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高层建筑消防供水性能化设计探讨
【摘要】本文根据高层建筑的消防供水特点和火灾特征，结合当今时代建设高层建筑所惯用的消防供水设计方案和现状，探讨了在当前高层建筑中消防供水设计性能化的实际需要，针对这些需要并提出了几点见解，为高层建筑消防供水性能化设计提供参考依据，本文针对消防供水设计的一些问题进行了探讨，既考虑到控制火灾的高效性，又考虑到成本的经济性。
【关键词】高层建筑 设计 消防供水
随着我国经济建设的飞跃式发展，城市化进程的不断深入，高层建筑在我国城市建设中已屡见不鲜。但越来越多的高层建筑也对高层建筑消防供水性能化设计带来了新的挑战，高层建筑功能多，结构复杂，这对消防供水设计提出了更高的标准，消防供水设计是整个建筑消防系统中的基础环节，关系着消防系统在面对火灾时能否高效控制和扑灭火情，本文针对消防供水设计的一些问题进行了探讨，既考虑到控制火灾的高效性，又考虑到成本的经济性。
一、高层建筑消防供水系统特征
高层建筑的功能呈现多元化、人口量大、结构复杂，火灾潜在风险多而不易发现，而且高层建筑一旦引发火灾，火势的蔓延速度非常快且不好控制，由于是高层人员也很难逃离，通常都会造成非常严重的经济损失和人员伤亡。当今时代，要减少火灾为人们带来的财产损失，保障人民的生命安全，就需要科学合理的做好高层建筑消防供水设计，充分的发挥消防设施的效能，将火灾控制在初始阶段。高层建筑消防供水设计与一般消防供水设计相比，在系统设计上要复杂的多，因此要依据实际建筑物的设计特点，科学合理的对管网设计和水池修建等设计进行统筹安排，保证消防系统能发挥应有的作用。
二、高层建筑消防供水性能化设计分析
2.1 高层建筑消防水池的设计
在《建筑设计防火规范》GB50016-2014中的部分条款对高层建筑消防设施的有着明确的要求。在高层建筑物中消防给水的设计中，要充分考虑火灾发生时出现室外给水管网是否可以满足室外消防用水量，消防水池的水容量能有效保证在火灾延续的这一时间阶段，用于灭火、控火和冷却三方面的用水量总和，从而保证救灾的时效性。在实际建筑当中要满足这一要求就会占用很大的建筑空间，同时也会造成大量的水资源浪费，使建筑投资成本加大。如果消防水池的容量过小或者位置不合理，又会影响消防工作的时效性，降低扑灭火情的效率，甚至带来更大的危害。因此，在高层建筑消防水池位置设计中设计师应当充分的考虑高层建筑消防的实际需要及建筑物的现实情况。综合利用建筑物周边有效水源，使水源利用最大化，减少水资源的浪费。同时，要充分利用建筑物周边公共资源，结合公共设施进行区域内公共消防水池的设计和建设，和周围公共设施形成相互依托的消防体系，这既减少了资源浪费，有提高了消防工作的效率。在《建筑设计防火规范》GB50016-2014中对高层建筑的消防理念是火灾的扑救应当以自救和室内消防供水系统为主，位于城市繁华阶段的高层建筑建议可减少其室外消防水的储存。而位于城市边缘的高层建筑，消防水池就必须严格按要求建设，以满足消防用水需要。
2.2 高层建筑室内外消防设计流量分析
高层建筑室内消火栓是火灾初始阶段最有效和最便捷的消防设备，在火灾发生时能及时有效的控制火情，对于扑灭火情和防止火势的蔓延具有重要作用。很多高层建筑物的室内外消防给水系统建设不科学，有的甚至没有稳定的给水系统。因此，设计师在进行室内外给水系统设计流量时，室外消火栓的设计流量给定值的50%计，大于10L/s，室内消火栓用水量为给定值的50%计，大于10L/s。另外，一定要对各种消防设施的口径尺寸及相配度进行确认，保证各设施的有效连接。同时，在设计时要保证同一层建筑物中都有两个消火栓水枪的充实水柱能同时到达，保证高层建筑中消火栓距离控制在30m内;裙房中消火栓距离控制在50m内。在设计中消火栓的位置应以建筑物的主楼梯为起始点，消防箱体的位置要放置在人流量相对较少的地方，还要有利于消火栓的有效。此外，当建筑高度为小于27m的多层住宅建筑，无法使用室内湿式消火栓系统时，可以设置干式消防竖管和室内消火栓接口和无止回阀消防水泵接合器;对于冬季容易结冰的地区可以根据城市隧道和建筑物建设消火栓系统，做好防冻措施，可以采用干式室外消火栓和消火栓系统。在高层建筑物中消防系统中，如果室内消防的供水是通过室外管网提供时，室外消火栓的设计和数量取决于水泵接合器的设计和数量，各个水泵接合器和室外消火栓一一对应。
2.3 高层建筑高位消防水箱的设计
在《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014中要求一类高层高位消防水箱的有效容积不小于36m?，建筑高度超过100m时，不小于50 m?，建筑高度超过150m，不小于100 m?;在以前规范的基础上得到了大幅提升，在短时间内无法补水的情况下依靠重力消防给水维持室内消防系统灭火，更有利于短时间达到控火、灭火的效果，从另外一个侧面增大高位消防水箱对建筑设计和结构影响较大，提高了建筑物的建造成本，由于火灾是一个概率事件，因此更应该在灭火功效与建筑成本之间寻求一个平衡点。
2.4高层建筑消防供水系统的稳压设计
在高层建筑消防供水系统水压的稳定关乎着整个消防系统的正常使用。在灭火工作中如果消防供水系统水压过低，对于灭火工作和控制火势蔓延都会带来非常不利的因素，影响灭火效果;如果消防供水系统水压过高就会造成对管道和消防设备的破坏，同样也影响消防工作。因此，消防供水系统的稳压设计合理的重要性，在消防工作时，如果水压过低时，可以通过稳压泵、气压罐、管道增压等方法达到有效水平;如果系统内的水压过大时，可以通过调整水泵类型、提升系统的承压能力，设置有效的减压设备等等方法进行调控。消防供水系统设计中还可以通过变频调速恒压设备，来控制消防系统的水压稳定，以保证消防工作的正常进行。
三、结语
总之，高层建筑消防系统设计是一个复杂的、系统的设计工程，而供水系统性能化设计，是高层建筑消防系统的关键因素。因此，在高层建筑消防供水系统性能化设计中要充分结合建筑物本身的特点，做出科学合理的设计方案，从而在经济上、效能上设计出最佳的供水方式。
参考文献：
[1]王亚斌.试论性能化设计在超高层建筑消防设计中的应用[J].江西建材，2014，2(2)：36.
[2]黎承.超高层建筑消防供水系统设计探析[J].给水排水，2014，6(6)：58-61. [3] 《建筑设计防火规范》GB50016-2014.
[4]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014.
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