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關鍵詞:高層建筑;給水;排水
1高層建筑給排水系統存在的問題
1.1高層建筑給排水系統施工質量不高
目前,我國高層建筑的給排水系統還存在一些不足。這些質量沒有達到預期的設計標準的項目,在很大程度上來說,是由于施工過程中存在一些問題。由于高層建筑給排水系統較普通給排水系統來說,具有施工難度大、施工程序多以及施工周期長等諸多特點。在施工的過程中,經常會出現組織安排不合理、施工順序較為混亂以及危險工序交叉作業等問題。而且,在高層建筑給排水施工的現場,一些必要的管理工作不到位。
1.2管道材料選擇存在問題
高層建筑給排水系統對于管道的質量要求較高,要求管道具有較高的強度和承壓能力。許多高層建筑的給排水系統出現問題,都與設計施工過程中使用的管材有關。設計者沒有充分考慮到建筑修建完成后,居民正常使用時,排水系統管道各個部位的實際承壓,造成了一些區域管道承壓過高而出現壞損現象。
1.3管道布局不合理
高層建筑物給排水管道內部布局的合理,不僅給日后排水系統的檢修和保養帶來諸多便利,而且會給建筑物內其它系統或設備的布置帶來諸多的方便。但是目前許多建筑物內部的給排水系統布局不夠合理,有的設計甚至是交叉無序設計,這將會給系統的更新和維修帶來很多困難。因此,在設計時,要提高對排水系統布局的重視程度,保證其在建筑內部的布局科學、合理。
1.4生活給水無減壓節流裝置
高層建筑生活給水管道中,減壓節流裝置具有重要的作用。目前,我國一些已建高層建筑中的生活水管道沒有設置必要的減壓節流裝置,經常由于水壓過高產生水管破損的現象,影響建筑給排水系統的整體功能。生活給水系統按照相關規定,在豎向分區之后依然存在著衛生器具配水點水壓相對較大的問題,如果不在系統中合理的設置節流裝置,衛生器具實際出水流量甚至會達到額定流量的5倍以上,不僅造成水資源的浪費,而且會由于水壓過高、漏水量增加,帶來水擊、噪聲以及振動,造成管件的損壞和破裂。
1.4給排水系統安檢工作不到位
高層建筑給排水系統在質量和性能方面要求相對較高。相關管理部門需要對給排水系統進行定期的檢修和保養,及時發現一些潛在的故障并有效的進行處理。而目前我國高層建筑給排水系統的檢修和保養工作不夠到位,有些高層建筑排水系統常年無人維護,致使給排水系統內部出現阻塞的現象,甚至出現破損漏水等現象。因此,對高層建筑給排水系統進行定期的檢修時非常必要的。
2高層建筑給排水設計的特點
高層建筑給排水設計要結合建筑的實際情況,在進行高層建筑的給排水消防系統設計時,既要考慮高層建筑給排水消防系統靜水壓力的因素,也要保障給排水消防系統的安全可靠性、穩定性,保證排水系統的排水能力、管道內壓力的穩定以及保護水封不被破壞,給排水設計選用機械強度較高的管道材料,采用柔性接口方法等以保障給排水的質量。
3高層建筑給排水設計
高層建筑給水設計先首先要合理選用給水管道,目前高層建筑較為常用的給水管道材料是塑料給水管,其特點是質量輕、耐壓強度高、輸送液體阻力小、耐化學腐蝕性強、安裝方便、使用壽命長等。在進行給水管選材時要從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等幾個方面進行技術經濟綜合考慮。其次,高層建筑給水設計還要確定給水方式,主要包括高位水箱供水、氣壓水箱供水、無水箱變頻泵供水等。高層建筑給水設計要明確加壓和供水方式是高層建筑給水的核心,給水豎向分區是高層建筑給水系統設計中的基本環節。科學合理的給水設計才能保證給水系統的正常運行、使用和維護,提高給水系統管道、設備維護管理工作的質量,發揮給水系統節能、環保的效果。
3.1生活給水設計
目前我國高層建筑生活給水主要使用的裝置是增壓設施,即水泵、氣壓給水設備和變頻調速給水設備,利用的是變頻泵+氣壓罐組合式設備技術。高層建筑生活用水的用水點靜水壓力值一般是0.35~0.45MPa,高層建筑生活給水設計要采用用水點的靜水壓力≥0.35MPa進行分區,即生活用水通過增壓設施送到頂層的水箱后,在采取比例式減壓閥向下逐層供水,這樣的設計主要能夠解決在以往的工程實踐中出現的用水點的靜水壓力值過大,造成用水器具損壞或水流流速大,噪音的問題。
3.2生活給水的節能環保設計
高層建筑生活給水設備出了要發揮其正常功能之外,高層建筑給水還要注重節能環保設計。例如在生活給水中使用變頻泵+氣壓罐的組合式設備,既能節約經濟成本,又能依據高層建筑季節、時段、天氣等因素對變頻泵進行調節,變頻泵可以提供工頻和變頻、人工和自動調節等方式,比一般供水設備節電20%~50%,采用這樣的給水設備,在高效運行的同時既節能又環保。
3.3儲水裝置多元化設計
高層建筑給水系統中的水箱是出水的基本裝置,其質量的好壞直接決定高層建筑給水的效果。因此儲水裝置要進行多元化設計,設計中的儲水裝置要具有內表面不易銹蝕、不影響水質、結構簡單、施工便利的特點。目前廣泛應用的儲水裝置主要是鍍鋅、復合鋼板、涂塑、玻璃鋼和不銹鋼等水箱,能夠保障高層建筑給水的質量。
3.4熱水給水設計
一直以來建筑給水排水中熱水給水設計都是難點問題,熱水供應技術也有待提高。高層建筑的熱水給水設計首先考慮熱水加熱方式和設備的選擇,設計要遵循安全、可靠、高效、環保的原則。一般采用的設備是燃氣熱水鍋爐與太陽能熱水鍋爐,其具有提高給水溫度、降低使用溫度、減少熱水耗量的優勢。熱水給水設計要盡量采用高效能保溫材料,不斷改進加熱方式,提高水加熱器的傳熱效率等,保障熱水供應。
3.5排水系統
3.5.1生活排水系統
市政排水系統采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。
(1)地下室污水無法自流排出室外,采用潛污泵抽升排出。
(2)消防電梯機坑設有效容積不小于2m3 的集水井,排水泵的流量取大于10L/s。
(3)衛生間采用廢、污立管及專用通氣管的三管制排水方式。降低噪聲。糞便污水經化糞池預處理后與生活廢水一起排入市政污水管網。
(4)餐廳廚房含油污水必須進行預處理,達標后,方能排入市政下水道。
3.5.2雨水系統
屋面雨水系統采用有組織內排水系統。裙樓屋頂采用壓力流(虹吸)排水,重現期P 取5 年,超出5 年重現期至重現期50 年的雨水采用開溢流口的方式排放。主樓屋頂采用重力流排水,重現期取5 0 年。室內雨水管材,重力流采用柔性抗震排水鑄管,節套式柔性接口;壓力流采用HDPE排水管材,熱熔連接;室外雨水排水管材采用高密度聚乙烯雙壁波紋管排水管材。
參考文獻:
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關鍵詞:高層建筑;給排水;消防設計
中圖分類號:TU998文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)11-0120-02
近些年,在國內土地供應緊張的大型城市如上海、重慶、北京、廣州、杭州高層和超高層建筑保持著快速增長的勢頭,超過24米的公共建筑,或包括10層和10層以上的居住建筑都屬于高層建筑。筆者作為一名建筑給排水設計師,根據工程實際設計經驗與體會,結合國家規范要求,對高層建筑給排水系統設計的一些特點展開探討,給水系統設計、排水系統設計、消防系統設計等方面論述了給排水管道設計過程中應注意的問題,以確保給排水系統的良好工況。
一、高層建筑給排水工程概述
高層建筑給排水的特點:高層建筑的建筑標準高。給水排水設備使用人數多,水量大,一旦發生停水或排水管道堵塞事故,影響范圍大;豎向分區多;動力設備多;火災隱患大;高層建筑的排水量大,管道長,管道中壓力波動大。
