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高層民用建筑的消防給水系統必須具備足夠的可靠性。消防供水系統可靠性首先體現在消防供水系統必須具備可靠地供水水源。在發生火災的時候，水源能夠及時提供足夠多的水用于滅火。消防用水可由市政給水管網、天然水源或消防水池供給。其次，我們應在高層民用建筑消防給水系統的設計中，將消防給水系統設計的足夠合理，這樣才能使消防給水系統滿足足夠的可靠性要求。高層民用建筑消防給水系統的設計不僅是將消防給水系統達到最佳化，還有分析和評估消防給水系統的各個子系統的可靠性，而且還包括各種電器控制部件的可靠性，以達到提高整個消防供水系統工作可靠性。這種可靠性設計方式可以大大提高整個消防供水系統的可靠性，而且使整個消防供水系統更加安全和更加節約。再次，我們在高層民用建筑消防給水系統中，應該采用一些質量有保障，有很高品質的消防給水設備。這樣當高層民用建筑發生火災的時候，設備能夠及時穩定的工作，為及時撲滅火災提供了很好的保證。在日常生活中，不僅要提高消防供水系統等硬件的可靠性，還要不斷提高居民的防火意識。我們應加強相應制度建設，加強對消防給水設備的維護和保養，尤其不能人為的有意或無意的對建筑室內消防供水設備的破壞，發現有被損壞的設備和設施應該及時維修和更換，確保設備能夠正常和及時的應用。

3高層民用建筑消防其他措施簡介

在高層建筑消防滅火系統中，我們主要采用的是以室內消火栓為主的滅火系統。隨著高層消防滅火技術的不斷發展，現在出現了很多新型的高層建筑滅火系統。比如最新出現的高層樓宇滅火系統，是一種利用航天發射技術、控制技術和信息處理技術，針對現代城市環境條件下高層和超高層建筑物或其他危險場所應急救援而研制的特種消防裝備。其發射的滅火彈可攜帶高效滅火劑，在人員撤離的情況下，精確投入高層樓宇起火現場，進而撲滅火災，特別適合城市復雜環境條件下的消防救援，可有效解決消防車在城市交通高峰期的情況下“進不去”、“展不開”、“夠不著”等問題，大大提高滅火效率和減少人員和財產損失，將給高層和超高層建筑物消防帶來重要影響。

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高層建筑的消防安全可靠性，與消防水池的布置形式、消防設施的布局完善，以及消防系統技術參數的合理設置等因素有關。在此，針對消防池的布置形式、防止泄漏和如何提高系統可靠性等方面進行簡要分析。

一、消防給水形式

1）設置高位消防水池。該方式就是在屋頂設置大容量的消防水池（考慮滅火災延續時間內所需要的水量），利用生活加壓水泵將所水的一次提升至至消防水池內貯存。遇到火災發生時，即可直接依靠水池中的消防貯水進行滅火，具體可通過室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統完成。這樣，除了屋頂消防水池設置高度不夠，需要在頂層設消防增壓泵以滿足建筑最高幾層消防設施所需的壓力外，一般不需要再設置消防專用水泵和相應的控制電器系統。特別是對于50m以下，需要分區減壓供水的高層建筑，其效果非常好，只需在分區的適當高度和部位設置小容量的調壓水箱，就可完全滿足消防使用水的要求了。

高位消防水池的特點：一是它不存在平時因維護管理不善、長時期不使用致使消防專用水泵在著火時無法啟動等現象與弊端。其消防的安全可靠性非常高，而控制又簡單，使用又方便；二是對供電要求條件不高，無需雙路電源或設置自備的柴油發電機組供電。這樣，從而就簡化了消防給水系統，并有利于設計、施工和管理。三是消防水池的容積較大，而對建筑外觀和結構計算和抗震投資等影響較大，不易被人們所接受，所以就限制它的應用范圍。

2）氣壓罐式消防供水。其供水方式與其他供水方式有所不同，關鍵就是不需要另設置高位水箱，消防管網也始終處于長高壓狀態，消防的安全可靠性也較高。但是，對供電的要求比較嚴格，需要兩路電源或柴油發電機供電系統來保障。由于該供水方式以其獨特的供水形式，不受高度的限制，加上安裝靈活方便，操作又簡單，并具有自動化程度高、消防出水快、技術上安全可靠等優點，所以被廣大設計者和使用者所關注?，F在許多高層建筑消防給水設計已不斷采用。但是，該供水方式耗電較高，日常運行費用也大。往往有四分之一的能耗而被用來維修無效壓力的區間上而浪費掉。另外，在需要分區減壓供水的高層建筑消防給水設計中，由于每分區都要設一個存有l0分鐘消防用水量的大氣壓罐，所以也是非常不經濟合理的。

