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一、高层建筑给排水工程的特点
高层建筑具有面积大、层数多、有地下层和设备层的特点,其给排水工程笔者认为主要有以下几个特点:(1)管道的分布范围较大,密度高。(2)排水量较大,管道承压大,导致波动频繁,波峰值较高。(3)动力设备太多,火灾隐患较大。
二、高层建筑给排水工程消防设计存在的问题
1、 设计理念的问题。在高层建筑给排水工程设计中,设计人员作为设计工作的直接作用者,设计理念相对比较传统。随着社会的进步发展,当前的高层建筑已经与以往的普通建筑大不相同,设计人员的设计观念与思想不应该仅仅停留在后者上,这样会导致主体与副体的配备失效。其次,设计人员的专业层次存在严重不足。事物在发展,科学在进步,设计方法以及与给排水消防设计有关的专业知识也在不断发展和改进之中,当前的设计人员的专业水平有限,而且对于年轻人的加入有了太多的限制,致使一些创新思维被扼杀。
2、消火栓的问题。基于高层建筑的特点,高层建筑的给排水工程布置繁琐,而且大多数不符合设计要求,给设备的正常运行带来很大的安全隐患。为了消除隐患,避免复杂的系统布置,工程设计师采取的是选用减压型消火栓,但是减压型消火栓型号选择不当,对于给排水的运转起不到积极的作用。室内室外的消防设计不同,室外消防用水量按照建筑面积、房屋数量计算,不是按整体的建筑群体总体积计算。设计师如果计算用水量错误,会造成室外贮水。在室内的设计中,高层建筑共用消防水池、消防水箱,在中间未设置分段检修阀门,如果损坏检修时,关断二路阀门进水,造成无水消防源,存在极大的安全隐患,违反了设计要求。
3、自动喷水灭火系统设计的问题。为了使消防系统简单、操作方便,在高层建筑的没有吊顶的场所安装了直立喷头,设计师只在图纸上进行了布置,忽略了实际的施工要求,没有进行规范的布置,导致喷头喷水距离短,或者是出水量达不到要求,不符合标准;另外自喷系统的警铃设置不容易被值班人员发现,即使是发生火灾,自喷系统启动,报警声也不能被听到,极大地增加了重大损失的发生率。
4、排水通气设施的问题。通气系统对高层建筑给排水工程更好地防范火灾隐患起着重要的作用。良好的排气系统能使水中的气体散逸,达到透气的效果,保证空气流通。我国目前采用的是通气管道,这种排水通气系统非常危险,如果造成管道堵塞或者排水不畅,会使被困人员通气受阻,而且给消防人员的营救也带来困难。为了给排水消防的安全通畅,还要改进措施。
三、高层建筑给排水工程的消防设计
1、 消防水泵房的设计。当火灾发生的时候,用水量将会在短时间内迅速增加,为了保证在火灾的救援现场,水量的及时并充足供应,就需要特别注意其消防水池的设计。高层建筑的消防水泵房主要用来储存消防所用的水源,一般将其中的消防水池的设计视为关键。消防水池的设计需要建立在高层建筑水源供水量的基础之上,一般可以通过标准的计算得出相应的水源供应量,以消防水池的合理化设计为高层建筑的火灾救援提供充足的水源。但是还需要注意消防水泵房设计中的一些细节问题。首先,为了保证水泵的有效运行,应该选择具有安全正规的水泵装置。如果选择了不合格的消防水泵,在火灾救援的同时就可能发生水量供应中断的问题,给消防救援工作带来极大的安全隐患。其次,如果水泵房的面积较小,就需要预先与电气设计人员做好协商,选择合适的控制箱安装位置,避免因水分侵蚀电气装置,必须确保电路的安全运行。最后,为了保证消防水池的吸水槽可以全面畅通,应该在消防水池中设置相应的导流墙,避免大量用水的供应导致的水流拥堵。
2、消火栓的设计。高层建筑给排水消防设计人员在进行消火栓消防系统的设计时,必须注重形成区域集中化的供水系统模式。对于大多数的高层建筑来说,就是要从某一合理位置设置该区域的所用消防所用的消防水池以及水泵房建设,并依据国家建筑消防标准科学化的设计消防水池的整体规划。同时,设计人员还应该特别注意高层建筑消火栓的消防用水总量以及水管压力的设计,并时常进行高层建筑消防用品以及水网管道的检测维修,保证整个水管网的布置适合高层建筑的消防所需。
