高层建筑消防系统设计
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高层建筑消防系统设计范文第1篇
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着社会的飞速发展，人们对建筑的要求越来越高，高层住宅建筑给排水工程设计与住宅居民的生活紧密相连。因此，高层住宅建筑给排水设计是否安全、合理，是保证高层建筑质量和住户生活质量的关键。然而，在目前的高层住宅建筑给排水设计中，总有一些突出问题亟需解决。必须努力设计出细腻、方便、可靠计划，在不断的创新中摸索着前进。
一、高层建筑给排水系统的构成及功能
高层建筑给水系统包括：管道系统、卫生设备系统、配水系统、加压系统、引入系统、加热系统、调控系统、水箱系统、储水池系统、计量系统；高层建筑排水系统包括：污水管理系统、通气管系统、水封系统、雨水系统、处理系统。
1、高层住宅建筑的给排水工程与多层、低层建筑的给排水工程相比，基本的理论和计算方法是一致的，但因高层建筑层数多，高度大，结构复杂。近年来建筑给水工程设计方法得到改进。
高层住宅建筑供水中，因市政管网供水压力的原因影响，很难做到全部直接供水，必须对生活用水进行提升或加压处理。高层建筑一般使用高位水箱供水，供水压力相对比较稳定。高层住宅楼给排水设计时可以查看设计图纸，根据建筑物的布置及楼层的承载力情况，考虑水箱本身占用的建筑面积来确定供水方式。在楼层中间没有建筑面积可允许安置水箱，串联供水不可实现，因此高区的供水应在地面用泵抽升到高区水箱。
室内排水系统为污水、废水合流系统，地上部分直接排出室外，地下部分分段设置集水坑把地下室污水、废水汇集于坑内，再利用潜水泵将污水由集水坑自动控制提升至室外。为了保持排水系统内的空气压力与大气压取得平衡，使排水管内排水畅通无阻，应向排水管内通入空气，保持管内空气新鲜，防止因室外管道系统积聚过多的有害气体伤害到养护人员、腐蚀管道和引发火灾等隐患。
（1）、厨房、卫生间。污水管一般设置在外墙，高层住宅粪便污水应设专用通气立管，洗衣机与厨房的排水立管应满足排水量要求。住宅卫生间一般要做降板，降板净空高度不低于350毫米。厨房可以不设置地漏，也没必要做降板，洗涤池的废水直接从楼板面上200毫米处接入厨房污水立管。
（2）、阳台雨水。高层住宅建筑阳台应单独设置雨水管，且不能直接排放，但相关规定没有规范如何处理那么多雨水管的间接排放。
（3）、化粪池。常用的国标三级化粪池很多人都很熟悉，知道如何设计，但在一些地区要求设置无动力微型生活污水处理装置来替代传统国标三级化粪池，该装置占地面积比较大，一定要考虑足够的空地位置。
（4）、空调冷凝水。虽然国内目前还没有相关规范，但空调冷凝水也应适当采取间接排水，否则同样会出现臭气进入室内的问题。如果室外空调机旁设有雨水地漏装置，可以将冷凝水直接排入地漏内；如果附近没有地漏，则应当设置DN32的专用空调冷凝水排水立管，管材通常采用塑料管。
3、给排水管道材料的选择
高层建筑，特别是超高层建筑，给排水管道承受的压力较大，因此应对管道材料做多方面比较与选择。自动喷水灭火系统、室内消火栓系统一般选用内外壁热镀锌钢管；生活给水系统中承压较高的主管建议采用钢塑复合管或者不锈钢管，入户管道可采用塑料给水管；排水立管一般采用普通UPVC管，对于楼层较多的建筑，则应当采用管内壁设有螺纹的UPVC管，增加管材内壁的粗糙度，以降低水流下降的速度；对建筑高度超过100m的高层建筑，排水管应采用柔性接口机制排水铸铁管；转换层内的排水横管可采用柔性接口机制排水铸铁管。
二、给水系统的设计
给水方式的选择是高层建筑生活给水系统设计最为关键的部分，它直接影响到生活给水系统的质量与工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文规定，高层民用建筑生活给水系统设计应进行竖向分区，且各分区最低卫生器具配水点处的静水压应小于0.45MPa；若入户管水压大于0.35MPa，应设置减压阀。另外应合理设计给水系统的垂直分区，保证给水设备的卫生器具能正常使用，避免压力过高，导致不必要的能量浪费。
1、建筑的内外给水设计。现阶段我国城市给水水压普遍只能满足五至六层建筑的生活用水要求，对于高层建筑，城市市政给水管网的水压往往不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式。因此如何合理划分生活给水系统的竖向分区，是生活变频调速供水设备节能的关键所在，由于分区内层数较多，容易造成变频设备设计流量加大，在用水量较小的情况下，需要开启水泵的负荷也相应增加；另外，由于分区内系统压力较高，导致入户管设置减压阀的层数增加，耗能也相应变大。针对不同的高层建筑，主要的给水方式有以下几种：
