高层建筑消防供水方式(6篇)
时间：2024-05-01
时间：2024-05-01
[关键字]高层建筑；消防给水；设计
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
高层建筑消防是现代城市管理一个难点，与之相关的高层建筑消防给水是建筑给排水设计的重要组成部分。为此，结合高层建筑消防给水特征，对高层建筑的消防给水设计展开分析。
一、几个关于高层建筑消防给水设计的注意方面
1．高位水箱是临时的高压消防给水系统中必不可少的组成部分。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)（以下称《高规》）7.4.7.2条要求,建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa.现在的高层建筑一般会采用消防增压稳压设备去维持网管的压力，以此来达到《高规》的要求。经过多年数次实践证明，足够高度的高位水箱具有其他高位消防设施无可比拟的优势。
2．安全性能的优越性比较来说，设置足够高度的高位水箱来维持压力会比采用增压稳压设备维持消防管网维持压力更加能节能省电，安全可靠。采用增压稳压设备虽然会采用两路电源，但是电路系统发生故障的可能性则仍会存在。一旦其中电路出现故障，会造成急用之时无法工作的局面。因此，足够高度的高位水箱相对于其他高位消防给水系统是安全可靠的。
3．相对低廉的设备运行维护费用在消防系统中，增压稳压设备电机的功率要比消防加压泵小很多，但缺点是需要长时间并且不间断的保持管网的压力。这样计算，运转的电费用也相对昂贵。目前的住宅大都采用物业管理方式，用户将会为此部分费用买单，在无形中就增加不必要经济负担。因此，以住户的角度来考虑，设置足够高度的高位水箱还是比较符合长远利益的。
二、高层建筑消防给水系统形式和选择
对高层建筑消防给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。
（1）按消防给水系统的构成与功能可分为室外消火栓系统、室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统又分为闭式自动喷水灭火系统，开式自动喷水灭火系统与自动喷水泡沫联用灭火系统。
（2）按消防给水系统的服务范围大小，可分为区域集中高压（或临时高压）消防给水系统和独立高压（或临时高压）消防给水系统。
（3）按消防给水的压力与流量是否满足系统要求，可分为常高压和临时高压消防给水系统。
（4）按消防给水方式的不同，可分为分区消防给水系统和不分区消防给水系统。
从上述几点分析我们可以看出，安全可靠是最重要的，同时要达到经济合理，维修管理方便，我们要在设计当中认真考虑消防给水系统的选择，必须依据建筑物的水源条件、火灾危险性、建筑物的重要性、火灾频率、灾后次生灾害和商业连续性等因素综合评估，并根据技术经济比较综合来确定消防给水系统。
三、室内和室外消火栓
1．室内消火栓
1．1设置室内消火栓所需的设施
在高层建筑的室内设置消火栓给水系统，一般需要很多的设备，比如：消火栓、水枪、管带、消防管道、消防水箱、消防水池、水泵结合器、增压水泵等。这些设备都是缺一不可的，而且质量的好坏关系到使用的效果，因此，在这些硬件设备上是一点都不可马虎和掉以轻心。
2．1室内消火栓的给水系统
一般的建筑所使用的最大的工作压力为0.6MPa，但是，高层建筑的工作压是大于这个数值的，因此，在高层建筑区需要使用单独的消火栓系统。高层建筑区，常见的消火栓给水方式有:不分区给水系统和分区给水系统，其中分区的给水系统又可分为：分区串联给水系统和分区并联给水系统。
2．室外消火栓
《高规》第7.3.6规定：“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10～15L/s”，但是《高规》规定，设计室外消火栓时必须区分不同的情况，当室内消防用水由室外管网提供时，室外消火栓的数量应考虑水泵接合器的数量。一个室外消火栓对应一个水泵接合器。例如某高层建筑，消火栓系统与自喷系统皆为一个分区，室外消防用水量为30L/s，室内消防用水量为30L/s，自动喷水系统用水量为30L/s。按计算，室外消火栓设2个就可以了，而实际应设6个，因为要考虑水泵接合器的数量，用于室内消火栓的水泵接合器有2个，用于喷淋的水泵接合器有2个，共计4个水泵接合器，加上保证室外消防用水量的2个,因此要求设6个室外消火栓。当把室内消防用水储存在室内消防水池时，室外消火栓一般就按室外消防用水量来确定。
四、分区给水和不分区给水
根据《高规》7.4.6.5条的规定可知:当消火栓栓口的静水压力大于1.00MPa时,应采用分区给水系统，以保证消火栓栓口处的出水压力不会过大。分区供水方式包括:并联分区供水方式、串联分区供水方式和减压阀分区方式,其特点分别如下：并联分区供水方式优点是自成体系,各个分区互不干扰，供水安全；缺点是水泵多，造价高,占地面积大。串联分区供水方式优点是系统压力均衡，水锤影响少；缺点是水泵多，且分散，管理困难,供水不可靠，造价高。减压阀分区供水方式优点是系统简单,造价低,管理方便,此种供水方式被多数设计者采用。这种方式虽然可以保证经济、安全的要求,维护管理方便,但它的缺点是对减压阀的要求较高,多数采用可调式减压阀,要求阀后压力为可设定并能保持恒定。
五、高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析
1)给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值,造成设备的损坏,或造成给水的不均匀的现象。分析超压的原因主要有以下几种情况:系统小流量出水。自动喷水灭火系统所需要的流量都很小。此时加压泵在小流量下工作,会造成加压泵扬程大幅度升高,使自动喷水灭火系统的管网超压；竖向分区不合理。在建筑物高度较高时,给水竖向分区的高区和低区共用水泵结合器,低区会出现超压；另一方面,当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时,有时会造成管网的超压。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当,可能发生压力波动造成超压。
2)给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中,普遍存在着超压的问题。通过对超压问题的分析,自动喷水灭火系统的给水减压可通过三方面来解决:首先,合理布置白动喷水灭火系统的给水管网,尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧,可均衡各个配水管的水压。其次,在消防泵的选择上,可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵，提高整个消防给水系统的承压能力。还有就是采取相应的泄压和稳压措施,使超压对给水管网不致于造成损坏,如采用泄压阀、安全阀、稳压阀等。
六、结语
关键词：高层建筑；消防；给水系统；超压减压
1引言
随着经济社会的不断发展，各类高层建筑、超高层建筑纷纷矗立于世人面前，高层建筑消防安全挑战极大，一旦发生火情，能起到作用的首要的是高层建筑自身的消防给水系统，安全可靠的消防给水系统对高层建筑安全具有举足轻重的作用。为了保证消防给水能够达到高层建筑的最高位置，往往习惯于加大水压，这在保证消防给水系统正常工作提供了条件，但同时也会带来一定的安全隐患。如果消防给水系统压力过大，就会引起系统管道爆裂，影响消防系统的正常运转，甚至会导致整个消防系统的瘫痪，如果在这时发生火灾，后果将不堪设想。因此，必须要高度重视高层建筑消防给水系统的超压问题，一旦发生超压现象必须要果断采取措施进行减压，确保消防系统的安全和高效运转。