目前,如何合理地設計給排水及消防系統,對高層建筑日常運行的經濟性,以及消防時的安全性和可靠性是高層建筑給排水設計最主要的問題。當前的高層給排水技術總體上日趨成熟,但也存在許多待解決的問題:(1)新型減壓、穩壓設備的研制與應用;(2)安全可靠經濟實用運行管理方便的供水技術的研究與推廣應用;(3)低成本高效能新型管道材料的開發與應用;(4)高層建筑消防與自動控制技術;(5)提高排水系統過水能力,穩定排水系統壓力的技術措施;為了適應和推動高層建筑的發展,必須不斷改進和提高給排水的技術水平。
二、高層建筑給水系統的設計
高層建筑生活給水系統設計中最為關鍵的是給水方式的選擇,它直接關系到生活給水系統的使用質量和工程造價。根據《建筑給排水設計規范》中相關條文,高層民用建筑生活給水系統應豎向分區,且各分區最低衛生器具配水點處靜水壓力不宜大于0.45MPa;水壓大于0.35MPa的入戶管,宜設置減壓閥。另外應該合理確定給水系統垂直分區,保證給水設備衛生器具的正常使用,避免壓力過高,出現不必要的能量浪費。給水器材出水過猛,當啟閉這些器材時易產生水擊,使管網產生噪聲、振動甚至管件破裂,致使衛生潔具給水零件容易破壞。
就目前我國城市給水狀況而言,水壓一般只能滿足建筑五至六層的生活用水要求,對于高層建筑,城市市政給水管網的水壓就不能滿足高區部分生活用水的要求,絕大多數采用分區給水方式,因此合理劃分生活給水系統豎分區,也是生活變頻調速供水設備節能的重要因素,分區內層數較多,則會造成變頻設備設計流量加大,在用水量較小的情況下,需開啟水泵的負荷增加;另外,由于分區內系統壓力較高,入戶管設置減壓閥的層數增加,耗能也相應變大。以筆者的實際經驗來看,針對不同的高層建筑,給水方式主要有以下幾種:
1.分區串聯給水方式。如圖1a)所示,各區設置水箱和水泵,各區水泵均設在技術層內,自下區水箱抽水供上區用水。
2.分區并聯給水方式。如圖1b)所示,每一分區分別設置一套獨立的水泵和高位水箱,向各區供水。其水泵一般集中設置在建筑的地下室或底層水泵房內。
3.分區減壓給水方式。如圖2a)所示為減壓水箱減壓給水方式,是由設置在底層(或地下室)的水泵將整幢建筑的用水量提升至屋頂水箱,然后分送至各分區減壓水箱減壓后再供下區使用。
4.減壓閥減壓給水方式。如圖2b)所示為減壓閥減壓給水方式,是由設置在底層(或地下室)的水泵將整幢建筑的用水量提升至屋頂水箱,然后再經各分區減壓閥減壓后供各區用水。
5.分區無水箱給水方式。如圖3所示為分區無水箱給水方式,各分區設置單獨的變速水泵供水,未設置水箱,水泵集中設置在建筑物底層的水泵房內,分別向各區管網供水。
工程實例:浙江臺州某商住綜合樓(建筑面積4.2萬m2)地下1層,地上18層,地面上高度56m。該建筑供水高度達60多米,按照常規設計理念和傳統的設計手法,上部供水大多采用底部水池、水泵加中間中轉水箱、中轉水泵(加壓)至最高用水點的設計方法。
這種傳統設計方法其優點是:(1)各分區供水段壓力較小,對管材質量要求較低;(2)各供水區段有一定的水箱調節容積,能保證在輸水故障時,有限延時供水時間。
它的缺點是:(1)上區供水受下區供水故障影響,安全度較差;(2)中轉水箱、中轉水泵需要占用中間樓層面積,且防振、噪聲問題也很難解決;(3)中轉水箱存在二次污染問題。
經過認真分析比較,大膽采用無水箱給水方式,采用變頻給水設備直接供水方式,其優點有以下幾點:減少了供水環節,從而提高了供水安全度;減少了二次污染;不占用中間樓層面積,減少了建設成本,提高了業主效益;避免了中轉水泵產生振動和噪聲從而給放置水泵的附近樓層帶來的不利影響。
三、高層建筑排水系統的設計
建筑內部的排水系統直接影響著人們的日常生活和生產,在設計過程中應首先保證排水的通暢和室內良好的居住環境,避免疾病的傳染。尤其對于高層建筑的排水立管,因排水量大,建筑高度高,合理地設置排水通氣系統和消能裝置,對增加立管排水流量,保證排水系統的通暢有著重要的意義。
由于高層建筑衛生潔具排水系統連接管的立管較長,底層排水壓力大,易使下層衛生潔具發生排水噴濺;衛生潔具屬于間斷排水,使排水方向的前行管道系統產生正壓,水流下降過程中,后續管道產生負壓形成抽吸,均可能使管道系統發生水噴濺和水封水抽吸。一般10層及以上的建筑生活污水立管應設置專用通氣體立管,從最高層算起,污水管道每隔六層設置消能裝置,每隔三層設結合通氣管同主通氣立管相連接。
故筆者在該商住綜合樓建筑排水系統采取了下列措施:(1)高層建筑的一、二層單獨排水;(2)排水管系統加強通氣,保持管系內氣壓平衡,采用專用通氣管或新型排水管道系統;(3)排水立管采用乙彎消能措施;(4)污水、廢水應分開設置立管排放,以便于廢水回收和進行污水處理。采用了生活廢水和生活污水分流制,廢水系統即中水原水系統;生活污水系統包括衛生間沖廁、洗衣房排水、廚房、餐廳及地下車庫排水;廚房餐廳排水及地下車庫排水經隔油池處理后排放。
四、高層建筑消火栓系統的設計
建筑物內容消火栓一般包括:消火栓箱、消火栓、水龍帶、水槍。對于商住樓中的住宅部分, 消火栓在消防電梯前室設置,并且每一層有兩股水柱同時到達室內任何部位的要求。另外,消火栓給水系統中應按照設計要求和規范規定在需減壓處設置減壓孔板等減壓裝置,避免消火栓栓口的靜水壓力過大,引起消火栓拴潤的損壞。消火栓栓口的靜水壓力超過0.8MPa時,采取分區給水系統,大于0.5MPa時,則設置減壓孔板等減壓裝置。該商住綜合樓設計室內消火栓消防水量為40L/s,室外消防水量為30L/s,火災延續3h,室內消防水量由屋頂水箱和消防加壓水泵聯合供應。屋頂水箱儲存18m3消防水量,在水箱間內設有2臺穩壓管道泵(一用一備)和1個氣壓水罐用以確保消火栓。在管網安裝完畢后,進行強度試驗和嚴密性試驗。
五、結語
1.采用變頻水泵直接供水的新方法,提高了供水安全度、減少了二次污染、不占用中間樓層面積,減少了管道等其他的配套投資建設成本,節省了大量的資金。
2.在保證室內排水的通暢的前提下,做好中水回用系統的應用,節約水資源,減少水處理成本。
3.消火栓系統的設計必須嚴格按照規范的要求,滿足水量,水壓的要求,定期對消防系統進行檢驗,確保高層建筑的安全。
總之,建筑給排水設計的好壞直接影響到人們的生活質量和生活環境,所以在設計過程中除了滿足相關規范要求外,設計者還需要從使用效果上精心考慮,不斷總結和完善設計技術,達到設計安全、合理、經濟的目的。
參考文獻
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關鍵詞:建筑;給排水設計
中圖分類號:TU972 文獻標識碼:A 文章編號:
高層建筑的給排水系統設計相對于普通的多層建筑的給排水系統來說有一定的獨特性,工序繁多,工程復雜,難度比較高,很容易出現一些問題。高層建筑給排水系統設計不僅要滿足規范要求,還要兼顧到建筑的功能和美觀等要求。針對給排水系統常見的問題,需要切實的進行改革和優化,保證高層建筑給排水系統設計的合理性和科學性,保證給排水施工的質量,確保高層建筑給排水系統滿足舒適和安全的要求。高層建筑給排水系統設計常見的問題有水系統壓力問題、衛生間出現異味問題以及雨水管道連接問題和高層建筑重力流雨水排水管材選用等問題,為了切實保障高層建筑給排水系統提供舒適和安全的居住環境,需要保障給排水系統設計的科學性和合理性,保障施工質量。
1 建筑給排水設計之前的準備工作
在做任何工作之前都要做好相應的準備工作,高層建筑的給排水設計工作也不例外。只有做好相應的前期準備工作,才能為以后的總體設計打下堅實的基礎,為設計工作整體和科學性做好鋪墊。
1.1 理論資料的完善
為一個高層建筑做給排水設計工作,預先準備好所有相關的資料是必不可少的,這樣才能為后期設計施工工作提供科學的理論指導。這些理論資料主要包括上級部門的相關批示,高層建筑的綜合平面圖、設計方案圖以及管道系統原理圖等等。綜合參考分析這些資料,對高層建筑的給排水設計工作有著理論指導意義。