（1）、分区并联给水方式：即每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱，向各区供水。其水泵通常集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内；
（2）、分区串联给水方式：即在各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，自下区水箱抽水供上区用水；
（3）、分区减压给水方式：由设置在底层或地下室的水泵将整幢建筑的用水先提升至屋顶水箱，然后分送至各分区减压水箱减压后再供下区使用；
（4）、减压阀减压给水方式：由设置在底层或地下室的水泵将整幢建筑的用水提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水；
（5）、分区无水箱给水方式：各分区设置单独的变速水泵供水，水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内，分别向各区管网供水。
2、消防给水系统设计。消防必须要求的一点是，在消火箱内必须安有紧急消防泵的按钮，一按按钮水泵就立即启动，开始工作。为了减小消防及喷淋泵的启动负荷，应在出水管道上设置多功能控制阀，当水泵启动时可以自动打开阀门，停止时则自动关闭。设计时一定要分开消防水箱和生活用水水箱。为了避免消防水箱内的水质恶化，减少水资源浪费，可以定期的对消防水箱内的水进行消毒。
三、建筑排水设计
高层建筑消防系统设计范文第2篇
关键词：高层建筑；消防系统设计；相关要求
Abstract : in the high-rise building fire protection design, the need to consider the factors compared to more, more comprehensive multi-storey buildings, high-rise buildings due to multiple layers, density is big wait for a characteristic, at the time of the fire, often difficult to carry out effective extinguishing process and personnel evacuation difficulty. Therefore, the rational design of high-rise building fire system, for the safety of life and property security personnel is essential. In this paper, through the analysis of the characteristics of high-rise building fires, high-rise building fire fighting system requirements and system design, use of high-rise building fire system design examples further elaborated in high-rise building fire fighting system in the design of the key points and related problems
Key words: high-rise building; fire protection system design requirements;
中图分类号：TU89文献标识码：A
随着我国城市建设的步伐越来越快，城市中心人口的密度也随之加大，各类高层建筑建设的数量逐年增加，在给人们提供了更多空间的同时，也给高层建筑的消防系统设计提出了更多的问题。相较于多层建筑，高层建筑在发生火灾时，其危险性更大，因此，在高层建筑的消防系统设计时，应进行全面考虑，以保证人员生命财产安全。
一、高层建筑火灾特点分析
（一）引发火灾的隐患多
由于高层建筑的人员密度大、流动频繁且功能复杂多样，对于消防管理造成一定的难度，其中埋下的火灾隐患不易被发现。同时烟蒂余火、设备焊接走火、管道检修、电器设备短路、漏电等均会引发火灾事故。
（二）火势发展迅速
受到高层建筑高度的影响，一旦在高层建筑中发生火灾事故，大风会助长火势。同时高层建筑内的各类竖井，包括管道井、电缆井、通风井、楼梯井、电梯井等，都会使火灾事故进一步蔓延，再加上竖井本身具备的抽风效应，会使火势失控，越高的楼层，其引发的火势越大。