2高层建筑消防给水的几种形式
2.1高位消防水池供水形式
这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池（水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度），平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时，直接依靠水池中的消防贮水，通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够，需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外，无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。尤其是对于50m以下，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满足消防使用要求。某小区高层建筑高位消防水池供水如图1所示。
图1某小区高层建筑高位消防水池供水示意图
此种供水方式不存在平时因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的安全可靠性高，控制简单，使用方便；而且对供电要求不严，无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统，有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积庞大，对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大，不易被接受，因而限制了该供水方式的应用。
2.2消防专用水泵屋顶高位水箱供水形式
这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱，一般和生活用水合用，并且满足10min的消防用水量。在建筑物底层（地下室）或室外设消防专用水池、水泵及泵房。
与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区情况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。
分区并联加压供水，各分区供水互不影响，消防安全可靠，分区水箱容积较小；消防专用水泵可集中设置，便于平时维护、管理，但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水，对消防管道压力要求较低，可减少管道的维修。但各区供水有联系，消防安全可靠性较差。当下一区的消防专用水泵出现故障时，将影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水，水泵安装分散，平时的维修、管理困难较多。
2.3消防气压罐供水形式
该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱，使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高，但对供电要求严格，需两路电源或柴油发电机供电系统。如图2所示。
图2消防气压罐供水系统
近几年，该供水方式以其独特的供水形式，不受高度的限制，安装灵活方便，操作简单，具有自动化程度高，消防出水快，技术上安全可靠等优点，为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是，该供水方式耗电较高，日常运行费用大。据调查，该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外，在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中，山于每分区都要设一个存有l0min消防用水量的大气压罐，可以说是很不经济，很不合理的。
2.4全自动恒压变频调速供水形式
这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术，对管网压力实行检测，控制水泵转速、扬程等，保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵，并共用备用水泵，减少了设备的占地面积，避免了因水泵久置不用而锈蚀所引起的不安全因素，增强了消防供水的安全可靠性，该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。
3消防给水系统超压主要原因
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第7.5.6条规定：“高层建筑给水系统应采取防超压措施”。这是我国第一次将超压和防超压措施列入规范条文。消防给水系统的超压是指系统内的水压超过其工作压力限值，造成管道、配件、附件、器材和设备的损坏，影响消防给水系统正常运行的现象。消防给水系统超压的原因大致有以下情况：
3.1设计流量大，消防水泵流量小
按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1～3个。消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。
3.2管网缺乏减压措施
消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行竖向分区，管网未采取完善的减压措施，当消防水泵启动时，管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。
3.3消防水泵故障
消防水泵因故障或停电而突然停转，停泵水锤造成超压。消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式，当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时，会造成下区给水管网的超压。消防给水采用水泵对口抽给水方式，即下区的水泵出水管与上区水泵吸水管直接连接，当止回阀不严密时，下区的水泵会因静水压力大于其工作压力而超压。
3.4操作设置不科学
稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。给水管网排气阀设置位置不当或未设置排气阀，管网内存有的气体在外力的作用下处于压缩状态造成超压。
4高层建筑消防给水系统减压措施
4.1技术防范为主
选用流量～扬程曲线平缓的水泵，其中值得推荐的是：建筑消防特种泵(原名切线泵)，流量～扬程曲线特别平缓，呈恒压状态。采用多台水泵，小流量时小泵运行或单泵运行，大流量时大泵运行或多泵并联运行。消防给水管网竖向分区时，不按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行分区，适当留有余地；或按0.80MPa值进行竖向分区，但采取相应的有效的减压措施。采用恒压变流量变频调速水泵供水，使水泵供水压力在流量变化时保持恒定。消防水泵从给水管网直接吸水时，以给水管网的最高水压对水泵的工作情况进行校核，防止超压。对采用减压阀分区的给水方式，当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时，不设旁通管，同时减压阀采用串联设置方式。水泵出口处设置速闭止回阀等装置，可以有效防止停泵水锤。