1.2 實地觀測
在設計工作進行前還應該經常去高層建筑實地觀察測量,全面了解高層建筑自身特性,將設計理論與建筑實地相結合,對一些在實際設計工作中可能會出現的問題要做好預估并制定好相應的處理措施。這樣在設計工作進行之前就做好充足的準備工作,就可以在之后的設計施工工作中避免很多問題的發生,降低返工率,保證工程按工期準時完成。
2 高層建筑給水設計要點
2.1 給水管道的選材
在高層建筑的給水設計中,給水管道材料的選用尤其重要。因為管道是輸送水流的最基礎設施,如果管道質量不好將會直接影響高層建筑內部人員的用水安全與衛生。傳統的給水管道一般選用熱鍍鋅鋼管,這種管材雖然很堅固,但是易銹蝕,不符合生活用水衛生的相關條例,故目前我國高層建筑給排水設計施工工作正在推廣使用塑料管材。
2.2 給水方式的分類
國內外高層建筑行業內常用的給水供水方式有三種:高位水箱給水、氣壓水箱給水以及無水箱變頻調速泵給水。要確定一個高層建筑要選用上述的哪一項給水方式進行給水,就要對高層建筑的高度和加壓方式進行全面的分析了解,最終才能決定給水系統的經濟實用性、技術先進性、環保節能性和安全可靠性。合理正確地選擇好相應的高層建筑給水方式,對高層建筑內部人員正常用水起到不言而喻的重要作用。
2.3 給水管道的設置
如何在滿足高層建筑用戶對用水量和水壓的前提下合理設置給水管道的長度和位置使得實際施工成本最小化,一直是困擾著設計工作者的一項難題。但是我國建筑行業現在對給水管道的設置工作并沒有給予足夠的關注,導致這一現狀的主要原因是管線網絡的整體布置成本太少,即使經過優化設計也沒有明顯的經濟效益,所以得不到應有的重視。
3 高層建筑排水設計要點
3.1 專用通氣立管的使用
結合現有的一些高層建筑排水設計與反饋我們不難發現,一些高層建筑的排水管道中沒有加入專用通氣立管,致使排水管道流通不暢,廁所大小便器中經常會出現冒氣泡的現象,很大程度上影響了高層建筑內部用戶的正常工作與生活;而安裝了專用通氣立管的高層建筑沒有這種情況產生。所以,要重視這個小細節,在高層建筑的排水設計中適當加上專用通氣立管可以提升用戶滿意度,達到設計師的設計目的。
3.2 排水管道的布控
正如同給水管道的布控,排水管道的布控除了上文指出的那些問題,還應該注重布控的層次問題。在位于一些底層出租作為商業用途的高層建筑內,上部的排水管必須要在底層進行轉換,不能影響底層排水管的使用性能。由于高層建筑的排水管道過于復雜,因此在設計的時候盡量不要把底層衛生器具的排水管道接到排水總管道上,應該另設支管單獨排出。
3.3 地漏問題
地漏是排水系統中必不可少的部件,雖然不起眼,卻起到了相當大的作用。目前一些建筑內排水效果不佳,地面常有積水,這都跟地漏位置的選擇錯誤有直接的聯系。一般對于衛生間等積水比較多的區域,應該設計成下沉式,將地漏安裝在衛生間最低點,可以利用水自身往低處流這點來達到很好的清除積水效果;同時,還要定期清潔地漏,保證沒有阻塞,讓排水系統正常工作。
3.4 雨水、污水綜合排出系統
雨水、污水綜合排出系統一般位于室外,高層建筑室內的生活污水通過管道排到室外,室外應該設計相應的污水管道,合理利用建筑高度差來進行排水同時確保污水不會回流。有些高層建筑還有專門的中水設計裝置,將收集到的污水經過進一步的凈化再排出室外,減少對環境造成的污染。
4 消防系統給水設計要點
消防系統在每一棟建筑物內都是必不可少的,因為它在滅火的實際工作中要使用到儲存的大量水資源,故也是給排水系統的一個組成部分。
4.1 消火栓系統
為確保消防系統在出現火災的時候正常工作,相關規定要求高層建筑室外消防進水管不能少于兩根,這樣當其中一根進水管發生故障無法正常工作時,剩余的進水管仍能保證消防用水量,不至于耽誤火災的及時撲滅。
在防火規范中規定,室內消火栓的間距應該保證同層任何部位的的兩個消火栓的水槍充實水柱應同時到達滅火范圍內的任何部位,做到消防無死角。且室內消火栓應設定在明顯且易于取用的位置,禁止用物體遮擋覆蓋消火栓,栓口離地面高約1.1m。同時,為保證火災時消火栓的正常使用,要對其定期進行檢查測試,便于及時發現問題及時檢修。
4.2 自動噴水滅火系統
在高層建筑中,每一層都要安裝足夠數量的滅火噴頭。現在高層建筑多采用濕式噴灑系統,有臨時高壓和常高壓兩種方法。采用臨時高壓法的自動噴淋設施取水源需要根據設計方式確定消防水源。
5 結束語
隨著我國經濟的飛速發展,城市化進程進一步加深,城市建筑建設規模逐漸擴大,建筑給排水設計逐漸成為人們關注的一個話題。隨著人民的生活水平日益提高,城市建筑給排水的設計需要新理念的支撐,以實現更高水平的設計。當今城市建筑日益趨近高層化、大型化、多功能化。這些建筑都具有人口密集、結構復雜等特點。因此,要恰當、合理的設計給排水系統,這不僅可以使居民得到良好的生活環境,而且還能在有火災等其他意外情況發生時及時撲救,保證人民的生民財產安全。城市建筑給排水新理念的研究要符合能源可持續利用的要求。節水節能是一個重要的課題,通過給水和排水新理念的研究設計,促進建筑給排水節能降耗工作,從而促進經濟和社會的可持續發展方針。城市建筑給排水新理念設計研究不僅可以滿足人們高質量、高品質的生活環境需求,還可以進一步促進城市的經濟建設和未來發展。
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關鍵詞:高層建筑;給排水;消防設計
消防給水工程是現代高層建筑的重要組成,是建筑消防的必要內容。科學優質的消防給排水系統,在保障人民生命財產安全方面有著不可替代的作用,也是現代高層建筑工程設計中的重點。本文主要對當前我國高層建筑給排水消防設計與施工情況進行探討。
一、我國高層建筑給排水消防設計現狀剖析
當前,在高層建筑給排水消防設計和施工中存在這樣的問題:(1)消火栓安裝位和數量上,往往施工設計中單單靠既有的經驗進行,未能根據建筑的結構、布局及功能等予以安裝;(2)給水系統設計時,對建筑周邊的給水狀況和環境未能充分分析,以致于在設計施工中未能按規范裝配中轉水箱、消防水泵等接合器,使得系統難以有效運轉,而導致滅火系統不完善;(3)排水管規劃不當,未能將日常排水與消防排水充分結合;(4)消防設備維護不善,在出現火災時無法應用上。這些問題的出現的根本原因就是對高層建筑的給排水消防設計關鍵技術未能準確把握,也未嚴格按照規范實施。
二、高層建筑給排水消防施工主要技術
(一)自動滅火
自動滅火裝置在高層建筑中有廣泛應用,主要在于控制火情發展,最大限度減少損失。該裝置主要有報警、探測、通訊及滅火等設備組成,在設計時需要特別掌握消防滅火有著直接關系的自動噴淋系統,溫控、探測等設備的有效性和設備性能有著密切關系[1]。自動噴淋系統報警裝置應安裝適當,不但要在出現火災報警時人能清晰看到,還要確保其穩定運行,不得安裝在公共通道或隱蔽部位。另外,噴淋系統的噴頭需要依照建筑實際情況進行設計,分為吊頂和無吊頂噴頭,同時,噴頭、梁間距要滿足實際要求。在高層建筑底層室內,應依照自動噴淋系統在最大火情確定流量,確保滅火的及時、全面和有效。
(二)消防栓設置
在一切建筑中,消火栓設計和施工是不可缺少的。在設計過程中,不但要考慮到消防規范的規定數量,同時要根據建筑實際情況和產品規格明確數量。在高層建筑裝配消火栓時,應考慮消火栓室外水管的供水狀況,確保室內外保持一致,消防栓和水管接合器數量也應一致,以免滅火時水管不足。對高層建筑室內設有消防池的,建筑外部消火栓只需按照用水情況確定;內部消火栓則可通過高壓給水系統實行二次增壓,如在超壓后,則通過穩壓進行減壓。消防電梯,可按照建筑內部的消防栓裝配情況,在電梯前部設一消防栓[2]。
(三)消防給水
