高层建筑消防设计范文

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建筑消防系统的设计是建筑设计的一个重要环节，消防设计的科学合理性就决定了高层建筑的安全系数的大小，在火灾面前，消防设施可以确保我们的生命财产安全，虽然规范还并不完善，但是作为一名设计人员，我们都应增强自身的消防知识，提高消防意识，在建筑消防给排水系统设计实际应用中，不断总结完善存在的问题，更好的保护人民的生命财产安全。

1 高层建筑消防设计中存在的问题

高层建筑指十层及十层以上的建筑，其具有建筑挺拔，采光通风良好，中上层部位视线开阔，节约土地资源等优点，所以在城市建设中高层建筑呈现出逐年增多的良好趋势。但是高层建筑存在火灾扑救难、防火要求高等一系列的问题，因此为解决好这些问题必须从消防系统的设计阶段着手。

1.1 自然排烟方式的限制条件理解不全

由于紧张的城市用地，导致了建筑高度不断的上升，一类高层公共建筑，超高层住宅楼随处可见。但是一些开发商及设计人员为了节省投资，对于高层建筑的防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室等的设计只采用了自然排烟方式，却没有设置机械防烟设备。

1.2 设计的总平面布局不够合理

如今的建筑已十分讲究住宅环境的设计，小桥流水、假山花园、绿化措施等被大量采用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响，问题百出。

1.3 消防通道的设计不够精细

安全通道是用来紧急输送人员的通道，安全通道是建筑设计中一个相当重要的部分，尤其是高层建筑的安全通道的设计。据估计，高层建筑火灾伤亡人员中有50%以上是因燃烧的烟气及二氧化硫等毒气窒息而死，可见，烟雾毒气是建筑火灾伤亡中的罪魁祸首。所以，设计人员在建筑设计时一定要认真考虑建筑内消防排烟系统的科学性，充分考虑到火灾发生时烟气的流速（水平流速为0.8m/s，垂直扩散速度为3.4m/s）。

1.4 火灾报警系统不完善

高层建筑都安装了火灾自动报警系统，这主要是考虑到消防电梯和防排烟系统的控制，一般安装在电梯厅、走道楼梯等公共场所，火灾自动报警系统中的探测器大多采用感烟型，由于烟气是从户内穿过密闭性良好的分户门才到达探测器的，需要相当长的时间，根本起不到早期发现火灾的作用，所以实际效果并不理想。

1.5 自动喷水系统常见的问题

自动喷水系统常见的问题主要有：①消防水箱的设置，根据《自动喷水灭火系统设计规范》规定：“系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05Mpa”也就是要求消防水箱与距离最不利点喷头的垂直高度不低于5m，但一些建筑工程消防水箱没有满足设置高度也没采取其他措施。正确的操作是在屋顶设置增压水泵，在增压水泵出水管一侧设旁通管，出水流量不应小于扑救初期火灾需要的用水量。②试水装置设置，根据《自动喷水灭火系统设计规范》规定：“每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀、末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。”但是一些末端试水装置处的排水设施排水量小于试验阀的泄水阀的泄水量甚至不设排水设施，以至于无法进行防水试验。

2 对消防系统设计的建议

2.1 科学处理自然排烟方式

建筑规范明确规定了一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。消防电梯间前室由于受到自然环境的影响，应按照《高层建筑规范》上的要求设置好防烟设施，而不应该只利用自然排烟方式进行排烟，只有规范化的设计，才能保证大家的生命财产安全。

2.2 合理布局总平面

对于总平面的布局，我们认为在规划住宅环境的总体布局时，高层建筑的长边应尽可能的沿街或小区的边缘布设，来充分利用上临近的市政道路设施，这样不仅消防车可以不进入小区内，就可以方便地进行火灾扑救及人员的营救，而且小区内最低可设计一条消防车道，从而大大节约了土建方面的成本，可以说是一举两得，充分利用资源。对于建筑间距，应该以满足防火间距为先，但确有困难，不易布置时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。

2.3 相邻建筑间设计一定的防火间距

众所周知，一旦发生火灾，它就会快速的向四面八方蔓延，因此为了防止火势进一步扩大，在建筑设计时要使相邻建筑间设计一定的防火间距，建议标准提高为：高层建筑的主体同一、二级耐火等级建筑物之间的防火距离不得小于15m，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于18-21m。

2.4 火灾报警系统

火灾报警系统对消防来说也是关键，对于条件充足的高层建筑可以把烟感探测器设置在建筑物内的厨房、客厅等很容易早期探测到火灾发生的部位，防火效果会更好。因此高层建筑的火灾报警系统的设计应该由早期发现火灾出发，合理地配置设备。火灾报警系统也可结合楼宇智能化设计，把火灾探测器、手动报警按钮等传感器件纳入到智能化系统中，然后进行统一设置及管理。

2.5 加强自动喷水灭火系统设计能力

自动喷水灭火系统的设计尤为重要。第一，应该采用快速响应喷头或者自动消防炮。这种喷头主要能在火灾发生的早期进行自动灭火，且能很快的实现自动报警，帮助消防队员及时接警，最大限度控制火势。第二，自动喷水灭火系统在高层建筑中除在建筑面积小于5的卫生间、住宅及不宜用水扑救等部位设置外，其余的地方均要设置，才能加强自动喷水灭火系统对火灾的有效控制。第三，合理布设管网和喷头，进行喷淋系统管网水力的计算。自动喷淋系统的管线布置很复杂，若考虑不到管网系统整体水力的均衡性，而任意布置，就会导致使用时水压不够均匀，影响消防灭火的效率。因此，根据平面图的设计要求尽量对称布置喷淋管线和水管喷头，然后进行水力计算来确定管网各管段管径、计算出各管网所需的供水压力，确定高位水箱的位置，选择消防水泵，调整部分管线和喷头的位置，使自动喷水系统得到优化，确保能及时控制火灾。

此外建筑主体应运用耐火材料结构来设计，目前高层建筑所采用的钢结构，耐火性能普遍比较差，在温度升高或在火中燃烧30分钟以上，钢材的抗拉和承重就会急剧下降，钢结构就会发生变形。所以，高层建筑的主体结构材料的选择一定要事先确定好材料的耐火等级，然后决定要采取何种结构设计。根据建筑常用结构的类型，国内把钢结构材料的耐火等级划分为四级，而高层建筑的选材，必须选择一级耐火材料。这种材料具有很好的耐火稳定性，如果用砖或混凝土做成180mm厚的墙或者300×500mm的柱承重墙的最大耐火极限为3.5个小时，而梁须设为耐火极限为2小时的非燃烧体，其钢筋保护层大于30mm。

3 结束语

高层建筑的快速发展引起了一些诸多不容置疑的新型式的问题，其中尤为重要且不可忽视的就建筑防火问题。回顾近些年来所发生的许多火灾实例，使我们不得不提高警惕，如果高层建筑一旦发生火灾，不仅会造成非常严重的人员伤亡以及一定的经济损失，而且会引发一定程度的社会负效应。因此，我们一定要充分认识并高度重视高层建筑的消防问题。

参考文献：

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中图分类号：TU9文献标识码：A文章编号：

1 高层建筑中消防体系设计的重要性

随着我国经济社会和人们生活水平的不断提高，高层建筑在我国城市建筑的建设中迅猛发展，高则上百层几百米，少则十几层几十米，使高层建筑逐渐成为了日常生活中主要生活、办公和消费娱乐的重要场所。随之而来的高层建筑消防安全也成为了必须重视的安全问题，加之高层建筑中的各类电器增多，装修档次越来越高，气体能源的使用越来越普及，从而使发生火灾的可能性、危险性增大，高层建筑的消防体系设计成为了重要的建筑设计组成部分。目前，高层建筑消防设计的主要内容有：高层建筑的位置设计，建筑物防火间距的设计，消防车道、消防水源的设计，建筑物耐火等级的设计，以及建筑物内部的防火防烟分区、防火墙、隔墙和楼板、防火窗、防火卷帘、电梯井和管道井、疏散楼梯间和疏散楼梯、消防电梯、防排烟和通风、火灾自动报警系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统以及其他灭火设施、消防电源和配电、火灾应急照明和疏散指示装置的设计等。

2 高层建筑消防安全设计分析

2.1 建筑消防设计先天不足

国家出台的《高规》，为高层建筑的消防安全提供了规范保证，但此前一些老式的高层建筑在消防设施设计上存在先天缺陷，不符合国家现行的《建筑设计防火规范》以及《高规》的要求。

2.2 消防设施缺乏有效管理

在高层建筑的长期使用过程中，人们往往忽视了对消防系统的管理与维护。现代高层建筑一般都设有火灾自动报警、自动灭火、自动防排烟系统等。发生火灾时，上述系统均应做到联合动作。然而，由于管理人员重视不够，没有坚持对消防系统进行管理与维护，致使前期大力投资的消防设施老化、损坏，形同虚设，等到发生火灾时，消防系统无法发挥其应有作用。高层建筑的疏散楼梯按国家消防技术规范的要求应设有防烟楼梯或封闭楼梯，疏散通道上的防火门上装有闭门器，靠闭门器的作用防火门平时关闭，火灾时既方便逃生，又能有效地阻断烟气。有些高层建筑中的住户为了方便，将疏散通道上的防火门人为地敞开或是堆上物品，一旦发生火灾，大量的有毒浓烟就会沿楼梯间扩散到上层，使人员无法通过楼梯疏散到地面。

2.3 高层住宅存在避难层“空白”

有关专家指出，高层建筑发生火灾时，若超过消防车云梯能够达到的高度，从大楼外面施救的可能性很小，一般要依靠自救。建筑高度超过100m的旅馆、办公楼和综合楼等公共建筑，由于楼层很高，人员很多，尽管已设有防烟楼梯等安全疏散设施，火灾时其内人员仍很难迅速地疏散到地面。因此，对超高层公共建筑在其适当楼层设置供疏散人员暂时躲避火灾和喘息的一块安全区即避难层或避难间，是极为重要的。《高规》规定：建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间）。有关部门曾经做过一个试验，让一名身强力壮的消防员从第33层跑到第1层，用35分钟。如果是一名身体素质一般的人员或老人、小孩，所需时间肯定会更多。这样算来，在高于50m的建筑中，遇到火险，人们能跑到楼外逃生的可能性很小。

2.4 柴油发电机房及高、低压变配电室的消防问题

按照规定，燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统。许多设计同行包括比较权威的审图中心都按规范的字面意思，理解成了普通的水喷淋，这是不对的，柴油发电机房不应用普通的水喷淋系统来灭火。按照规定，可燃油油浸电力变压器、多油开关室宜设水喷雾或气体灭火系统，而现实高层民用建筑中大多数高、低压变配电室是采用无油干式变压器及开关，是否也应该采用水喷雾或气体灭火系统呢？这要根据工程造价综合考虑，采用水喷雾或气体灭火系统是高标准要求，许多工程的高、低压变配电室采用气体灭火系统也是可以的。

