高层建筑消防给水系统优化设计研究 优秀专业论文.docx

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1、高层建筑消防给水系统优化设计研究【摘要】：高层建筑使用方便，有效解决了人口增多带来的用地压力，但其内部功能复杂、可燃物多，高层建筑火灾具有蔓延快、扑救难度大、物资疏散困难等特点，火灾主要立足于建筑物自身的消防设施进行自救。基于此，本文结合高层建筑消防给水系统优化设计的重要性，认真分析我国高层建筑消防给水系统设计存在的诸多问题，探讨优化消防给水系统设计的有效措施。【关键词高层建筑；消防；给水系统；优化设计；探究The optimizational design of high building fire water supply systemYU Chuan-lin(Public Securit

2、y Fire Department of Guangdong Province,Guangdong Guangzhou 510640 )【Abstract : High building resolves the land pressure because of the population increasing,but the internal function more complex, fuel, high building fire has spread fast, save is difficult,material characteristics such as evacuatio

3、n difficult, fire is mainly based on building its own firecontrol facilities to save his life. Based on this, combined with high building fire water systemdesign, the importance of careful analysis high-rise building fire system in China, there aremany problems to the system design, this paper discu

4、sses the fire water system optimizationsystem design of effective measures.Key words : High building; Fire; Water supply system; Optimization design; Disscussion【引言】:20世纪80年代以来，我国的高层建筑事业迅速发展，与此同时，高层建筑的火灾也成为了世界性的消防难题，高层建筑消防给水系统不同于一般建筑的消防结构设计，在技术广度和设计深度上都超出了一般的设计理念，高层建筑消防给水系统的优化设计就是探究如何有效的减少高层建筑火灾的发生,

5、并在火灾发生时如何以最快的速度、最高的效率进行灭火,将人民的生命财产损失降低到最低。正文：1 .高层建筑消防给水系统优化设计的重要性消防给水系统设计是高层建筑设计中至关重要的组成部分，直接关系到人民的生命和财产安全，也引起了大家足够的重视。据不完全统计，自2000年到2011年，全国高层建筑火灾已经超过10万起，这给人民的生命财产安全造成了严重的损失。因此消防给水系统在高层建筑的设计当中须按照国家的相关政策和消防管理部门的有关规定，以经济合理、安全适用为前提，更好地做到做好高层建筑消防给水系统的优化设计。高层建筑消防给水设计的优化能给我国人民的生命和财产安全带来巨大的保障，有利于我国建设事业和

6、消防事业的进一步发展。2 .高层建筑消防给水系统存在的问题高层建筑消防给水系统具有很重要的作用，但是目前我国的给水系统设计中仍存在很多问题。2.1 给水系统超压问题严重消防给水系统的超压是指系统内的水压力超过正常工作压力的极限值，从而损坏器材、配件、附件、设备和管道等，使消防给水系统无法正常运行。超压问题是消防系统中普遍存在的一个问题，而超压问题又会严重影响消防系统的灭火，我们应该采取相关措施来进行减压和泄压。其中造成超压的因素有很多。首先，所选取的水泵不合适。系统出水量不同，水泵承受的压力就不同，假如系统小流量出水，就会使消防水压大大增加，此时加压泵所承受的压力就会很大，从而造成了加压泵超压

7、问题。其次，竖向分区不合理。当竖向分区压力超过IMPa （考虑系统中管材及附件的承压能力）和室内消防栓栓口压力超过0.5MPa （考虑扑救火灾时水压对消防栓产生的后座力致使消火栓难以控制）时，就已经造成了超压，这时必须要采取减压措施平口。因此，高层建筑的设计中，给水的竖向分区要按照不同的压力要求合理分区。最后，减压措施设计不到位。在高层建筑的消防给水系统中都要有减压措施的设计，而这些减压措施都有其相应的减压作用，比如节流管和减压孔板，是用来减小消火栓栓口的压力，而减压阀则是减小竖向分区的动压和静压。因此这些减压措施的设计也是十分重要的。2.2 自动喷淋系统设计和使用不合理自动喷淋系统是高层建筑

8、消防给水系统的核心内容，根据建筑设计防火规范8.5.1条，一些场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭火者以及本规范另有规定者外，宜采用自动喷水灭火系统。比如，设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m2的办公楼等，建筑面积大于500m2的可燃物品地下仓库，可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库（冷库除外）等。因此自动喷淋系统应严格按照国家和相关部门的规范和标准，结合建筑的实际情况进行合理的设计和使用喷淋系统设计不合理有可能导致严重的后果，如198（）年，共2（）层2000个床位的美国拉斯维加斯市米高梅大饭店发生严重火灾，共造成了超过1亿美元损失。火灾的原因就是喷淋系统设计

9、不合理，导致火灾在整个大楼内迅速蔓延，最终造成了严重的后果。虽然现在的科学技术比较先进，但是自动喷淋系统的设计和使用仍存在许多不合理的地方。221对自动喷淋系统的重点部位设计不够重视高层建筑消防给水系统中设计的重点部位包括中央空气调节系统、高层建筑的扶梯和走廊以及高层建筑内超过8()()mm的闷顶等口】。高层建筑人员密集，室内装修又有很多的可燃性材料，加上一些疏散通道往往被杂物阻塞，闷顶内还有许多的裸露的电气线路等，这些都会是高层建筑发生火灾并且人员逃离困难，而在这些地方设置传统封闭式的喷淋系统又有很大困难，因此这些重点部位的自动喷淋系统的设计具有相当重要的作用。世界五大著名火灾之一的美国米高