在高層建筑的消防給水系統設計時,應充分考慮到建筑的高、面積、結構等情況,同時還應考慮建筑總用水情況。我國有明確規定,高層建筑消防用水量內部為40L/s,外部則為30L/s。高層建筑應在每2建筑的避難層裝配一各中轉輸水箱,避難層之間需設計裝配一個變頻泵實行增壓供水,對火災風險較大的場地,應通過計算和明確屋頂水箱供水形成一個相對穩定的水壓,確保建筑的安全。為高層建筑消防整體消防需要,在必要情況可設消防水池循環泵、導流墻。此外,還可在建筑中心部位設增壓,或設計公共消防水池,以降低投入成本,更好的進行管理。另外,在設計串聯供水時,應考慮消防用車的供水,及作用面,對消防栓系統未處于消防用車范圍時,應利用水泵接合器來實現。
(四)消防排水
高層建筑消防排水系統是整個消防系統的重要組成,須嚴格按照相關規定和標準予以設計。在對消防排水系統設計時,要根據用水量的80%到90%標準來設計排水量。對高層建筑室內管道和排水管出現交叉時,應如此進行:排水管位于電氣管之下,給水管位于排水管之上,如設有壓力管則應避開無壓力管,有風管應緊挨其下。另外,在消防電梯井周邊,應應用低于基坑排水裝置,如排水集水池。且在設計中應在基坑與集水池間布設一定的排水管。對高層建筑內部消防水泵設計和安裝時,通常是在建筑地下室裝配,如此可及時將該部位的給水排出,還可通過污廢水泵予以提升[3]。在建筑水泵房周邊可設集水池,也為地漏。在消防電梯設計和安裝排水泵時,須預留基于消防電源的備用泵,還需在電梯門口裝配必要的擋水、防水設施。
(五)設備養護
應嚴格按照消防設備的應用特點,制定和高層建筑消防系統相應的消養護方案,明確相關設備養護內容和相關人員的責任,加強重點設備的養護。在實際養護工作中,除進行常規養護外,還需要做好這幾項工作:(1)對自動滅火噴淋系統必須定期檢修,對噴頭要拆卸通水檢查,每一類噴頭備用10個以上(總量的1%);(2)消防管線必須定期或不定期開展放水檢查,末部的出水量應在25%以上;(3)對消防栓損壞、丟失等狀況進行全面檢查,及時解決問題消防栓,補齊相關設施,對消防栓貼出的操作流程要及時更新,對非重點部位的消防栓必須達到15%到30%,重點部位需達100%;(4)火災探測裝置必須定期檢測,運行2到3年后需進行一次清洗;(5)對給水池應用情況進行有效檢查,對其補水方法和給水能力進行檢查,避免用到其他方面。
三、結語
總而言之,重視并做好高層建筑給排水消防設計,有助于提升建筑使用的安全性、可靠性。為給廣大用戶給予優質、安全、可靠的生活和工作環境,建筑給排水消防設計工作者必須不斷提升自己的安全意識和消防意識,積極學習和掌握更為先進的技術,不斷強化高層建筑的消防給排水系統性能。
參考文獻:
[1]李娟.芻議高層建筑給排水消防設計[J].科技創新與應用,2013,8(06):33-35.
關鍵詞:高層 建筑 消防 給排水
中圖分類號: TL353 文獻標識碼: A
正文:
高層消防給排水系統分為普通消火栓系統和自動噴水滅火系統兩種。普通消火栓系統是室內管網向火場供水的,帶有閥門的接口,為工廠、倉庫尤其是高層建筑等室內固定消防設施,通常安裝在消火栓箱內,與消防水帶、水帶接口和水槍等器材配套使用。減壓型消防栓為其中一種。自動噴水滅火系統由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組件,以及管道、供水設備組成,并能在發生火災時噴水的自動滅火系統。
一、 高層消防給排水系統常見問題及解決方案
1.消防安全設計重視不足
與普通建筑相比,高層建筑更需要設計者將給排水系統與消防安全緊密聯系在一起,從而使高層建筑消防安全得到保障。但很多設計者將普通建筑給排水系統理念與高層建筑給排水系統設計混為一談,忽視了建筑給排水系統的安全消防功能,甚至有高層給排水系統未經消防審查就投入應用。這類高層建筑給排水消防設計是對高層建筑消防安全重視不足的表現,給人民群眾的生命和財產安全帶來隱患。
2.消防管網試壓隱患
施工人員通常按照試漏檢修和強度試驗兩個步驟對消防給水管網進行,然而諸多在管網強度試驗和試漏檢修方面的不規范,給消防排水系統的正常運行帶來隱患。
3.消火栓系統減壓閥的選擇不當
消火栓系統減壓閥對減輕消火栓栓口的靜水壓力過大造成消火栓的損壞有著重要作用。在實際設計中,消火栓系統減壓閥的不當選擇和設置,會給給排水系統的正常運轉帶來隱患,一旦發生火災,給排水系統運轉受阻,則導致火勢蔓延,火災情況惡化,給居民帶來安全隱患。
二、高層消防給排水系統隱患解決方案
高層建筑與普通建筑存在諸多差別,然而部分設計人員的設計理念仍停留在原先的層面上,而且也缺乏足夠的重視程度,沒有考慮給排水系統布局的消防安全性,甚至個別高層建筑投入使用時還未經過消防審核及驗收,這一切均存在嚴重的安全隱患,一旦發生火災,其造成的損失往往無法估量。針對上述幾點高層建筑給排水消防系統的常見問題,本文提出如下幾點解決方案:(1)提高設計及施工人員的業務技能以及熟練程度,加強對相關設計施工規范,特別是GB50045-1995《高層民用建筑設計防火規范》的學習和應用。(2)設計人員多去施工現場進行實地考察,并及時與施工人員進行溝通,交換意見。同時在設計時盡量做到統籌全面考慮,并做到有效的檢查與驗收,從而避免設計失誤的發生。(3)及時糾正設計及施工人員對于高層建筑給排水消防系統存在的錯誤認識,盡一切可能避免由于疏忽大意等低級錯誤錯造成的不可逆轉的損失。
三、 高層建筑消防設計的要點
1. 高層建筑普通消火栓系統設計
規范規定,每一層的室內消火栓應保證至少有兩股水柱能同時到達任何區域。同時,按照規范規定和設計要求,當栓口靜壓大于0.5MPa時,設計人員需要在在需減壓處布置減壓裝置,當超過1.0MPa時,則應該采用分區給水系統,從而控制栓口的靜水壓力,避免消火栓的損壞。公式(1)為消防栓栓口壓力計算公式:Hxh=hd+Hq=ALQ2+Hq(1)式中:Hxh為消防栓栓口壓力;hd為消防水龍帶水頭損失;Hq為消防水槍出口壓力;A為水龍帶截面面積;L為水龍帶長度;Q為流量。此外,考慮到消防人員對水槍反作用力的承受能力,避免因水槍反作用力過大導致無法有效滅火的情況發生,《高層民用建筑設計防火規范》指出“經過消防訓練的消防隊員能夠承受的水槍最大反作用力不應該超過20kg,一般不宜超過15kg”。設計中,筆者針對不同口徑的水槍,選取相適應的噴嘴壓力,使其在滿足消防所需給水壓力和出水流量的前提下,符合規范對于水槍最大反作用力方面的要求。根據規范,若市政給水管道或天然水源無法滿足高層建筑所需的消防用水量,同時只有一條枝狀消防進水管道,則大部分高層建筑應設消防水池進行二次加壓。另外,從城市規劃以及區域集中消防供水系統的角度而言,通常在區域內只設一個消防水池和加壓泵房來滿足該區域消防供水等方面的需求。
2. 高層建筑自動噴水滅火系統設計
高層建筑給排水消防系統的重點自動噴水滅火系統設計的自動噴水滅火系統也是設計中一個重點,自動噴水系統是由傳統的大流量水噴淋系統向小流量的細水霧系統的過渡,當滿足滅火系統的啟動條件時,噴頭啟動噴水,并且觸發警報。該系統可以在一定程度上避免大量水流噴射對電器等設備造成的影響和損失,同時增強對火災的探測能力。對于上述自動噴水滅火系統,研究人員通常從走道噴頭布置、配水管入口減壓設計、末端試水裝置設置、信號閥設置、消防增壓泵設置以及自噴供水時報警閥設置這幾個方面進行分析和考慮。另外,還需要特別注意以下三點:(1)當自動噴水滅火系統中設有2個及以上報警閥組時,報警閥組前宜設換裝供水管道。(2)噴頭須設置于吊頂和頂板等容易接觸由火災產生的熱氣流同時又方便均勻布水的位置。若該位置附近有難以避免的障礙物,則按《自動噴水滅火系統設計規范》上噴頭于障礙物距離的要求重新布置或增設噴頭,從而補償水量。(3)報警閥門安裝前必須進行滲漏相關方面的實驗,防止因滲漏導致無法準確報警。