2.5 消防水池是否需设取水口

按照规定，供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井。规范没有规定什么样的消防水池才供消防车取水，使许多设计者把握不准。笔者认为，应该分以下三种情况考虑：①如果消防水池在消防车的吸水高度（6m）内，不管消防水池是否储存了室外消防用水量，都应设置取水口。因为设置水泵接合器的目的之一就是以备消防泵无法启动时使用。如果消防泵出现故障，消防储备水因无取水口而无法取出，不合理。设消防取水口工程造价增加不多，但完善了消防设施；②如果消防水池不在消防车的吸水高度（6m）内，如设在地下3层的消防水池，而水池又没有储存室外消防用水量，则无需设置消防取水口；③如果水池不在消防车的吸水高度（6m）内，而水池又储存了室外消防用水量，则应设置专用消防取水加压泵，从消防水池内直接取水，向室外专用消防管网供水，取水口可做成室外消火栓的形式，要求取水加压泵1用1备，双电源供电，流量按设计建筑的室外消防用水量计，扬程应至少满足室外消火栓栓口处10m水柱的压力。

2.6 正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓

对于建筑高度不超过100米的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5升/秒，水枪喷嘴口径19毫米，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3米；对于建筑高度超过100米的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0米以下，如果根据公式Sk=（H1—H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4米，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24米，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。通过计算，当层高仍旧取4米，充实水柱取11.3米时，水枪上倾角为14.87°。

2.7 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于两根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

2.8 消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施

《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置N65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

3 结束语

总之，随着《高层民用建筑设计防火规范》的不断完善，对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。及时准确的火灾报警、正确无误的灭火联动、安全可靠的消防电源等内容的消防设计就显得更加重要。

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1 工程概况

大连润德公馆项目位于大连市新开路东，长江路以北，常寿街以南，日新街以西，为沿街地块，项目总用地面积为2450m2，规划用地性质为公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四层为设备用房及停车场，1～4层酒店大堂及宴会厅，5～7层为立体停车场，8层为避难层，9～21层为酒店公寓，22层为避难层，24～33层为住宅式公寓，34层为公建。

2 消防系统

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，防火按一类一级建筑设计，依规范设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、建筑灭火器配置、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。

2.1 水 源

①消防用水由城市自来水单路供水，在用地红线内管网上接出一根DN100的管道引至地下四层消防水池。②因城市自来水为单路供水，为保证供水安全性，室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网。③室内消防用水由消防水池供给。在地下四层设有效容积480m3消防水池两座，内存室内、外消火栓及自动喷洒水量；贴临的消防泵房内设室外消火栓系统两台水泵，室内低区消火栓系统两台水泵，一用一备；低区自动喷水灭火系统两台水泵，一用一备；消防转输供水系统三台水泵，两用一备。④消防转输水箱供水系统：八层设置消防转输水箱，由设于地下四层消防泵房内的消防转输泵组（三台，两用一备）供水。中间水箱设回流管，超过高水位的水回流至地下四层消防水池。⑤在八层及屋顶水箱间内各设置一套高位消防水箱，水箱有效容积为18m3。

2.2 消防水量

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，流量和水压均不能满足系统要求，因此消防系统为临时高压消防给水系统，防火按一类一级建筑设计。①消防水池有效容积：本工程室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间3h；湿式自动喷水灭火系统火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，持续喷水时间1h。消防水池的有效容积应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和，因此在地下四层设有效容积总计为954m3。②8层消防转输水箱有效容积：消防转输水箱内储存30min室内消火栓用水量及1小时自动喷洒用水量，因此消防转输水箱有效容积为180m3。③高位消防水箱有效容积：参照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版），一类公共建筑不应小于18m3。

3 消火栓灭火系统

（1）室外消火栓系统：本项目室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网，环管管径DN200。从市政供水管上接稳压管至环状管网上，接入前设倒流防止器。室外消防供水系统，最不利点消火栓压力不小于10m。室外消火栓将沿首层的消防车道设置，各消火栓间距不超过120m，消火栓距路边不应大于2.0m，距建筑外墙不宜小于5m。采用地下式消火栓。

（2）室内消火栓系统：①消火栓系统分区：消火栓系统的分区原则为消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，因此将室内消火栓系统分成高、低两个供水区域，每个区域又用减压阀分为Ⅰ、Ⅱ两个压力区。地下四层-7层为低区，八层至顶层为高区。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。②减压稳压消火栓设置：消火栓栓口动压大于0.5MPa时采用减压稳压消火栓，本项目地下四层至一层、管道夹层、五层、六层、八层至十六层、二十四层至二十八层均采用减压稳压消火栓，栓口压力调至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系统高、低区各设三套地下室消防水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按规范要求将消火栓安装于各楼层及其消防电梯前室，地下室和明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度为1.1m。消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达任何部位。消防充实水柱长度不小于13m，每根消火栓立管的最小流量为15L/s。

4 自动喷水灭火系统

（1）设计基本参数：①A.地下及5-7层立体停车场：天花板下火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h；货架内置喷头：每个喷头流量1.92L/s，同时作用喷头14个，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h。总流量为55L/s。②一、三、四层净空高度为8～12m，喷洒应按非仓库类高大净空场所设计，喷洒强度6L/min・m2，作用面积260m2，设计流量为35L/s。③一层公寓大堂挑空高度15.2m，设置自动扫描射水高空水炮灭火装置，单个喷头流量5L/s，设置两个喷头，设计流量为10L/s。④地上公寓及住宅：火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为30L/s，持续喷水时间1h。⑤地下一层柴油发电机房及贮油间设水喷雾自动灭火系统，设计喷雾强度20L/min・m2，持续喷雾时间0.4h。

（2）系统分区：《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）中规定为保证配水管道的工作压力不大于1.2MPa，因此将自动喷水灭火系统分为高、低两个供水区域，地下四层-7层为低区，其中地下四层至四层为低区Ⅰ区，管道夹层至7层为低区Ⅱ区；八层至顶层为高区，其中八层至二十二层为高区Ⅰ区，二十三层至顶层为高区Ⅱ区。配水管道的布置已使配水管入口的压力均衡，且各配水管入口的压力均不大于0.4MPa，如有超压，设置减压孔板。

（3）自动喷水灭火系统：①各区自动喷洒系统均由各区的自动喷洒加压泵供水，每区设加压泵二台（一备一用），分别设于地下四层消防水泵房及8层消防转输水箱间内。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。消防水箱出水管与喷洒水泵出水管并联接至报警阀组前。②低区共设6组湿式报警阀，分别设在地下四层消防泵房及4层5层之间管道夹层内。高区共设6组湿式报警阀，分别设在8层消防转输泵房及23层报警阀室内。喷淋系统每个报警阀组控制的喷头数：湿式系统不超过800个。每层各防火分区分别设有信号阀、水流指示器。每个报警阀控制的最不利喷头处设末端试水装置，其他部位可设置试水阀。③水泵接合器：低区设四套地下式自动喷洒水泵接合器，高区设两套地下式自动喷洒水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置两套自动喷洒水泵接合器接力泵。

参考文献

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.

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一.引言

随着我国经济的快速发展，土地资源逐步稀缺，高层建筑已逐渐成为城市建筑的主体，并朝向多功能化、大型化方面发展。高层建筑的出现为城市增加了活力和生机，但同时高层建筑的防火工作也日益严峻。大量的火灾事故证明，在火灾事故中，大多数人员伤亡都是由于吸入烟气造成窒息或中毒死亡，对于高层建筑来讲，由于建筑层数较高，人员逃生设计是否合理直接关系到住户的生命安全。为了最大限度减少火灾事故中的人员伤亡，必须要做好消防防火设计，尤其要做好排烟设计。

二.高层建筑消防防火排烟系统存在的主要问题及原因

1.机械防烟设施方面存在的主要问题。

由于高层建筑消防防火设计中，部分正压送风系统的余压值和送风口的尺寸无法达到规范的要求，导致送风口的实际送风量无法满足设计的需要，门洞位置的风速几乎为零。导致此类问题出现的主要原因包括：（1）选择的风机机型不合理。（2）送风管道的阻力较大，导致风压损失较为严重。（3）送风机风口的位置设置不合理，送风口的设置不符合要求。（4）机械排烟设施的排烟量无法达到规范的要求。（5）未按照规范要求设置机械排烟设施，排烟口和排烟风机未实现联动。（6）机械排烟设施相关部位未按照规范要求进行设置。（7）机械加压送风风量设计不合理。部分单位为减少资金投入，对空间的计算不够严格，导致风量无法满足空间的需要、排烟功能无法达到应有效果。

2.自然排烟设施无法达到排烟要求。

在《高层民用建筑设计防火规范》中指出，建筑高度低于50米的一类公共建筑和高度低于100米的民用住宅，需要设置自然排烟系统。自然排烟系统建造具有经济性，设置较为简单，维护比较方便。但是在高层建筑自然排烟系统设计过程中依然存在较多问题，主要表现在：（1）自然排烟窗位置设置不合理。从自然排烟窗的排烟效果进行考虑，一般要尽量设置在靠近屋墙上部的位置，部分建筑设计中为了保证外墙的美观性，将自然排烟窗口设置在墙的下部或中部位置，由于位置设置不合理，不利于自然排烟效果的发挥。（2）排烟窗的面积不符合设计规范的要求。在《高层民用建筑设计防火规范》规定中，明确规定了排烟窗的开窗面积，在消防设计中设计人员未严格按照规范要求进行实施，计算方法不合理。部分工程将固定窗的面积计入排烟窗面积之内，以至于自然排烟窗的面积不符合规定的要求，导致排烟效果不佳。（3）排烟窗安装不合理，高度位置影响开启的便利性。开启时较为困难，不利于火灾情况下逃生人员展开自救。

3.高层建筑消防防火排烟设计问题产生的原因。

高层建筑消防防火排烟设计出现的各类问题，主要是由于设计过程中设计人员对《高层民用建筑设计防火规范》以及相关规定不熟悉或未严格实施所导致的。在部分设计中，往往将消防排烟系统纳入暖通设计，划为空调系统类。即便在设计中设计了排烟送风系统，通常都和空调系统及通风系统混杂在一起，而未单独绘制施工图。由于对排烟设计的重视度不够，导致高层建筑消防防火排烟设计无法满足高层建筑防火的需要。