4.2使用减压、稳压设备
关键词：高层建筑给排水设计施工问题
中图分类号：TU97文献标识码：A
我们知道，高层建筑在解决住房压力和土地使用方面有着特殊的贡献，因此受到包括建筑单位在内的一致好评，但是高层建筑在发生火灾时，所面临的火灾危险性更大，而且更容易造成重大损失和伤亡事故，解决高层建筑消防的问题关系到住户的生命财产安全，应当得到越来越多的重视，高层建筑另一个特点是规模大，使用功能复杂，这也对设计提出了更高的要求，特别是防火安全的设计更是重中之重，企业在保证安全的同时还要注意经济合理的问题，节省投资，用以维修管理，企业在设计之初就要认真考虑，完善各项工作，做到了熟于心。
一.高层建筑的消防给水系统
消防给水方式，常见的消防给水有消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，区域集中的高压（或临时高压）消防供水方式和加压给水方式等，采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式，消防水泵、高位水箱、消防水池合用供水方式是高层建筑消防给水系统中应用最广泛的一种方式，他的原理是“采用消防水泵、高位水箱、消防水池结合高位消防水箱置于高层建筑的屋顶上，消防水池和水泵房设置在建筑物的地下室或室外。火灾发生时，高位水箱会提供前10min的消防用水量，这样消防水泵启动，并将消防水池中的水提升输送至消防给水管网，消防人员只需使用消防水枪就会完成灭火任务。采用消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式是以建筑物高度进行分区的，从分区的角度分为一次性，分区串联和分区并联加压供水的基本类别，无需分区直接给水的高层建筑物多采用一次性加压供水方式，当建筑物中消火栓栓口静水压力大于1.00MPa时，需要采用分区串联加压供水和分区并联加压供水方式，分区并联加压供水的方式可以独立的给水而且具有高度的安全可靠性，但是分区水箱小，水泵集中又要求消防管材必须合格，高质量。分区串联加压供水的缺点是各分区供水相互联系密切，一旦下区供水出现故障，也直接导致上面的分区出现故障问题，而且水泵分散，加大了维修管理的成本。区域集中的高压消防供水方式在现实中用的也较多，两幢或两幢以上高层建筑只有一个泵房，这样的处理单独的高层住宅楼必须有消防给水系统组件消防水泵和高位水箱这两样，但是在建筑密集的地区，每栋建筑上都设置高位水箱和消防水泵会大大提高了工程造价，且提高了维修和管理等方面的费用，物业管理的工作量也会加大，为此，企业可以设计出集中消防供水的方案，这样做的原理是在一个小区的多个建筑物同时发生火灾的概率不是很大，这样就可以满足设计合理和经济节省的要求，设计之初，企业从消防水泵引出多条出水管，连接到小区内各栋楼的供水管网，这样不会影响建筑的消防供水能力。加压给水方式。加压给水方式的原理顾名思义就是通过气压罐将水加压后，输送到消防给水管道内的方式，在我国，常见的加压给水方式有气压罐和二次加压，气压罐方式考虑高位水箱的位置，采用密封可靠的消防给水赢得了用户的好感，这种运用气压罐将水加压输送到消防给水管道内，满足各个消防设备用水需求的原理十分简单，而且具有可操控性。缺点是气压罐的使用必须有水泵和自动控制系统，这样加大了消防给水的成本和费用，而二次加压则是当某个气压罐压力不足时，对气压罐内的水进行二次加压满足压力足够的要求，这样的缺点是成本过大，维护难。
企业在设计过程中，结合实际进行灵活的设计，进行高标准的施工和施行常态化的维护，切实抓好自动喷淋灭火系统的设计、施工和维护等各个环节。
二.给排水设计施工中应注意的问题
高层建筑的设计中存在许多的设计问题，比如消火栓设置问题，水泵接合器问题，自动喷淋灭火系统，防排水管道漏水、堵塞。首先是室内消火栓设置，室内消火栓设置问题关系到消防效果的成绩，室外消火栓是室外消防用水取水口这样必须按照室外管网考虑，室外消火栓的数量过多时没有任何意义的，室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定。其中水泵接合器设计的位置要便于消防车使用，距离在室外消火栓15m~40m的范围内。设计工程中必须保证经济性，高层居住建筑中，无论是单元式还是塔式建筑的公共部分面积很小，直接导致消火栓的设置困难，许多的业主和建筑专业都不希望设置多余的消火栓，一梯两户的住宅至少要找两处位置设置消火栓，这样才能保证消防的需求。其次是水泵接合器数量的确定，水泵接合器的作用是很大的，室内消防水泵发生故障的情况下，或者消防用水不足，消防车必须从室外消火栓取水，然后利用水泵接合器传送到消防给水管网，水泵接合器的数量严格按室内消防用水量计算的同时还有考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。
再次是消防水池容积的确定。消防水池容积的大小决定着所能储存消防灭火用水的多少，如何能处理这个问题，消防水池容积的确定关系着灭火的安全性和效果。我国的规范中明确了消防水池容积的大小，明确了消防水池容积的确定原则，设计时，必须严格按照规范规定来设计。
高层建筑中的自动喷淋灭火系统的设计是十分重要的，高层建筑的环境独特性造成人员疏散是高层建筑的消防工作的一大难题。在扶梯、走廊等位置安装喷头可起到隔烟、阻火的作用，可以减少火灾造成的损失和伤害，我国的《自动喷水灭火系统设计规范》明确规定了设计净空高度超过800mm或者更高的闷顶的设计，另外一种情况是在技术夹层内使用了可燃物，并且有较多的电气线路或其顶板和吊顶等装饰材料为燃烧体的情况下必须设计自动喷淋灭火系统。
高层建筑的防排水管道漏水、堵塞的设置必须符合相关的要求，施工人员在施工安装过程中必须按照安装的规范进行施工，管道的安装过程中必须一边装一边打孔洞，孔隙的补漏过程中，孔周围的碎块混凝土和浮砂必须清理干净，填塞的材料必须使用柔性防水类材料，水泥砂浆的标号必须达标，存水湾道等管件与立管接口的下部必须用水泥砂浆来填充，不能使用石棉水泥等防水材料。在设计过程中，尽量避免排水管道的设计过多转弯等，埋设在混凝土垫层的排水管应采取加大管径的方法（排出管管径不小于100mm）或底层单设排出管,使管网排水畅通。避免交叉施工造成管道堵塞是十分重要的，企业在施工前必须认真疏通,清除杂物，使用规定正确的排水配件，当立管上设有乙字管时，必须在乙字管的上部设置检查口，在土建装修基本结束后，给水明设支管安装前，必须对底层及二层以上管道做灌水试验检查，确定各管道畅通，然后用直通套（管）筒将检查口管与底层排出管连接。
结语
我国的建筑给排水管道的类型十分的繁多,而且每一种都具有不同的特征和效果,各有长短。在选择时必须依据不同的工程情况和环境,综合考虑管道各方面的性能、合理的选择,确保建筑的正常使用和水得供应系统的正常工作。在施工过程中,所有的相关部门之间必须协调工作，企业必须制定出一个整体的、科学的、合理的建筑设计方案,管理人员应该依照相关规定、严格控制施工质量,企业只有这样才能设计出让用户满意工程的效果。
参考文献
[1]张亮.建筑给排水设计经验总结[J].科技资讯.2010,20:92.