自動噴水滅火系統對給消防安全帶來極大的便利,它的設計可以分幾部分進行分析。第一步,噴頭的設計,按照相關的規定要求,噴頭的數量不能超過 8 個,同時,在設計走道噴頭時要在配水支管接出,以使走道內自噴配水管管徑過大的問題得到解決。第二步,配水管入口的減壓設計,在進行配水管入口的減壓設計時,可在自動噴水滅火系統布置以后,對入口的水壓進行計算,之后進行減壓處理,同時也要考慮建筑高度以及水力損失。第三步,末端試水裝置的設計,末端試水裝置的型號要以試水接頭出水口的流量系數為準,排水管要間接排放。第四步,信號閥的設計,在進行信號閥的設計時要將信號閥的位置放在報警閥的出口。第五步,消防增壓泵的設置,在進行消防增壓泵的設置時,可適當抬高水箱,增加增壓設施,控制增壓泵的揚程范圍,保證增壓泵的流量。第六步,自噴供水時報警閥的設置,在設計時,要使警鈴處于公共通道或值班室的附近,以便及時引起消防安全人員的注意。
3.消防水泵房給排水設計
為了保證室內外消防用水量,就要有足夠的消防儲備水量,這就需要在高層建筑的合理位置設置消防水泵房和屋頂消防水箱。消防水泵房是以消防水池和增壓水泵等設施為基礎而設置的,為了保證室內外消防用水量,在生產、生活水量達到最大時,市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內外消防用水量和市政給水管道為支狀或只有一條進水管,且室內外消防用水量之和大于 25L/s 的情況下就需要設計消防池。消防池的設計是作為在天然水源、市政給水管道消防用水的補充,以便在天然水源、市政給水管道消防用水量不足時,能及時保證消防用水量。消防泵房的設置應注意:(1)為了保證消防池的水能夠正常循環,減少死角,需要在消防水池中加設導流墻,從而使通過循環水泵的池水正常循環。(2)在對消防泵房的水泵選擇時,要以提高效率、節約能源為宗旨,選擇水泵,以提高水泵組綜合運行的效果。
三、 結語
本文從高層建筑給排水消防系統分類、高層建筑給排水消防系統常見問題和解決方案以及設計要點等方面對該問題進行了討論,認為設計時沒有考慮給排水系統布局的消防安全性是面臨的主要問題,提出了高層建筑給排水消防設計的要點結合,并工程實例為今后高層建筑給排水消防設計提供了思路。
參考文獻
【關鍵詞】高層 建筑 給排水 設計
一、高層建筑給排水系統設計需要注意要點
1、為保證建筑的安全,在高層建筑中需要設計合理的消防用水系統,由于高層建筑的垂直距離較高,所以靜水壓力較大。如果在供水方面采用的是一個區供水的話,將會增加壓力,對供水管道造成破壞,影響到整個建筑的供水系統。所以為了保證給排水的安全運行,要進行合理的豎向分區,降低靜水壓力。
2、高層建筑給水系統的豎向分區,是根據規范要求各分區最低衛生器具給水配件處的靜水壓力不宜大于0.35mpa的標準進行劃分的,其供水方式多為下行上給式。
3、在高層建筑中,因為建筑結構比較復雜,各種電氣設施的分布較廣,所以誘發火災的幾率較大,一旦高層建筑發生火災,將會迅速的蔓延,難以控制。所以為了保證高層建筑消防安全,要保證消防用水的合理設置,能夠滿足自救。在火災發生時,能夠及時的保證消防用水,將火災損失控制在最小范圍內。
4、因為高層建筑的結構特點,在單位面積上的人口要比多層建筑多很多,所以對于給排水的需要量較高。在應用的過程中,如果瞬時應用的給水和排水量較大,就會對排水造成很大的負擔。一旦發生管道堵塞和停水等,將會波及較大的范圍,對居民的生活造成不便。所以為了保證給排水的順利運行,應該做好排水管道的妥善處理,做好日常維修和管理,保證管道的暢通。
二、高層建筑給水設計分析
1、給水系統豎向分區的確定
給水系統的豎向分區應根據建筑物用途、層數、使用要求、材料設備性能、維護管理、降低供水能耗等因素綜合確定。建筑高度不超過100m的建筑其生活給水系統宜采用垂直分區并聯供水。建筑高層超過100m的建筑,宜采用垂直串連供水方式。為了不損壞給水配件,各分區最低衛生器具配水點處靜水壓力不宜大于0.45mpa,居住建筑最低衛生器具的靜水壓易為0.30~0.35mpa。為了盡可能的防止超壓出流,在條件許可時,可采取減壓措施。各分區最不利配水點的水壓應滿足用水水壓要求,一般不小于0.10mpa。
由于建筑物情況各異,條件不同,供水可采用一種方式,也可采用多種方式組合。管網可以是上行下給式,也可以是下行上給式等。所以工程設計應給據實際情況,在符合有關規定的前提下確定供水方案,力求以最簡便的管路,經濟、合理、安全地達到供水要求。
2、增壓設備的選擇
高層建筑供水有多種形式:有外網直接供水、用水泵加壓供水、用水泵--氣壓罐聯合供水、有單設水箱供水、有水泵―水箱聯合供水。
水泵的選擇應如下列:應選擇節能型低噪聲水泵,選效率高且高效率范圍大的水泵,嚴禁采用淘汰型產品。采用泵直供方式時,宜采用調速泵組,在滿足供水的要求下應盡量采用相同型號的水泵。當必須采用大小搭配方式時,其型號、臺數也不宜過多,所選用泵的揚程范圍應相近。并聯運行時每臺泵宜仍在高效區范圍內運行。若有持續較長時段處于小流量狀態工作時,宜另配小泵或氣壓罐。當水泵供至水箱、水塔等調節設施時,應盡量減少提升泵的臺數,以一用一備為宜。經有關行政部門批準,可采用從城鎮給水管網直接抽水的成套疊壓供水設備。
生活用水泵一般應采用自動啟停的控制方式,并設備用泵,備用泵的供水能力不應小于最大一臺運行水泵的供水能力,水泵宜自動切換交替運行。水泵所配電機的電壓宜相同。
生活水泵從調節水池抽水時,水泵宜采用自灌式充水。泵的設置高度應保持在最低水位時不會發生氣蝕。對于采用泵提升直供,而又不允許停水時,應按最低水位為自灌啟泵的控制水位。
3、合理布置管線
高層建筑物內給水管網的布置應根據建筑物的性質、使用要求和用水設備等因素確定。充分利用外網壓力,在保證供水安全的前提下,以最短的距離輸水。引入管和給水干管宜靠近用水量最大或不允許間斷供水的用水點,力求水力條件最佳。為不影響建筑的使用和美觀,管道宜沿墻、梁、柱布置,但不能有礙于生活、工作、通行,一般可設置在管井、吊頂內或墻角邊。管道宜布置在用水設備、器具較集中處,方便維護管理及檢修。
室內給水管宜采用枝狀布置,單相供水。不允許間斷供水的建筑和設備,應采用環狀管網或貫通枝狀雙向供水。明敷管道在排列時,給水管應在冷凍水管、排水管的上面,在熱水管、蒸汽管的下面。暗敷設的管道不得直接敷設在建筑物結構層內,避免布置在有可能受重物壓壞處或受震動而損壞處。
4、管材與配件的選用
給水管道的管材應根據水質、水溫、水壓及敷設場所的條件及敷設方式等因素綜合考慮確定。室內給水管道選用耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材。明敷或嵌墻敷設可采用塑料給水管、復合管、建筑給水薄壁不銹鋼管等,敷設在地面找平層內宜采用建筑給水聚丙烯管、鋁塑復合管等。高層建筑給水立管不宜采用塑料管。水池、水箱內浸水部分的管道采用耐腐蝕金屬管材或內外涂塑鋼管及管件。當管道系統工作壓力大于1.0mpa時,采用涂塑無縫鋼管。所有管材的選用必須符合管道相適應的工作壓力,確保供水系統的安全。
三、高層建筑排水設計分析
1、排水系統的選擇
高層建筑內部排水系統的選擇和管道的本質敷設直接影響著人們的日常生活設生產活動,在設計過程中首先保證排水暢通和室內良好的工作環境,再根據建筑類型、標準、投資等因素,在兼顧其他管道、線路和設備的情況下,進行系統的選擇和管道的布置敷設。
2、合理、科學布置排水管道
為使排水管道系統能將污廢水以最短的距離、最短的時間排除室外,應采用水力條件好的管件和連接方法。排水支管不宜太長,盡量減少轉彎,保證設有排水管道的房間或場所的正常使用。為使排水系統安全可靠使用,保證排水管道不受到破壞,排水管道不穿過沉降縫、風道,穿過承重墻和基礎時預留孔洞。排水立管柔性接口,在匯合配件處設置伸縮節等。
3、排水管材選用