（三）难以疏散人员
由于高层建筑垂直距离长且层数较多，人员密度大，在发生火灾事故时，要将人员向安全场地或地面疏散时所需要的时间也就更长。同时如第二点所述，因竖井会使火势的蔓延速度加快，人员在安全疏散时的难度也就进一步加大。另外，高层建筑在发生火灾事故时，主要的安全疏散通常是楼梯，如果楼梯对烟气的侵入不能起到很好的控制作用，就会使人员疏散更为困难，甚至对人员的生命造成极大的威胁。根据以往的火灾事故案例来看，在火灾事故中因烟气而致死的要占到火灾伤亡人数的一半以上，甚至更高。
（四）消防系统设备不完善
近年来，各类高层、超高层建筑的项目数量大增，但国内的消防车供水压力却无法与之相匹配，这就给高层建筑室外扑救带来了一定的难度，因此，在高层建筑发生火灾事故时，仍以室内消防设备为主。然而目前在高层建筑消防系统的设计时，只是以普通火灾规模来考虑设计的合理性，一旦在高层建筑中有较大面积火灾发生，其中消防用水量、消防电梯、消防器材的不完善，都会给扑救的有效性造成极大的影响。
二、高层建筑消防系统设计的要求研究
高层建筑的特点是高度高、层数多，因此如高层建筑的高度范围在24至50米时，通常由登高消防车通过消防水泵结合设备为室内消防供水管网提供水源，同时以消防云梯结合进行辅助扑救；如高层建筑的高度范围在50至100米时，就需要将室内消防设备扑救火灾的能力加强；而当高层建筑的高度范围大于250米时，就必须采取特殊消防措施，同时将相关措施交我国消防主管部门进行专题研究认证。
（一）高层建筑消防系统设计应以室内自救为主
考虑到高层建筑的火势发展迅速、蔓延途径较多且人员疏散与扑救存在一定的难度，因此在高层建筑消防系统设计时，首先要严格贯彻落实“预防为主，消防结合”的政策方针，确保消防安全。同时，高层建筑的消防供水系统应以室内消防给水自救为主，也就是说，高层建筑的消防系统应是具备独立火灾扑救能力的，从这个角度上来说，其与低层或多层建筑消防设计有着本质的区别。
（二）以消防供水为主，其他灭火剂结合辅助
水的灭火效果好、价格便宜、设备简单且使用方便，应是高层建筑消防系统的主要灭火剂。其他灭火剂则针对一些高层建筑中不宜用水扑救的设备或部位，比如烟烙烬、干粉、气溶剂、七氟丙烷、二氧化碳灭火剂，以及专用于扑救可燃液体的酸碱灭火剂、泡沫灭火剂等。
（三）严格贯彻落实我国及地方现行消防条例与法律法规
在高层建筑消防系统设计中，必须严格遵循我国及地方现行消防条例与相关法律法规，同时结合高层建筑所在地的消防水平与条件，合理、经济地设计高层建筑消防系统。
三、高层建筑消防系统设计实例
（一）工程概况
以某高层建筑物为例，该建筑为地下3层，地上39层，其楼高达169.9米，建筑总面积113779.25平方米，设计为甲级智能型写字楼。该高层建筑所在的区域内具备完善的基础设施建设，能够可靠地提供水源，其城市消防保障体系相当完备。
（二）高层建筑消防系统设计
该写字楼消防设计范围包括：灭火器系统、洁净气体灭火、自动喷淋给水以及消防火栓给水系统。建筑高度达169.9米，属于超高层建筑，其建筑防火设计按照一类执行。参照我国相关消防条例、法律法规、行业规范，该工程的设计火灾次数1次，室内消火栓用量水为每秒40L、室外则为每秒30L，以3小时火灾延续时间计算。自动喷淋系统的消防用水量则为每秒30L，以1小时火灾延续时间计算。室内总消防用水量则为540立方米。
1、室外消火栓。该高层建筑在市政道路旁边，距高层建筑50米左右位置有两个市政消火栓，可在该高层建筑使用范围内。同时向自来水公司提出申请，另从不同的市政给水管上接出两路消防管路DN150，并在室外水泵接合设备旁边设置DN150地上消火栓一个，满足消防用水要求。
2、消火栓系统。在该工程的避难层、消防电梯前室、办公室走道、大堂、餐厅、公共场所、地下停车场处均设置有消火栓箱且带自救消防卷盘，同时设置消防泵按钮于各个消火栓箱处。在发生火灾时，只要将玻璃打破并按下按钮，就能够向消防中心报警，同时将消防水泵启动。消火栓的水枪充实水柱高度不小于13米，整个给水管网水平、竖向组成供水环网，竖向分区划分为3个区域，确保消火栓位置的净压力小于0.8MPa。1区为3至9层，27.8米高；2区为10至24层，58.8米高；3区为25至屋顶层，62.8米高，并设消火栓于天台停机坪上，当消火栓口出水压力超过0.5MPa时，采用减压稳压消火栓。
3、自动喷淋。该高层建筑属中危险级火灾等级，除建筑面积小于5平方米的卫生间、不宜以水扑救部位以外，均设置自动喷水灭火。自动喷淋系统给水管网配水管道工作压力小于1.2MPa，竖向划分为4个区，1区为3至地上7层，19.4米高；2区为8至13层，21米高；3区为14至28层，58.8米高；4区为29至屋顶层，46米高。