[2]赵青华.关于高层民用建筑消防设计与实践问题研究[J].中国水运.2008,05:184-185.
关键词：高层建筑；给排水；消防系统
中图分类号：S276文献标识码：A
前言：近年来，我国经济建设飞速发展，城市土地资源日趋紧张，具有新的设计理念和结构形式的各类高层建筑不断涌现。高层建筑体积庞大，火灾隐患多，火灾产生后，火情蔓延速度快，火灾扑救难度大，给人们的生命和财产带来损失严重。因此，关于高层建筑给排水消防设计的优劣将影响到高层建筑的安全，已日趋成为高层建筑设计关注的重点。
1.高层建筑给排水消防系统设计概述
1.1高层建筑给排水消防工程的设计条件
高层建筑给排水消防工程的设计条件主要有建筑部分、电气部分、给排水部分。其中建筑部分要熟悉建筑资料，了解建筑性质及分类。熟悉建筑平面及功能布置，确定用水点位置。通过对整体建筑进行给排水初步布置确定建筑布局是否合理，如不合理在那些部分需要修改，主要为设备间尺寸、管道井位置及数量、用水点尽量上下对齐、配电间移位等。电气部分应该根据建筑布置确定电气系统是否对给排水系统布置有影响、对弱电系统采用同样方法处理、对建筑布置殊功能房间采用同样方法处理等。而给排水部分要根据建筑条件选择相关建筑给排水设计规范，根据建筑布置熟悉各给水点如生活冷水系统、热水供应系统、消防给水系统等的位置。
1.2高层建筑给排水系统的设计概况
近几年来,高层建筑大量出现,但某些城市的供水能力严重不足。由于高层建筑的大量建造,对给排水方面也提出了新的要求。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区。结合现在对环保、节能、节水新时代的要求，高层建筑给排水系统的设计也采用了一些新的技术。如会采用更多的雨水回渗技术，采用一些渗水地面、渗水井，这样的话能够让地面的积水快速地渗入地下，这样可以快速减轻小区里面的地面径流。如果道路比较多，实的路面比较多的话，渗水会不好达到。这时候就会采用一种雨水回用技术，在一些不重要的角落里，在地下埋一些回用水池，雨水初期杂质比较多的水会排放到市政管网里面，这样的设计一方面减轻了市政压力，另一方面还可以满足用户生活上的需要。
1.3高层建筑消防系统的设计概况
根据规范及建筑等级和建筑功能确定消火栓系统消防喷枪使用支数，一般为四到六支喷枪动作。并且该消火栓不计算在动作消防流量之内。根据建筑高度进行消火栓系统的竖向分区，理论上每个分区建筑高度应不超过100米。根据建筑平面布置确定消防立管的设置位置和数量。根据立管布置进行消防系统的平面布置。还应该绘制消火栓系统给水轴测图，进行水力计算。为便于管理和节省投资，还可在高层建筑群建设公用消防水池，在建筑群中心设置加压泵。为利于排水，给水泄压阀可设在消防水泵房内。
2.高层建筑给排水消防系统的设计方法
2.1高层建筑消防系统图式
高层建筑消防系统图式按供水设备管网的服务范围分为以下两种：独立的室内消火栓给水系统和区域集中的室内消火拴给水系统。每幢高层建筑设置一个单独加压的室内消火栓给水系统。这种系统安全性较高，但管理比较分散，投资也较大。室内环状管道的进水管不应少于两条，并宜从建筑物的不同方向引入；设有两台或两台以上消防泵的泵站，应有两条或两条以上的消防出水管直接与室内的消防管网连接；建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷淋消防系统时，应将自动喷水设备管网与消火栓给水管网分开设置。若有困难。可合用消防泵。但在自动喷水系统的报警阀之前应将管道分开设置。
2.2高层建筑干式消防给水
近年来发生的高层建筑火灾事故，都暴露出高层建筑火灾扑救供水不足的问题。因此，采用高层建筑干式消防给水的方式进行灭火具有切实可行的意义。高层建筑室内应急干式消防给水系统，平时不供水保持干燥，其给水竖管采用竖向与横向分区供水相结合的方式，在每一层消防电梯间前单独设置室内应急消火栓，采用双阀双出口型消火栓以保证设施的稳定性。此系统选用钢质较好的钢管、消防水泵接合器、快速排气阀、压力表、逆止阀、高压水带等设备组成。灭火过程中，消防车直接与一层的系统管道连接，就能保证顶层的用水供给。这一系统力求在灭火实战中贯彻“内攻为主、外攻为辅”的战术思想，进一步拓展强攻近战的有效手段，使消防员能在第一时间轻装进入现场，并迅速投入战斗，从而为高层灭火作战提供更加有力的保障。
2.3高层建筑变频消防给水
高层建筑给水方式主要是指采取何种加压给水方式，来满足高层建筑各区的用水要求。建筑消防给水系统的变频泵以一定的转速运行，利用自来水原有的压力实现叠加，能确保用户所需的压力和压力恒定。消防水泵的扬程应满足最不利建筑的最不利点的水压要求，消防水泵的流量应满足最不利建筑的消防用水量。按服务范围分，高层建筑变频消防给水方式可分为独立的室内消火栓给水系统和区域集中的室内消火栓给水系统。如果按消防给水压力分类，可分为高压消防给水系统、准高压消防给水系统、临时高压消防给水系统。给水方式的选择关系到整个给水系统的供水可靠性、工程投资、运行费用、维护管理及使用效果。因此，高层建筑给水方式是高层建筑给水的核心。
3.高层建筑给排水消防设计常见的问题及解决措施
3.1消防设计未受重视