在選擇排水管材時,應綜合可慮建筑物的使用性質、建筑高度、抗震要求、防火要求及當地的管材供應條件等,經技術經濟比較后,因地制宜合理選用。建筑物內排水管采用建筑排水塑料管時,根據塑料排水管的類別、用途、長期工作溫度、管徑、管道設置位置等,相應采用承插粘接、熱熔連接、橡膠密封圈連接或法蘭連接等。建筑高度超過100m的高層建筑,排水管采用柔性接口機制排水鑄鐵管及其管件。
結束語:
在高層建筑給排水設計中,應該做到與時俱進,根據時代的發展,不斷的提高給排水設計水平。在給排水設計中,應該高效的利用先進的設計理念和新型材料,在節約水資源的同時,減少對環境造成的污染。由于高層建筑在結構上有自身的獨特性,所以可以充分的利用這種特點,改善給排水設計系統,為實現節水型建筑創造有利的環境,適應時代的發展腳步,提高人們的生活品質。
參考文獻:
[1]廖益輝 結合實例對某高層建筑給排水設計的分析[J] 房地產導刊 2011(4)
關鍵詞:高層建筑;消防給排水;設計
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
前言
隨著我國市場經濟的快速發展,城市化的步伐也隨之加快,建筑業作為我國21世紀國民經濟重要的組成部分,在不斷的擴大規模。近年來,隨著人們生活水平的快速提高,對建筑業的投資力度也不斷加大,相應的對施工的設計要求也不斷的提高,特別是作為消防系統中重要環節的建筑消防給排水設計要求也不斷提高,其與人們的生命及財產安全的關系密切,并受到了人們的普遍重視。我國對高層建筑消防給排水的設計要求也日趨嚴格,此方面的法律法規也逐漸的健全,相關法律法規主要有《建筑設計防火規范》、《自動噴水滅火系統設計規范》、《高層民用建筑建設防火規范》等。
1、消防用水量及給水設計
在建筑消防給水設計中消防用水量的計算需要根據建筑的具體情況進行。比如根據高層建筑設計防火規范,對于一類建筑,利用市政網管水壓室外消防栓系統所需要的消防用水量為30L/s;如果按照3小時來計火災延續時間,室內消防栓消防系統所需要的消防用水量則為40L/s;如果按照1小時來計火災延續時間,自動噴水滅火系統所需的用水量為30L/s。所以室外消防滅火所需要的總的用水量為324,而室內消防滅火所需要的總的用水量為540,在消防前十分鐘的出水量不得小于18。通過具體的、有針對性的計算方式進行計算可以計算出消防用水量的具體范圍,這是進行消防給水設計中必須要考慮的問題。例如在對上述提到的一類建筑,在做消防積水的設計中,首先需要考慮的是將公共生活、住宅和消防用水進行分開設置,區域較為集中的室內臨時高壓消防給水系統是其最好的選擇,并且將消防泵房設置在地下,消防儲水池的容積設為540,并儲存三個小時的是內心消防栓用水量和一個小時的噴淋用水量,總量為97。并且需要設置一個18的消防水箱,以保證消防初期用水。
(1)分區減壓供水。該供水方式為整個建筑的用水量全部由設在地下層的水泵提升至屋頂水箱,然后再通過減壓水箱(一般只起減壓作用,容積很小)或減壓閥減壓后,再分送至各區用水點。此種供水系統水泵管理簡單,設備費用低,但由于全部水量儲存在屋頂,對結構設計不利。近兩年,由于比例式減壓閥的出現,使該供水方式更具有推廣之勢。
(2)并聯供水方式。該方式為分區設水箱和水泵,水泵集中布置在地下室內,分別提升向各區供水,此種方式由于水箱分散設置,其儲水容積比一次提升分區減壓供水系統的屋頂水箱小的多。對結構設計有利,可節約電耗,特別是各分區獨立工作運行,供水可靠安全性大,其缺點是水泵型號及臺數多,管道、閥門、泵房面積等數量將增加,維修管理工作量大。建議在供水安全可靠性要求較高的建筑內采用。
(3)市政低區與高區水箱供水。該供水方式適用于層數不多,一般在7一12層的高層建筑中。一般分高、低兩區,低區(1--4層)供水直接由市政給水管網供水。高區設屋頂水箱,由地下層水泵供水。該供水方式系統簡單,供水可靠,節約能源,維護管理簡便。但低區供水由于受市政管網壓力控制,工況不穩定。尤其有熱水系統時,就更為不利。一般用于供水要求不高的高層建筑,如高層住宅、辦公樓。
(4)無水箱供水。目前國內常見的有自動隔膜式壓力供水設備及變頻調速自動供水設備,但在一幢高層建筑中,尤其是超過50m的高層建筑中,完全采用此供水方式的還不多見。該方式的顯著優點就是不設高位水箱和減小結構荷載,有利于建筑物抗震和建筑設計處理。建議目前適用于高層建筑的下部一兩個供水分區,上部仍采用其它方式。
總之,以上供水方式,各有優缺點,在設計中,必須結合建筑物的具體性質,從當前實際情況出發,通過經濟技術比較,才能選定合理的系統方案。
2、高層建筑的消防設計
高層建筑一般多為鋼筋混凝土框架結構或鋼結構,耐火等級較高,因而其火災的嚴重性往往被忽視。但實踐證明,高層建筑一旦發生火災,其特點是火勢猛、蔓延快二滅火難度大,人員疏散困難,會造成嚴重后果,因此,消防設計是很重要的一個環節。
高層建筑由于本身的建筑高度,超過消防車能夠直接有效撲救火的高度,因此必須立足于以室內消防設施來撲救火災,這一宗旨在新修訂的(高層民用建筑設計防火規范》中已得以體現。高層建筑的消防設計主要包括:消火栓給水系統,自動噴灑給水系統及化學消防等。室內消火栓是建筑物內廣泛采用的一種消防給水設備,它的設計也有了豐富的經驗。對于自動噴灑給水系統的設置,在消火栓系統滅火不足的高層建筑中是必須設置的。濕式系統是目前國內常用的一種自動灑水方式,由于它系統簡單,滅火效果好,適應性強,因此應用較廣。它的供水設施要求有兩部分:一部分是保證自動噴水系統有經常可靠的撲救初期火災的供水水源。如高位水箱或氣壓水罐;另一部分是保證噴水系統有較大供水量時使用,它是由消防水池或室外管網及水泵來保證。
對于自動噴灑系統噴頭的布置,目前很多大的設計單位在玻璃幕墻、自動扶梯、避難層、百頁窗等處采用設置加密噴頭的方法,來替代水幕,既簡化了消防給水系統,減少了水泵臺數,也起到了撲滅初期火災的作用,不失為一種較理想的消防措施。噴頭經加密后的間距不大于2.8m,不小于2.0m。這種作法在上海一些高層建筑中已經得到應用。
3、高層建筑的排水系統
在高層建筑排水設計中,排水系統的劃分、排水系統的通氣、排水管道的布置、排水管材及防腐等是一般涉及到的幾個問題。而上述幾個問題尤以通氣系統設計是否合理最為重要。室內排水系統功能的好壞,在很大程度上取決于管道通氣系統是否合理。特別是高層建筑,因為有相當高度的排水立管中水量大,流速高,往往會引起管內氣壓不穩定而影響排水系統的正常工作。一個好的通氣系統能保證排水管道的水流和氣體暢通,保護衛生器具水封不被破壞。反之很可能導致管道產生噪音或從器具中散發臭氣等不良后果。在標準較高的高層建筑設計中,要增設環形通氣立管,以加強氣流循環,進一步改善通氣條件。
高層建筑室內排水體制中也可分為分流和合流兩種方式,但分流系統又有完全分流和不
完全分流系統,不完全分流系統的特點是兩種污水有各自的排水管,但在底層的總橫管不再分流,或對于底層衛生間的排水不分流。目前采用較多的是分流或不完全分流系統,上部廢水通過排水立管排至下部技術夾層或吊頂內,通過底層橫管匯集為幾根立管排至室外,為防止橫管堵塞,必須設清掃口。同時為了保證底層衛生器具不發生倒灌,設計中應將底層污廢水單獨排出戶外;對于設置了廚房的高層建筑,廚房污水最好經隔油器處理后單獨排出,以免發生隔油裝置故障而影響其它管道排水。
結束語
綜上所述,在高層建筑消防給排水中需要特別注意以上幾點,給排水的設計及消防用水量的設計為消防用水的安全性提供了有利的保障,而自動噴水滅火器系統及室內消防栓系統則為滅火過程的順利進行提供了保障,所以這些都是高層建筑給排水設計中必不可少的環節。
參考文獻:
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[2]]鄭錦蘭.淺談高層建筑消防給排水施工設計[J].科技風,2009.