4、洁净气体灭火。在该高层建筑高低压配电房、网络机房以及变压器室、柴油发电机房等位置设置洁净气体灭火（七氟丙烷）系统，属全淹没管网独立灭火系统，设机械应急、自动、手动控制三种模式，设计浓度8.0~9.0%，喷射时间7~10秒，浸渍时间大于5~10分钟。
5、灭火器。该工程地下车库按严重危险等级，B类火灾配置灭火器；电气火灾为E类火灾。其他位置按严重危险等级，A类火灾配置灭火器。
参考文献：
[1] 王继东.超高层建筑消防系统设计之探讨.[J].中华民居.2011(9)
高层建筑消防系统设计范文第3篇
【关键词】高层建筑；消火栓系统；消防水箱；自动喷水灭火系统；水喷雾系统
高层建筑投资规模大,建筑使用功能复杂,使得对设计的要求越来越高,特别是消防系统的设计,因此,我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性,又考虑到投资的合理性。本文就高层建筑消防给水系统设计及消防设计中应注意的问题与大家交流。
1 工程概述
某高层建筑功能主要分为：商业广场及写字楼建筑，规划用地面积为15287m2，总建筑面积约为72411.2m2，其中地下建筑面积为22112m2，地上建筑面积为50299.2m2，建筑女儿墙高度为60.44m，地上16层，地下3层，其中地下2层和地下3层作为地下车库及设备用房，地下1层至地上4层为商场，5层至16层为办公等组成。
2 高层建筑消防给水系统设计
该建筑使用功能复杂，地下2层到地下3层、地下1层到地上4层、地上5层到16层每层的消防防火分区都各不同。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)的相关规定，该综合楼为一类高层建筑，设置室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾系统。各系统消防用水量标准及一次灭火用水量见表1。
表1 消防用水量标准及一次灭火用水量
2.1 室外消火栓系统设计
2.1.1 由本建筑西北两侧各引入一根DN200mm市政给水管，压力为0.25MPa，作为消防水源。
2.1.2 室外消防采用低压制给水系统，由城市自来水直接供水，发生火灾时，由城市消防车从现场室外消火栓取水经加压进行灭火或经消防水泵接合器供室内消防灭火用水。
2.1.3 室外消防为两路供水，设管径为DN200mm环状室外消火栓管道，并设室外地下消火栓6个，满足室外消防的要求。
2.2 消防水池及屋顶消防水箱设计
2.2.1 根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）》的相关规定，该综合楼按同一时间发生一次火灾考虑，按自动喷水灭火系统与水喷雾系统之中用水量最大值，再加上室内消火栓系统用水量计算消防水池容量。消防水池内贮存有3h室内消火栓灭火用水量及1h水喷雾用水量，水池有效容积为594m3，水池分两格。消防泵房、消防水池设置在地下3层。
2.2.2 屋顶水箱间设有效容积为18m3消防水箱一座，提供消防系统初期用水，并设一套消火栓系统和自动喷水灭火系统合用的消防增压稳压设备，维持消火栓系统及自动喷水灭火系统平时压力。
2.3 室内消火栓系统设计
2.3.1 室内消火栓系统静水压力不超过1.0MPa，室内消火栓管道在竖向不分区。地下3层、地下2层消火栓管网为单独环状管网；地下1层至4层水平干管与竖向立管也构成环状，上干管设在4层，下干管设在地下1层；5层至16层水平干管与竖向立管也构成环状，上干管设在16层，下干管设在5层。消防水箱出水管及消防增压稳压设备出水管与16层水平干管相连。
2.3.2 本建筑物内各层设消火栓进行保护的场所，其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达。
2.3.3 室外设3套消防水泵接合器，供水管分别与室内消火栓给水管网相连。
2.3.4 室内消火栓水泵2台采用恒压切线消防水泵，一用一备。消防水泵设有平时自动巡检功能。
2.4 自动喷水灭火系统设计
2.4.1 采用湿式自动喷水灭火系统和预作用自动喷水灭火系统，地下2层、地下3层车库不采暖，设置预作用自动喷水灭火系统，其它为湿式自动喷水灭火系统。
2.4.2 设计参数：商场、车库均按中危险Ⅱ级设计；办公按中危险Ⅰ级设计；喷水强度：商场、车库8L/min・m2，办公层6L/min・m2；作用面积160m2，最不利点喷洒头工作压力不低于0.05MPa。
2.4.3 系统设计
（1）自动喷水灭火系统在竖向不分区。
（2）设置4组为预作用报警阀（用于地下2层、地下3层），8组为湿式报警阀，每组报警阀担负的喷洒头不超过800个。
