高层建筑给排水和消防系统设计探究 8页

'高层建筑给排水和消防系统设计探究　　【摘要】：高层建筑因其层数多、排水量大、用水要求高等特点，在给水排水工程设计及消防系统等方面提出了更高要求，笔者结合自身的工作经验，就高层建筑给排水及消防系统设计进行浅析。【关键词】：高层建筑；给水；排水；消防；自动喷水中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：引言随着科学技术颠覆式的火箭似的发展，全球范围内，很多工业时代的城市发生了翻天覆地的变化。尤其是大城市，通过不断的更新改造，变得更加现代化、智能化；更加美观大方。那么高层建筑必然成为每个城市不可缺少的组成部分，但是近些年来，高层建筑的给水排水系统及消防安全系统方面的问题百出，给水不利，排水不净，火灾频繁，给百姓的生活带来诸多不便。因此，高层建筑给排水及消防问题，成为了关系民众生命安危的重中之重。一、给水工程设计1、给水管材的选用：由于塑料给水管较热镀锌钢管具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点，所以建设部正大力推广应用塑料给水管。塑料给水不仅技术上可行，而且更经济。8 2、供水型式的确定：对高层建筑进行供水方式选择,也就是确定采用何种加压供水设备,从而确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水系统。现在国内建筑常用的加压供水设备分为:低位水箱加工频泵加高位水箱供水，低位水箱加变频泵机组供水，无负压变频机组供水。（1）各种给水方式：主要有串联给水、并联给水、分区减压给水、减压阀减压给水、分区无水箱给水等。其中分区减压给水方式是由地下室(或底层)的水泵把整座建筑的用水量提高到屋顶水箱后，分送至各个部分的减压水箱进行减压后再提供给下面的区域使用的一种给水方式。减压阀减压给水则是由底层的水泵把整幢建筑的用水量提高到屋顶水箱后，再通过各个分区减压阀减压后供给各区用的另一种给水方式。而分区无水箱给水方式是一种很特别的方式，它是各分区设置独立的变速水泵来供水，末端设置水箱，水泵则比较集中地设置在建筑物底层的水泵房内，然后分别向各个区域的管网提供水源。（2）增压设施：我国常用的增压设备有气压给水设备、变频调速给水设备及水泵，而采用变频泵和气压罐的组合式设备的技术已日益成熟，但须注意的是：①高静压：由于高层建筑的高度过大，因此生活用水进行竖向分区时通常需要按照用水点的静水压力0.35—0.458 MPa来执行。实践表明，如果分区压力过大，则会使底层水压较大，而导致水器具易于损坏，且水流流速较大，最终是用户不便使用。所以为解决此类问题，就要求设计者采用用水点的静水压力0.35MPa进行分区。②环保、节能：对于高压区的供水多采用变频泵和气压罐的组合式设备，变频泵可设置成人工和自动调节等方式，根据高层建筑的发展规模、天气等因素适当的做出调整，以致使机组一直在高效区中运行，这种组合会比一般的供水设备节约20％—50％的电力，既环保又节能，是建筑业的最佳选择。③储水设备:搪瓷、镀锌、涂塑、复合钢板、玻璃钢和不锈钢等种类的水箱的出现,使得生活水箱向多元化趋势发展,这些水箱具有内表面不易锈蚀、减轻结构负荷、解决施工难、不影响水质等优点,在设计中倍受青睐。④热水供应:在设计上，要全面的考虑设备的一次性投资和占地面积、安全及先进性等因素,然后进行合理地选择。在节能上,通过提高给水温度、减少热水耗量、改进加热方式、采用高效能保温材料减少热损失、和热水系统、降低使用温度来提高水加热器的传热效率。并且考虑到环保的要求,在热水的加热方式和设备上,更多地采用燃气热水锅炉,使其较高的换热效率。二、高层建筑排水8 1、立管选用：普通的住宅排水立管噪音较大,特别是靠近卫生间的卧室里睡眠质量不好的人常常会被排水立管的噪音吵醒。除在设计中将排水立管设置在尽量远离卧室处之外，其管材应采用UPVC螺旋消音管。该管不仅强度高,而且管内壁具有螺旋导流槽,能减少水流的相互撞击，将噪音降低到最低限度。2、同层排水：是指管道在本层内敷设，采用1个共用的水封管配件代替诸多的P弯、s弯，一旦发生堵塞，在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性，同层排水设计需要考虑两点：一是管材材质要有较好的密封性，能够抵抗外力破坏；二是施工安装需要满足一定的要求，一般采用热熔对焊。