高层建筑消防给排水设计关键技术

高层建筑消防给排水设计关键技术

王永梅

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摘要:近年来,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,本文从建筑给水建筑排水和消防系统等几个方面,对高层住宅的给排水设计进行了探讨。

关键词:高层建筑;给排水;消防设计

引言

在我国国民经济迅速发展与城市化进程的加快的大背景下,人们的生活水平逐渐提高,而与人民密切相关的房屋建筑开竣工面积也在逐年增加。人们无疑会关注着房屋建筑的安全性。作为影响房屋建筑安全性之一的高层建筑给排水及消防设计,也越来越受人们的重视。给排水的设计在室内建筑设计占了关键的地位,因此,给排水工作者的工作压力也随之加大。为了引导给排水消防设计朝着节能、环保、宜居方向健康发展,本文将对高层建筑给排水消防设计中存在的弊端以及对其解决措施进行探讨。

1高层建筑给水工程设计

1.1给水管道设备的选用

给水管道材料过去一般是采用热镀锌钢管,热镀锌钢管容易锈蚀,不能满足生活用水水质卫生标准,建设部正大力推广“应用塑料给水管。与金属管道相比,塑料给水管具有质量轻,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。管材的选择是技术经济比较的过程,技术上应从压力,温度、使用环境安装方法等方面进行考虑,同时结合业主的要求和建筑的档次,进行技术经济综合比较后确定。

1.2给水方式的确定

建筑常用的加压供水设备分为:高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是高层建筑给水系统中普遍采用的几种形式。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。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水形式及加压方式对于高层建筑至关重要。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，且城市水厂发展速度滞后于公共建筑的发展速度，加之管道老化承压能力下降,有不少城市不但高层建筑需升压供水,一般的多层建筑也不能满足顶层出水水头的要求。因此,增压设施成为建筑给水中发展最快的一种装置。常用的增压设施是水泵,气压给水设备和变频调速给水设备,采用变频泵+气压罐组合式设备的技术已日趋成熟,但须注意以下几点:(1)增压所造成的静压过高:高层建筑高度大,生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35-0.45MPa进行竖向分区。工程实践表明,当分区压力过大时,底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大,使用不便。一般设计采用用水点的静水压力7-0.35MPa进行分区。生活用水增压后送到顶层水箱,然后用比例式减压阀向下供水。(2)环保和节能的组合:除了在功能上要达到要求外,为了达到经济上也合理的目的,高压区供水多采用变频泵+气压罐的组合式设备,变频泵可设置成工频和变频,人工和自动调节等方式，根据小区的发展规模季节，时段天气等因索适时作出调整,使机组始终处于高效运行,这样比一般的供水设备节电20%-50%。(3)储水装置多元化:水箱作为出水装置,目前也向多元化方向发展,镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢等种类的水箱相继出现，它们具有内表面不易锈蚀,不影响水质减轻结构负荷、解决施工不便等优点,在设计中应多加以考虑和应用。

1.3给水竖向分区

给水分区是指沿建筑物的垂直方向,依序合理地将其划分为若干个供水区,每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节,竖向分区合理与否,将直接关系到给水系统的运行使用维修管理、投资和节能的情况及效果若分区过大,会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处,而且管材易损坏，易产生回流污染及水锤和水锤噪声若分区过小,将增加高层建筑供水分区数,相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。

1.4管道设备的布置

对于管道设备的布置,应在满足用户对水量和水压的要求下,通过合理地选择管段管径使管网投资最少,但目前国内对管道设备布置优化的研究并不多,其原因可能是因为与城市管网相比,建筑管网的管段短、管径小,而且整个管网的投资较小，优化后的经济效益没有城市管网那样显著。但随着高层建筑建设的不断发展,建筑内部设施逐渐完善,使得建筑内管道的类型增多数量增大,而且由于高层建筑的特殊性,其对管道的质量和性能等方面相对要求较高,这就使得在这方面的投资不断增加。

2高层建筑排水

建筑排水系统主要包括生活污水，生活废水,屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式,应根据所在城市室外排水制度地方主管部门的要求,建筑物的标准等因素决定。

2.1中水系统

中水系统的特，点是采用物理、化学,生物等手段,对工业所排出的废水进行不同深度的处理,达到工艺要求的水质后回用到工艺中去,从而达到节约水资源、减少环境污染的目的。随着自来水污水和中水三者之间价格的合理化，中水系统的社会效益和经济效益日益显现。但随着研究的深人,人们对中水回用于住宅和建筑小区时对公众健康所带来的潜在危险提出了质疑，另外,增加中水处理系统会引起造价和维护成本的提高,也需要在设计中进行综合考虑。

2.2同层排水

近年来,同层排水作为卫生间排水系统中的一项新技术得到了较多的应用。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弯,一且发生堵塞,在本层内就能清理、疏通。其优点是保护住宅的私密性,可以相对灵活地设置卫生洁具的摆放位置,能减少噪声,创造相对安静的生活环境。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消防系统

随着人们生活水平和安全意识的提高,高层建筑对消防系统也提出了更高的要求。当外部的消防力量无法对高层建筑本身提供保护时,立足自救就成为高层消防系统的主要目的。普通消火栓系统:根据规范的规定,大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等,均应设消防水池2次加压。

4结束语

从城市规划的角度，宜关注区城集中消防供水系统，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,来满足区城消防供水的要求。但这里需要注意的是消防水池的设置是否合理另外，要求在现场的消火栓箱内安装紧急启动消防泵按钮,按钮一合,消防水泵就立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷,应在出水管路上设计多功能控制阀。水泵起动时能自动打开阀门,停止时能自动关闭阀门,并能有效地防止水锤的危害。应注意高层建筑消火栓压力超压后,要采用减压稳压消火栓。

参考文献

[1]GB50045-2005,高层民用建筑设计防火规范.

[2]郑和,分建生活、消防水池的建议[J]，中国给水排水，1999.

[3]GB50015-2003,建筑给水排水设计规范.