三.高层建筑消防防火排烟设计

1.建立独立的防火排烟系统。

高层建筑消防防火排烟系统属于直接接受消防中心控制的独立系统，其自身有独特的功能。系统构造主要包括风井、风管、送风风机、排烟风机、排烟防火阀门、联动系统和风口等设施。将防火排烟系统和空调系统、通风系统独立开来，和气体灭火系统、自动报警系统、喷淋系统平等对待。高层建筑消防防火设计过程中要重视排烟系统，依据建筑设计相关规范和要求，从暖通图中将消防排烟系统独立出来，形成单独的消防防火排烟图。重点做好防火排烟系统的设计，以确保高层建筑防火排烟的实际效果。

2.排烟系统参数的设计。

（1）合理划分防烟分区。高层建筑相关管路一般都是有序且紧密的分布着，为了建筑美观性采用吊顶的形式将消防系统隔离开来。在设计过程中一般都会在吊顶下挡烟垂壁来划分防烟分区。在房间的整体高度中，挡烟垂壁高度约为0.5米左右，所占空间较大。为了建筑装饰的美观，要设置活动型的挡烟垂壁，平常保持收起状态，在火灾时联动自动下垂。设计过程中划分防烟分区时，不得跨越划分的防火分区。

（2）合理选择排烟的方式。

为了满足高层建筑消防防火的需要，确保排烟系统具有较好的排烟效果，要选择合理的排烟方式。结合高层建筑防火需要，可选择机械排烟方式进行排烟，在进风和排烟过程中，能够形成对流循环系统，排烟效果较好。

（3）合理布置排烟口。

高层建筑消防防火排烟设计采用机械排烟系统，其排烟效果主要受到排烟口的位置布置和尺寸影响。由于造成建筑发生火灾时，烟气一般都位于房间的上部，因此要在顶棚平面或者距离顶棚较近设置排烟口，设置的排烟口最小面积应超过0.04。为了避免排烟口过多吸入下部空气，确保排烟量不减少，不宜将排烟口设置在较低位置上。为避免排烟口卷入大量的空气，导致排烟效果的降低，因此要注意排烟口的风速，一般情况下要将排烟口的风速控制在5～9m/s。排烟口布置过程中，为避免排烟口和房间最远点的水平距离过大，导致无法吸入远处的烟气，因此要将排烟口和房间最远点的水平距离控制在30米以下。同时在疏散出口的附近不能设计排烟口。设置排烟口时要确保排烟方向和火灾时人员疏散的方向相反，避免造成火灾发生后人员疏散时吸入大量烟雾。

（4）机械排烟系统设计要点。

机械排烟方式主要包括负压机械排烟方式和全面通风排烟方式两种。高层建筑采用机械排烟系统时，在系统设计过程中，位于房间的机械排烟系统应该按照防火分区进行合理设置，位于走廊位置的机械排烟系统要进行竖向布置，要将机械排烟系统和通风系统、空调系统分开设置。排烟口平时保持关闭状态，应设置自动或手动开启装置。排烟口设置在顶棚上时，同可燃物或可燃构件的距离要保持1米以上。位于防烟分区的排烟口和最远点的水平距离要控制在30米以内。排烟支管上应当设置在烟气温度超过280℃时能够自动关闭的排烟防火阀。设置的排烟风机应保持在280℃内能够连续工作三十分钟。设置机械排烟系统时，应确保任一排烟阀开启时，排烟风机都能够自行启动，以确保排烟效果。

四.结束语

高层建筑消防防火排烟设计是消防防火设计的重点，同时也是保证高层建筑消防安全的重要措施。排烟系统设计时，要合理划分防烟分区，选择合理的排烟方式，合理确定排烟，补风量，做好排烟口的设置，确保排烟系统在火灾中能够发挥正常作用，以确保建筑安全，为人员疏散提供有利条件。

参考文献：

[1]杜毅.高层建筑消防防火排烟设计探讨[J].科技创新与应用 ，2013，（29）：235-235，236.

[2]郭秀艳.高层住宅消防设计探讨[J].消防科学与技术，2013，32（9）：990-992

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中图分类号：TU972文献标识码：A 

引言

当今社会，随着经济和科技的飞速发展，高层和超高层建筑根据依靠其占地面积小和提供空间大的优点，得到飞速的发展。根据统计数据可知，目前我国高层建筑（包括建成使用、正在施工、规划建设）大约有98000多幢，其中，楼层高度超过100米的超高层建筑大概有1100多幢。这些具有标志性的建筑在显示我国经济发展水平的同时也为消防工作带来了更严峻的考验。

1、高层建筑消防安全存在问题分析

1）设计存在先天不足

高层建筑在我国兴起的前期，设计人员没有足够重视消防安全的设计，仅仅按照委托单位的建筑布局、建筑用途进行设计。而且绝大多数的建筑设计没有经过消防部门的审核就投入使用，因此存在很多安全隐患。

2）高层建筑功能复杂多样

高层建筑具有功能复杂多样的特点，主要表现有：使用单位多，不但人员密集而且人口流动性大，各项管理很难落实；使用电器设备多，使得电压载荷过大，配线电路过多，很容易造成电线短路进而引起火灾。

3）火灾扑救难度较大。

高层建筑一旦发生火灾，消防队员使用的救火设备一般很难达到建筑的高度，主要依靠室内的消防设施灭火。由于高层建筑的火灾现场烟雾不易扩散，火势蔓延速度快，一旦火势扩大，室内消防灭火设施不足以灭火，需要消防车补给水量。在灭火的同时还要疏散围困在建筑中的人员，无形中为消防人员增加了难度。

4）居民缺乏消防安全知识

步行楼梯时高层建筑的主要逃生通道，承担着疏散人群的功能，但没有受到足够的重视，往往被杂物堆积，为人员顺利逃生带来了极大地阻碍。对于消防设施完善的高层建筑而言，多数居民未通过教育培训，在起火的初期消防设备没有发挥作用，错过了最佳灭火时机，使得火灾扩散，造成不必要的损失和伤亡。

2、高层建筑消防安全防火设计

国家经委和公安部于1982年底联合颁发了高层建筑的防火设计规范：《高层民用建筑设计防火规范》（简称《规范》）GBJ45-82（施行）。《规范》要求设计人员在对高层建筑设计时，需要根据要求进行防火设计，设计单位要对承接的工程项目的防火设计负责，未达到设计要求的工程不得审批和施工。

设计人员在设计高层建筑的防火时，应重点考虑以下几个方面。

1）总体布局要保证安全畅通

在对高层建筑进行设计时，首先要根据建筑的周围环境，对广场、绿化带和空地进行合理的设计规划。保证火灾发生时，消防车可以顺利的到达火灾现场，同时也要保证从建筑中疏散出来人员可以在安全的场所得到妥善的安置。对于一些有条件的高层建筑，可以合理规划应急车道，一旦发生火灾，消防车辆可以通过应急车道迅速到达火灾现场，为救火赢得宝贵的时间。

2）保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前高层建筑的主体结构主要为钢结构，钢结构具有整体性和稳定性的优点，但耐热性较差，当温度达到 时，钢柱、钢梁就会出现弯曲现象，不能继续使用。

在进行设计时，要根据耐火等级选定构建材料和构造方式。承重墙、柱要采用耐火极限为3小时的非燃烧体材料，梁要采用耐火极限为2小时的非燃烧体材料，同时其钢筋的保护层厚度要大于30mm。在保证主体结构的基础上为疏散人员赢得充足的时间，同时也要采用易于灾后重建的材料。在对内部装修时，隔墙和吊顶等尽量采用耐火性强的材料，家具和陈设用品采用经过防火处理的材料，避免由于家具或装饰品着火引起火势增大的现象。

3）合理划分防火区

在高层建筑火灾中，因有毒气体窒息而死的人数占总死亡人数的70%左右，因此在建筑内部设置防火分区是很重要的。烟气在水平方向的扩散速度约为，垂直方向为扩散速度约为。

对于一、二级耐火强度的建筑，建筑长度超过150m时，要设置防火墙，分区的面积小于，三、四级耐火强度的建筑长度和分区面积分别为100m、和60m、。一、二级耐火强度的高层建筑，分区面积要控制在或之内，地下室面积控制在 之内。防火墙要采用耐火极限为4小时的非燃烧体材料，而且要尽量避免有管道通过防火墙。在没有设置防护墙的条件的建筑中用防火卷帘代替，并用水幕保护。

为了防止火势向周围建筑物蔓延，建筑物之间要有一定的安全距离。高层建筑物由于人员疏散困难，而且高层云梯的工作半径较大，所以高层建筑与周围建筑物的安全距离：一、二级耐火等级要大于13m；三级耐火等级要大于15m；四级耐火等级要大于18m。

4）合理设计安全疏散路线

为了减少火灾伤亡人员，高层建筑在设计时，要合理安排安全疏散路线。考虑到高层建筑火灾烟雾的危害，要设置向不同方向疏散的封闭楼梯间或防烟楼梯间，带有前室的防烟楼梯更利于人员的疏散。对于一些超高层建筑可以利用屋顶空间，从空中疏散围困人员。

在设置疏散楼梯时，要考虑最远的的房间与安全部疏散通道之间的距离，在疏散的道路上要设置紧急照明灯、方向指示灯和安全出口灯等，在有条件的场所可以设置广播，以便及时通知疏散人员疏散方向以及最佳逃生路线，保证围困人员安全快速地撤离危险地区。

5）设置自动消防系统

高层建筑的火灾的防治主要依靠自防自救，自动消防系统的可以完美的实现这种功能。自动消防系统主要包括自动报警系统和自动灭火系统。

一旦高层建筑的火灾探测器（主要有感光、感温和感烟等类型）发现火灾，自动报警系统直接将险情报告给消防中心，消防中心直接派出消防车辆到达火灾发生地，减少了人员报警的时间延误，赢得更多救火时间，把火灾损失和人员伤亡降为最低，在自动报警器向消防中心报警的同时也向高层建筑的管理部门发出火灾警告，管理部门可以在消防部门到达火灾现场之前，组织人员快速有序地撤离火灾现场。在报警的同时，自动灭火器工作，灭火主要以喷水设备为主，在不适宜用水灭火的地方可以采用干粉、二氧化碳等灭火器材，自动灭火系统的主要有两方面的作用：一方面可以在消防部门到达现场之前控制火势发展，防止火势蔓延，有助于消防部门快速地灭火；另一方面，降低了高层建筑用户的财产损失。

为了保证自动消防系统的正常工作，要对系统进行定期的维护和不定期的检查，以便系统能准确及时的发现高层建筑的火灾，减小火灾的损失。

6）加强消防知识的宣传

为了使高层建筑的防火系统更为完善，对居民进行防火知识教育是非常必要的。定期对居民进行防火知识宣传尤其是火灾发生后的逃生方法，同时可以联合消防部门进行火灾演习，提高居民的防火意识以及发生火灾时的逃生能力。在居民集中的公共场所设置火灾知识标牌，让居民在遇到火灾时保持冷静，安全有序地撤离火灾现场，避免踩踏事件的发生。

