关于高层建筑给排水消防设计与安装的探讨【摘要】随着社会经济的不断发展，高层建筑目前在我国日益增多，相应的消防问题也日益严重，我国对高层建筑消防系统设计与安装的要求也日趋严格，结合工作实践经验，本文就高层建筑消防系统的设计与安装进行探讨，可供同行参考。
【关键词】高层建筑；消防系统；室内消防栓；自动喷水灭火
1 高层建筑消防系统设计与安装要点
1.1 安装双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓
《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层单元住宅的端部、塔式高层住宅中，是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1 组单阀消火栓的设置呢？《高规》中规定十八层及十八层以下的单元住宅和每层不超过8 户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管但必须采用双阀双出口消火栓。”且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。
1.2 正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓
《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m 的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m”。对于建筑高度不超过100m 的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5l/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超
过100m的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m 以下，如果根据公式sk=（h1—h2）/sin α计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算sk 为4.24m，远远达不到规范要求。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°并未规定其下限角度值。笔者通过计算，当层净高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为15.4°。
1.3 高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓
《高规》规定高层建筑“消防电梯间前室应设消火栓”，但没有具体说明该栓是否可计入楼层消火栓数量，可是《建筑设计防火规范》（gb50016-2006）在条文说明中明确指出：消防电梯前室内消火栓“不计入消火栓总数内”。因此在设计中我们将其视为消防电梯间前室专用，而不保护其它部位。
1.4 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水
通常在高层建筑中，如果市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的可补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。当生活储水量大于消防储水量时，方可设置生活、消防合用水池，还要满足不能利用建筑物的本体结构做水池壁板、底板及顶盖的要求，以防止生活水质污染。因此消防水池尽可能单独设置。从消防水池接入水泵间
的引入管应该保证不少于2 根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接至各消防管网的供水管也应保证两路。
2 高层建筑自动喷水灭火系统的设计与安装
2.1 喷头和管网的布置
喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流的部位，使喷头的热敏元件在最短时间内受热动作。使喷头的洒水能够均匀分布，不出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重复覆盖面积。按规定处理障碍物的遮挡，若满足不了与障碍物的距离要求，应增设喷头，补偿因喷头的洒水受阻而不能达到的灭火水量。在工程设计中，按规范要求设计人员一般多采用正方形或矩形的布置方式。自动喷水灭火系统配水管网的布置形式分为支管配水及环管配水，为了便于水力计算现普遍采用支管配水。环管配水现已有专用公司编制的计算软件，并已有工程实例。
2.2 正确设置自喷末端试水装置，解决末端试水装置排水问题
对于自动喷水灭火系统，末端试水装置的功能通常是在报警阀压力开关动作直接启动消防泵以前完成。即测得的是消防给水系统的稳压装置对系统的影响和作用性能。末端试水装置的功能是检验水流指示器、报警阀的压力开关和水力警铃能否及时动作和报警，检验系统的可靠性。在消防验收的过程中，验收人员主要是通过对末端试水装置的运行来检验系统的即时启动能力。末端试水装置可以定期或不定期的启动，或人工随时抽检系统是否处于工作状
态，以便及时排除故障，提高系统的可靠性。末端试水装置设置在每个报警阀组控制的最不利喷头处。同时，其他防火分区、楼层也应设置直径为25mm的试水阀。
2.3 报警阀的进出口均应设置信号阀
《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。”一般在水流指示器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计，很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门，目的是防止误操作。
2.4 消防增压泵的设置问题
为保证《高规》或《自喷规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值，在高位水箱的设置高度受限，不能满足最不利消火栓、喷头工作最低压力情况下，设计上一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先，增压泵的出水量对消火栓系统不应大于5l/s，对自喷系统不应大于1l/s。用于消火栓系统的增压泵的扬程不宜过大。由于高位消防水箱水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差，规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程，所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。而对于自喷系统，则要根据喷淋系统最不利喷头的具体部位及管程长度通过计算确定。
2.5 自喷供水应先通过报警阀
在自喷系统中，自喷水泵是通过报警阀上压力开关动作给出信号来启动，水流指示器显示火灾位置，因此自喷供水均应通过报警阀接向管网。特别是从高位水箱或增压设施接出的自喷供水管，不
能像消火栓系统那样直接接在消防管网上，而必须从报警阀人口接人消防管网中。同理，自喷系统的水泵接合器的引入管也必须通过报警阀接向管网。
3 高层建筑大空间消防设计与安装
大空间智能灭火系统装置的种类及适用范围、喷水方式：①大空间智能灭火装置：喷头在顶部安装高度在6～25米，架空安装净高不限。着火点及周边圆形区域均匀洒水。②自动扫描射水灭火装置：喷头在顶部安装高度在2.5～6米，架空、边墙、退层平台安装净高不限；着火点及周边圆形区域扫描射水。③自动扫描射水高空水炮灭火装置：喷头在顶部安装高度在6～20米，架空、边墙、退层平台安装净高不限；着火点及周边矩形区域扫描射水。这类装置其基本工作原理都是在火灾发生时由智能型红外探测组件探测火灾部位，自动开启电磁阀，通过系统大流量喷头喷水灭火。
在高层建筑中最常应用的是大空间智能灭火装置。其灭火喷水面为一个圆形面，能主动探测着火部位并开启喷头灭火。由智能型红外探测组件、大空间大流量喷头、电磁阀组三部分组成。大空间智能灭火装置可与常规湿式自动喷水灭火系统配合使用以满足建筑不同部位的消防要求，消除消防死角。该装置的供水管网、水池设置要求、持续喷水时间与自喷系统基本一致，管网宜独立设置。其设计流量应根据喷头的设置方式、喷头布置的行数和列数、喷头的设计同时开启数确定。在设计实践中由于该装置设置部位较小，也可将其加压泵、管网与自喷或消火栓系统综合设置。当与自喷系
