摘 要：对高层建筑给排水工程的特点进行了归纳，并对高层建筑生活给水系统的设计要点、竖向分区、给水方式和高层建筑消防给水系统特点、设计要求进行了分析，提出了在设计过程中需要注意的问题。
关键词： 高层建筑；消防给排水；系统；设计要点；
1 高层建筑给排水工程的特点
由于高层建筑层数多、高度大、建筑面积大、功能复杂，因此对建筑给排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了较高的要求，相对于低层建筑给排水工程有以下特点。
高层建筑供水系统静水压力较大，如果只采用一个区供水，龙头开启时呈射流喷溅，影响使用，浪费水资源；而且开关水嘴、阀门时容易形成水击，产生噪声和振动，引起管道及配件破坏；同时建筑下部各层出流量大，导致顶部楼层水压不足、出流量过小甚至出现负压抽吸现象。所以供水系统必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证供水系统的安全运行。
高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险性大，扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性要比低层建筑的高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足自救，设置能够实现自动报警、自行启动的自动喷水灭火、气体或水喷雾灭火系统。
高层建筑的排水量大、管道长、管道中压力波动较大。为了提高排水系统的排水能力、稳定管道中的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型的单立管排水系统。另外，高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。
高层建筑的建筑标准高，给排水设备使用人数多，瞬时的给水量和排水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采取有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。由于设备多、管线长，易产生振动和噪声，因此必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。
2 高层建筑的给水系统
2.1 给水系统的特点
我国城市给水管网大都采用低压制，无法满足高层建筑上部楼层供水的水压要求，必须借助升压设备将水提升到适当的压力；另一方面，由于消防、安全供水、流量调节及水压保证的需要，不同功能的贮水池通常是高层建筑的重要设备。
高层建筑的卫生器具和用水设备数量多，用水量大，如果管网呈枝状布置，一旦断水影响范围较大，从供水可靠性出发，高层建筑给水管网一般呈环状布置。竖直干管通常敷设在专用的管道竖井内，水平干管布置在专用管道层或技术层内。
高层建筑给水系统管路长，用水点多，对供水可靠性及节水节能、消声减震、水质保护的要求较高，因此给水附件的形式、类别、数量较一般低层建筑多，标准高。施工安装及维护工作量较大，技术水平要求较高。
2.2 给水系统的竖向分区
对给水系统进行合理的竖向分区，是高层建筑给水系统区别于低层建筑给水系统的主要特征，是在设计中必须认真解决的重要问题。给水系统的竖向分区是指建筑物内的给水管网和供水设备根据建筑物的用途、层数、材料设备性能，维修管理、节约供水能耗及室外管网压力等因素，在竖直方向将高层建筑物依次分为若干个供水区域，每个供水区域分别组成各自独立的给水系统。
3 高层建筑消防给水系统
3.1 高层建筑火灾及消防的特点
（1）火灾特点。
首先，火灾隐患多。高层建筑往往集多种功能的用房为一体，使用单元多，人员集中，人口流动量大，人为火灾因素风险增加。由于电气化、自动化程度高，设备多，耗电量大，线路复杂，因使用不当、漏电、短路、雷击等引发火灾的机率高。建筑装饰要求高，室内易燃物品多，潜在火险隐患也多。
其次，火势蔓延快，扑救难度大。高层建筑内竖向井道和通道多，如电梯井、通风竖井、管道井等等都是火灾蔓延的通道，再加上这些竖井的拔风作用，即“烟囱效应“一旦发生火灾” ，火势蔓延迅速。高层建筑发生火灾时热辐射强、烟雾浓、蔓延速度快，途径多。又由于楼层高、距离远等因素给火灾扑救造成了困难。
第三，人员疏散困难。高层建筑层数多，垂直距离大，疏散到地面或者其他安全场所的时间长。另一方面，火灾往往会产生大量的烟雾，烟雾中的含氧量低于人的生理需要，并且含有大量的有害气体，会造成窒息甚至是中毒死亡。城市消防力量能提供的登高消防车数量有限，性能也不能完全满足需要，因此安全疏散困难。
（2）消防特点。
对于高层建筑而言，完善的室内消防设施是保证建筑正常使用的前提。高层建筑很难靠外部力量进行扑救，因此高层建筑一旦发生火灾，立足自救显得尤为重要。我国普通消防车的服务高度为24m，对于有消防云梯的消防车服务高度为30m～48m。当高度低于24m的建筑发生火灾时，可由消防车来扑救。当高度为24m～50m的建筑发生火灾时，消防人员可使用室内消防设备灭火，消防车可以通过水泵接合器向建筑物内部供水。建筑高度在50m以上的高层建筑发生火灾时，室外救援比较困难，室内消防设备应具备独立扑灭室内火灾的能力，同时设置自动喷水灭火装置，加强火灾自动探测、报警能力，加强扑灭初期火灾的消防设备非常重要。
3.2 高层建筑消防给水系统
（1）高层建筑消火栓的设置与要求。
高层建筑的消火栓包括室外消火栓和室内消火栓。室外消火栓在布置时应沿高层建筑均匀布置，并预留消防操作场地便于操作，其他与低层建筑要求相同。室内消火栓设备主要包括水枪、水带、消火栓、消防卷盘、消火栓启泵按钮及消火栓箱。高层建筑要求水枪喷嘴口径不小于19mm，水带直径及消火栓口径均不应小于65mm。此外，为便于普通人员扑灭初期火灾，高层民用建筑均应增设消防卷盘。
高层建筑室内消防系统应独立设置。当消防给水管网的工作压力小于1.2MPa时，埋地管道宜采用球墨铸铁管或钢丝网骨架塑料复合管等；当系统压力大于1.2MPa时，宜采用厚壁焊接钢管、无缝钢管等。管道的连接方式应根据管材来定。主要有沟槽式、丝接、焊接、承插式连接等。
（2）自动喷水灭火系统设置。
自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。按喷头的形式分为闭式自动喷水灭火系统与开式自动喷水灭火系统。主要有湿式、干式、雨淋、水幕等几种系统。
湿式自动喷水灭火系统管网内充满有压水，发生火灾后，当温度升高到喷头开启温度时，喷头的感温元件爆裂或闭锁融化脱落，水即从喷头喷出灭火。其具有灭火速度快、控火效率高的特点，但当管道出现渗漏时会损坏建筑的装饰。适用于常年温度在4℃～70℃之间，且能用水灭火的建筑。
干式自动喷水灭火系统平时管网内不充水而是充满压缩空气，当发生火灾火点温度上升到一定值时，喷头开启，气体喷出，管网压力降低，使压力水打开控制阀进入配水管网灭火。其特点是报警阀后的管道内充压缩空气或氮气，不影响建筑装饰，对环境无特殊要求，但喷头较湿式系统出水慢。
雨淋自动喷水灭火系统采用开式洒水喷头，由配套使用的火灾自动报警系统或传动管联动雨淋阀控制喷头喷水。常用于火灾蔓延速度快的场所和净空高度超过规范、不适应采用闭式系统的场所。其扑救火灾的效果好，但水渍比较严重。
水幕自动喷水灭火系统工作程序与雨淋喷水灭火系统相同，区别在于水幕系统的喷头是沿线布置，喷头喷出的水形成水帘，主要是起阻隔火势蔓延的作用。适用于需设防火墙隔离的部位。
4 结语
随着建筑行业新技术、新材料的高速发展，必将会对建筑给排水技术提出更高的要求，为了适应和推动高层建筑的发展，从事给排水工程的技术人员必须不断改进和提高技术，使高层建筑给排水技术达到一个新的高度。
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