3、 自动喷水灭火系统的设计。自动喷水系统的设计是高层建筑消防设计中不可或缺的一个重要组成部分。对于高层建筑中自动灭火装置的设计也包括很多部分,在不同的位置发挥着非常关键的火情控制作用。(1)配水管入口的减压设备。高层建筑的配水管装置需要特别注意配水管入口的减压设计,应该通过对水泵的扬程进行科学的计算,然后准确掌握配水管入口处的压力设置,在压力控制的基础上设计出相应的减压方案。只用准确的数据计算才能更加设计出比较合适的减压设备,也能为高层建筑的消防给排水功能提供更加安全的保障。(2)走廊设置喷头。在高层建筑发生火灾的时候,走廊是最主要的逃生通道,为了保证用户在走廊逃生的安全,应该合理设计走廊的消防安全装置。比如,在疏散通道设置自动喷水装置,设计时应该注意将喷头和配水管连接起来,保证水源的正常供应。另外,还要注意走廊内部各种电气装置以及暖气设备的线路问题,避免在报警装置的使用上出现线路的问题。(3)稳压泵。稳压泵是高层建筑给排水工程消防的一种重要装置,主要用来为水源的供给提供足够的压力。所以在岁高层建筑的稳定泵进行设计的同时,应该考虑到稳压泵的出水压力与水源供应之间的基本要求,可以通过采取相应的措施控制稳压泵的供水扬程。(4)报警阀。报警阀的设置一般需要与制动喷水系统相联系,当火灾发生的时候,报警阀感应到热源,并及时启动报警阀,引起相关联的自动喷水系统灭火,可以在救援人员到来之前,实现第一时间的灭火救援。另外报警阀的设置应该安装在楼道以及比较明显的位置,便于提醒建筑内的其他人员及时撤离。(5)试水装置的检查。试水装置在自动喷水系统的设计中是非常重要的一个环节,通常情况下,会将试水装置设置在自动喷水装置的末端,以便合理调节控制水量。因此,设计人员在进行试水装置的设计时,需要充分考虑出水口的水量对试水装置的压力,并设置相适应的匹配装置,使其符合水量的整体平衡;其次,应该设计与试水装置配套的排水方案,防止因为用水量过大造成的消防用水顺楼梯流向下层的情况。
结束语
高层建筑消防给排水工程是一个系统性的设计工程,为了降低火灾危险性,要求设计人员创新设计理念,优化设计方法,逐步改进设计技术,提升个人专业素质,实现给排水工程消防的科学化、经济化、合理化和可靠性,为人民的人身财产安全提供有力的保障。
参考文献
[1]李伟杰.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].江西建材,2015
关键词:高层建筑竖向分区消防排水雨水
随着高层建筑技术的发展,生产工艺的不断改进和提高,一座座高层建筑像雨后春笋一样拔地而起。因此人们对高层建筑给排水工程的要求也就越来越高。
1.高层建筑给排水的特点。
由于高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点,因此,对建筑给排水工程的设计、施工、材料等方面都提出了较高的要求。与低层建筑给排水工程相比,高层建筑给排水有自身的特点:
(1).高层建筑给水系统所需水压大,只采用一个区供水,会影响使用,并且管道及配件容易破坏。
(2).高层建筑引发火宅的因素多,火势蔓延速度快,火宅危险性大,而且扑灭困难。
(3).高层建筑的排水量大,管道长,管道中压力波动较大。
(4).高层建筑的建筑标准高,给排水设备使用人数多,瞬时的给排水量和排水量大,一旦发生停水或排水管道堵塞事故,影响范围大。
(5).高层建筑动力设备多,管道长,易产生振动和噪音。
2.高层建筑给水系统的竖向分区问题。
高层建筑由于建筑层数多,高度大,直接由市政给水管网引水一般不能满足高区部分生活用水的要求,如果采用一个系统供水,则建筑底层的配水点所受的压力过大,会产生很多弊端。这样大多数高层建筑采用竖向分区给水方式,即低区部分直接由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。此外,分区压力值要合理的选择,分区压力值选取的过高,会使配水点所受的压力过大,易产生水锤,管网破损,噪音,用水浪费等现象;分区压力值过低,又会使分区数量增多,增加给水设备,管道的工程造价及维修管理工作等。因此,高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求,管材质量,卫生器具配件所能承受的工作压力,结合建筑层高等合理划分。目前,国内外对高层建筑给水系统竖向分区压力值,尚未有统一的规定,通常是根据各分区最低点的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力来进行分区。
