发挥良好的作用，能够不受其他高层建筑的影响，但是较多的建筑单位为了降低成本的投入，提高经济效益，选择独立消防给水系统的较少，同时使用独立的消防给水系统，对社会资源的消耗量也较大，不利于可持续发展和对资源的节约利用。

4.2消防给水管网

消防给水管网作为消防给水系统建设的重要组成，一定要展开科学合理的设计，才能将消防给水网的功能得到充分发挥，使其给水能力得到进一步提升。通常情况下，消防给水管网设计为环状。消防给水管网设置的时候，消防供水水源向消防环网供水的供水管，设置两条以上最好，此外最好还要从不同的环网管道中引入进水管，避免单个管道发生故障时对整个消防给水系统的正常使用带来影响，使其消防系统难以实现其灭火功能，难以达到灭火效果，同时还要结合实际用水情况来选择合适的管道，管道直径大小要合理，应根据实际流量展开合理设计，这样才能更好的满足消防给水需要。环状管网上的阀门布置应保证管网检修时，仍有必要的消防用水。同时消防给水系统中管件、配件等产品的压力不应小于管网的系统工作压力，以防火灾时这些部位出现渗漏或损坏，影响消防供水的可靠性，应严格的按照有关规定来维护消防给水管道安全。

结语

综上所述，建设企业的飞速发展促使高层建筑成为整个建筑行业的主要发展形势。对于高层建筑来说，给排水和消防的设计是指整个建筑行业非常重要的工作，要想保证此规划设计的科学合理性，就要保证相关规划设计工作者的专业性以及素养的提升，进而保证消防的安全性。所以，根据高层建筑发展的现状来说，相关的规划设计工作者要按照规划设计方案进行消防给水的科学合理设计，保证消防的安全。

参考文献

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