關鍵詞:高層建筑,給水排水,設計
中圖分類號:[TU208.3]高 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國的經濟迅速發展,科學技術更新的日新月異,社會各方面得到了充分的發展,建筑也越建越高。美輪美奐的建筑逐漸成了各大城市的標志,但一些問題也隨之產生。高層建筑的振動源多,對于排水的要求很高并且排水量非常大。因此,及時對建筑進行排水便成了當下需要攻克的難題,它對給排水工程的設計、施工方面要求嚴格,技術也必須及時更新。
建筑給水排水工程主要由給水系統、排水系統、熱水系統與消防系統構成,高層建筑的室內排水設備多,管線種類也很多。而我國現行的技術規范在實際施工中充滿了隨意性和主觀性,各種指標紛雜不一。因此想要保證高質量的施工工程,就必須從實際環節諸如理論計算、現場施工、設備選材等方面嚴格把關。
雖然現在給排水技術漸越來越成熟,但在實際施工過程中還是存在一些問題。比如實際情況中的消防安全技術與自動控制技術的提高,樓層的不斷拔高對節水、節能的給水排水設備及附件不斷地更新的要求,方便維護管理的經濟實用可靠的供水技術與方式的應用推廣,低成本但性能高效的新型管道材料的開發應用。就高層建筑而言,15層以下的建筑給水排水工程相對簡單一點,15層~30 層的建筑發展迅速,現代化的都市內高層賓館或商用的寫字樓鱗次櫛比,其給水排水工程應作重點研究,30層以上的建筑在對其給水排水時技術復雜,需深入研究。
1 高層建筑給水排水特點
高層建筑的潛在火點多,極易引發火災。火勢的蔓延速度快,高層火場不利于消防撲救,給人民的生命財產安全造成極大的威脅。因此高層建筑的安全性能建設要遠高于中低層,諸如防火材料的選擇及逃生通道的密封性的施工標準都應得到認真的貫徹實施;高層建筑的排水量大,輸送的排水管道數量多而長,管中壓力大波動性高。采用新型的單立管系統或設置通氣管系統可以提高高層建筑的給水排水能力,穩定管道中的壓力。在管道材料的選擇中,可以選用機械強度大并且是柔性接口的材料; 此外高層建筑的消防系統靜水壓力大,傳統的采用一個區供水的方法很容易破壞管道及配件,如果采用豎向分區,則可降低靜水壓力保證給水排水系統的順利運行; 高層建筑的動力設備繁多的狀況是較多振動和噪聲的污染源,這就要求提高管道防振動和噪聲的技術,為居民提高一個良好的安靜的居住環境。
2 高層建筑給水排水設計優化
2. 1 常見的給水排水方式
1) 氣壓罐給水方式。
此方式主要依靠離心水泵和氣壓罐,氣壓罐利用容器內空氣的可壓縮性來存儲和調節水量,罐內的水壓則被送到一定的垂直幾何高度,水泵機組的工作方式是通過循環啟動和軟啟動從而實現無塔供水。這種給水方式不太需要水箱與水塔,易于統一管理,能自動控制,罐內水不易受污染,且它的載荷小,適用于地震帶上的高層建筑。但是它的供水壓力經常出現周期性的波動,罐內儲水量有限,要頻繁啟動水泵,增加了設備的維護運行費用并且水泵的使用壽命也有所縮短,這方面遠不如高位水箱。
2) 高位水箱給水方式。
高位水箱主要依靠水泵和水箱供水,此方式又可分為如下幾類: 并聯供水式、串聯供水式、減壓水箱供水式、減壓閥供水式。高位水箱中的水由離心水泵提供,它設在泵房內。相比氣壓罐給水方式,高位水箱內的水泵啟動次數較少,箱內的儲水量比氣壓罐多,供水穩定連續,因此它的設備費和運營費較低。但是它的水質易受到污染,此外水箱需要一定的占地面積,使得高層建筑的結構更為復雜,投資費用則較高。
3) 減壓分區給水方式。
減壓分區給水主要依靠減壓閥或各區的減壓水箱運行以達到減壓的目的。在設備運行時,水泵直接將水送入頂層水箱,各區分別設置水箱,各區之間也可設置減壓閥,上區水箱向下區供水,此過程水箱之間可自行減壓或依靠減壓閥減壓,各區便不再單獨設置水箱,不再像高位水箱給水方式占用建筑面積。它供水可靠,它的機器設備和管道系統簡便,節約了投資與維護成本。減壓閥的應用有利有弊,比如下區供水壓力較小,增加了水泵能源的消耗。在實際情況中可采用一些可調式的減壓閥。
4) 變頻泵無水箱給水方式。
變頻泵無水箱給水可調節水壓與流量,是一種將單片機、變頻技術和水泵機組結合的一種技術,這種給水方式無需水箱。由于這種方式可以根據各區的用水量動態調整電機的運行速度,大大的延長了設備的使用壽命,同時也環保節能。跟減壓分區給水方式一樣它同樣不占建筑面積,且便于統一管理維護。但是在購置整套設備時變頻泵無水箱價格較昂貴,尤其是變頻器。變頻器還比較脆弱,受外界環境影響較大,對溫度、濕度、灰塵的要求十分高。實際施工過程中,應結合實際要求和具體情況來采用相應的供水方式或者幾種方式結合的供水方式。
2. 2 給水排水設計優化
在給水系統中,經驗告訴我們分建水池并且共用吸水管可以有效地提高地下建筑面積的利用率、降低投資成本。要從根本上解決生活用水的污染問題,可以將生活貯水池與消防貯水池單獨設置。此時消防泵排水可直接回到消防貯水池中,利用水池中的儲水來消耗能量,節約了水量的開銷。與此類似也可將生活污水與雨水分流排放,生產嚴重的污廢水單獨收集處理后再排放。在實際施工過程中,為了保證地下室車庫的車位,設備房通常位于不規則的地段。
對于鋪設的管道,在高層建筑布置排水管道時要保證盡量不變形,以最短的距離將污水從室內排出。在鋪設管道時,各管道之間要留有一定距離,管道距墻也同樣如此。排水立管與排出管端的連接最好采用兩個45° 的彎頭或彎曲半徑大于4倍管徑的90°彎頭。此外,排水系統還需設置與大氣相通的通氣管,以平衡管內氣壓。一般采取以下幾種通氣方式: 結合通氣管、專用通氣管、伸頂通氣管、主通氣管、副通氣立管、結合通氣管、專用通氣管、環形通氣管、器具通氣管。
俗話說“設計是施工的靈魂”。在實際施工過程中,由于還要鋪設廚具或其他管線,它們的鋪設路徑往往會有沖突,在多層建筑中施工方會根據實際情況作出合理的調整,而高層建筑則不可。高層建筑在施工之前就必須嚴格設計好給排水管道及其他管道路線的間距,必須考慮到各管線的內徑、外徑、管卡及配件的尺寸,容不得偏差,因為“牽一發而動全身”。
對于廚具的擺設也需提早確定,否則施工過程中再來鑿洞將會影響到工程進度甚至是鋼筋結構。在廚房,洗臉盆及淋浴器所有這些水嘴均采用充氣式水嘴可以既節水又不減小水柱直徑,真空節水技術的使用是用空氣代替大部分水,依靠真空負壓產生的高速汽水混和物,快速將潔具內的污水、污物沖吸干凈,達到節水、排污的效果,采用充氣式水嘴平均可節水40%。因此,提倡使用節水型的衛生潔具以及充氣式水嘴。應注意一下2點:①應特別強調以人為中心,在設備選擇與空間布置上應滿足人體工程學的基本要求。②給排水主管位置是否合適,支管走向設計是否簡捷、順暢、合理,要注意協調好給排水主管位置與衛生器具布置之間的相互關系。
3 結語
關鍵詞:高層建筑;給排水;優化設計;策略
Abstract: This paper mainly analyzes the high-rise building water supply and drainage system design in this paper, to explore residential construction of water supply and drainage design optimization measures, in order to better meet the needs of residents.
