［摘要］隨著城市建設的快速發展，城市土地資源的有限性，各類型的高層建筑越來越多，對高層建筑各方面的設計要求也不斷提升。尤其當高層建筑發生火災時，能否有效自救決定了高層建筑防火設計至關重要，而消防給水設計更是其中的重要環節。若設計不當，無法保證消防給水的正常運行，在高層建筑發生火災之后，就不能充分發揮自身的作用。為此，本文將對高層建筑消防給水設計中的問題與措施進行探討，以便共同促進我國消防事業的發展。

［關鍵詞］高層建筑；消防給水；安全可靠

前言

高層建筑的不斷增多，在給人們帶來各種好處的同時，其自身也有難以避免的弊端，滅火搶險不易就為其中之一。而高層建筑火災的消防給水也是火災初期滅火的有效手段，因此，有必要對建筑消防給水系統進行研究與探討。由于樓層的高度高、建筑大、可燃物多，一旦發生火災，火勢蔓延快，人員疏散及消防員進入的難度相對比較大，災后帶來的人員傷亡和財物損失也是非常嚴重的。因此，在進行高層建筑設計的過程中，應該認真做好高層建筑消防給水系統的設計工作。

1高層建筑消防給水形式

目前高層建筑消防給水系統包含室外消火栓系統、室內消火栓系統、自動噴水滅火系統。自動噴水滅火系統里也分為自動噴淋系統、水炮系統、泡沫滅火系統、水霧系統等。在實際使用的過程中，自動噴水滅火系統和室內消火栓及其他的消防滅火設備在火災初期配合使用，能及時發現火災、控制火災，便于室內人員及時消除火災隱患或盡快逃離火災現場。因此消防給水形式的選擇我們要確保各消防給水系統供水的可靠性、安全性，其次盡量選擇經濟合理的供水方式。

1.1消防給水供水方式。根據《消防給水和消火栓系統技術規范》第6.1.1條規定消防給水應根據建筑的用途、體積、高度、耐火極限、火災危險性、重要性、次生災害、商務連續性、水源條件等因素綜合確定其可靠性和供水方式，并應滿足水滅火系統滅火、控火和冷卻等消防功能所需流量和壓力的要求。消防水池、消防水泵和高位水箱結合的供水方式即臨時高壓供水方式，在我國建筑消防給水系統中應用較為廣泛，它是直接將高位消防水箱置于建筑物的屋頂，消防水池和消防泵房設置于地下室或室外單獨設置的一種消防供水模式。一旦建筑發生起火的現象，高位消防水箱提供火災前10分鐘火災初期用水量，同時通過消防泵房里的消防泵從消防水池里抽水輸送至建筑內部各消防用水點，然后進行滅火。該方式根據建筑物的高度和相關的規范對系統壓力要求又可分為直接加壓供水、分區串聯供水和并聯加壓供水。其中，第一種供水方式主要在50m以下不需要分區的直接供水的建筑中進行使用，對于超過50m的建筑，或者超出相關規范的壓力要求時，應進行供水分區即采用分區串聯或并聯加壓供水。一般的高層建筑采用分區串聯供水方式較多，對于低層多采用減壓閥來控制水壓，此方式減少了中間消防水箱的設置，避免了設備用房的配置，避免了環境的噪音、水質污染，提升了系統運行的可靠性也減輕了后期維修的工作。分區并聯加壓供水方式一般常用于超高層建筑設計中，加壓泵一般集中設置在消防泵房內或設備轉換層內，便于日后維修，但整個給水管網系統的壓力較大，要注意管材和配件的選擇。在一些超高層建筑消防給水設計中，也可以組合使用上述供水方式。