随着社会经济的发展，高层建筑已成为城市建筑的主要选择。但是，随之而来的消防安全隐患也在随之升级，许多高层建筑的消防设计均未引起设计人员的重视。如很多地方的高层建筑现在大量使用的高效保温材料基本是易燃的有机材料，建筑内部还分布着大量电线电缆，一旦火灾形成，火势会非常迅猛，高层公共建筑中普遍使用钢结构体系，但钢的耐火性能差。对此，高层建筑在设计建造时应该大量采用无机材料。除此之外，在设计时还要保障灭火设施的健全，建筑每一层中必须具备消火栓灭火系统。该系统实施灭火需要有两个基本要素：一是消火栓设备是否完善，二是使用消火栓是否方便。
3.2消防管理制度落后
现在建筑内的消防管理人员工作制度往往是沿袭了以前的保安人员工作体制，造成高层建筑内消防安全负责人的职责不清、日常消防管理不到位，公共消防设施损坏严重，建筑火灾隐患无法整改等现状。除此之外，还有一些地区的高层建筑内的灭火器超期服役，有的消防设施遭破坏，有的根本就没有消防设施。这些都是高层建筑消防管理制度落后的体现。因此，相关部门应该加强对高层建筑的消防监督检查，加强管理人员的培训工作，提高他们的消防安全知识，从而提高高层建筑的消防管理制度。
结语
总之，高层建筑体积庞大，火灾隐患多，火灾产生后，火情蔓延速度
快，火灾扑救难度大，往往给人们的生命和财产带来严重的损失。掌握高层建筑给排水消防设计关键技术是防范于未然，消灭火灾源头和扑救工作顺利完成的根本保障。因此，高层建筑给排水消防设计，必须结合消防实际需求，做到预防为主，安全第一，以人为本，减少或避免一切人民群众生命和财产的损失。
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，(2):95-98.
关键词：高层建筑给排水系统运用设计减压措施
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
前言
我国《民用建筑设计通则》（GB50352—2005）第3.1.2条对超高层建筑的定义做了明确规定:“建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。”对室内给水设计而言，100m的建筑高度并非划分系统的绝对依据：高度不到却接近100m的高层建筑与超高层建筑在给排水设计上是类似的；100m左右的超高层与200m或以上的超高层在给排水设计上则有很大不同。如《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95，2005年版，以下简称“高规”）第1.0.5条规定：“当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究论证。”因此，超高层建筑给排水系统应根据建筑高度及建筑功能，并结合当前适用建筑材料的特性来确定。
1系统选择与分区
1.1生活给水系统
《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003，2009年版，以下简称“建规”）中第3.3.3～3.3.6条对建筑物内生活给水系统的竖向分区原则作了规定。超高层建筑的室内生活给水系统分区应当遵守其规定。
室内生活给水系统首先要区分不同性质的用水区域，分别设置给水加压系统。超高层建筑可能是功能单一的住宅楼、办公楼，也可能是含有多种功能的带裙房的综合楼建筑群。由于计费的需要，不同功能的用水区域，其给水系统也要互相独立设置。根据所针对的场所，生活用水大致分为居民用水、行政事业用水、经营服务用水、特种行业用水等。划分给水系统前应当了解当地供水部门的收费范围和收费标准，根据不同的收费标准设置不同的给水系统。
其次确定各个给水系统的供水方式。“建规”第3.3.6条：“建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。”本条是对供水方式的原则性规定，对不同功能或多功能组合的超高层建筑，设计上要视具体情况具体分析，选择最合理的供水方式或组合供水方式。
例1：某住宅区含3栋42层超高层纯住宅楼，层高为3m，建筑高度为126m。生活给水分区如下：1区为－2～2层，由市政给水管网直接供水；2区为3～12层，由2区变频泵组供水；3区为13～22层，由3区变频泵组供水；4区为23～32层，由4区变频泵组供水；5区为33～42层，由5区定速水泵加压至屋顶水箱供水。
（1）选择此种供水方式是考虑了以下几个因素：
①变频供水较屋顶水箱的供水方式卫生条件好，有条件的情况下优先采用，本工程在住宅100m以下的部分均采用变频供水。
②对变频供水泵组而言，高峰流量与低谷流量之差越小，水泵在高效区运行的时段就越长，对节能就越有利。在住宅项目中，供水泵组所负担的户数越多，流量就越趋于均匀，高峰流量与低谷流量之差就越小。
③供水泵组所负担的住宅层数受给水器具的承压能力的限制。“建规”第3.3.4条规定：“卫生器具给水配件所承受的最大工作压力不得大于0.6MPa”。一个给水分区的最大层数n＝（0.6－p）/h。式中：p为户内支管最小接入水压，p根据户内支管的布置计算确定，一般为0.1～0.3MPa；h为建筑层高。本工程n为10层。
④由于本工程未设设备层，因此不具备串联给水方式实施条件。事实上超高层住宅项目大都没有设置设备层。如何在没有设备层的超高层建筑中采用串联给水方式是一个尚待研究的课题。
⑤超过100m的楼层由于管道较长，压力较大，保证供水的安全性和稳定性显得尤为重要。采用高位水箱的供水方式在这方面无疑是占有优势的。且定速水泵可以一直在高效区运行，如果供水区域不大，则在能耗方面与变频方式供水差别很小。
