高层办公建筑给排水设计实例研究 9页

'高层办公建筑给排水设计实例研究　　【摘要】本文以某高层办公建筑的给排水设计为实例，探讨了该建筑的给排水系统以及消防系统的设计，旨在对类似工程提供借鉴。【关键词】高层办公建筑给排水系统消防系统中图分类号：S607+.2文献标识码：A文章编号：0.前言高层办公建筑具有层数多、投资规模大、建筑使用功能复杂、火灾隐患大等特点，这对给排水系统提出了更高的要求。本文针对高层办公建筑的特点，结合具体工程实例，分析了高层办公建筑给排水系统以及消防系统的设计要点。1.工程概况本工程是一座行政办公大楼，建筑层数为地下一层，地上十六层，总建筑面积为29142.26m2,建筑高度为65.30m。地下一层为设备用房，局部平时为商场，战时为常六级、核六级二等人员掩蔽所，以及部分为车库等，地上16层均为行政办公。2.给水系统设计9 根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）规定，高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向分区压力应符合下列要求：各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa；静水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。本工程生活给水系统在竖向分两个区，一至六层为低区,工作压力为0.33MPa，由市政直接供给（市政提供压力为0.35MPa）；七至十六层为高区,工作压力为0.82MPa,采用成套变频供水设备供水。生活水泵设在地下室水泵房内，高区设水泵两台（一用一备），并在地下室设置有效容积为8m3的生活水箱一座。给水系统采用下行上给的供水方式，且在八至十层采用支管减压阀，阀后压力为0.20MPa。2.2热水系统设计本工程采用太阳能供热水系统，在屋面上设置太阳能集热板和热水箱。太阳能系统的运行是通过智能控制系统来实现的，单个集热系统通过板式换热器将集热器中传热工质吸收太阳能的热量循环，转换到热水箱的水中，使水箱中的水温达到使用要求。集热方式是太阳能集热器通过板式换热器和水箱之间进行温差循环。控制系统的主要特点是自动循环加热、定温出水、自动上水、定时补水、水位控制补水、防冻循环、全天候无人值守。9 本工程采用空气源热泵作为辅助能源，以满足在极端天气时的热水量需求。空气源热泵的启停采用时间+温度+手动控制的方式。根据温度控制，空气源热泵系统每隔一定的时间段（可设置），先进行温度巡检，若水箱内水温达到设置要求，空气源热泵不启动；反之，空气源热泵启动加热水箱内的水到设定温度即停止。同时为了更方便用户使用，系统设有手动控制功能，用户可根据需要随时启动和关闭空气源热泵，体现了最少使用常规能源的原则。随着国家节能减排政策的推出，高层建筑的节能问题成为人们日益关注的焦点。目前无论国家规范还是地方政策，都将太阳能热水利用作为一种可再生能源利用的重要措施之一。3.排水系统设计本工程采用生活污水和生活废水合流制的双立管排水系统，其中2至16层采用设专用通气立管排水的方式，一层的污废水汇入横干管后单独排出室外。建筑物内污水经室外化粪池处理后，排入市政污水管道。根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）规定，建筑标准要求较高的多层住宅、公共建筑、10层及10层以上高层建筑卫生间的生活污水立管应设置通气立管。本工程的卫生间排水立管采用双立管排水系统，排水立管设置专用通气立管，且管径与排水立管管径相同。结合通气管每层与专用通气管、排水立管连接，结合通气管下端在排水横支管以下与排水立管以斜三通连接；上端在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管以斜三通连接。9 本工程的污废水立管在每层均设置污水检查口，且检查口设在地面以上1.00m，并高于该层卫生器具上边缘0.15m；埋地横管上设置检查口时，检查口应设在砖砌的井内；地下室立管上设置检查口时，检查口应设置在立管底部之上；立管上检查口检查盖应面向便于检查清扫的方位；横干管上的检查口应垂直向上。4.消防系统设计本工程根据建筑功能及规范要求设置的灭火系统有：室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、建筑灭火器等。4.1消防水源及室外消火栓系统本工程采用市政自来水作为消防水源，市政接入给水管为DN150，在室外成环状布置，地下室设有一座有效容积为612m3的消防水池，其中室内消火栓用水量为288m3、自动喷水用水量108m3,室外消火栓用水量216m3。室外消防环状管网上每隔100m左右设置一套DN150的室外消火栓。在室外布置水泵接合器，水泵接合器的主要用途，是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。因此室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，均分别设置水泵接合器，且水泵接合器的位置距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。9 4.2消火栓系统室内消火栓系统采用临时高压制消火栓灭火给水系统，水泵房内设2台消火栓给水加压泵，一用一备，互为备用。消火栓泵的控制由设在各个消火栓箱内的消防泵启泵按钮和消防控制中心直接开启消防给水加压泵。