（3）喷洒头：地下车库采用DN15mm直立式玻璃球喷洒头，动作温度为68℃、K=80；机械停车库采用带保护网仓库型快速响应喷头，动作温度为68℃、K=115，机械停车喷头按停车的托板位置分层布置，且应在喷头的上方设置集热板；地下1层商场部采用快速响应喷头，动作温度为68℃、K=80；其余商场、办公均采用下垂式吊顶玻璃球喷洒头，向下安装，动作温度为68℃、K=80。
（4）自动喷水灭火系统每个防火分区或每层均设信号阀和水流指示器。
（5）自动喷水灭火系统在泵房内设2台恒压切线消防泵,一用一备。消防水泵设有平时自动巡检功能，并在出水管上装有安全泄压装置。
（6）自动喷水灭火系统共设3套消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水。
（7）为了保证系统安全可靠，每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，其它防火分区和各楼层的最不利喷头处，均设DN25mm试水阀。
2.5 水喷雾系统设计
2.5.1 根据《民用建筑设置锅炉房消防设计规定》DBJ01-614-2002规定，水喷雾系统保护对象为直燃机和燃气锅炉。
2.5.2 在地下1层燃气直燃机房内设有水喷雾灭火系统，设计喷水强度：10L/min・m2,水喷雾保护面积为256m2,系统设计流量为45L/s，最不利喷头处设计压力为0.25MPa；系统工作压力为0.65MPa，干管DN150mm。系统喷水响应时间60s。水喷雾系统设置一套雨淋阀组。水喷雾喷头采用专用水雾用开式喷头。
3 总结消防设计中应注意的问题
3.1 恒压切线消防水泵及防超压措施
恒压切线消防泵的特性是从零流量到最大流量之间的扬程变化幅度不超过5%，且小流量或零流量时不超压，此类水泵有供水压力稳定、供水可靠性高、寿命长等优点，在恒压切线消防泵启动运行的情况下，系统管网压力变化不大，系统比较安全，但在消防水泵因突然停电或其它原因造成开阀状态下水泵突然停止运转时，会发生停泵水锤。
3.2 减压稳压型消火栓及减压孔板的选用
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）》第7.4.6.5条规定，本工程室内消火栓系统静水压力不超过1.0MPa，室内消火栓管道在竖向不分区。消火栓栓口出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，根据《自动喷水灭火系统设计规范》第8.0.5条中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜小于0.4MPa的规定，本工程设计中减压措施为：室内消火栓栓口压力超过0.5Mpa的楼层，采用减压稳压型消火栓，喷淋系统各配水管采用减压孔板。减压稳压消火栓不需要人工调试，安装方便，但不能随意设置，依据减压稳压消火栓的栓前压力、栓后压力的特性曲线（参见04S202《室内消火栓安装》P35)，当栓前压力等于0.4MPa时，栓后压力为0.25MPa；当栓前压力小于0.4MPa时，栓后压力明显下降。为了保证消火栓的水枪充实水柱不小于10m的要求，当栓前压力小于0.4MPa时，不应设置减压稳压消火栓。
3.3 机械车库自喷水量的确定
本工程地下2层、地下3层车库为2层机械立体汽车库，自喷水量的计算是根据高有货架内置喷头仓库的的设计计算方法确定设计流量，分为天花板流量和车架内置部分流量，设计流量为二者之和，天花板下的喷头采用直立型，K=80，每个下层车位的保护喷头采用仓库型快速响应喷头，K=115，喷头的计算数量为8个，经计算自动喷淋的总水量为40L/s。
参考文献
高层建筑消防系统设计范文第4篇
【关键词】高层建筑；灭火系统；自动喷水；二氧化碳；设计
自动灭火系统具有灭火效率高，安全可靠，工作性能稳定，适用范围广，投资少，不污染环境等优点，能够满足如今高层建筑的消防需要。通过对高层建筑消防自动灭火系统设计的探讨，进一步完善消防自动灭火系统，对高层建筑的消防工作具有重大意义。
1.工程概论
某高层建筑，大楼地下建筑面积约829m2，标准层面积约691m2，顶层面积约372m2。总高度约54.8m，地下层高4.8m，建筑标准层高3.2m，首层层高3.8m。地下室设有空调机房、泵房及配电室等。
2.高层建筑防火分区
（1）竖向防火分区。为了在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的楼层范围内。竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。
（2）水平防火分区。水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。