10、梅旅馆火灾，其失火原因就是因为吊顶上部空间的电线短路引起的，而在发现之前已经隐燃了数小时。这场火灾造成了 460() nf的大赌场室内装饰、用具和“戴丽”餐厅以及许多公共房间的装饰、家具等财务大部分被烧毁，死亡84人，受伤679人。而如果在设计时注重这些重点部位的设计，就可能避免了这场火灾的发生。222自动喷淋系统选材不得当高层建筑消防给水系统中的自动喷淋系统具有灭火保证率高的特点，因此自动喷淋系统设计中材料选择要恰当。比如自动喷淋系统的支架选材一定要坚固，能承受住整个系统的重量，另外，现在许多建筑的喷淋系统的管道都出现了被腐蚀的现象，这就要求设计者在设计时不仅要考虑好防腐蚀的措施，还要选择耐

11、腐蚀的管道材料最大程度上避免或者减少被腐蚀以及腐蚀物堆积阻塞管道的现象出现。2.3 消火栓设计不合理在高层建筑消防给水系统中，消火栓起着不可估量的作用，但是在目前的许多给水系统设计中，消火栓的设计还存在一些不合理的地方，我们需要及时的改进，以减少火灾损失。在高层民用建筑设计防火规范的条文中解释到，“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的用水量，其中包括室内、室外两部分。因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定。而现在的许多高层建筑存在消火栓数量不足，以至于在火灾发生时供水量不足，致使火灾迅速蔓延，危及人民的生命财产安全。另外，各级消火栓系统水泵控制中也存在一些问题。消火栓泵的启动方式

12、一般有两种，一种是总线制联控方式下，通过联动接口传至消防控制室控制台，从而输出使消火栓启动的开关量触点；另一种就是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。而目前的许多消防水泵在火灾发生时不能直接启动，或者没有保护按钮，这就给灭火带来了巨大的不便。因此我们要不断完善消火栓设计中存在的问题，提高灭火成功率。2.4 消防水箱使用问题高层建筑消防给水系统中经常存在消防水箱的使用不规范的问题。根据高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95 （2005修订）的要求，建筑超过24米高度并且没有采用高压给水系统的都应安装高位水箱，来确保消防用水；同时规定，高位消防水箱的注水量根据一类、二类公

13、共建筑还有特别要求，一类公共建筑218n二类公共建筑以及一类居住建筑212n,二类居住建筑26m3。卬高位消防水箱的设计高度要保证最不利点消火栓的的静水压力，不能满足要求时，要增置增压措施，这就要求必须保证给水系统的服务区域的最小工作压力了。而实际中高位水箱在使用中往往存在以下问题：在设置高位水箱的同时还往往需设置消防增压泵以保证上层消防的水头所需，如果这样的话，管理难度及其设备费用就相应的增加了。建筑专业人员由于建筑的立面受到了影响而不愿意去做，这就使高层建筑的消防给水系统达不到火灾扑救的要求。实际中，有很多高层建筑在消防设计中，采用了消防泵房增添小流量稳压水泵的方法。这种方法虽然为高位水箱

14、提供了常备压力，减少了高位水箱设置带来的麻烦。但是在实际中却存在很多弊端，稳压水泵为了稳定水压需要长期运转，提高了整体的费用；稳压水泵因为长期需要以电力做为动力，一旦电力系统出现故障，整个消防给水系统就会瘫痪，而高位水箱的增压泵发生故障只会影响顶部两层的消防供水，其安全性高。3高层建筑消防给水系统优化设计3.1 完善高层建筑消防给水的减压泄压方式由于消防给水超压问题可能会影响整个消防系统的运行，因此我们必须要采用减压和泄压设施来保证消防给水系统的正常工作，确保系统在设计流量下能正常使用，将火灾带来的损失降到最低。第一，我们应采取有效措施避免超压现象的产生。比如采取合适的水泵，根据水泵的流量一一

15、扬程曲线，来确定每台水泵工作时的最佳工作压力以及其所能承受的最大压力，最好选用恒压变流量变频调速水泵，以适应更大范围的流量变化。第二，提高整个消防给水系统的承压能力。提高消防给水系统的承压能力，可以使消防给水系统在一定情况下不出现超压，使整个灭火过程的压力都在允许的工作压力范围内。这需要开发和使用新型低成本高效能的管道材料和安全经济可靠稳定的给水系统压力技术等。第三，采取相应的泄压和减压措施。减压泄压和稳压措施是指在工作压力超压后，能够及时使消防系统的工作压力降为允许工作压力的措施，包括泄压阀、安全阀、稳压阀、气管阀等的安装。比如在减压阀减压给水方式就是利用减压阀进行减压，这种供水方式是指多个分区采用一组屋顶水箱，通过减压阀向各个分区供水。这其中的关键就是减压阀，这种给水方式不仅安全可靠能在很大程度上进行减压，而且设备管道简单，投资低，检查维修方便。高层建筑消防给水系统的各种泄压和减压都能有效地较少超压的产生，从而使消防系统的的安全可靠性大大提高。3.2 合理设计和使用自动喷淋系统自动喷淋灭火系统具有自动跟踪火势、迅速投入灭火等多方面的优势。自动喷水灭火系统是靠喷洒头喷水灭火的，因此，在自动喷水系统的设计中首先要有足够的喷头数量，这样才能使自动