参考文献：

[1] 张军,周德闯,汪箭.底层设有商业服务网点的高层居民住宅楼消防安全问题研究[J]. 火灾科学. 2013(03)

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1、高层建筑给排水消防设计问题

1.1自动喷水灭火系统设计问题

首先在没有吊顶的场所安装直立型喷头时，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范，而设计人员在设计图纸上布置喷头，通常忽略了施工的实际需求，从而使得设计与施工错位。

其次，没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室的外墙上，一旦发生火灾，即使自动喷水灭火系统会自行启动，所引起的报警声音却不能被相关的人员发现，很有可能造成不必要的财产损失，甚至是人员伤亡。

1.2消火栓系统减压阀设计问题

这个问题往往表现在减压阀的型号选择上，为了避免给排水系统布置过于复杂，设计人员没有采取分区给排水系统，而是选用减压型消火栓，但减压型消火栓相应型号选择不当，对给排水的正常运转起不到任何积极的作用。

1.3高层建筑设计人员观念问题

设计人员的设计思想仅停留在普通的设计理念层面上，譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑，个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用，给建筑的消防安全带来隐患。

2、高层建筑给排水消防设计方法

2.1自动喷水灭火系统的设计

作为高层建筑给排水消防系统的重点，自动喷水灭火系统是在发生火灾时，喷头动作向消防中心显示着火区域位置，此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵并向消防中心报警。该系统的设计应分六个步骤进行：1走道喷头：按照规定要求喷头的数量不大于八个，为解决走道内自喷配水管管径过大的问题，喷头要在配水支管接出，并结合暖通、电力等布置管线。2配水管入口的减压设计：一方面要考虑建筑的高度和水力的损失，另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后进行水泵扬程的计算校核，以此确定入口处的压力，进行减压设计。3末端试水装置的设置：首先根据相关的设计要求，按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号；其次在确定型号后将排水管设计成间接排放，避免排水漏斗的水道气体深入室内。4信号阀的设置：设置的位置应为报警阀出口处，防止给排水的错误操作。5消防增压泵设置：首先是保证增压泵满足一股水柱的流量，其次是将增压泵的扬程控制在适当的距离内，避免扬程过大或过小，若条件允许可适当抬高水箱的位置，也可适当增加增压设施。6供水时报警阀的设置：在启动自动喷水泵之后，报警阀也会跟着启动，但警铃应该安装在管理处或值班室内。

2.2消火栓系统的设计

在高层建筑的消火栓系统设计中，室外消防用水量应按建筑总体积计算，避免把各幢分开，按各幢的体积计算室外消防用水量，未按整个住宅建筑群总体积计算。设计人员要根据厂房体积选择室外消火栓用水量设计参数并严格按照规范的规定：“室外消火栓用水量应按消防需水量最大的一座建筑物或一个防火分区计算”，依此条文进行计算，按规范设定建筑防火设计类别，确定室外和室内消火栓用水量，尽量防止消火栓用水量计算错误，这可能会影响室外消防水池贮水量或室外消防管道管径不足。

在室内消火栓系统设计中，高层建筑可共用消防水池、消防泵及消防水箱，目前常见的问题是乙幢消火栓环状管网由区域内设有消防水源的甲幢供给，乙幢在两根引入管上均设有阀门，每根竖管上下亦设阀，但底部环状管上中间未设一个分段检修阀，若底部环状管某段损坏要进行检修时，必须关闭二路进水，造成整栋楼无消防水源，存在着极大的安全隐患，违反了规范的规定。消防水泵房向环状管供水的加压管不应少于两条，环状管上应分段设阀门，即在两根出水管之间要设阀门，环状管上至少还要再设一只检修阀，保证管路分段，检修时才能向管网供应全部的消防用水。

管网安装完毕应进行强度试验和严密性试验。若因设计人员的失误，在管网出现故障需维修，则无法保证消防用水的需要。另外，消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定，在需减压处设置减压孔板等减压装置，避免消火栓栓口的静水压力过大，引起消火栓损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8Mpa时采取分区给水系统，大于0.5Mpa时则设置减压孔板等减压装置。

2.3地下消防水泵房给排水设计

高层建筑的供水渠道种类较多，除了消防栓系统供水、自动喷淋供水等，还应设置地下消防水泵房及消防水池，以保证足够的水量作为消防储备。地下消防水泵房给排水设计首先是消防水池的设计，如果天然水源或市政给水管道无法满足建筑所需的消防用水量且消防进水管道只有一条，给水管道为枝状，则应设置消防水池，这样才能够保证室内外消防用水的正常供应。

消防用水量需要根据高层建筑的具体情况进行计算。例如按照GB50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》对一类建筑，室外消防用水量为30L/s，室内消防用水量为40L/s，火灾延续时间按3h计；自动喷水灭火系统用水量为30L/s，火灾延续时间按1h计。所以室外消防用水量为324m3，室内消防用水量为540m3，10min消防储水量≥18m3。在对此类高层建筑在做消防给水设计时，首先要将公共生活、住宅及消防用水分开设置，宜采用区域集中室内临时高压消防给水系统，设置地下消防泵房，消防水池容积为540m3，储存3h的室内消火栓用水量和1h的喷淋用水量97m3且应设置18m3的消防水箱一个，以确保火灾初期的消防用水。

消防泵房的设置还应注意：1应在消防水池中设置导流墙，以减少死角，同时通过循环水泵的设置保证池水的循环。2选择消防水泵时，通常是在考虑水泵特性曲线的基础上再进行管道系统特性曲线的考虑，选择水泵时，一是要考虑水泵组的运行综合效果，尽可能选择功率较大的水泵，提高工作效率，并且节约能源；二是水泵在并联时，尽可能使其接近高效段的左边界。3水泵机组安装高度的调速要结合全速运行状态，以提高水泵的运行效率。水泵的防超压设计的目的是在高层建筑需要分区供水时，通过使用多出口的消防泵进行防超压，避免水泵损坏。

3、结论

综上所述，建筑消防给排水系统是建筑投入使用后安全保障的一个重要因素，尤其是高层建筑，对消防设计的要求越来越高，由此不断产生各类问题也越来越多。高层建筑的给排水消防设计与普通多层住宅在消防设计在很多方面有很大的不同，学术界和工程界在一些问题上尚未达成共识，设计时仅仅满足规范是远远不够的。因此，高层建筑给排水系统在进行设计时，设计人员除了要加强工程经验的总结和对国外施工经验的学习外，还要充分了解施工现场的实际情况、管道材料、卫生设备等，必须将消防的理念纳入其中，从建筑安全的角度进行设计分析，只有这样才能较好的处理设计过程中的一些细节问题。遇到各种具体问题时，应进行思考与分析，逐步加深对规范的理解。高层建筑对给排水消防设计施工的质量要求很高，设计时考虑周全一些，会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。

参考文献：

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中图分类号：TU97 文献标识码：A

前言：随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，人们对建筑的质量提出了更细的要求，比如象建筑的给排水与消防设计方面，就对设计人员提出了更为具体的要求，设计人员即要使设计出来的工程符合国家及地方的法规、规范及规程，使工程设计更加合理、更加实际.更加安全.又要尽量地减少设计费用，这就要求设计人员要很好地掌握建筑给排水设计的各项法规、规范及规程，并严格遵守，做到灵活运用。尤其是高层建筑。给排水消防设计的质量关系着人民的生命和财产安全，同时也是高层建筑质量审核中的重中之重。

1、高层建筑消防给捧水工程特点

1.1安全可靠性要求高

在进行高层建筑给排水消防设计时，需要重点考虑的影响因索是对高层建筑消防系统的安全可靠性的高要求。高层建筑火灾隐患较多，而且一旦发生火灾，火势蔓延起来十分迅速，导致救火较为困难，因此确保层建筑消防系统的安全可靠性是给排水消防设计的关键。考虑

到当前我国国情，目前给排水消防系统设计应将自救放在首要位置进行考虑。

1.2 静水压力大

在进行高层建筑给排水消防设计时，另—个需要重点考虑的—个影响因素是高层建筑的静水压力。同普通低层建筑不同，高层建筑静水压力非常大。若采用常规的单区供水，可能无法保证使用效果，而且管道和配件也较为容易被损坏。

1.3 管道机械强度高

相对于普通低层建筑，高层建筑的排水管道较长，且排水量要求也较高，因此在使用过程中管道内部的压力变化很大。在高层建筑给排水消防设计时，要保证消防系统的排水能力，同时又要确保管道内压力稳定。基于以上几点，高层建筑的给排水消防系统的管道应选用

机械强度高的材料。

2、高层建筑给排水消防设计常见的问题

2.1 设计人员的观念问题

高层建筑不同于普通建筑，而前者设计人员的设计思想往往仅仅停留于普通的设计理念层面上。譬如建筑给排水布局缺乏消防安全的考虑，个别建筑未经过消防审核及验收就投入使用，给建筑的消防安全带来隐患。

2.2 消防给水管网试压问题

消防给水管网的施工是按照试漏检修和强度试验两个步骤进行的。但目前在管网试漏检修和强度试验方面，大多数不符合设计规范要求，给排水系统的正常运行带来很大隐患。

2.3 自动喷水灭火系统设计问题

首先是在没有吊顶的场所安装直立型喷头的时候，按照有吊顶的规范布置，导致喷头与梁的距离不符合规范。而设计师在设计图纸上布置喷头，通常忽略了施工的实际需求，从而使得设计与施工错位。另外一个方面是没有将自喷系统的水力警铃设置在公共通道或值班室

的外墙上，一旦发生火灾，即使自动喷水灭火系统会自行启动，所引起的报警声音却不能被相关的人员发现，很有可能造成不必要的财产损失，甚至是人员伤亡。

2.4消火栓系统减压阀的设计问题

这个问题往往表现在减压阀的型号选择上，为了避免给排水系统布置过于复杂，设计师没有采取分区给排水系统，而是选用减压型消火栓。但减压型消火栓相应型号选择得不当，对于给排水的正常运转起不到任何积极的作用。

3、高层建筑给排水的消防设计方法

3.1地下消防水泵房给排水设计

高层建筑的供水渠道种类较多，除了消防栓系统供水、自动喷淋供水等，还应设置地下消防水泵房及消防水池，以保证足够的水量作为消防储备。地下消防水泵房给排水设计首先是消防水池的设计。如果天然水源或者市政给水管道无法满足建筑所需的消防用水量，且消

防进水管道只有一条，给水管道为枝状，就应设置消防水池，这样才能够保证室内外消防用水的正常供应。消防用水量需要根据高层建筑的具体情况进行计算。例如按照《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95（2005年版），对于一类建筑，室外消防用水量为30L/s，室内消防用水量为40L/s，火灾延续时间按3小时计；自动喷水灭火系统用水量为30L/s，火灾延续时间按1小时计。故室外消防用水量为324m3，室内消防用水量为540m3，10 分钟消防储水量不应小于18m3。在对此类高层建筑在做消防给水设计时，首先要将公共生活、住宅及消防用水分开设置，宜采用区域集中室内临时高压消防给水系统，设置地下消防泵房，消防水池容积为540m3，储存3小时的室内消火栓用水量和1小时的喷淋用水量97m3，且应设置18m3 的消防水箱一个，以确保火灾初期的消防用水。