3）高位水箱與消防水泵結合供水。該供水方式也是高層建筑消防給水設計中采用最多和最易接受的一種消防供水方式。需要在高層建筑屋頂設置小容量的高位水箱，平常與生活用水并用，并且要能滿足10分鐘的消防用水量，配套在建筑物底層（地下室）或室外設消防專用水池、水泵和泵房。

高位水箱與消防水泵結合供水的主要特點：它與高位消防水池供水方式最大的不同點在于：消防供水滅火的任務主要是由消防專用水泵來完成。從建筑的高度及分區上說，該供水方式又可分為一次加壓供水、分區并聯加壓供水和分區串聯加壓供水三種形式。①一次加壓供水適用于建筑高度在50m以下，并且不需要分區供水的高層建筑。②分區并聯加壓供水，用于建筑高度超過50m，且需要分區減壓供水的高層建筑。分區并聯加壓供水，各分區供水互不影響，其消防安全可靠，分區水箱容積較??；它的消防專用水泵可集中設置，便于平時維護、管理，但對于消防供水管材的質量要求較高些。③分區串聯加壓供水，用于建筑高度超過50m，且需要分區減壓供水的高層建筑。它對消防管道壓力要求較低，可減少管道的維修量。但對各區供水有聯系，消防安全可靠性較差。當下一區的消防專用水泵出現故障時，將影響其上區消防滅火的可靠性。同時，串聯供水，水泵安裝分散，平時的維修、管理困難。

4）全自動恒壓變頻調速供水。該供水控制技術是一種用于生活、消防的新型節能供水設備。它采用了最新的交流變頻調速技術和自動化技術，對管網壓力實地檢測，以此反饋控制水泵轉速、揚程等，從而保證管網供水壓力的恒定。

全自動恒壓變頻調速供水特點：消防供水與生活供水共用一組水泵，并共用備用水泵，這樣減少了設備的占地面積，并避免了因水泵長時間不用而銹蝕所引起的不安全因素，有效增強了消防供水的安全可靠性。

二、消防給水超壓、泄壓問題分析與解決

2.1 超壓、泄壓問題分析

1）消防給水超壓問題。它是指系統內的水壓超過其工作壓力的限值，造成管道、附件、器材和設備的損壞，或造成給水的不均勻。這樣，不利于系統的滅火，也影響系統得正常運行。而超壓問題在高層建筑消防給水中是客觀存在，因此應引起重視，并采取防治對策。超壓原因主要有：①系統小流量出水?；馂某跗冢詣訃娝疁缁鹣到y往往只有幾個噴頭動作，或自動噴水滅火系統在進行末端試水時，所需要的流量都很小，而自動噴水滅火系統的加壓泵是按設計秒流量來選擇的，所以兩者相差好幾倍。這時加壓泵在小流量下工作，就會造成加壓泵揚程大幅度升高，從而使自動噴水滅火系統的管網超壓。②水泵結合器的超壓。消防給水豎向分區的上、下區共用水泵結合器，防止串壓的止回閥不嚴密時，下區就會出現超壓；另外，當消防車的消防泵向室內消防給水管網供水時，有時會造成管網的超壓（特別是消防車的消防泵與系統的消防泵串聯運行時，這種可能性較大）。③水錘超壓。這是因消防泵故障或停電而突然停轉所造成的水錘現象。④豎向分區不合理。在建筑物高度較高時，給水的豎向分區未按1.2MPa上作壓力的要求分區，從而造成系統的超壓。⑤未設置排氣裝置。自動噴水滅火系統的給水管網中未設置排氣閥或排氣閥的位置設置不當，從而使管網內的空氣處于被壓縮的狀態，者可能發生壓力波動造成超壓。

2）減壓、泄壓方式。自動噴水滅火系統中，普遍存在超壓的問題，所以必須采用減壓和泄壓方式來解決系統的超壓問題。主要通過給水的減壓和泄壓，保證給水的均勻性和給水的可靠，確保系統設計流量能正確使用；另外，通過這種方式的解決，也有利于系統的設備和材料的安全。

2.2 超壓、泄壓問題的解決

自動噴水滅火系統的給水減壓主要通過以下幾方面來解決：①采取有效的技術措施來防止超壓的產生。一是合理布置自動噴水滅火系統的給水管網，盡量將噴頭均勻布置在配水管的兩側，這可均衡各個配水管的水壓。二是合理選擇下放給水系統的分區，并適當減少給水分區的壓力值（當建筑高度低于或等于120m時，消防給水豎向分區可以采用減壓閥、分區水泉、多出口泉等并聯消防泉給水系統；建筑物高度達于120m時，消防給水豎向分區可以采用多臺消防泵直接串聯或設中間水箱轉輸的串聯消防泵給水系統）。三是在消防泵的選擇上，可以采用流量一揚程曲線平緩的消防泵。有條件的建筑采用切線消防泵、水冷直聯消防泵或者變頻調速消防泵。②可適當采取相應的泄壓和穩壓措施，使超壓值對給水管網不致造成損壞（如泄壓閥、安全閥、穩壓閥、氣罐閥等）。③有效提高整個消防給水系統的承壓能力。一般情況下出現的超壓，能在允許工作壓力范圍。