3.消火栓灭火系统设计
（1）消火栓的选用及设置。由于高层建筑每股水枪的水量不小于5L/s，室内消火栓应采用同一型号规格，所以设计中均选用口径为19mm喷嘴的水枪，65mm口径的消火栓，直径65mm长度20m的衬胶水带。
（2）消防水泵的选型。消防水泵的流量，应满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数即每个消火栓的设计流量之和来计算。
消防水泵的流量为31.52L/s，从消防水泵吸水管到消防管道最不利点的水头损失，即管路水头总损失为29.99mH2O，消防水池中最低水位至最不利点消火栓的标高差为40.9mH2O，水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需压力加上水带的水头损失为14.44mH2O（由每只喷嘴喷射流量最小值为5L/s，根据《建筑给水排水设计手册》查表计算得出此值）。则消防泵扬程所需压力为：
Hxf=Hxh1+Hg+H
=14.44+29.99+40.9
=85.33mH2O
=0.853MPa
式中：
H——消防水池中最低水位只最不利点消火栓的标高差，mH2O；
Hxf——消防泵扬程所需压力，mH2O；
Hxh1——管路水头总损失，mH2O；
Hg——水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需压力加上水带的水头损失，mH2O。
选用消防泵IS100-65-315离心式单级单吸式泵两台，一台为备用泵。每台水泵流量120m3/h，扬程118m。
（3）消火栓的减压计算。由于高低层消火栓所受水压不同，实际出水量相差很大，当上部的消火栓口出水压力满足消防灭火要求时，下部的消火栓压力过剩，消防支管减压的目的在于消除消火栓的剩余水压。当消火栓栓口出水压力大于0.50MPa时，可在消火栓栓口处加设不锈钢减压孔板或采用减压稳压消火栓减压，使消火栓的实际出水量接近设计出水量。本设计采用孔板减压的方法，选择孔径为31mm的减压孔板。
4.自动喷水灭火系统设计
自动喷水灭火系统是利用其特有的性能，在火灾时能自动喷水灭火的固定灭火方式，可使火灾在初期就能够及时得以控制，从而最大限度的减少火灾损失。自动喷水灭火系统具有灭火效率高，安全可靠，工作性能稳定，适用范围广，投资少，不污染环境等优点。广泛应用于民用建筑、工业厂房及仓库。为适应保护对象的需要，充分发挥自动喷水灭火系统的作用，系统具有多种形式。按喷头的封闭与否可分为闭式系统和开式系统。
（1）闭式系统装有闭式喷头，平时处于密闭状态，发生火灾后，由于热力作用，闭式喷头会自动打开喷水灭火。由于保护场所环境条件限制，要求平时闭式系统灭火管网内充有水或压缩空气，因此又有湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统等多种系统类型。但露天场所不易采用闭式系统。
（2）开式系统装有开式喷头，因此，灭火管网平时不会存水。当设置场所发生火灾时，由火灾探测控制装置启动系统，所有开始喷头会同时喷水灭火或阻止火势蔓延。开式系统根据其作用不同，又分为雨淋系统、水幕系统和雨淋—泡沫联用系统。
（3）湿式系统由闭式喷头、湿式报警阀组、管道系统、水流指示器、报警控制装置和给水设备组成（见图1）。其工作原理为：火灾发生时，火源周围温度上升，火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件动作，喷头被打开喷水灭火。此时，湿式报警阀后的配水管道内的水压下降，在水源压力作用下使原来处于关闭状态的湿式报警阀组开启，压力水流向配水管道。随着报警阀的开启，报警信号管路开通，压力水冲击水力警铃发出声响报警信号，同时，安装在管路上的压力开关接通发出相应的信号，直接或通过消防控制中心自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。另外，串联在管路上的水流指示器，由于水的流动被感应并送出相应的信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。
图1 湿式自动喷水灭火系统组成示意图
5.二氧化碳灭火系统设计
二氧化碳灭火系统是一种有效的灭火装置，与其他气体灭火方式相比其具有对大气臭氧层无破坏且来源经济方便等优点。二氧化碳是一种惰性气体，自身无色、无味、无毒，密度比空气大50%，长期存放不变质，灭火后能很快散发，不留痕迹，在被保护物表面不留残余物，也没有毒害。适用于扑救各种可燃、易燃液体火灾和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂的沾污而容易损坏的固体物质的火灾。另外，二氧化碳是一种不导电物质，其电绝缘性比空气还高，可用于扑救带电设备的火灾。