Key words: high-rise building; water supply and drainage; optimization design; strategy
中圖分類號:TU2 文獻標識碼: 文章編號:
隨著我國經濟的快速發展以及生活水平的不斷提高,住宅房屋開發建設可謂如火如荼,尤其是小區式小高層商品房建設更是遍地開花,與之相關的給排水工程的設計與優化也隨之提上日程,如何更好的優化設計給排水項目以滿足群眾需求、方便群眾用水進而提升生活品質以及減少水資源浪費等成為當務之急。
一、高層建筑的給水系統設計
在高層建筑的給水系統設計中,最重要的是合理選擇給水方式,其對給水使用的質量與工程造價有著直接的影響。依據我國相關規范中的條件規定,高層民用建筑的給水系統應該要豎向進行分區,并且各個分區的最低衛生器具的配水點位置靜水的壓力不適宜大于0.45MPa;入戶管水壓如果大于0.35MPa,則應安裝相應的減壓閥。此外應對給水系統的垂直分區進行合理確定,以保證給水設備的正常使用,從而避免壓力太高,而發生沒有必要的浪費。
針對我國目前給水系統的使用情況,通常水壓只可以滿足建筑的五至六層生活用水的要求,而對高層建筑而言,城市市政的給水管網水壓沒有辦法滿足建筑高區部分的用水要求,大部分就采用了分區給水的方式,所以對給水系統的豎分區要合理劃分,同樣也是供水變頻調速設備節能重要的因素,分區層數眾多必然形成變頻設備的設計流量增加,如用水量在較小情況下,則使水泵的荷載增加;除此之外,因分區里系統的壓力較大,則入戶管所需要設置的減壓閥層數增加,其耗能相應變大。針對高層建筑的不同類型,主要的給水方式有:
1、給水分區串聯方式。在各個分區均設置水箱與水泵,在其各技術層內安裝水泵,從下區的水箱內進行抽水用以供給上區的用水。
2、給水分區并聯方式。在每個分區各自安裝獨立的一套水泵與高位的水箱,并向各個分區供水。它的水泵通常在建筑地下室或是底層的水泵房內集中安裝。
3、給水分區減壓方式。這是減壓水箱減壓的一種給水方式,通過安裝在底層或者地下室的水泵把整個建筑用水量提至屋頂的水箱,而后分別送至各個分區的減壓水箱,經減壓向下區供水。
4、給水減壓閥減壓方式它是一種減壓閥的減壓給水方式,由安裝于底層或者地下室的水泵把整棟建筑用水量提至屋頂的水箱,而后再經過各個分區的減壓閥進行減壓后,向各區供水。
5、給水分區無水箱方式。這種給水方式是在各個分區內安裝獨立的變速水泵進行供水,并沒有設置水箱,其水泵集中安裝在建筑物的底層水泵房里,各自向負責的分區內管網進行供水。作為使用比較普遍的高層建筑給水方式,其優點明顯:各個分區供水段的壓力較小,所以對管道材料的質量要求較低;分區供水段具備一定的調節容積,可以保證在發生輸水的故障時,將供水的時間有限延時。其缺點在于:建筑上區的供水受限于下區供水故障的影響作用,其安全度不高;起到中轉作用的水箱、水泵會占用建筑中間樓層的面積,同時其防振與噪聲問題的解決也有著相當的難度;中轉水箱有二次污染的問題。
二、高層建筑的排水系統設計
高層建筑的排水系統對人們日常的生活與生產有著直接的影響,在對排水系統的設計中,必須首要保證排水通暢與建筑內部優良的居住環境,從而有效避免傳染疾病。因高層建筑的特點,其衛生潔具排水的連接立管較長,導致底層的排水壓力大,可能讓下層的衛生潔具出現排水噴濺,即衛生潔具因屬間斷排水,使得排水方向前行的管道系統出現正壓現象;而在水流下降的過程中,其后續管道出現負壓而造成抽吸效應,都會讓管道系統產生噴濺與抽吸現象。通常來說,在建筑物為10層及以上時,其污水的立管就應安裝專用的通氣體立管,自頂層向下計算,應每隔六層就在污水管道位置安裝消能設備,同時每隔三層安裝通氣管與主通氣立管連接。
三、住宅建筑工程的給排水優化設計措施
針對當前建筑給排水設計中存在的諸多問題,本文從給水和排水這兩個方面提出一些優化設計策略,具體內容如下:
1、建筑給水優化設計
(1)增設戶外控制閥。在建筑給水設計中,立管底部的給水閥是必不可少的部件,其最主要的作用是能夠在住戶發現下水管堵塞引起冒水時,及時關閉給水總閥門,降低污水的排出量,進而防止事態愈演愈烈。
(2)增設室內控制閥。為了便于住戶更換衛生器具的需要,以及在實際使用中管道故障時便于維修,應當在廚衛給水管的上游部位增設一些控制閥。同時,必須選用優質的閥門,避免因閥門問題無法及時關閉,造成不必要的損失。
(3)減壓降噪措施。為了進一步降低給水管的噪聲,應在給水管設計中采用管徑為DN25的管道,并且應當合理設計減壓分區,同時還應確保每個分區中最低處用水器具的給水壓力均在0.35Mpa以內。
(4)合理布設給水管。由于一般住宅建筑的給水系統沒有固定的形式,為此,在設計時應當按照用戶的使用要求,并充分結合室外給水系統的具體情況,確定最優的供水方式。簡單來講,一般住宅建筑的給水系統設計應當遵循節能和便于管理的原則優選設計方案。當一個單位有兩個以上衛生間,且給水管需要由房間中穿過時,橫管應當盡可能敷設在樓板墊層內,樓板可相應降低7-10cm左右,墊層應采用細石混凝土。若是采暖管道需要穿梁或緊貼樓板下部安裝時,給水管應當與采暖管并排,并將管道布置在客廳或餐廳等位置。
2、排水優化設計
(1)地漏水封優化設計。傳統的地漏水封非常容易揮發,這樣便會造成異味進入室內,從而污染室內空氣,危害人體健康。為此,在實際設計中,應當對這一問題加以注意,并嚴格按照GB50015-2003中的相關規定進行設計,具體如下:地漏的頂面標高應當低于地面5-10mm,水封深度不得小于50mm。同時應盡可能采用高水封或是新型防返溢地漏。此外,由于廚房地面濺水量相對較小,故此可不設置地漏。
(2)優選排水管材。為了降低排水管的噪音,在管材選用時,可以考慮選用超靜音排水管。同時在排水立管的布設上應盡可能遠離客廳及臥室,這樣有利于減少對住戶的噪音污染。在搬運和安裝時,應避免管道被硬物劃傷,以免造成管道損壞。具體安裝中應避免污染物接觸管材及其配件,如油漆等等,若是在安裝過程中需要中斷,必須對敞開口進行封閉處理,防止雜物進入。
(3)合理設置吸氣閥。對于現代建筑而言,在確保安全的同時還要考慮整體美觀,基于此點原因,建筑的排水立管一般都無法直接穿越樓層,為了保證所需的排水能力,常會采用增大排水管直徑的方法。但是,這樣一來,極有可能影響到排水效果,而且還很容易形成負壓,進而使水封被破壞。解決此類問題最佳的途徑是可在立管的頂部位置處設置吸氣閥。當吸氣閥負壓時,便會開啟吸氣,正壓時則關閉,這樣便能夠達到既滿足排水立管排水能力要求,又保證管內臭氣無法擴散到室內。
(4)合理設計座便排水口位置。目前,由于市面上的座便規格比較繁雜,不同的規格型號所需的排水口位置也都不相同,為此,在設計中應當對此加以注意,以免影響座便及淋浴設施的安裝。根據大量的工程經驗表明,座便排水口的最佳位置應當在距離墻面40cm左右,這是在不考慮衛生間墻面裝修的最佳距離,通常衛生間的墻面裝修最大厚度約為10cm,除去這一厚度,排水口的最佳位置應當是距離墻面30cm左右。