作者：趙啟斌 單位：山東省消防總隊濟寧市公安消防支隊任城區大隊

設計高位水箱時的注意事項

在消防給水系統中，相較于消防蓄水池，高位水箱的配制主要是針對設計高度、建設規模較大的構筑物，用以火災初期階段的消防給水，高位水箱的設計標高、位置、容量，對于整個消防給水系統的有效性有著直接影響。對此，在實際進行水箱設計時，應嚴格依據我國有關的標準、規范，對于配有臨時高壓給水系統的構筑物，不僅需要增設高位水箱，同時還需保證水箱的實際容量，能夠滿足構筑物內部各消防設備10分鐘的滅火用水量；對于高層建筑的消防給水設計，相較于位置最高的消防栓，高位水箱的設計標高應超出7m左右，以此保證初期火災建筑物各消防點的供水壓力要求；倘若要求高位水箱同時用以構筑物的生活用水、消防用水，應采取一定的技術措施確保消防用水不做它用，例如分別計算構筑物生活、消防用水的需求量，針對兩種管道的出水口，選取適當的高度差、生活出水口居上。值得注意的是，為保證構筑物的消防用水能夠在啟動消防水泵后進入水箱，針對各消防管網的出水管道，應增設單向閥。

設計水泵接合器時的注意事項

長期以來，在眾多消防工程給水設備的設計中，設計人員往往較為側重對消防水泵的設計，而忽略了水泵接合器。在具體的消防給水系統中，水泵接合器設置主要作用于當發生火災構筑物內部消防用水不足，或室內消防水泵損壞、故障時，供消防車從構筑物外部的消防栓進行取水，并利用水泵接合器將消防用水輸送至構筑物內部各消防供水管網，以此保證消防系統的有效性。對此，我國有關消防規范中列有明確規定，要求構筑物的有效消防范圍內，對于所有消防車供水壓力分區，均需要安裝水泵接合器。值得注意的是，對于設計高度、建設規模在50米以上的構筑物，多數消防設計人員普遍認為構筑物的超出部分無法利用消防車進行輔助滅火，即無需裝設水泵接合器。然而，隨著我國經濟與科技的飛速發展，國內各大城市的消防車進一步加大了運作功率，實際消防供水的有效高度已超出50米。在實際進行水泵接合器的設計時，其具體的裝設數量應在計算得出構筑物內部消防水量的基礎上確定，而單個水泵接合器的流量應設定為10L/s到15L/s。與此同時，對于構筑物外部的消防栓，其主要用以消防取水，應綜合考慮構筑物外部的消防用水需求量與供水管網布設情況，以此確定消防栓的位置、數量，而單個消防栓的用水量應設定為10L/s到15L/s之間。基于此種做法，當構筑物外部的消防用水量低于內部時，水泵接合器數量將超出構筑物外部的消防栓；而當發生火災構筑物內部的消防系統無法運作時，利用室外消防栓、消防水池，水泵接合器將直接負責向整個構筑物輸送消防用水。由此可見，在消防給誰系統中，水泵接合器、室外消防栓兩者屬于對應關系。

消防給水管網、消防栓的設計

作為消防給水系統的重要組成部分，消防給水管網、消防栓的設計難度雖然較小，但仍需注意一些容易被忽視的問題。例如：構筑物內部的噴水系統、消防栓系統的設計應相對獨立，以免為日后的使用、維護帶來不便，倘若技術條件、場地條件不允許，則可將其設計為合用泵，但卻需要沿著流水方向，在自動噴水系統的報警閥前進行獨立設置；在高位水箱能夠為構筑物提供10分鐘消防用水的基礎上，由于消防水槍的噴射壓力、出水流量較大，水箱內的消防用水將在短時間內消耗殆盡，為保證消防給水系統的滅火效率，倘若消防栓口的壓力在0.5Mpa以上，則需要加裝減壓設備，而當栓口靜水壓力超出0.8Mpa時，應將給水系統設計為分區形式。值得注意的是，通過相關試驗、計算表明，半徑為50mm的消防給水管道最大流水量僅能滿足一臺消防車的用水需求。對此，消防給水管道的半徑應設定在50mm以上，構筑物內部的管網應設計為環狀。

摘要:隨著我國社會經濟的快速發展和人們生活水平的提高，人們對高層建筑給排水提出了更高的要求，高層建筑消防給水設計成為建筑工程設計中的重中之重。基于此，文章結合建筑工程設計過程中的一些經驗，對高層建筑消防給水設計的要求及關鍵技術進行分析和探討，以期為同類工程提供借鑒和參考。

