【摘要】：随着建筑物的高度和广度的不断增加和人们生活水平的不断提高，对消防用水的安全程度、供水的可靠性和建筑物抗御火灾能力等方面提出了更高的要求。所以高层建筑的安全和消防设计就显得非常重要，我们在享受生活、工作、休闲的幽雅环境时也要注意消防的安全。
【关键词】：高层建筑；消防供水；设计
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
引言
消防事业肩负着社会和谐、稳定发展的重任，其以“预防为主，防消结合”的工作方针，在国家政府的统一领导指挥和公民的积极参与配合下，切实落实消防安全责任生产，为国家的稳定网络一个健全的消防安全体系。“消防供水”作为一项重要的建筑消防设计内容，对建筑物火灾的补救显得尤为重要。因此，在建筑物中，消防系统和相关消防设备的合理设置、选用起着至关重要的作用。
一、高层建筑消防供水设计的原则
（1）全面考虑到各方面的因素
尤其是高层建筑的建筑高度、使用性质、各部分功能、火灾危险性、使用人数等，只有综合顾全各方面因素，才能保证建筑物的消防安全，进而及时控火灭火，节约各项资金投入。
（2）保证建筑的消防水量及水压
保证火灾时高层建筑内部的消防用水量，维持最不利点处消火栓或喷头必要的工作压力，是扑救火灾的前提条件。高层建筑的室内消防系统一般都采用临时高压制，合理确定消防水池容积、消防泵参数、合理的室内消防管网设计、消防水箱的位置等因素，都会对整个建筑物的室内消防水量和消防压力产生影响。
火灾时，通过火灾探测器、手动按钮、水流指示器等多路信号的传递、反馈、确认，自动启动消防主泵，向室内消防管网增压补水，保证消火栓、自动喷淋系统的流量和压力，有利于及时控制火情。
建筑物的室外消防管网大多采用低压制，火灾时在室内自动消防加压设备出现故障的情况下，消防车借助室外消防管网上的室外消火栓取水、再通过消防水泵接合器向建筑物内部的消防管网补水增压，也是保证建筑物消防水量和水压要求的一种有效手段。 室外低压消防系统多采用消防、生活合用管网、节省投资。
（3）遵循管道的流速要求
消防用水量是非常大的，水锤很容易把管网以及其它供水设备损坏，因此，在设计供水系统时，必须要对管道内的流速加以控制，通常，消火栓系统的管道流速不宜大于2.5m/s，而自动喷淋系统的管道流速则一般控制在5m/s以内，最大不应超过10m/s。室外消防、生活合用管网的流速一般控制在1.5m/s以内，消防流速不宜大于2.5m/s。
（4）严格按照消防水箱的设计要求
高层建筑物所需要的消防水箱较一般建筑的消防水箱要求高。消防水箱的设置应能保证最不利点消火栓的静水压力，或最不利点喷头的最低工作压力和喷水强度。具体的设置要求有：消防水箱的储水量应储存10分钟的消防用水，一类公共建筑不小于18m3，二类公共建筑和一类居住建筑不小于12m3，二类居住建筑不小于6m3。消防水箱应设置在建筑物的最高处。
二、高层建筑消防供水设计
1、供水方式的确定
（1）并联供水方式
此方式包括分泵及衍化的多出口泵供水两种方式。分泵供水方式是指各消防分区独立设置消防泵、屋顶消防水箱、水泵接合器，这是较传统的一种方式。这种方式的优点各区独立、可靠性高，较适用于两种不同功能组建的商住楼、综合楼，特别是对今后有不同物业管理单位使用的建筑以及分二期实施且高低差较大的建筑工程。分泵供水的缺点是一次投资大，消防泵房占用面积大。
（2）减压供水方式
当消防主泵压力不超过2.4MPa时，消防管网竖向可以采用减压阀或减压水箱供水两种方式。减压阀分区可采用比例式减压阀和可调式加压阀。当一级减压阀不能满足要求时，可以采用减压阀串联减压，串联减,压不宜超过2级。
减压水箱的有效容积不应小于18m3，并设2条进出水管，每条均应满足本区消防水量和水压要求。
减压供水各区共用一组屋顶消防水箱、消防主泵，可节省消防水泵、屋顶水箱和水泵接合器的数量，从而也可节省一定数量的建筑面积和竖向管道。
（3）串联水泵供水方式
消防给水管网竖向分区时，各区由消防水泵或串联消防泵分级向上供水。串联消防泵设置在设备层或避难层，串联分区又可分为直接串联和转输串联。
当采用转输串联时，需设置中间转输水箱。其储水有效容积按15~30分钟消防设计水量计算确定，但不宜小于60m3 。
（4）重力水箱供水方式
在建筑物的最高处（或避难层）设置满足消防水量和压力的重力水箱，并由重力水箱向各竖向消防分区供水。
2、取水口的位置设计