消防泵房的设置还应注意：

（1）应在消防水池中设置导流墙，以减少死角，同时通过循环水泵的设置保证池水的循环。

（2）选择消防水泵时，通常是在考虑水泵特性曲线的基础上，再进行管道系统特性曲线的考虑。选择水泵的时候，一是要考虑水泵组的运行综合效果，尽可能选择功率较大的水泵，提高工作效率，并且节约能源，二是水泵在并联的时候，尽可能使其接近高效段的左边界。

（3）水泵机组安装高度的调速，要结合全速运行状态，提高水泵的运行效率。再次是水泵的防超压设计，目的是在高层建筑需要分区供水的时候，通过使用多出口的消防泵进行防超压，避免水泵损坏。

3.2自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统是高层建筑给排水消防系统的重点之一，此系统的设计，笔者认为应分成六个步骤进行分析。

（1）走道喷头

按照规定要求，喷头的数量在8个或者8个以下，为了解决走道内自喷配水管管径过大的问题，喷头要在配水支管接出，并结合暖通、电力等布置管线。

（2）自动喷水灭火系统配水管入口的减压设计

一方面要考虑建筑的高度和水力的损失，另一方面应在自动喷水灭火系统平面布置后，进行水泵扬程的计算校核，以此确定入口处的压力，进行减压设计。

（3）自动喷水灭火系统末端试水装置的设置

首先根据相关的设计要求，按照试水接头出水口的流量系数确定自喷末端试水装置的型号。其次在确定型号之后，将排水管设计成间接排放，避免排水漏斗的水道气体深入室内。

（4）信号阀的设置

设置的位置应为报警阀出口处，防止给排水的错误操作。

（5）消防增压泵设置

首先是保证增压泵满足1股水柱的流量，其次是将增压泵的扬程控制在适当的距离内，避免扬程过大或者过小。如果条件允许，可适当抬高水箱的位置，也可适当增加增压设施。

（6）自喷供水时报警阀的设置

在启动自动喷水泵之后，报警阀也会跟着启动，但警铃应该安装在管理处或者值班室内。

3.3 消火栓的设计

建筑物室内消火栓一般包括：消火栓箱、消火栓、水带接扣、消防水带、消防水枪。在消防电梯前室设置的消火栓，应保证每一层有两股水柱同时到达室内任何部位。另外，消火栓给水系统中应按照规范规定和设计要求，在需减压处设置减压孔板等减压装置，避免消火

栓栓口的静水压力过大，造成消火栓的损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8MPa时，应采用分区给水系统，大于0.5MPa时，则应设置减压孔板等减压装置。例如一商住综合楼设计室内消火栓消防用水量为40L/s，室外消防用水量为30L/s，火灾延续3小时，室内消防用水量由消防加压水泵和屋顶水箱联合供给。屋顶消防水箱储存18m3的消防用水量，在消防水箱间内设置2台稳压泵（一用一备）及1个气压水罐以确保室内消火栓正常供水。消火栓的数量要根据消防用水量和建筑的特点进行规定，另外，高层建筑消防电梯间前室必须设置消火栓，防烟楼梯间前室也应设置消火栓。

结束语:

随着时间的推移，城市中心区域建筑大部分为高层建筑。高层建筑的数量一方面反映了城市的繁荣程度，也给城市留下了火灾隐患。近年来也发生了高层建筑发生火灾，造成了巨大生命财产损失。确保高层建筑的消防安全，符合消防给排水设计是高层建筑设计必须达到的要求。因此设计人员对消防给排水给予高度重视，在设计过程中不断积累设计经验，吸收以往事故的经验教训，学习吸纳国内外先进的设计理念，进一步推动高层建筑消防给排水设计的不断发展进步。

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（11）

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前言：近几年来，我国建筑业发展迅速，高层建筑不断涌现，高层建筑成为了一个城市繁荣度的重要体现，由于高层建筑的自身特点，导致其也存在着不少缺陷，火灾就是高层建筑中常见灾害之一，据全国火灾统计，建筑火灾造成的人员伤亡和财产损失所占比重最大， 因此，做好高层建筑消防设计工作是必要的，笔者就其消防设计进行了一番探讨工作。

1 高层民用建筑火灾主要成因分析

1. 1 消防设计措施不全、先天不足

国家出台的《高层民用建筑设计防火规范》， 为高层建筑的消防安全提供了规范保证。但此前一些老式的高层建筑在消防设施设计上存在先天缺陷， 不符合国家现行的《建筑设

计防火规范》要求。部分建设单位干扰设计片面地根据满足自身需要和人为设想要求设计建筑布局， 相当一部分高层建筑设计未经消防审核、验收就开工建设并投入使用。一些单位未设火灾自动报警和自动喷水灭火系统，疏散楼梯间不符要求等问题带有一定的普遍性，这些问题形成后就成了极难整改的痼疾， 成为重大火险隐患。

1. 2 消防设审不严、施工质量不高

建筑消防设计审查工作，作为建筑设审中的一项十分严格的工作。然而， 一些地区， 三边工程较为普遍， 建设单位为节省投资， 在施工过程中，边设计边施工，边施工边报审，审核未通过，工程已经建了一大半， 造成建筑消防安全隐患。一些高层建筑的施工方资质较低， 人员流动性大， 业务水平低， 特别是建筑消防工程的施工； 一些中标单位挂靠消防资质， 而施工仍然是原班人马，造成工程施工质量粗劣； 有些施工队伍为了赚取利润，暗地更改图纸， 在施工中偷工减料，影响建筑耐火性能， 以劣质次品充当合格消防产品， 给工程带来重大火灾隐患。

1. 3 建筑消防管理不规范

在高层建筑的长期使用过程中，人们往往忽视了对消防系统的管理与维护。现代高层建筑一般都设有火灾自动报警、自动灭火、自动防排烟系统等。发生火灾时， 上述系统均应做到联合动作。然而， 由于管理人员重视不够， 没有坚持对消防系统进行管理与维护， 致使前期大力投资的消防设施老化、损坏， 形同虚设。等到发生火灾时， 消防系统无法发挥其应有作用。高层建筑的疏散楼梯按国家消防技术规范的要求应设有防烟楼梯或封闭楼梯，疏散通道上的防火门上装有闭门器， 靠闭门器的作用防火门平时关闭，火灾时既方便逃生，又能有效地阻断烟气。然而， 有些高层建筑中的住户为了方便， 将疏散通道上的防火门人为地敞开或是堆上物品，一旦发生火灾， 大量的有毒浓烟就会沿楼梯间扩散到上层，使人员无法通过楼梯疏散到地面。

2 高层民用建筑安全设计隐患

2. 1 高层住宅避难层空白

《高层民用建筑设计防火规范》规定： 建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层。专家指出，高层建筑发生火灾时，若超过消防云梯车能够达到的高度， 从大楼外面施救的可能性很小， 一般要依靠自救。建筑高度超过100m的旅馆、办公楼和综合楼等公共建筑， 由于楼层很高，人员很多，尽管已设有防烟楼梯等安全疏散设施， 火灾时其内人员仍很难迅速地疏散到地面。因此， 对超高层公共建筑在其适当楼层设置供疏散人员暂时躲避火灾和喘息的一块安全区即避难层或避难间， 是极为重要的。据调查， 国内建成的许多超高层公共建筑都设置了避难层（间）， 一般是与设备层、消防给水分区系统和排烟系统分区有机结合设置。然而， 规定并没有对高层住宅的避难层作类似规定， 导致高层住宅避难层设置出现空白，存在极大消防隐患。

2. 2 消防取水口的设置及消火栓间距确定模糊

供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井。规范没有规定什么样的消防水池才供消防车取水， 使许多设计者把握不准。笔者认为出于三种情况考虑：

1）如果消防水池在消防车的吸水高度（ 6m）内， 不管消防水池是否储存了室外消防用水量， 都应设置取水口。因为设置水泵接合器的目的之一就是以备消防泵无法启动时使用；

2）如果消防水池不在消防车的吸水高度（ 6m）内， 如设在地下三层的消防水池， 而水池又没有储存室外消防用水量， 则无需设置消防取水口；

3）如果水池不在消防车的吸水高度（ 6m）内， 而水池又储存了室外消防用水量， 则应设置专用消防取水加压泵， 从消防水池内直接取水， 向室外专用消防管网供水， 取水口可做成室外消火栓的形式，要求取水加压泵1用1备，双电源供电， 流量按设计建筑的室外消防用水量计， 扬程应至少满足室外消火栓栓口处10m水头压力。

2. 3 二类高层住宅消防通道的设计不明确

《高层民用建筑设计防火规范》规定， 除无可燃物的设备层外， 高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，且消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火枪的充实水柱同时到达。因此， 对于此类的商业服务网点有两种情况， 一种为仅底层设有商业服务网点，那么如果每隔间内都设两个消火栓箱， 不仅投资巨大， 而且还会造成不必要的浪费。有些设计人员采用门双阀双栓消火栓， 放置于两分隔墙的中间， 这样虽然保证了同层任何部位有两个消火枪的充实水柱同时到达的要求， 但是笔者认为这种做法不可取。首先， 不满足商业服务用房中对于/不开门窗洞口隔墙与住宅和其他用房完全分隔的规定； 其次， 这种做法增加了不安全因素。因此， 对于此种商业用房， 可在每个隔间内设置自救式消防卷盘， 对初期火灾可自行扑救； 另一种为一、二层均为商业服务网点，可考虑在每层楼梯处各设一个消火栓，上下共用， 也可满足规范要求。在高层建筑设计中，还应按规定： 除18层及18层以下， 每层不超过8户，建筑面积不超过650m?， 设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅以及顶层为外通廊式住宅的高层建筑，通向屋顶的疏散楼梯不宜少于两座， 且不应穿越其他房间， 通向屋顶的门应向屋顶方向开启。

结束语：高层民用建筑火灾事故研究工作， 是一个巨大的社会课题，有待各专业人员的共同研究。高层建筑的发展，是社会必然趋势，相信通过设计和施工人员的共同努力，高层建筑中面临的种种问题都会被解决，高层建筑消防设计工作一定会越做越好。