三、提高消防給水系統可靠性問題

對于高層建筑消防給水系統的可靠性，是指高層建筑消防給水系統在規定的條件、時間內，能夠完成規定的功能的能力。其可靠性對保證高層建筑消防的作用有舉足輕重的影響。消防給水系統的可靠性通常用可靠度來表示。它是消防給水系統在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的概率，是一種表示隨機事件發生可能性大小的一個量。

①消防給水系統的可靠性框圖問題。為了研究系統的可靠度，先要弄清系統的功能、失效模式，并準確地繪出可靠性框圖。通過建立消防給水系統模型，研究系統可靠度與單元（組件）可靠度之間的函數關系。其單元的可靠度可以通過大量的試驗確定，由此可確定由若干單元相互組合成的復元體系統的可靠度。系統可以分為非儲備系統、儲備系統和復雜系統儲備系統，又可分為工作儲備和非工作儲備系統。而非儲備系統實際上是一種串聯系統。消防給水系統對供水的要求較高，需要有足夠的保證率，故多采用儲備系統和復雜系統的形式。在工作儲備方式中，可分為并聯系統、混聯系統、表決系統。在消防給水系統中，主要由消火栓給水系統和自動噴水滅火系統組成，其中一各單元（閥門、消火栓、噴頭、管道等部件）或設備（水泵、水池、水箱等）的功能，決定了可靠性框圖的關系。就兩個閥門用管道相連的可靠性框圖說，若其作用是讓水流通過，則兩閥需同時開啟。從可靠性的角度看，這就是一個串聯系統；若作用是起截斷水流作用，則關閉其中一個閥門就可完成截流作用，該可靠性框圖就為并聯系統。所以，同是一個結構，不同的功能可靠度是不同的。在水泵給水的方式中，雖然同樣的形式但關系也不同，可靠性框圖也就不同。②消防給水系統的可靠性度量計算問題。消防給水系統的可靠性，則是由各單元的功能關系所決定的，所以系統的可靠度也就由各單元的可靠度組合而產生。

四、結論

①消防給水方式的選擇，應根據工程的具體情況確定，要對與之相關的各種因素進行綜合評估，以確定適合于本建筑物特點的消防給水方式。②自動噴水滅火系統為主體的高層建筑消防給水系統中，給水系統的超壓問題不能忽視，設計時應采取有效的減壓和泄壓措施。③系統可靠性的選取，要能與分配保證高層建筑消防給水系統的功能和壽命同步達到設計要求。整個系統與每一個子系統都要具有一定的可靠度，避免系統不可靠而發生故障所引起的經濟損失。所以，設計者必須在安全與經濟兩者之間來求得合理的平衡，并且達到最優程度。

參考文獻：

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1.設計

1.1 要有可靠的供水源

自動噴水滅火系統的用水與消火栓給水系統用水一樣,其供水來源:一是室外給水管網;二是消防水池;三是江、河、湖、海、水庫等天然水源。當采用天然水源作為消防用水時,因其水位和水量變化較大,必須確?？菟谧畹退坏南烙盟?當采用河、塘等地表水作為水源時,應在吸水管上加裝濾水器等設施,以阻止河、塘水中的雜物吸入系統,保證系統內水流的暢通。

1.2 設計施工中需要注意的幾個問題

1.2.1 合理選擇噴水滅火系統的類型。目前,國內外采用濕式噴水滅火系統最為廣泛。為了防止出現因凍結等原因而中斷供水的情況,在室內溫度不低于4℃且不高于70℃的建、構筑物,均可采用這種噴水滅火系統。在室內溫度低于4℃或高于70℃的建、構筑物,應采用干式噴水滅火系統。

1.2.2 設置有嚴密的監測裝置。對系統的控制開啟狀態、消防水泵供應和工作情況、水池、水箱水位情況、干式噴水滅火系統的最高和最低氣溫、預作用噴水滅火系統的最低氣壓以及報警閥、水流指示器的動作情況等,均能較準確地進行監測。發現問題,及時處理,確保系統設備齊全、性能完好。