關鍵詞:高層建筑；消防給排水設計

0引言

隨著我國社會經濟的快速發展，人們生活水平不斷提高，對高層建筑給排水提出了更高的要求[1]。高層建筑的消防給水設計是消防設計的重要部分，合理的消防給水設計可以保證高層建筑的質量安全，減少火災危害，保護人身和財產安全。基于此，文章闡述了工程設計過程中高層建筑消防給水設計的一些經驗，以供同行參考。

1高層建筑消防系統設計要求

高層建筑消防系統設計要求具體表現在以下幾個方面:1）高層建筑消防給水設計應根據高層建筑的具體特點，針對性的設計不同的滅火設施，從而保證高層建筑的消防安全；2）高層建筑的性質使得排水管道的排水效果嚴重下降，因此，高層建筑設計人員需要根據高層建筑發生火災的情況針對性的設計給排水消防排水管道，避免大量水滲入到建筑地下，從而造成建筑物的損毀；3）高層建筑消防設計人員還需要保證高層建筑的電源不受影響，防止出現因發生火災情況而造成高層建筑斷電，消防排水系統發生故障無法使用的情況。

2高層建筑給排水消防設計關鍵技術

摘要：環境溫度低于4℃的場所，宜采用干式系統，濕式系統常規保溫只起到減小管道散熱的速度，沒有額外的熱量供給，無法避免管道凍結，保溫只起到減小管道散熱的速度，采用電伴熱又會增加日常的運行費用，實際應用效果難以保證。干式系統無疑是一種安全、可靠、節能的選擇，但是其在設計中與濕式系統相比，存在諸多不同，文章擬對南京江北新區某敞開式停車樓為例，對干式系統的設計進行分析總結，為同行在類似工程設計中提供參考。

關鍵詞：敞開停車樓；干式消火栓系統；預作用系統；充水時間

隨著國民經濟發展及建筑行業的快速發展，敞開式停車樓無須大面積開挖及容積率的考慮，逐漸被建設方所接受。然而近年來接連出現極端惡劣的雨雪天氣，給排水管道凍裂爆管現象時有發生，給人民群眾日常生活帶來了諸多不便，非常年溫度在0℃以上地區的管道防凍工作理應引起建筑給水排水專業設計人員的重視。本文以南京江北新區某敞開式停車樓為例，著重介紹該項目的消防給水系統的設計思路，總結了各系統的設計要點，并提出個人看法，供同行參考。

1工程概況

本工程位于南京市浦口區橋林街道，為敞開式停車樓，地上5層，建筑面積2.1萬m2，建筑高度21.85m，其中1層為附屬設備機房，2層~5層為敞開式停車庫。南京地區最冷月平均氣溫-1.8℃，極端最低溫度為-12.2℃。

2敞開式汽車庫的設計依據

文獻[1]第2.0.9條：“任一層車庫外墻敞開面積大于該層四周外墻體總面積的25%，敞開區域均勻布置在外墻上且其長度不小于車庫周長的50%的汽車庫”；文獻[2]第7.1.3條：“室內環境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式消火栓系統”。環境溫度低于4℃的消火栓系統，由于沒有額外的熱量供給，管道有結冰的危險，導致管道供水能力減弱，影響系統安全，本工程采用干式消火栓系統；由于本項目疏散距離不滿足文獻[1]第6.0.6條的要求，需要增加自動滅火系統。文獻[3]第4.2.3條：“室內環境溫度低于4℃或高于70℃的場所，宜采用干式系統”，文獻[3]第4.2.4條：具備下列要求之一的場所，應采用預作用系統第3款：“用于替代干式系統的場所”，本工程采用預作用自動噴水滅火系統。