参考文献：

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1 引言

高层建筑的消防设计是一项多专业相互配合的复杂工程。高层建筑建筑面积大、人员密度高、各种电气线路系统布局日趋复杂，因设计、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。当高层建筑发生火灾时，火势的蔓延速度非常快，由于扑救难度大，人员疏散较为困难，往往会造成较大的人员伤亡。因此高层建筑的火灾早期报警和消防极为重要，它不仅可将火灾消灭在萌芽状态，还可为安全撤离和人员的救援赢得宝贵的时间。所以，高层建筑消防电气设计作为高层建筑工程综合设计的重要组成部分，已越来越多地得到专家和学者的关注。

2 高层建筑电气设计应遵循的规范和主要内容

2.1 规范

高层建筑消防减灾电气设计应严格执行国家相关法律法规以及GB 50045-2005《高层民用建筑防火设计规范》、GB 50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》以及JGJ／T 16-2008 《民用建筑电气设计规范》等设计规范。

2.2 主要内容

2.2.1用电负荷的计算

电力负荷参数是整个高层建筑供电设计的重要依据，通常采用负荷密度法和需要系数法进行计算，计算结果的准确与否，对设备种类、型号的经济合理的选取与高层建筑的安全可靠运行，起着决定性的作用。

2.2.2 供电电源的选择

为保证供电的可靠性，要求高层建筑应按照负荷大小及当地电网条件，具备两个或两个以上独立电源。两路独立电源采用同时供电，互为备用的运行方式。另外，应配备应急备用柴油发电机组，要求停电时，15s内可自动恢复供电，保证、电脑、消防、电梯等设备的用电。

2.2.3 高低压配电系统的设计

高层建筑高压配电系统，通常采用两路独立的l0kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，且互为备用。高压系统及低压干线采用放射式系统的配电方式；楼层配电则选择混合式系统。

2.2.4 主要设备的选型

高压开关柜。高层建筑的变配电室通常设在主楼的地下层，不宜采用用于高压的油断路器，而应根据高层建筑地下室的标准，选用具有防止带负荷拉、插主回路隔触及防止误分、误合断路器等“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜；

电力变压器。根据防火设计规范要求，高层建筑的主楼不允许装设大容量的油浸电力变压器；

低压配电屏。国外低压配电屏的结构设计大都采用抽屉式，对于大容量的出线，则设计成手车式。做应急备用电源使用的应急备用发电机组，传统设计中多采用柴油发电机组，近年国外高层建筑已开始采用体积小、重量轻、反应速度快、故障率低的燃汽轮发电机；

电气照明设计。包括光源选择、照度计算、灯具造型与布置和照明配电线路敷设等。照明设计应与建筑装饰相互配合，在使用功能及艺术意境方面力求完美和统一。

此外，变电所位置的确定、防雷与接地、电梯等设备的选型也是高层建筑电气设计的主要内容。

3 火灾自动报警系统

3.1 探测器

探测器是高层建筑消防自动报警的眼睛，它可将火灾信号快速传递到报警控制器，并发出警报信号。设计时应依据《火灾自动报警系统设计规范》的规定、根据房间高度、相对湿度等进行探测器的选型和布设。

报警探测器与控制器应选用同一个生产厂家的产品；

以独立的房间划分火灾探测区域，要求每个房间应至少设置一只探测器；

在敞开或封闭的楼梯间、走道、管道井、夹层等场所均应设置探测器；

探测器总数的确定：

高层建筑通常采用感烟和感温探测器，一个探测区域所需设置的探测器，其数量计算公式如下：

…………………………………… ….(1)

式中：N一探测器数量(只)，取整数；

S一该探测区域的面积(m2)；

A一探测器的保护面积(m2)；

K一修正系数。见表1。

表1 探测器数量计算公式修正系数表

修正系数 特级保护对象 一级保护对象 二级保护对象

K 0．7～0．8 0．8～0．9 0．9～1．0

全部探测区域的探测器的总和即为该高层建筑所需配置的探测器总数量。

3.2 报警控制器。

消防报警控制器是消防自动报警系统的中枢。火灾发生时，它可立即发出火警信号并启动相应的消防设备。

报警区域的划分按照建筑物的保护等级、耐火等级等进行合理正确的划分；

火灾报警控制器的配置，应满足整个高层建筑火灾自动报警系统的工作要求。包括处理报警信息、故障信息，并能根据火警信息，及时启动消防联动设备。

4 联动控制系统

GB 50045-2005《高层民用建筑防火设计规范》明确要求，建筑物应具备消防联动控制系统，现对电气设计主要联动控制设备分别加以介绍。

4.1 防排烟控制系统

防、排烟设计是高层建筑防灾的必要组成部分，防、排烟控制系统的作用是防止烟气侵入或扩散到安全疏散通道，它由正压送风机、排烟风机等组成。发生火灾时，感烟探测器发出报警信号，通过火灾自动报警系统开启防排烟控制系统，使通风、空调机自动停止。

4.2 消火栓控制系统

消火栓控制系统的控制电源电压等级为直流24 V，设计中多采用独立电源。消火栓按钮有向消防控制室报警并申请启动消防水泵的作用。它可直接启动消防水泵，当火灾发生时，按动任一消火栓按钮均可动作启动消防水泵，这时该防火分区内所有消火栓上的指示灯均开启，告诉消防人员该区消防水泵已启动。

4.3自动水喷淋系统

高层建筑应分别设置自动喷水系统。发生火灾时，当温度达到喷淋头表面破碎温度时，喷淋管网中的压力水即自动喷出，并通过自动报警系统的联动模块，向消防控制室报警并申请启动喷淋水泵。设计中应注意不可仅以水流指示器的动作信号作为启动喷淋水泵的命令，而应采用报警阀压力开关与水流指示器同时动作才能启动喷淋水泵的设计方式。

4.4 火灾事故广播系统

高层建筑应配有专用的广播扩音机、音频传输网络及扬声器等独立的火灾事故广播系统。避难层内需另外配置一套与消防控制室相连的、独立的火灾事故广播系统。

4.5 电梯控制系统

高层建筑应特别注重电梯控制系统的设计。当发生火灾时，通过火灾自动报警系统联动模块所发出的指令，可将电梯全部降到首层，自动切断电源，并将信号反馈至消防控制室，供消防人员使用。

此外，防火卷帘、防火门控制系统、消防电源和疏散照明系统、消防专用电话系统、非消防电源的联动断电等也是高层建筑消防减灾电气设计的重要内容。

5 结论

综上所述，高层建筑电气设计应严格遵循标准规范和设计要求，不断提高消防电气的设计水平，确保高层建筑火灾来临时，消防设备的可靠运行，最大限度地保护人民的生命和财产安全。

参考文献：

[1] GB 50045-2005，高层民用建筑防火设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.

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中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

0.引言

随着经济的快速发展，建筑向高层发展的速度也随之加快。在高层民用建筑中， 完善合理的电气防火设计能够有效的避免发生电气事故火灾，同时如果一旦发生火灾， 也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行， 及时有效的疏散人员、物资和控制火势的蔓延。火灾自动报警及消防联动系统，是人们为了火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾作斗争的有力工具。研究高层建筑的火灾自动报警设计，是保证高层建筑安全使用的重要内容。

1 高层建筑火灾特点

1.1 火势凶猛且蔓延极快现代高层建筑装修材料以及建筑内的办公设备大量为有机材料或可燃易燃物，这些材料一旦着火，容易引起火灾的猛烈燃烧及高速蔓延。烟囱效应，一旦高层建筑发生火灾，整个建筑犹如一个竖立的大烟囱，将火、烟向上抽，加快了火势的纵向蔓延。建筑内的楼梯间、各种竖井、天井、空调风道、建筑外墙的窗户等都是火灾蔓延的途径。风速也是建筑的火灾蔓延重要因素，高层建筑越高，风速越快，一旦发生火灾，就会造成火灾的快速蔓延。

1.2 人员疏散困难高层建筑是人员密集场所，疏散垂直距离远，人员疏散时间长，火灾时仅依靠疏散通道进行人员疏散到安全区域，十分困难。再加上火灾时烟雾影响，人员慌乱，更增加了疏散难度。

1.3 火灾扑救困难高层建筑扑救外部设施主要依靠消防云梯、灭火水枪，但受到建筑高度，周围环境限制及火灾时难以接近因素的影响，灭火能力大大减弱，并且由于火势快，等消防人员到达现场，火灾已蔓延开来。因此主要依靠建筑内部的消防灭火设施进行扑救。由以上特点可以看出，高效的自动消防系统在高层建筑火灾的预防及扑救十分重要，对火灾的早发现，早扑灭起着决定性的作用。

2 保护对象的分级及消防系统形式的选择

2.1 保护对象分级根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，按照保护对象的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级。

2.1.1 超高层建筑为特级保护对象，应采用全面保护方式。

2.1.2 一类高层类建筑为一级保护对象，应采用总体保护的方式。

2.1.3 二类高层建筑为二级保护对象，应采用区域保护方式，对于重要的二类建筑也可以采用总体保护方式。

2.2 系统形式的选择火灾自动报警系统分为区域报警系统，集中报警系统，控制中心报警系统三种形式。区域报警系统宜用于二级保护对象，该系统可设置消防联动控制系统；集中报警系统宜用于一级和二级保护对象，该系统中应设置消防联动控制系统，集中火灾报警控制器应能显示火灾报警部位信号和控制信号，亦可进行联动控制。控制中心报警系统宜用于特级和一级保护对象，系统应能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。

3 火灾自动报警系统的具体设计要求

3.1 探测报警区域的划分一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成，对于高层建筑，一般可按楼层划分报警区域，如楼层面积较大，可按防火分区划分报警区域。设计时应根据建筑的用途和性质进行考虑。出于对回路容量、总线隔离器的设置、电源布线等问题的综合考虑， 一个报警区域不宜过大，避免由于回路容量过于庞大、总线隔离器设置不合理而不能充分的保护探测器、电源回路所控制动作执行元件过多从而降低系统可靠性的情况发生。

3.2 火灾探测器的选择及设置火灾探测器的种类较多，常用包括感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、可燃气体探测器、烟温复合探测器及线性火灾探测器等。探测器的选择应根据探测区域内可能发生的初期火灾的形式和发展特征、房间高度、环境条件以及可能引起误报的原因等因素来决定。高层建筑一般场所采用感烟探测器，车库、开水间等场所采用感温探测器，对有气体消防灭火场所，如发电机房、变电所、计算机房场合采用感烟、感温探测器组合，在无遮挡大空间宜选择红外光束感烟探测器，在电缆隧道、电缆竖井、电缆桥架、配电装置、变压器等处宜选择缆式线型定温探测器， 这些细节的考虑都能有效的提高报警系统的可靠性。

3.3 手动报警按钮的设置手动报警按钮一般设置在公共活动场所的出入口处，比如楼梯间出入口，疏散通道出入口等。每个防火分区应至少设置一个手动报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动报警按钮的距离不应大于30m，并应注意应设置于明显的和便于操作的部位。