例2：某办公楼共48层，底下6层为商业用途的裙房，建筑高度193m，其中7层、22层、34层为避难层。
生活给水分区（不含裙房）如下：1区为－3～2层，由市政给水管网直接供水；2区为3～8层，由低区变频泵减压供水；3区为9～15层，由低区变频泵减压供水；4区为16～22层，由低区变频泵直接供水；5区为23～28层，由中区变频泵减压供水；6区为29～34层，由中区变频泵直接供水；7区为35～41层，由高区生活水箱减压供水；8区为42～48层，由高区生活水箱直接供水。
(2)选择此种供水方式是考虑了以下几个因素：
①办公建筑一般生活用水量较小，如果采用泵组过多，则前期投入过大，后期运行管理费用较高，不经济。本工程2区、3区、5区均采用变频泵组减压供水。
②超过100m的楼层如果均由地下室泵房供水，管材、设备的耐压等级比普通楼层提高，可靠性降低，势必增加造价。在避难层设设备间将供水系统分为上、下两个区可解决此问题。
③22层中间水箱作为中区及高区水泵的取水水箱，已经担负了上区的调节和转输双重功能。因此，16～22层没有采用高位水箱供水，而是采用变频供水的方式。
1.2消防系统
1.2.1消火栓系统
超高层建筑的消火栓系统在绝大多数情况下只能采取临时高压给水系统的供水方式。“高规”第7.4.6.5条规定：“消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，当大于1.0MPa时，应采取分区给水系统。”超高层建筑消火栓系统分区均以此条为原则，一般采用水泵、减压阀或减压水箱进行分区。
直接用水泵来分区是指每个分区有各自专用的消防泵，即并联系统。从经济性上考虑，现在这种方式应用越来越少。随着产品质量的逐步提高以及产品功能的不断创新，减压阀在系统分区中的作用日益扩大。美国NFPA14－2007《StandardfortheInstal－LationofStandpipe,PrivateHydrant,andHoseSys－tems》中规定系统任何一点的压力在任何时间不能超过2.41MPa。国内业界也认同此观点，即原则上消防水泵的压力不应大于2.4MPa。压力在2.4MPa以下时，竖向可以采用减压阀来分区。实际上，民用专用消防泵的扬程一般都小于2.0MPa。
还是以42层住宅楼为例，消火栓系统分区如下：1～20层为低区，由地下室的消火栓泵减压供水；21～42层为高区，由消火栓泵直接供水。这样分区的优点在于管路和控制系统简单，所占管井较少，不需要占用设备层，但对减压阀的质量要求较高。减压阀需备用。
对于高度接近或超过200m的超高层，由于几何高差接近一般常用的管材设备的压力极限，消火栓系统分区不能单纯以减压阀来分区。
以上述48层办公楼为例，消火栓系统分区如下：－3～7层为1区，由低区消火栓泵经减压阀减压后供水；8～22层为2区，由低区消火栓泵直接供水；23～34层为3区，由高区消火栓泵经减压阀减压后供水；35～48层为4区，由高区消火栓泵直接供水。（为叙述方便，1区、2区合称低区，3区、4区合称高区）中间消防水箱和高区消火栓泵设于22层。这样分区的优点在于消火栓泵扬程不至于过大，管道及设备的耐压等级也不会过高。它的不利因素是对控制系统的可靠性要求较高，需设中间设备层，设备分散，管理不便。
1.2.2自动喷水灭火系统
根据“高规”，高度超过100m的建筑均应设自动喷水灭火系统。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB500084—2001，2005年版，以下简称“喷规”）第8.0.1条规定：“配水管道的工作压力不应大于1.2MPa”。
设计应以每个报警阀所负担的楼层进行分区，并尽量使分区与生活给水系统及消火栓给水系统相适应，以避免横管过于分散。“喷规”第6.2.3.1条规定：“湿式系统及预作用系统一个报警阀组所控制的喷头数不宜超过800个，干式报警阀组所控制的喷头数不宜超过500个。”第6.2.4条规定：“每个报警阀组供水的最高与最低位置的喷头高差不大于50m。”则报警阀所负担的层数应当根据上述条文确定。
对于超高层建筑，按上述条件所确定竖向分区最少也需要3个，有的可能达到十几个分区之多。由于每个报警阀后都需要单独的立管，这就会在设计上给管路的排列和管井的布置带来很大限制。结合“喷规”对多个报警阀前管道成环以及配水管最大工作压力的要求，将喷淋水泵和报警阀前的供水管道竖向成环可以较好地解决以上问题。
仍以42层住宅楼为例，自动喷水灭火系统分区如下：1～10层为1区，11～20层为2区，21～30层为3区，31～42层为4区。1～3区自动喷水灭火系统分别由管井内成环状的双主立管上引出，各区分别经减压阀减压后供水，4区由自动喷水灭火主立管直接供水。
2管材及设备选型
超高层建筑由于管路系统内压力较大，管材及设备也有其特殊要求。如果忽视了这一点，可能会留有事故隐患，故需引起设计重视。
2.1管材
工作压力超过1.0MPa的给水管应该采用有足够强度的金属管，一般不建议用塑料管，尽管塑料管也有压力等级达到1.6MPa甚至2.5MPa的管材。足够强度的金属管包括厚壁镀锌钢管、无缝钢管、不锈钢管等。用于生活系统上的管材还应考虑卫生的需要，例如可选用衬塑、涂塑钢管等。在管材的连接方式上，焊接、法兰、沟槽等连接方式可以达到或超过管材本身的抗压强度，是高压管道连接优先考虑的方式。螺纹连接一般用于DN100以下较小的管道，其承压能力略小。塑料管热熔连接点是整个管道系统的薄弱环节，在高压管道系统中应避免使用。