1.2.3 設置水泵接合器。為了防止自動噴水滅火系統和室內消火栓給水系統的用水相互影響,兩個系統的管網及其水泵接合器應分別設置。若分開設置有困難,應將自動噴水滅火系統報警閥后的管網與消火栓給水系統管網分開設置,兩個系統的水泵接合器則可合用。每個水泵接合器的流量宜按10～15升/秒計算,并應設在便于消防車連接的地點,其周圍15～40m內應設室外消火栓或消防水池。

1.3 按要求設置消防水池或消防水箱

1.3.1 為了保障自動噴水滅火系統的正常供水,提高撲救火災的成功率,具有下列情況之一的建筑物應設消防水池:一是室外給水管道包括(進水管)或天然水源不能滿足消防用水量;二是室外管道為枝狀或只有一條進水管。

1.3.2 消防水池容量原則上應能滿足火災延續時間內消防用水量的要求。從自動噴水滅火實際效果看,在一小時內滅火效果為最佳,一小時以后滅火效果顯著下降,而且還可能影響消火栓給水系統滅火效率。因此,僅供自動噴水用水的消防水池容量按一小時火災延續時間計算即可,如與其它消防用水合用水池時,應按不同火災連續時間內消防用水量之和計算。為了既保證在火災延續時間內的消防用水,又能貫徹節約基建投資的目的,如在發生火災時能保證連續送水,則水池的容量可減去火災延續時間內的補充水量。如某建筑物水池容量需要消防水量400噸,而在火災延續時間內能補充200噸,則僅需建200噸儲量的消防水池即可。

1.3.3 凡自動噴水滅火系統采用獨立的臨時高壓給水系統供水時,應設消防水箱。為了既保障安全,又能達到節約投資的目的,水箱容量原則上按10分鐘消防用水量考慮,可不超過18m3。

除此之外,還應指出的是,具備下列條件之一者,可不設水箱:(1)水源能保證系統的水量和水壓要求;(2)輕危險級和中危險級建筑物的自動噴水滅火系統,如設有穩壓泵(小流量、高揚程的水泵)或氣壓給水裝置,可不設。但嚴重危險級建筑,因發生火災時可燃物多,燃燒迅速,發熱量大,蔓延快,必須設置消防水箱。

1.4 合理設置消防水泵。

消防水泵是保證自動噴水滅火系統有足夠的水量和水壓的關鍵設備,在設計中必須注意滿足以下要求:

1.4.1 非高壓給水系統的一組消防水泵的吸水管不應少于兩條,當其中一條檢修或損壞時,另一條吸水管應仍能通過全部用水量。生產、生活和消防用水合用的泵房,當生活、生產用水量達到最大時,仍應能保證的消防用水量。

1.4.2 宜采用自灌式引水方式。因為這種引水方式能保證及時啟動,及時供水。

1.4.3 自動噴水滅火系統的臨時高壓給水系統的消防水泵,每臺應有獨立的吸水管從消防水池或室外給水管網直接取水,以保證系統滅火用水。

1.4.4 消防水泵一般應設有備用泵,備用泵的工作能力不應小于工作消防泵的最大泵。例如,某建筑物需設兩臺工作消防水泵,其中一臺流量為30升/秒,另一臺流量為20升/秒,則備用消防泵應選用30升/秒的消防水泵。

2.施工

自動噴水滅火系統的供水管網分支較多,施工安裝要求嚴格。同時管網安裝也是整個系統安裝工程中工作量最大,也較容易出問題的重要環節。因此,在安裝時應采用行之有效的技術措施,確保安裝質量。

2.1 管網材質

根據國家標準《自動噴水滅火系統設計規范》要求,自動噴水滅火系統報警閥后的管道,應采用熱鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管。這是為了防止因管網銹蝕堵塞噴頭的現象發生。禁止使用非鍍鋅碳素鋼管、無縫鋼管或只有外鍍鋅層的冷鍍鋼管。

2.2 管道連接

嚴格按照《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》進行管網安裝。當管徑小于100mm時,應采用螺紋連接;當管徑大于100mm時,可采用焊接或法蘭連接。無論采用何種連接方式,連接后,均不可減少管道的通水橫斷面。施工中應堅決避免以下錯誤做法:一是不論大小管道一律采用焊接。這樣可能會使管內焊渣、焊瘤影響過水斷面,嚴重破壞內外鍍鋅層,加速管網的銹蝕,使其抗腐蝕能力比普通鋼管還差。二是施工人員嚴重不負責任,插入管內焊制三通、四通,大大縮小了過水斷面。

2.3 管網沖洗

嚴格按照《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》的要求進行管網沖洗。沖洗應在試壓合格后分段進行,沖洗管道的水流速度不宜小于3m/s。應注意在管網的地上管道與地下管道連接前,在配水干管底部加設堵頭后,對地下管道進行沖洗。沖洗時,消防人員應在場觀察,直至出口處水的顏色、透明度與入口水一致時,方可判為合格,終止沖洗。