二氧化碳系统由灭火储存装置、启动分配装置、输送释放装置、监控装置等组成。二氧化碳灭火系统的工作原理是：防护区一旦发生火灾，首先火灾探测器报警，消防控制中心接到火灾信号后，启动联动装置（关闭开口，停止空调等），延时约30s后，打开启动气瓶的瓶头阀，利用气瓶中的高压气体将灭火剂储存器的容器阀打开，灭火剂经管道输送到喷头喷出实施灭火。
5.1 二氧化碳灭火系统的类型
（1）全淹没气体灭火系统。全淹没气体灭火系统指喷头均匀布置在保护房间的顶部，喷射的灭火剂能够在封闭空间内迅速形成浓度比较均匀的灭火剂气体与空气的混合气体，并在灭火必须的“浸渍”时间内维持灭火浓度，即通过灭火剂气体将封闭空间淹没实施灭火的系统形式。
（2）局部应用气体灭火系统。局部应用气体灭火系统指喷头均匀布置在保护对象的周围，将灭火剂直接而集中地喷射到燃烧着的物体上，使其整个笼罩保护物的外表面，在燃烧物周围局部范围之内达到较高的灭火剂气体浓度的系统形式。
5.2 二氧化碳灭火系统按管网的布置
（1）组合分配灭火系统。为了节省投资，几个不会同时着火的相邻防护区或保护对象，可采用一套体灭火系统保护。这种用一套灭火系统储存装置同时保护多个防护区的气体灭火系统称为组合分配系统。
（2）单元独立灭火系统。若几个保护区都非常重要或者是有同时着火的可能，为了确保安全，在每个防护区各自设置气体灭火系统保护，称为单元独立灭火系统。
（3）无管网灭火系统。无管网灭火系统是指将灭火剂储存容器、控制和释放部件等组合装配在一起的小型、轻便灭火系统。这种系统没有管网或只有一段短管，这种系统可放在保护区内也可放在保护区的隔墙外，通过短管将喷头伸进保护区内。
本建筑在地下室设有泵房一间、强配电室一间及空调机房一间。在一楼设有控制室一间，在二楼设有档案室一间。这些房间都不适合用水喷淋灭火系统，故设计中采用二氧化碳灭火系统。单元独立系统见图2。
图2 单元独立系统示意图
6.结束语
综上所述，高层建筑消防自动灭火系统的设计是一项综合性的工作。它包括自动喷水灭火系统设计、消火栓灭火系统设计和二氧化碳灭火系统设计。建筑消防系统的设计问题应得到充分的重视，设计人员应严格按照有关规范的要求进行设计，采用先进的、实用的消防安全技术，尽可能避免建筑火灾事故的发生。
参考文献：
高层建筑消防系统设计范文第5篇
关键词：高层建筑；给排水；消防系统
中图分类号：S276文献标识码：A
前言：近年来，我国经济建设飞速发展，城市土地资源日趋紧张，具有新的设计理念和结构形式的各类高层建筑不断涌现。高层建筑体积庞大，火灾隐患多，火灾产生后，火情蔓延速度快，火灾扑救难度大，给人们的生命和财产带来损失严重。因此，关于高层建筑给排水消防设计的优劣将影响到高层建筑的安全，已日趋成为高层建筑设计关注的重点。
1.高层建筑给排水消防系统设计概述
1.1高层建筑给排水消防工程的设计条件
高层建筑给排水消防工程的设计条件主要有建筑部分、电气部分、给排水部分。其中建筑部分要熟悉建筑资料，了解建筑性质及分类。熟悉建筑平面及功能布置，确定用水点位置。通过对整体建筑进行给排水初步布置确定建筑布局是否合理，如不合理在那些部分需要修改，主要为设备间尺寸、管道井位置及数量、用水点尽量上下对齐、配电间移位等。电气部分应该根据建筑布置确定电气系统是否对给排水系统布置有影响、对弱电系统采用同样方法处理、对建筑布置殊功能房间采用同样方法处理等。而给排水部分要根据建筑条件选择相关建筑给排水设计规范，根据建筑布置熟悉各给水点如生活冷水系统、热水供应系统、消防给水系统等的位置。
1.2高层建筑给排水系统的设计概况
近几年来,高层建筑大量出现,但某些城市的供水能力严重不足。由于高层建筑的大量建造,对给排水方面也提出了新的要求。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区。结合现在对环保、节能、节水新时代的要求，高层建筑给排水系统的设计也采用了一些新的技术。如会采用更多的雨水回渗技术，采用一些渗水地面、渗水井，这样的话能够让地面的积水快速地渗入地下，这样可以快速减轻小区里面的地面径流。如果道路比较多，实的路面比较多的话，渗水会不好达到。这时候就会采用一种雨水回用技术，在一些不重要的角落里，在地下埋一些回用水池，雨水初期杂质比较多的水会排放到市政管网里面，这样的设计一方面减轻了市政压力，另一方面还可以满足用户生活上的需要。
1.3高层建筑消防系统的设计概况