3.4 火灾警报装置结合高规及民规，设置火灾报警系统的场所应设置火灾警报装置。每个防火分区至少设置一个火灾警报装置，其位置宜设在各楼层走道靠近楼梯出口处，确保楼梯及走道都能听到装置报警信号。火灾应急广播及火灾警报装置应采用分时播放控制，先鸣警报8～16S，间隔2～3S后播放应急广播20～40S，再间隔2～3S依次循环进行直至疏散结束。

3.5 火灾应急广播区域报警系统的建筑可不设应急广播系统，集中报警系统宜设置火灾应急广播，控制中心报警系统应设置火灾应急广播。现代高层建筑中的商场、医院、旅馆、高级写字楼一般设有背景音乐、广播系统，火灾应急广播可与其共用，火灾时应能在消防控制室将公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态，对于有开关或音量调节器控制的扬声器，应采用三线制配线，强制火灾应急广播开放。火灾时广播一般设置每层一路，当地下某层火灾时，启动地下各层及地面首层广播，首层火灾时，启动本层、二层及地下各层广播，二层以上火宅时，启动本层及相邻层广播。

3.6 消防专用电话消防专用电话应用于火灾时消防通信指挥，要求其网络应为独立的消防通信系统，不能与其他通讯系统共用。消防控制室应设置消防专用电话总机，电话分机或塞孔的设置应符合下列要求：(1)特级保护对象的各避难层应每隔20m设置一个消防专用电话分机或塞孔。(2)设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔。(3)下列部位应设置消防专用电话分机：消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其它与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房。消防电话系统一般有总线制和多线制两种型式。对于总线制电话系统，可将同一楼层或防火分区内的所有电话塞孔并联，通过总线电话接口模块接入电话总线，其余总线消防电话分机直接接入电话总线，电话总线一路接入总线电话总机。对于多线制电话系统，同一楼层或防火分区内的所有电话塞孔并联作为一路接入电话多线制总机，其余电话分机一部一路接入电话多线制总机。

3.7 漏电火灾报警系统在所有火灾起因中，电气火灾居首位。根据公安部消防局电气火灾原因技术鉴定中心的资料，电气火灾大部分是由电气线路接地电弧性短路引起的，因此设置漏电火灾报警系统能够及时发现电气线路的漏电故障，避免大部分火灾的发生。根据高规及民规的规定，保护对象为特级的建筑物的配电线路，应设置漏电火灾报警系统，除住宅外保护对象为一级的建筑物的配电线路宜设置漏电火灾报警系统，对保护对象为二级的建筑物或住宅，可采用独立型独立式剩余电流动作报警器，不设置独立系统。漏电火灾报警系统一般由剩余电流动作报警器、传输总线、漏电火灾报警控制器组成，其应具有如下功能：(1)探测漏电电流、过电流等信号，发出声光信号报警，准确报出故障线路地址，监视故障点的变化。(2)储存各种故障和操作试验信号，信号储存时间不应小于12个月。(3)切断漏电线路上的电流，并显示其状态。(4)显示系统电源状态。剩余电流动作报警器分独立式和非独立式两种，一般安装于各个楼层配电箱的进线处。对于配电回路较少的二类高层建筑，一般可采用独立式剩余电流动作报警器，并通过消防编码模块接入火灾自动报警系统；对于一类高层建筑和配电回路较多的二类高层建筑，由于报警点数较多，应采用非独立式剩余电流动作报警器，通过传输总线将各报警器连接至漏电火灾报警控制器，形成独立的总线式报警系统。漏电火灾报警控制器一般安装在消防控制室或值班室。

结语高层建筑的消防设计是一项复杂的系统工程，电气人员在设计时应与建筑、给排水、通风空调等专业密切配合，选择合理的设计方案，在火灾初期及时准确报警，灭火时正确控制各种相关设备的启、停，最大限度的发挥火灾自动报警及联动系统的作用，把火灾损失降到最低。

参考文献

[1]GB 50096-1999，住宅设计规范[S].

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随着我国社会主义市场经济的迅速发展，城市化进展迅猛，大城市、超大城市不断出现，城市中各种功能的大型建筑、高层建筑和超高层建筑以及地下建筑不断涌现。在各种防火条件大体相同的条件下，高层建筑比多层建筑、单层建筑火灾危害性大，并且高度越高，其危害性会相应增大，容易造成重大财产损失和人员伤亡事故。

一、对自然排烟方式的限制条件不理解

由于城市用地的紧张，导致建筑高度很自然地在增长，一类高层公共建筑，超高层住宅楼随处可见。为了节省投资，一些开发商及设计人员对建筑高度超过52m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑，其防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室的防烟设施设计采用自然排烟方式，而未设置机械防烟设施。其实规范已明确规定建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室、由于受外界的自然环境影响，不应采用自然排烟方式，应按照《高规》第8.3.1条之要求设置防烟设施，才能保证建筑内部的高温烟气顺利到室外空间。

二、排烟阀安装位置不对

由于施工人员对排烟阀的作用不理解，认为与送风阀什么两样，造成排烟阀经常被很规矩地安装在墙面的正中位置。其实排烟口的设计、安装是有明确要求的，如排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米，设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0米。

三、防烟楼梯间与防烟前室共用正压送风系统的设计有缺漏

在有的设计图纸中，当防烟楼梯间及其前室（非与消防电梯合用前室）均不具备自然排烟条件时，防烟楼梯间及前室分别设置了正压送风。根据《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）第8.3.1.1条规定：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风的防烟设施，其不具备自然排烟条件的前室可以利用楼梯间送风的余压达到规范要求，无需再设置正压送风，从而满足经济合理要求。但实际的工程中，许多设计人员或施工人员，都忘了在楼梯与前室之间设计、安装一个余压阀，导致实际上楼梯间的风压无法进入前室，造成楼梯间的风压太大，影响到疏散，而前室只靠楼梯防火

四、不具备自然排烟条件的封闭楼梯间未采取防烟设计

《高规》第6.2.2.1条规定：封闭楼梯间当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置，《高规》同时规定了防烟楼梯间的设计要求，其中《高规》第6.2.1.1条规定防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊，《高规》第8.3.1.1条规定不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置机械防烟设施。而实际工程中，尤其是一些大型商场中设在中部的封闭楼梯，为节省投资，增大商场使用面积，许多未按规范设正压送风并增设前室。

五、合用前室因管理不到位而形同虚设

目前有许多建筑为了提高使用面积，采用消防电梯与客梯合用，消防电梯前室与防烟楼梯前室合用，采用常闭防火门。这种工程投用后，往往造成前室的门为了行人的方便而常开着，甚至是防火门的闭门器被拆除，防火门被拆除，导致防烟前室不防烟。因此，笔者建议尽可能不采用这种设计，如要采用，则防烟前室的门应设计为常开的防火门，火灾时通过联动电磁阀来关闭防火门，进而真正起到防烟前室的防烟作用。

六、长度超过20米内走道未设机械排烟设施

在很多工程审核，验收中，经常发现内走道长度超过20米，或仅一侧设置可开启外窗的内走道均未设机械排烟设施。而《高规》第6.1.15条规定除设有排烟设施和应急照明者外，高层建筑内的走道长度超过20m时，应设置直接天然采光和自然通风的设施，自然通风主要靠热压（烟囱效应）或者气压作为驱使力，上述的内走道则不具备自然通风要求。另外当上述走道长度超过30米时，走道最尽端距防烟分区排烟口（可开启外窗）也必定超过30m，也不符合《高规》第8.4.5条“防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30米”的规定。应考虑在走道另一侧设置一个与外界相连的通风口，如条件不允许，则只能设置机械烟口。

七、作为自然排烟用途的排烟窗设置的形式、位置及开窗面积不准确

在有的工程中，设计人员将平时做为通风用的自然排烟窗设置为固定窗或者设置类似玻璃墙的半开窗、斜开窗，其设置的形式和位置均不利于自然排烟。应改用直接可对外开启的排烟窗。另需注意，开窗面积应满足《高规》第8.2.2条规定的可开启的外窗面积，不应包含固定窗面积和推拉窗打开时另一半的面积。

八、分段后的疏散楼梯间的下段未设置正压送风系统

《高规》第6.2.8条规定：地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间，当必须共用楼梯间时，应在首层与地下层或半在下层的出入口处，设置耐火极限不低于2.0小时的隔墙和乙级防火门隔开，并应有明显标志。由于此条规定，所有的高层建筑的疏散楼梯间均分成上下两段，但由于设计院的各专业的独立性很强，如建筑与暖通专业未勾通好，则很经常地出现地下部分的疏散楼梯在设计或施工上遗漏了正压送风系统。

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中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

前言

随着我国经济的快速发展, 城市化发展加快,高层建筑设计已经成为主流。就目前而言，高层建筑内部功能日趋复杂,建筑本身火灾危险性也相应增加，许多高层建筑都不同程度地存在着火灾隐患。由于高层建筑消防设计人员在消防设计上还存在着认识上的偏差，使得高层建筑消防设计的现状不容乐观，高层建筑火灾事故时有发生，加强高层建筑消防设计势在必行。如何进行高层建筑消防设计是当前高层建筑消防关注的焦点。因此，研究高层建筑消防设计具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对高层建筑消防设计进行了相关思考。

一、当前高层建筑消防设计存在的问题

当前，高层建筑消防设计还存在着诸多亟待解决的问题，这些问题主要表现在合用前室的管理不到位、封闭楼梯间未设计防烟、高层建筑给水系统超压、以及供水管与消防管不协调四个方面，其具体内容如下：

1.合用前室的管理不到位

合用前室的管理不到位，是当前高层建筑消防设计存在的问题之一。在高层建筑消防设计中，往往忽视了合用前室在消防设计中的重要性，很多建筑为了提高建筑的使用面积，采用消防电梯与客梯合用,消防电梯前室与防烟楼梯前室合用,采用常闭防火门，这些常闭式防火门有些打开后不能自动闭合，一旦发生火灾，起不到阻挡烟雾的防火作用，导致防烟前室不防烟。

2.封闭楼梯间未设计防烟

封闭楼梯间的设计是高层建筑消防设计的一项重要内容，当前，封闭楼梯间未设计防烟是高层建筑消防设计中的瓶颈。封闭楼梯间是指用耐火建筑构件分隔的楼梯间,其主要作用是防止烟和热气进入楼梯间。目前，高层建筑消防设计在封闭楼梯间设计上较为薄弱，有些不具备自然排烟条件的楼梯间，没有设置机械排烟设施，使得高层消防建筑存在着火灾隐患，严重威胁着人们的生命财产安全。

3.高层建筑给水系统超压

在高层建筑消防设计中，高层建筑给水系统超压也是迫切需要解决的问题。对高层建筑而言，火灾发生时,在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间,消防管网压力剧增,将产生严重超压现象,有可能引起管网爆裂,整个消火栓系统就会瘫痪,后果不堪设想。不难看出，高层建筑给水系统超压严重的威胁到消防给水系统的安全可靠性，高层建筑物内必须设置稳定的消防给水系统。