《建筑设计防火规范》规定：“取水口或取水井与建筑物（水泵房除外）的距离不宜小于15m”。《高层民用建筑设计防火规范》“取水口或取水井与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5.00m，并不宜大于100m”。建筑消防水池取水井设置通常应考虑以下几个方面的因素：
便于消防车使用的地点，一方面消防车容易到达，另一方面消防车便于操作。为便于消防车取水，取水口或取水井水深应保证消防水泵吸水高度不超过6米。
2）能够供应其保护半径内所有建筑物消防用水。根据消防车的保护半径（即一般消防车发挥最大保护半径150m），取水口或取水井的最大保护半径为150m。为便于火灾的扑救，同时考虑与消防水泵接合器的距离宜为15~40m。
3）取水井的有效容积不得小于最大一台消防水泵3分钟的出水量，一般不小于3m3 。
4）取水井与建筑物应有安全距离，不受建筑物火灾的威胁，要求与建筑物有一定的距离，同时还应综合考虑临近建筑物的基本情况，如门窗位置和大小、坠落物的情况以及采取的保护措施。
3、高位消防水池供水设计
高层建筑物的消防供水很大程度受到建筑高度的限制，而高位消防水池则能较好的克服建筑高度的局限。在高层建筑的顶楼修建一个大容量的消防水池，储存火灾时间内的全部消防用水量，作为整个建筑物的消防水源。如若发生火灾，可直接利用高位消防水池重力供水至室内消火栓系统和自动喷水灭火系统的管网进行灭火。
高位消防水池的设置高度同样应保证最不利点消火栓和喷头的压力要求，否则需要设置消防稳压设施以满足建筑最高几层消火栓及自动喷水灭火喷头所需的消防压力。这种消防供水方式的特点是无需再设消防专用水泵及相应的控制、联动系统，安全可靠，特别是对于50m以上，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需要在分区的适当高度和部位设置小容量的分区减压水箱，即可满足消防使用要求，不足之处是水池容积太大，对结构荷载影响较大。高位消防水池如设2根补水管，水池容积可以减去火灾时间内的补水量。
高位消防水池属于常高压消防系统。
4、高位消防水箱进水管上电动阀设计
屋顶水箱的进水管上应该装设电动阀，通过液位控制仪来控制进水电动阀的开、关。但是如果屋面水箱的进水不是由生活给水变频泵供给，而是由专用的消防水箱补水泵供水，则变成的水泵-水箱联合供水系统，应通过液位控制仪来控制补水泵的般建筑，当火灾发生时，往往以室外扑救为主，消防队员更习惯于使用消防车及室外消火栓进行扑救，加之消防队员对室内消火栓布置情况不一定熟悉，特别是当火灾扩大时，由于烟雾的作用，要充分利用室内消火栓也有一定困难。所以应加强室内自动消防系统在火灾初期的灭火作用及非专业消防人员对室内消火栓、灭火器等消防设备的使用。
消防气压罐供水设计
消防气压罐分为两种，一种是消防水箱不能满足高度要求时设置的稳压罐，另一种是代替高位消防水箱的气压罐。稳压罐容积不小于450L，代替消防水箱的气压罐容积，对于消火栓系统而言为10分钟消防储水量，对于自动喷淋系统，应为最不利点4只喷头在工作压力下10分钟的用水量。
当发生火灾时，由于消防设备(消火栓，自动灭火喷头)的启用，使得罐内的水量不断流出，同时，罐内的压力随着水量的减少逐渐下降，当罐内压力下降到消防供水最低工作压力数值上时，设在气压罐上的电接点压力表(或压力控制器)即启动消防专用水泵，继续向消火栓系统或自动喷水灭火系统供水，可满足消防供水的水量及压力要求。气压消防供水方式因气压罐容积较大，较少采用，目前常用的是起稳压作用的稳压罐，稳压罐可以维持平时的消防压力但不能保证消防水量，所以相对应开、停，由水泵的开、停来控制水位而不是由阀门的开、关来控制水位了。对于一的消防系统称为稳高压消防系统。
结语
综上所述，高层建筑物的消防问题是非常复杂的、庞大的，其关系到建筑结构的整体设计，还关系到建筑使用者的人身财产安全，因此，消防供水系统应合理设计，只有这样才能发挥其应有的作用。本论文主要介绍了高层建筑消防供水方式，分析其的利弊。总体而言，高层建筑的消防供水设计应根据高层建筑物的高度、抗震能力、性质以及电力等方面的综合因素进行合理的经济技术比较，进而合理选择，这样才能使高层建筑的消防供水满足灭火要求。
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