开启后，水泵运转信号反馈至消防控制中心和消火栓处,该消火栓和该层或防火分区内的消火栓的指示灯亮。消火栓给水加压泵在泵房内和消防控制中心均设手动开启和停泵控制装置,在水泵房内能手动开关水泵。当主泵发生故障时，备用泵能自动投入运行,平时检测运行要求两泵能自动轮流启动。系统工作压力为1.00MPa，地下室至十一层设减压稳压消火栓。在各楼层均设置室内消火栓，消火栓布置间距不大于30m，水枪充实水柱长度不小于10m，保证任一点有两股水柱同时扑救。除保护区均匀布置消火栓外，消防电梯前室、疏散楼梯附近、地下室出入口等处均布置消火栓，并布置在明显、易于取用处。消火栓垂直墙面，距地面1.1m。采用带灭火器组合式消火栓箱（型号SG24D65Z-J）,内置DN65消火栓、φ19水枪、25m衬胶水带、消防卷盘各1个，同时配置建筑灭火器。消防电梯前室的消火栓也设置简易单门组合箱，箱内配置与前述基本相同，但不含自救卷盘。9 在屋顶消防水箱间设置有效容积为18m3不锈钢消防水箱一座，高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。经计算本工程最不利点消火栓静水压力低于0.07MPa，故在水箱间设置一套增压稳压设备，以满足消防初期对水量及水压的要求。4.3自动喷水灭火系统本工程小于5m2的卫生间及不宜用水扑救的场所外，均设置自动喷水灭火装置。地下车库、商场按中危险Ⅱ级设计，作用面积为160m2，设计喷水强度8L/（min·m2）；其余场所均按中危险Ⅰ级设计，作用面积为160m2，设计喷水强度为6L/（min·m2）。自动喷水灭火系统静水压力不超过1.2MPa，配水管道静水压力不超过0.4MPa。根据每个湿式报警阀控制800只喷头的原则设置报警阀，共设4组湿式报警阀。在湿式报警阀前阀门采用信号阀，在水池出水管至自动喷水灭火系统湿式报警阀前的分支管上设置电动/手动信号闸阀，火灾1h后可以由消防控制中心手动关闭，避免消火栓水量进入自动喷水系统。9 　　自动喷水灭火系统设两台消防给水加压泵，一用一备，互为备用。自喷水量与消火栓系统用水量一起储存在消防水池内。系统工作压力为1.00MPa，初期用水量及水压由屋顶消防水箱供给，消防时水量及水压由消防水池及消防水泵房内自喷泵供给。自动喷水灭火系统给水加压泵，在泵房的控制盘上和消防控制中心的屏幕上均设有运行状况显示装置。火灾发生后喷头玻璃球爆碎，向外喷水，水流指示器动作，向消防控制中心报警，显示火灾发生位置并发出声光等信号。系统压力下降，报警阀组的压力开关动作，并自动开启自喷给水加压泵，与此同时向消防控制中心报警。自喷系统每层或每个防火分区设信号阀和水流指示器，喷头在有吊顶空间采用ZSTD-15系列隐蔽型喷头，在无吊顶空间采用ZSTKZ-15型直立型喷头，温度为68℃；非板式吊顶处凡顶板下通风管道，排架，条架等障碍物的宽度大于1.2m时，其下方应增设喷头。每个报警阀组的最不利喷头处均设DN25mm试水阀。4.4气体灭火系统本工程高低压配电室和发电机房设置全淹没IG-541洁净气体灭火系统。9 系统具有自动、手动及机械应急启动3种控制方式，保护区均设2路独立探测回路，当第一路探测器发出火灾信号时，发出警报，指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意；当第二路探测器亦发出火灾信号后，自动灭火控制器开始进入延时阶段（0～30s可调），此阶段用于疏散人员（声光报警器等动作）并联动控制设备（关闭通风空调、防火卷帘门等）。延时过后，向保护区的电磁驱动器发出灭火指令，打开驱动瓶容器阀，然后由驱动瓶内氮气打开相应的防护区选择阀，并经过选择阀打开相应的IG-541气瓶，向失火区进行灭火作业。同时报警控制器接收压力信号发生器的反馈信号，控制面板喷放指示灯亮。当报警控制器处于手动状态，报警控制器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认火警后，按下报警控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启动按钮，即可启动系统喷放IG-541灭火剂。4.5建筑灭火器配置根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)规定，高层建筑的写字楼、套间式办公楼为严重危险级，按严重危险级配置建筑灭火器。在每个组合消防箱内，一般场所放置3具6kg磷酸铵盐干粉手提式灭火器，型号为MF/ABC6（灭火器灭火级别为3A）。商场放置3具8kg磷酸铵盐干粉手提式灭火器，型号为MF/ABC（灭火器灭火级别为4A）。其他部位最大保护距离大于15m处增加独立的手提式灭火器存放箱，每箱放置3具6kg磷酸铵盐干粉手提式灭火器。9 地下室局部（车库等）按B类火灾（手提式灭火器最大保护距离为9m）配置消防组合柜不能满足灭火要求，除消防组合柜内放置3具6kg磷酸铵盐干粉手提式灭火器，型号为MF/ABC6（灭火器灭火级别为89B）外，增设推车式灭火器MFT/ABC20型（灭火器灭火级别为183B，推车式灭火器最大保护距离为18m）。本文结合工程实际介绍了高层办公建筑给水系统、热水系统、排水系统及消防系统的设计，给排水工作者通过对设计和施工中所遇到问题的不断总结和完善，为同类工程提供借鉴，达到设计安全、合理、经济的目的。【参考文献】：GB50015-2003建筑给水排水设计规范，（2009年版）GB50045-95高层民用建筑设计防火规范，（2005年版）全国民用建筑工程设计技术措施给水排水（2009年版）9'