在实际工作中应进行技术经济比较，选取性价比最好的管材。3、中水系统：中水工程是指采用物理、化学、生物等手段，对工业所排出的废水进行不同程度的加工处理，以达到工艺要求的水质后又由工艺利用，从而达到节约工业用水、保护环境的目的。随着科技的进步，中水系统的社会效益和经济效益日益显现，但是增加中水处理系统会引起造价和维护成本的提高，所以在设计中需要进行综合考虑。8 4、消防排水：消防电梯井基坑下应独立设置消防排水设施。其消防排水集水坑应低于电梯基坑，容积不小于2立方米。一般在消防电梯的坑底的侧面都会设有集水坑，坑内通过设有的两台或两台以上的消防潜水来帮助消防排水，此潜水泵抽水量大于10L／S。应提醒大家注意的是，地下和地面的排水沟不能穿过防火分区，以防止发生火灾时火势由排水沟蔓延到临近的防火分区。三、高层建筑消防消防上要求在现场的消火栓箱里安装有紧急启动消防泵按钮，按下按钮，消防水泵就立即启动了。由于消防泵和自喷泵均为离心泵，所以关闭阀门时泵的启动负荷最小,而打开阀门时启动负荷最大。如果启动负荷越大，那么对电路、水泵、管路的损害就会越大。一般的止回阀是起不到闭阀作用的，为减小消防、喷淋泵的启动负荷,就要在出水管路上设多功能控制阀,水泵启动时能够自动打开阀门,停止时能自动关闭,并能有效防止水锤的危害。而对于消火栓栓口处的出水压力超过50m水柱的楼层，应采用减压稳压消火栓。（1）室内消防：①高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网式，在某些大面积的建筑内，由于四面均布置了消火栓和消防立管，因此我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。②消防水池，设于地下室的消防水池其溢水和泄空排水利用消防泵房排水设施进行排水，设于地面的消防水池则将溢水和泄空水排入雨水管道。根据规范规定高层建应设消防水池并进行28 次加压。但从城市规划的角度，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。（2）室外消防：室外消防用水量应取小区中最高一幢的建筑高度按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）。室外消防给水管应成环，要有两条进水管。当市政给水管满足不了以上要求，则应设置消防水池。室外消火栓的数量应按室外消消火栓用水量经计算确定，每个室外消火栓的用水量应为10～15L/S。室外消火栓距高层建筑外墙不宜小于5m，并不宜大于40m，距路边不宜大于2m。8 （3）自动喷水系统及常见的问题：自动喷水系统主要由采用闭式洒水喷头的闭式系统（包括湿式系统、干式系统、预作用系统、简易自动喷水系统等）和采用开式洒水喷头的开式系统（有雨淋系统、水喷系统、水幕系统）。开式自动喷水灭火系统较闭式系统则会在火灾所处的系统保护范围内的所有开式喷头一起出水灭火。常见的问题有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，但某些建筑工程没有设置增压措施，就是没有遵守此规定。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。结束语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高的要求。尤其是建筑的给水排水与消防设计，因为水是生命之源，而生命则是一切的开始。那么这就对设计者提出了更为细致的要求，设计人员不仅要使设计出来的工程符合国家及地方的法规、规范及规程，而且要使工程设计更加合理、实际，安全，尽可能地减少设计规费。本文主要通过对高层建筑给排水消防进行系统的论述，于此同时也希望能引起设计单位和设计人员的高度重视，能更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，真正消除消防隐患，为人民谋福祉。参考文献：[1]郑和.分建生活、消防水池的建议[J],中国给水排水,2010[2]刘维禄，刘益鑫.高层建筑给排水消防设计探讨[J].江西化工2011（3）.8 [3]GB50015-2009,建筑给水排水设计规范.8'