超高层建筑的排水管有多种选择。使用较多的有PVC－U排水管，HDPE排水管，球墨铸铁排水管等。但PVC－U排水管因其本身强度稍差，特别是以成品胶粘接的，容易脱落，一般不建议采用。
2.2阀门
给水系统的阀门，尤其是系统下部的阀门，其公称压力等级应当根据系统工作压力、试验压力来确定。如果系统未设安全泄流装置，则还应当考虑水锤的因素。
2.3水泵接合器
“高规”第7.4.5条规定室内消火栓系统及自动喷水灭火系统应设消防水泵接合器，如果系统有分区的，在消防车供水压力范围内，应分别设消防水泵接合器。现行国家标准图99S203《消防水泵接合器安装》仅适用于室内消防系统工作压力不大于1.6MPa的场所。若室内消防系统工作压力大于1.6MPa而又在消防车供水压力范围内，则消防水泵接合器需特别定制。
3减压措施
超高层建筑的室内给排水系统相对于一般建筑是处于高压状态，不稳定因素较多。为防止意外事故的发生以及检修的需要，系统应当有减压稳压组件及相关技术措施。
3.1给水系统
给水系统上的防超压措施主要有减压阀、减压稳压消火栓、安全阀、泄压阀、减压孔板及节流管等。给水系统经常用减压阀进行分区。用来分区的减压阀有比例式和可调式的。可调式减压阀的压力调整范围一般不大于0.7MPa。对生活给水系统而言，可调式减压阀的阀前与阀后压力差不宜大于0.4MPa，要求环境安静的场所不应大于0.3MPa。一个给水分区内有可能存在超压的管段，也可以通过可调式减压阀来减去过剩压力。管径大于DN50的管段一般采用先导式可调减压阀，小于等于DN50的管段一般采用直接式可调减压阀。消防给水系统与生活给水系统一样，也常用减压阀进行分区。不同点在于消防给水系统减压阀要求成组设置，即设置备用（单个报警阀例外）。
生活给水系统上的减压阀可成组设置，即备用设置，也可不设备用。当不设备用减压阀时，要保证减压阀失效时管道的压力不超过卫生器具的最大可承受压力。“建规”规定卫生器具的最大可承受压力不得大于0.6MPa。消火栓给水系统常常在超压管网上采用减压稳压消火栓。
安全阀及泄压阀一般用于系统压力最大处，如水泵出口、减压阀组附近等，闭式热水系统的压力容器也用到安全阀。超高层建筑的水泵接合器应安装安全阀。
减压孔板及节流管可起到减压限流作用。一般用于管网末端减压，如水龙头。由于对流量有影响，配水管上较少采用。消火栓给水系统中，减压孔板及节流管一般设于消火栓口或水流指示器前。在自动喷水灭火系统中，减压孔板孔径不应小于管道直径的30％，且不小于20mm。
3.2排水系统
为避免高速下落水流冲击损坏排水管，超高层建筑的室内排水系统应有消能措施。消能措施一般采用乙字弯、管道偏置等，采用苏维托系统及螺旋消音排水管也有消能效果。另外，在立管转折处做好支架或支墩对防止水流冲击损害管道也可起预防作用。
4雨水系统
由于降雨不可人为控制,雨水系统设计不安全对建筑尤其是超高层建筑的损害非常大,因此高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。《建筑给水排水设计规范》4．9．5条规定,重要公共建筑屋面雨水排水设计重现期不宜小于10年;4．9．9条规定,重要公共建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。超高层建筑不可能设置溢流口,建议屋面雨水的设计重现期取50年,同时按100年校核雨水系统的排水能力。
除了设计重现期的取值问题外,还有一个问题需要考虑。由于建筑高度很高,目前常用的65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需要考虑排水压力,因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力,建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管,承压比较高的部分采用无缝钢管。超高层建筑屋面雨水排水采用纯重力流雨水系统是比较经济安全的,但重力流雨水斗的研制和标准图目前还在进行当中,没有成型的产品可供使用,目前还是按87型雨水斗系统设计。此外室内雨水排入的第一个室外检查井选用消能井,以防止由于排出管压力过高引起喷溅事故。
高层建筑雨水系统还有一个不容忽视的问题－雨篷的雨水排水。雨篷的面积虽然不大,其雨水设计重现期可按5年取值,但是雨篷所截留的上方侧墙的面积(面积取值折减一半)远大于雨篷的面积,一般也远大于屋面的面积,因此雨篷的雨水排水量远比屋面的排水量大。由于雨篷面积小,雨水斗多,立管也多,并且雨篷是建筑专业的门面,因此建筑专业对雨水斗、立管的设置有诸多限制,而雨篷下面是人员的出入口,安全性十分重要,因此在配合此部分的设计时要妥善处理,首先要做到安全可靠再考虑美观因素。
5结语
总的来说，给排水系统与我们的日常生活息息相关，一些设计施工中的细节处理不细致，常常给住户带来诸多问题，设计及施工人员，应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，将问题消除于萌芽状态。
参考文献:
[1]GB50352—2005.民用建筑设计通则.
[2]GB50015—2003.建筑给水排水设计规范.（2009年版）
[3]GB50045—95.高层民用建筑防火规范，2005年版.