工業建筑主要是指為工業生產服務的建筑，工業建筑不單指工業生產性質的建筑物或構筑物，也包括糧食堆場等農業、農用性質的建筑。據統計，2016年，全國共接報火災31.2萬起，死亡1582人，傷1065人，直接財產損失37.2億元，其中廠房火災死亡41人、傷55人，損失7億余元，占18.9%；倉儲場所火災死亡12人、傷22人，火災損失近6億元，占16%。工業建筑消防給水設計的技術問題非常突出，施工圖審查是保證建筑消防施工圖設計質量安全的重要環節。本文就工業建筑消防給水施工圖設計審查中常見設計技術問題提出探討。

一、工業建筑火災危險性分類不準確

1．正確分析工業建筑火災危險性分類

《建筑防火設計規范》GB50016-2014明確規定了廠房和倉庫的火災危險性分類，根據生產中使用或產生的物質性質及其數量等因素劃分，可分為甲、乙、丙、丁、戊類。其中丙類火災危險性特征：①閃點不小于60℃的液體。②可燃固體。大多要設置自動噴水滅火系統。儲存物品的火災危險性分類應根據儲存物品的物質性質和儲存物品中可燃物數量等因素劃分，也分為甲、乙、丙、丁、戊類。

2．嚴格把控火災危險性分類問題

工業建筑設計時，為節省一些消防設備投資故意降低廠房或倉庫的火災危險性等級，不設自動噴水滅火設備等；有的設計說明是丁、戊類生產車間，又無法明確生產中使用或產生的物質性質及其數量；而有些廠房建筑面積很大，單層面積甚至超過30000m2，但生產中使用或產生的物質性質無法確定，不在《建筑防火設計規范》生產的火災危險性分類舉例所包括的內容中，如太陽能多晶硅加工及組裝車間等等……施工圖設計審查時應認真分析工業建筑的火災危險性分類，不應聽之任之，應正確確定火災危險性分類，不得隨意降低其火災危險性。

二、工業建筑設計是否設置自動噴水滅火系統分歧較大

摘要：消防給排水是現代高層建筑設計中非常關鍵的組成部分，其設計有效性關系高層建筑內部正常生活用水和消防用水的便捷性、高效性與暢通性。文章以高層建筑為例，對其消防給排水設計的原則與要點進行了重點探討。

關鍵詞：高層建筑；消防；給排水；設計要點

高層建筑的高度決定了其建筑內部人口更加密集，給排水系統設計難度更大，并且相應的防火要求更高，否則一旦高層建筑出現火災事故，就可能會釀成重大安全事故。為了確保高層建筑的安全，必須要加強消防給排水設計，持續優化給排水系統，保證可以為建筑內部居民的正常生活用水或者突發情況下的消防用水提供充足的水資源。

1高層建筑消防給排水設計的基本原則

任何一種項目的開展都需要遵從一些基本的原則，這是項目保質保量完工的前提與基礎。同理，為了確保高層建筑消防給排水設計工作高效開展，也需要遵從一些基本的設計原則，具體包括：其一，系統性設計原則。需要立足于統籌設計消防給排水系統、日常生活用水系統等多種與水資源供應相關的給排水系統，切不可單獨設置某一用途的水資源供應路徑與方式。其二，安全性設計原則。需要時刻立足于確保居民安全性，如要考慮防范細菌或病毒進入給排水管道當中，或者要保證給排水管道的暢通性等等。其三，經濟性設計原則。要注意增強其合理性與科學性等特性的基礎上，靈活地購置和應用各種高性價比的給排水管道等材料與設備，力求在滿足消防給排水設計的質量與安全要求基礎上，最大程度降低消防給排水系統設計的整體成本。其四，科學性。消防給排水系統設計是一項學科專業性與綜合性很強的工作，對設計人員的綜合素質具有較高要求。比如，在設計消防給排水系統期間，要緊密結合現有高層建筑高度的情況，科學、合理地配置各類消防給排水系統設施，保證整體設計的科學性，有效確保其整體設計質量。