4.供水管与消防管不协调

高层建筑消防设计是建筑工程中重要的一个环节,供水管与消防管不协调，影响着高层建筑消防设计的消防效果。供水管与消防管不协调，是高层建筑消防设计的常见问题之一，在设计时常常会碰到。具体说来，供水管与消防管不协调是指自来水公司按进水管水表口径收取报装费和水表口径基价,进水管若按消防水量选择,高额的水表口径收取报装费和基价将给用户增加经济负担, 因此，消防部门和供水部门应协调好供水管和消防管之间的关系。

二、解决高层建筑消防设计问题的措施

高层建筑的消防设计是一个相对复杂的问题,为进一步提高高层建设消防设计的水平，针对上述高层建筑消防设计中存在的问题，解决高层建筑消防设计问题的措施，可以从以下四个方面入手，下文将逐一进行分析：

1.优化通风排气烟道设计

通风烟道是指厨房排烟、卫生间排气用的直通到屋顶的管道,优化通风排气烟道设计是高层建筑消防设计的关键。在高层建筑消防设计过程中，排气道设计上首先应考虑消防安全，在通风排气烟道和通风设施上有效设计防火部件。高层建筑消防设计在通风排气烟道方面，主要可以从两个方面采取措施，一方面，应及时排除空气中含有的天燃气和煤气热水器排出的有害气体;另一方面，还要将空气中含有的容易起火或爆炸的危险气体在进入排风道前进行净化,然后排出室外，进而避免多楼层通过排风道引起火灾串联的事故发生。

2.科学合理地布置消火栓

科学合理地布置消火栓在高层建筑消防设计中也不容忽视。《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。”在进行高层建筑消防设计时，应结合《高规》相关规定，科学合理地布置消防栓，如对于建筑高度不超过100m的高层建筑,设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s,水枪喷嘴口径19mm,查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m。

3.以安全稳压阀控制超压

控制管道超压是保证系统安全运行的关键，以安全稳压阀控制超压，是高层建筑消防设计中一种行之有效的方法。在高层建筑消防设计中，消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施，可以有效控制高层建筑的消防安全。《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”,目的是便于水泵检查试验时排水。就高层建筑消防设计而言，在理解消防技术规范的同时,对输水管道部分可能出现超压的管段设置可调式稳压阀。另外，排水量小时,可直接排至泵房集水池，可以很好的解决小流量时超压问题。

4.设置生活消防共用水池

在高层建筑消防设计中，针对消防水池和生活水池不能合用的问题，设置生活消防共用水池，可以有效解决这一问题。在高层建筑消防设计中，正确设置消防水池及保证两路供水，对高层建筑消防设计至关重要，通常在高层建筑中,在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时,规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时,应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池,则还需要补充相应的用水量。另外,从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

结语

总之，高层建筑消防设计是一项综合的系统工程，具有长期性和复杂性。在进行高层建筑消防设计中，应结合高层建筑自身的特点，优化通风排气烟道设计、科学合理地布置消火栓、以安全稳压阀控制超压、设置生活消防共用水池，不断探索高层建筑消防设计的有效途径，只有这样，才能找出技术上切实可行和经济上合理的设计方案,优化高层建筑消防设计，进而确保高层建筑的消防安全。

参考文献：

[1]王永冰,张浩.高层民用建筑消防设计中应注意的几个问题探讨[J].科技创业月刊. 2010(08)

[2]雷宁,蔺宁,陈海涛.对当前高层建筑消防设计中的若干问题探讨[J].科技资讯.2008(30)

[3]陈璐.浅谈高层建筑的火灾原因及消防安全设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(05)

[4]王文柱.对高层建筑消防设计中相关规范的探讨[J].消防技术与产品信息.2010(11)

篇13

中图分类号：TU208文献标识码： A

一、高层建筑给排水消防系统的设计要求

1、消防给水设计要求

首先，消防给水系统的设计要根据建筑的高度来设计灭火设施；再者，灭火时主要以水为灭火工具，其它灭火材料为辅助工具；最后，由于高层建筑的灭火难度较大，所以在设计给水消防系统时要以人员尽量自我救助的要求为主。

2、消防排水设计要求

在消防排水设计上，设计人员应该将因灭火产生的水排除在外以防止水浸带来不必要的损失。首先，要充分利用雨水排水管道并考虑设计防返溢的措施；另外，在重点消防区域设置专用排水管道，也可以将消防排水管道与卫生间排水管道相链接；再者，设计消防排水应该将上层用水下渗到下层的情况考虑在内，避免地下室以上的排水流到地下室；接着，要严格按照分区来设计排水且分区之间排水的流通要被阻断；最后，要确保排水泵的使用安全，其电源能够保证排水工作正常进行。

二、高层建筑给排水消防设计方面的主要问题

1、设计人员对设计不够重视

高层建筑对给水消防系统的依赖性比较大,且它与其他类型的建筑存在着一定的差异。但是相关设计人员并没有充分意识到这些方面的内容,他们往往按照普通建筑的给排水消防系统进行设计。这往往会造成相关设计人员忽略了高层建筑的消防安全的需要,设计出来的给排水消防系统对高层建筑的消防问题起不到应有的作用。此外,有些高层建筑的给排水消防系统没有经过相应的审核就被投入使用,严重威胁到高层建筑的安全状况。

2、给水管试压设计不准确

通过进行试漏检修和强度试验,可以确定高层建筑的消防给水管网的相关设计标准和施工条件。但是,在实际情况中,高层建筑的试漏检修的设计和强度试验的设计往往会出现没有按照相应设计标准进行设计施工。这就使得高层建筑的试漏检系和强度试验的结果存在着一定的偏差,也造成高层建筑的消防给水网不能很好地适应高层建筑的相关消防要求和需求,从而造成严重的安全隐患。

3、自动喷水灭火系统存在设计问题

喷头设计不规范是存在于自动喷水灭火系统设计中的一个问题。这主要是因为设计人员在对喷头位置进行设计的时候没有充分考虑到施工上的实际问题,最终导致喷头的位置设计与具体施工之间存在差异。另一方面是因为,相关设计人员没有根据高层建筑的实际情况进行设计,如在没有吊顶的场所按照有吊顶的标准进行喷头设计,造成喷头与梁之间在距离上的不合理。而对水力警铃的不合理设计则是出现在自动喷水灭火系统中的另外一个问题。相关人员将水力警铃设计的位置比较偏,没有将其设置在公共通道的明显位置或者没有设置在值班室的外墙上。这就会造成火灾发生后水力警铃的声音因太小而不能及时提醒人们进行逃生自救,从而导致不必要的损失。

三、高层建筑给排水消防设计

1、消防用水量及给水设计

在建筑消防给水设计中消防用水量的计算需要根据建筑的具体情况进行。比如根据高层建筑设计防火规范，对于一类建筑，利用市政网管水压室外消防栓系统所需要的消防用水量为30L/s；如果按照3小时来计火灾延续时间，室内消防栓消防系统所需要的消防

用水量则为40L/s；如果按照1小时来计火灾延续时间，自动喷水灭火系统所需的用水量为30L/s。所以室外消防灭火所需要的总的用水量为324m3，而室内消防灭火所需要的总的用水量为540m3，在消防前十分钟的出水量不得小于18m3。

通过具体的、有针对性的计算方式进行计算可以计算出消防用水量的具体范围，这是进行消防给水设计中必须要考虑的问题。例如在对上述提到的一类建筑，在做消防积水的设计中，首先需要考虑的是将公共生活、住宅和消防用水进行非开设置，区域较为集中的室内临时高压消防给水系统是其最好的选择，并且将消防泵房设置在地下，消防储水池的容积设为540m3，并储存三个小时的是内心消防栓用水量和一个小时的喷淋用水量，总量为97m3。并且需要设置一个18m3的消防水箱，以保证消防初期用水。

2、高层建筑的消防电梯间必须设置消防栓

在高层建筑物发生火灾时，消防人员需要通过使用消防电梯来进行灭火和救援的工作，而且，电梯间的消防栓能够为消防人员提供开道的必要保护和足够的水柱。按照《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防电梯间的井底应该设置排水设施，且为了保证消防电梯的正常运行，排水井容量不应小于2.00。应该在底坑外地下室的其它部位设置集水坑且集水坑容积要达到《高层民用建筑设计防火规范》的要求，使其与排水泵通过管道相连通。为进一步确保消防手段的万无一失，应当设置备用泵，能够预防紧急情况的发生。另外，通过发生火灾时，普通电源都会切断，为了防止意外发生，应该配备消防电源避免排水泵在没有电源的情况下无法起到作用的情况。

3、自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统对高层建筑的排水消防起着重要的作用。设计人员应该重视对这个系统的设计。设计内容主要涉及到以下几个方面:

3.1走道喷头

为了及时对走道进行灭火,设计人员应按照相关规定将走道喷头的数量设定在八个或八个以下。同时,为了保证走道喷头与走道支线水管相匹配,设计人员应将走道喷头与配水管或其支管接连。此外,在布置管线的设计上,设计人员还应考虑到暖气管道和电力设备的线路等实际问题。

3.2配水管入口的减压设备

在火灾危险等级评定中，高层民用建筑一般为中危险级，自喷水泵的选择要根据建筑最高层处最不利的喷头压力大小经过严格的计算得来的，此外自喷水泵的扬程还需要考虑到建筑物的高度以及水力损失等众多因素，所以势必导致高层建筑的最底部几层的配水管入口处的压力大于0.4MPa。所以在设计的过程中，对于自喷水泵扬程的确定上不能只是一味的放大，而应该在布置完毕自喷平面后通过水力计算来对水泵扬程进行校核，同时在此基础上对底部几层水管入口处的压力进行校核。

3.3试水装置

在自动喷水灭火系统的设计中，末端试水装置的试水阀以及压力表的设置也是很重要的一个环节，但是在这个过程中却往往会忽视掉试水接头的设置，特别是往往不会明确交代试水接头出水口的口径大小。但是试水接头并不能直接与管道或者软管相连，如果直接相连则会对孔口出流效果造成一定的影响。为了避免下水道气体通过排水漏斗进入室内，从而对室内空气质量造成影响，就算是自喷排水管也应该设计成间接排放。

3.4报警阀

相关人员在设计报警阀的设置的时候,应将报警阀应与自动喷水系统进行有效连接,以实现消防系统自动喷水的同时,报警阀能够及时响应。报警阀启动以后,报警警铃就会发出警告的声音。为了使高层建筑内的人员能够及时听到报警警铃,设计人员应将其设置在楼道墙壁上的明显位置或者值班室外。

4、消火栓