关键词：高层建筑；消防给水系统；可靠性
1高层建筑消防给水的几种形式
（1）高位消防水池供水形式。这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池（水池的容积以灭火灾延续时间内所需要的全部消防用水为度），平时利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时，直接依靠水池中的消防贮水，通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够，需要在顶层设消防增压泵以满足建筑最高几层消防设施所需的压力外，无需再设消防专用水泵和相应的控制电器系统。尤其是对于50m以卜，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满足消防使用要求。
此种供水方式不存在平时因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的安全可靠性高，控制简单，使用方便；而且对供电要求不严，无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统，有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积庞大，对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大，不易被接受，因而限制了该供水方式的应用。
（2）消防专用水泵一屋顶高位水箱供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采用最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱，一般和生活用水合用，并且满足10min的消防用水量。在建筑物底层（地下室）或室外设消防专用水池、水泵及泵房。
与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区情况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。
分区并联加压供水，各分区供水互不影响，消防安全可靠，分区水箱容积较小；消防专用水泵可集中设置，便于平时维护、管理，但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水，对消防管道压力要求较低，可减少管道的维修。但各区供水有联系，消防安全可靠性较差。当下一区的消防专用水泵出现故障时，将影响其上区消防灭火的可靠性。且串联供水，水泵安装分散，平时的维修、管理困难较多。
（3）消防气压罐供水形式。该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱，使消防管网始终处于常高压状态。消防安全可靠性高，但对供电要求严格，需两路电源或柴油发电机供电系统。
近几年，该供水方式以其独特的供水形式，不受高度的限制，安装灵活方便，操作简单，具有自动化程度高，消防出水快，技术上安全可靠等优点，为广大设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采用。但是，该供水方式耗电较高，日常运行费用大。据调杳，该供水方式约有四分之一的能耗被用来维修无效压力的区间上而浪费掉。此外，在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中，山于每分区都要设一个存有l0min消防用水量的大气压罐，可以说是很不经济，很不合理的。
（4）全自动恒压变频调速供水形式。
这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采用了最新的交流变频调速技术和自动化技术，对管网压力实行检测，控制水泵转速、扬程等，保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵，并共用备用水泵，减少了设备的占地面积，避免了因水泵久置用而锈蚀所引起的不安全因素，增强了消防供水的安全可靠性，该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。
2高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析
（1）给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值，造成管道、附件、器材和设备的损坏，或造成给水的不均匀，不利于系统的灭火，影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，所以应当引起注意和重视，并采取防治对策。分析超压的原因主要有以下几种情况：
①系统小流量出水。在火灾的初期，自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作，或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时，自动喷水灭火系统所需要的流量都很小，而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的，两者相差好几倍。此时加压泵在小流量下工作，会造成加压泵扬程大幅度升高，使自动喷水灭火系统的管网超压。②竖向分区不合理。在建筑物高度较高时，给水的竖向分区未按1.2MPa上作压力的要求分区。③水锤超压。消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。④水泵结合器的超压。当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器，防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压；另一方面，当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时，有时会造成管网的超压，特别是消防车的消防泵与系统的消防泵串联运行时，这种可能性较大。⑤未设排气装置。自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当，管网内的空气处于被压缩的状态，可能发生压力波动造成超压。
（2）给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中，普遍存在着超压的问题，因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压，能保证给水的均匀性，有利于作用面积内给水的可靠，确保系统设计流量能正确使用；同时，还有利于系统的设备和材料的安全，因此给水的减压和泄压对系统的给水有着重要的意义。通过对超压问题的分析，自动喷水灭火系统的给水减压可通过3方面来解决：
①采取有效的技术措施来防止超压的产生。首先，合理布置白动喷水灭火系统的给水管网，尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧，可均衡各个配水管的水压。同时合理选择下放给水系统的分区，并适当减少给水分区的压力值。例如，当建筑高度低于或等于120m时，消防给水竖向分区可以采用减压阀、分区水泉、多出口泉等并联消防泉给水系统；建筑物高度达于120m时，消防给水竖向分区可以采用多台消防泵直接串联或设中间水箱转输的串联消防泵给水系统。其次，在消防泵的选择上，可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。
②提高整个消防给水系统的承压能力。使之在一般情况卜出现的超压，在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。
③采取相应的泄压和稳压措施，使超压值对给水管网不致造成损坏，如泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等。
3消防给水系统可靠性研究
高层建筑消防给水系统的可靠性，是指高层建筑消防给水系统在规定的条件下，在规定的时间内，能够完成规定的功能的能力。它的可靠性对保证高层建筑消防的作用有举足轻重的影响。
消防给水系统的可靠性通常用可靠度来表示。它是消防给水系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，是一种表示随机事件发生可能性大小的一个量。
（1）消防给水系统的可靠性框图。为了研究系统的可靠度，首先需要弄清系统的功能、失效模式，准确地绘出可靠性框图。通过建立消防给水系统模型，研究系统可靠度与单元（组件）可靠度之间的函数关系。单元的可靠度可以通过大量的试验确定，山此可确定山若干单元相互组合成的复元体系统的可靠度。
系统可以分为非储备系统、储备系统和复杂系统储备系统又可分为工作储备和非工作储备系统。非储备系统实际上是一种串联系统。消防给水系统对供水的要求较高，需要有足够的保证率，故常采用储备系统和复杂系统的形式。在工作储备方式中，可分为并联系统、混联系统、表决系统。在消防给水系统中，主要由消火栓给水系统和自动喷水灭火系统组成，其中一各单元（阀门、消火栓、喷头、管道等部件）或设备（水泵、水池、水箱等）的功能，决定了可靠性框图的关系。就两个阀门用管道相连的可靠性框图而言。如果它们的作用是让水流通过，则两阀需同时开启。从可靠性的角度看，这就是一个串联系统；如果其作用是起截断水流作用，则关闭其中一个阀门就可完成截流作用，该可靠性框图为并联系统。可见同是一个结构，不同的功能可靠度是不同的。在水泵给水的方式中，虽然同样的形式但关系不同，可靠性框图也不同。
（2）消防给水系统的可靠性度量计算。
消防给水系统的可靠性是由各单元的功能关系决定的，则系统的可靠度也就由各单元的可靠度组合产生。
4小结
在选择消防给水方式时，应根据工程的具体情况，对与之相关的各种因素进行综合评估。如：供水可靠性、投资大小、能耗高低、设备宜集中设置还是分散设置、对水箱占用上层使用面积的限制，可能产生的噪声和一次污染，运行和维护管理是否方便以及外网供水能力等。同时，应咨询当地消防部门的意见，从上述各类给水方式中选择适合于该建筑物特点的消防给水，或者采用几种消防给水方式的组合，制定出切实可行的方案来。
在以自动喷水灭火系统为主体的高层建筑消防给水系统中，给水系统的超压是一个不能忽视的重要问题。因此，在给水系统的设计时，应采用有效的减压和泄压措施，防止给水超压现象的发生。
系统可靠性的选取与分配能保证高层建筑消防给水系统的功能和寿命达到设计要求。要使系统在长期使用过程中不间断地工作，这就要求整个系统与每一个子系统具有一定的可靠度。为了提高系统的可靠度必然要花费一定的费用，但如果系统不可靠使系统发生故障也将会引起经济上的巨大损失。因此，设计者必须在安全与经济两者之间求得合理的平衡而得到最优的可靠度。
参考文献
[1]蒋永艰.高层建筑消防设计手册.火灾案例，消防技术与产品信息[M]，上海：同济大学出版社.2001.
[2]周义德，吴果.建筑防火消防工程[M].郑州：黄河水利出版社.2004
[3]郑瑞文，刘海辰.消防安全技术[M].北京：化学工业出版社.2004.
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