根据规范及建筑等级和建筑功能确定消火栓系统消防喷枪使用支数，一般为四到六支喷枪动作。并且该消火栓不计算在动作消防流量之内。根据建筑高度进行消火栓系统的竖向分区，理论上每个分区建筑高度应不超过100米。根据建筑平面布置确定消防立管的设置位置和数量。根据立管布置进行消防系统的平面布置。还应该绘制消火栓系统给水轴测图，进行水力计算。为便于管理和节省投资，还可在高层建筑群建设公用消防水池，在建筑群中心设置加压泵。为利于排水，给水泄压阀可设在消防水泵房内。
2.高层建筑给排水消防系统的设计方法
2.1高层建筑消防系统图式
高层建筑消防系统图式按供水设备管网的服务范围分为以下两种：独立的室内消火栓给水系统和区域集中的室内消火拴给水系统。每幢高层建筑设置一个单独加压的室内消火栓给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也较大。室内环状管道的进水管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入；设有两台或两台以上消防泵的泵站，应有两条或两条以上的消防出水管直接与室内的消防管网连接；建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷淋消防系统时，应将自动喷水设备管网与消火栓给水管网分开设置。若有困难。可合用消防泵。但在自动喷水系统的报警阀之前应将管道分开设置。
2.2高层建筑干式消防给水
近年来发生的高层建筑火灾事故，都暴露出高层建筑火灾扑救供水不足的问题。因此，采用高层建筑干式消防给水的方式进行灭火具有切实可行的意义。高层建筑室内应急干式消防给水系统，平时不供水保持干燥，其给水竖管采用竖向与横向分区供水相结合的方式，在每一层消防电梯间前单独设置室内应急消火栓，采用双阀双出口型消火栓以保证设施的稳定性。此系统选用钢质较好的钢管、消防水泵接合器、快速排气阀、压力表、逆止阀、高压水带等设备组成。灭火过程中，消防车直接与一层的系统管道连接，就能保证顶层的用水供给。这一系统力求在灭火实战中贯彻“内攻为主、外攻为辅”的战术思想，进一步拓展强攻近战的有效手段，使消防员能在第一时间轻装进入现场，并迅速投入战斗，从而为高层灭火作战提供更加有力的保障。
2.3高层建筑变频消防给水
高层建筑给水方式主要是指采取何种加压给水方式，来满足高层建筑各区的用水要求。建筑消防给水系统的变频泵以一定的转速运行，利用自来水原有的压力实现叠加，能确保用户所需的压力和压力恒定。消防水泵的扬程应满足最不利建筑的最不利点的水压要求，消防水泵的流量应满足最不利建筑的消防用水量。按服务范围分，高层建筑变频消防给水方式可分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的室内消火栓给水系统。如果按消防给水压力分类，可分为高压消防给水系统、准高压消防给水系统、临时高压消防给水系统。给水方式的选择关系到整个给水系统的供水可靠性、工程投资、运行费用、维护管理及使用效果。因此，高层建筑给水方式是高层建筑给水的核心。
3. 高层建筑给排水消防设计常见的问题及解决措施
3.1消防设计未受重视
随着社会经济的发展，高层建筑已成为城市建筑的主要选择。但是，随之而来的消防安全隐患也在随之升级，许多高层建筑的消防设计均未引起设计人员的重视。如很多地方的高层建筑现在大量使用的高效保温材料基本是易燃的有机材料，建筑内部还分布着大量电线电缆，一旦火灾形成，火势会非常迅猛，高层公共建筑中普遍使用钢结构体系，但钢的耐火性能差。对此，高层建筑在设计建造时应该大量采用无机材料。除此之外，在设计时还要保障灭火设施的健全，建筑每一层中必须具备消火栓灭火系统。该系统实施灭火需要有两个基本要素：一是消火栓设备是否完善，二是使用消火栓是否方便。
3.2消防管理制度落后
现在建筑内的消防管理人员工作制度往往是沿袭了以前的保安人员工作体制，造成高层建筑内消防安全负责人的职责不清、日常消防管理不到位，公共消防设施损坏严重，建筑火灾隐患无法整改等现状。除此之外，还有一些地区的高层建筑内的灭火器超期服役，有的消防设施遭破坏，有的根本就没有消防设施。这些都是高层建筑消防管理制度落后的体现。因此，相关部门应该加强对高层建筑的消防监督检查，加强管理人员的培训工作，提高他们的消防安全知识，从而提高高层建筑的消防管理制度。
结语
总之，高层建筑体积庞大，火灾隐患多，火灾产生后，火情蔓延速度
快，火灾扑救难度大，往往给人们的生命和财产带来严重的损失。掌握高层建筑给排水消防设计关键技术是防范于未然，消灭火灾源头和扑救工作顺利完成的根本保障。因此，高层建筑给排水消防设计，必须结合消防实际需求，做到预防为主，安全第一，以人为本，减少或避免一切人民群众生命和财产的损失。
参考文献：
[1]张谦.高层建筑给排水及消防设计体会[J].中国高新技术企业，2009，(2):95-98.