2高層建筑消防給排水設計的要點分析

2.1消防供水系統設計要點。消防供水系統是高層建筑消防給排水設計的一個基礎組成部分，主要負責為建筑消防提供必要的水資源。但是不同高層建筑的高度各不相同，它們的用水量也有所不同，在設計消防供水系統期間可以相應地設定火災的延續時間為3h，同時還要科學、合理地對高層建筑室外與室內的消防用水量進行準確估算。比如，要結合室內外的實際消防用水量來合理地設置循環水泵與導流墻，保證可以在最大程度節省消防供水系統設計成本的基礎上，加強監督管理，如要確保高層建筑群的恰當位置處設置消防水池，這樣才能保證所設計消防供水系統可以為高層建筑提供充足的消防用水。

共用消防給水系統的優劣

共用消防給水系統可以將建筑群或城市綜合體作為完整的消防對象考慮，設計按最不利的供水工況確定流量和水壓。其優點主要有：①較好的經濟性。共用消防給水系統可以減少消防水池、消防泵房、高位消防水箱等的設置數量，增加了建筑的有效使用面積，節省了消防投資，節約了消防用地；②系統設置數量上的簡化。在滿足最不利供水的情況下，采用一套系統來解決各棟建筑的消防給水問題，控制簡化；③節約消防用電量。避免了在一次火災的情況下，城市綜合體需要同時開啟多套消防給水系統，避免消防用電量的增加。共用消防給水系統雖然在經濟性上有明顯的優勢，但也存在一定的不足之處。主要表現在：①系統服務范圍的增加，對系統組件的可靠性要求增加；②系統的管理和控制水平需要提升。

系統設置影響因素的分析

共用消防給水系統的設置是基于同一時間內只考慮一次火災的情況，而有多次火災出現的情況就不能簡單套用目前的規范規定，且采用共用消防給水系統的優勢也不明顯。從設計的安全角度出發，有必要對共用消防給水系統的設置有一個限制，而不能無限制地擴大應用。關于火災次數的確定，現有的規范僅局限在城市、居住區。《建筑設計防火規范》［1］規定，城市、居住區的人數N≤2．5萬人時，按同一時間內的火災次數1次確定；N≤40．0萬人時，按同一時間內的火災次數2次確定；N＞40．0萬人時，按同一時間內的火災次數3次確定。工廠、倉庫、堆場、儲罐（區）和民用建筑的室外消防用水量，應按同一時間內的火災次數和一次滅火用水量確定。然而，對單體建筑、公共建筑群，現有國家規范沒有相關規定。如何確定城市綜合體的火災次數，在地方規范［3］中有了明確規定。在上海市《民用建筑水滅火系統設計規程》［3］中規定，公共建筑物、聯體建筑群共用一套消防給水系統時，其保護的建筑總面積不應大于500000m2。主要考慮城市建設的發展，對超大規模的公共建筑提出了更高的要求。這里的建筑物是指采用一套消防給水系統的建筑群和單棟建筑物。建筑面積50萬m2的這個概念是基于辦公建筑按10m2／人的估算指標，居住人數為5．0萬人來估算的。當然該規范僅僅對公共建筑提出了要求，并參照了現有的已建超高層建筑的設計實例。

在上海地方規范［3］中有提出，消防給水系統在任何時間和地點的工作壓力不應大于2．4MPa（廣播電視塔除外）。無論是共用消防給水系統還是單一的消防給水系統，如果因服務范圍過大，造成系統壓力很大，將不利于系統的安全可靠。因此，最高壓力的控制對系統的設置是很重要的要素。造成共用消防給水系統壓力增加的主要因素是消防供水高度和輸水距離。系統數量的設置還要考慮到不同建筑對消防給水系統所需水壓要求的區別。從建筑的用地來看，共用消防給水系統或區域消防給水系統的服務范圍也不應穿越市政道路或街坊。無論是消火栓給水系統還是自動噴水滅火系統，建筑總體布置的管道進入市政道路將突破建筑紅線，且管線的開挖容易相互影響，降低了消防供水管網的可靠性。就建筑本身來看，建筑常常出現上下一體和水平方向一體化的形式。一些建筑群對整個地塊的地下空間一起開發，在上部分別設各棟高層建筑，這時的消防給水系統按統一考慮更合理。還有將兩個地塊合并建設，兩棟建筑貼鄰設計，相互一體、無防火墻分隔，這種情況也適合采用共用消防給水系統。其理由是一體的建筑在發生火災后不可能在水平和垂直方向完全獨立，消防給水系統除了用于滅火外，還提供上下的滅火冷卻用水。就如消火栓的設置不能簡單說底層不設消火栓，樓層上設消火栓。畢竟建筑滅火是一個整體，當任意部位發生火災后，其火災蔓延的方向也不能完全確定，共用一套消防給水系統更能最大限度地發揮滅火系統的作用。不論建筑功能是否相同，若建筑未完全進行物理的分隔，其采用共用消防給水系統更合理。

共用消防給水系統還涉及到建筑所采用的物業管理方式。在城市綜合體中，酒店與辦公樓、住宅樓的運行管理方式在標準、時間等方面均不盡相同；從使用功能的角度看，同類用途的建筑可以合用設置系統，不同功能的建筑宜分開設置消防給水系統，這也是為了便于今后的運行管理。共用消防給水系統可能對不同建筑需要提供不同的消防水量和水壓，這對物業管理也提出更高要求。系統設置數量與系統的控制也有關。共用消防給水系統的服務范圍增加后，造成消火栓、報警閥啟動消防泵和向消防控制中心報警的距離增加，工程中有的甚至超過1000m，其控制線路所串聯連接的設備增多，系統的可靠性有所降低。相對單一的消防給水系統，共用消防給水系統或區域消防給水系統除了消防泵房、消防水池（箱）的供水范圍增加外，水泵接合器的服務也有所變化，供水管網的距離、閥門等也明顯增加。

系統設置的限制與優化

摘要：

消防工程是給排水科學與工程專業重要的專業課程之一，本文針對給排水科學與工程專業消防工程課程特點，通過深入分析消防工程課程教學現狀及存在問題，從教學內容，教學模式與教學手段，教學隊伍建設以及課程考查等方面進行課程教學改革探索，激發學生學習興趣及動力，提升學生實踐學習能力，提高授課效率，改善學習效果。

關鍵詞：

消防工程；教學改革；強化實踐

隨著經濟快速發展以及城市建設的不斷加快，各類功能建筑層出不窮，城市規劃跟不上城市發展步伐，火災隱患逐漸增多，城市及建筑的火災發生率也有逐年提高的趨勢，惡性火災事故時有發生。因此，作為預防和消除火災的消防工程在城市建設過程中顯得尤為重要[1]。給排水科學與工程專業的消防工程課程是建筑給水排水課程的延伸，但內容更集中、更突出，主要是在建筑給水排水課程學習的基礎上有效拓展學生的專業知識和實踐設計能力，使其充分了解消防工程的基本原理，掌握消防法規、防滅火工程技術和滅火救援等方面的基礎知識，掌握建筑消防各個子系統（建筑防火、消防給水滅火系統、消火栓滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、防排煙系統、火災自動報警系統等）的主要工程內容、技術手段、設計要求以及基本的設計參數，具有很強的理論性和實踐性[2]。在現有的教學體系中，設給排水科學與工程專業的高等院校消防工程課程多為選修課程，課時較短，并且與建筑給水排水課程多有交叉，課程延續性、系統性不強，實踐能力強化較弱，整個教學過程中存在一定的不足，亟需進行課程教學模式的深入改革。濟南大學土木建筑學院市政工程系建筑給排水學科團隊，針對消防工程課程教學存在的問題，整合現有資源，以適應社會經濟發展的需求為目標，深入教學改革，強化學生實踐能力培養。

一、課程現狀及存在問題

1.給排水科學與工程專業的消防工程課程與建筑給水排水課程多有交叉，極易導致教學內容重復，教學重點不明確，不能有效發揮其對建筑給水排水等課程的拓展作用。建筑消防是建筑給水排水課程的重要組成部分，建筑給水排水課程講授過程中會涉及建筑消防的內容，如果在消防工程課程中重復講授，會降低學生的學習積極性，產生不耐煩的情緒，降低教學質量[3]。