3.高层建筑的消防系统设计。
根据高层建筑的火灾特点,建筑物内必须设置消防给水设施以自救,消防给水系统是高层建筑消防灭火系统中的重要组成部分。高层建筑消防系统的常见形式:(1)、屋顶消防水池供水形式。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。(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10 min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。(3)消防气压罐供水形式。该种供水方式无需另设高位水箱,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。(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。对高层建筑消防给水系统形式的选择,首先应保证系统的安全可靠性,其次应尽量选经济合理的供水形式。
4.高层建筑的污水排水系统的设计。
由于高层建筑自身的特点,高层建筑的污水在排水立管中的流动,与一般的重力流和压力流不同,是一种极不稳定的气─水两相流。在高层建筑中,由于排水立管长、水量大、流速高,往往引起管道内的气压极大波动,并可能形成水塞,造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气侵入室内,污染环境,给房屋的使用者带来很多烦恼。实践和理论都说明:高层建筑排水系统功能的优劣,在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。传统的排水系统即由排水管与通气管组成的双管制(或三管制)排水系统。现在在国内外推广应用的单立管排水系统受到建设者的亲赖,比较典型的有:单立管排水系统,苏维脱单立管排水系统,旋流式单立管排水系统。
5.高层建筑的雨水排水系统。
结合雨水和高层建筑自身的特点,把传统的屋面雨水系统进行改进,使其另外一个重要的性能指标―――经济性,得以完善,办法是把目前的雨水系统改进成为一个既安全、又经济的系统。从经济和安全等方面讨论,高层建筑的雨水排水系统应优先选用半有压重力流系统。还有就是要考虑到设计重现期取值的差异问题。当高层建筑附属的大面积的裙房屋面的雨水,为防止高层屋面雨水从裙房屋面溢出,应就裙房雨水单独排放。总之,高层建筑雨水排水系统的设计主要考虑的两个因素就是安全和经济。
关键词:高层建筑;给水;施工管理
随着经济的快速发展及房产建设的不断深化,人们对住房硬性条件的要求逐渐上升,但由于我国人口基数大、人口增长快,而可供居住的土地资源非常有限,如何用尽可能少的土地资源来承载更多的人工作、生活,成为迫在眉睫的问题。高层建筑作为现代化大都市的标志,具有层数多、高度大、建筑面积达、使用人数多、用水要求高等特点,因此,与一般建筑相比,高层建筑给水工程的施工管理等具有更高更严格的要求。
1.高层建筑给水工程的主要特点
由于我国市政管网的供水压力只要求满足层数≤6层的建筑,因此,高层建筑一般都采用二次加压给水方式[1]。与低层建筑给水工程相比,高层建筑给水工程具有以下特点:
1.1给水和消防系统的静水压力大
一般情况下,由于高层建筑的给水和消防系统均具备较大的静水压力,如果仅采用单个区域进行供水,很可能影响居民的用水,并易造成供水管道及其配件的损坏。因此,必须对供水区进行合理的竖向分区,以降低静水压力,满足节能要求,保证给水系统的正常运行。
1.2管线长、动力设备多
由于管线长、动力设备多,易导致振动和噪声污染。因此,在对高层建筑进行给水系统设计时,应尽量采取防振动、低噪音的技术措施,避免对居民正常生活的影响。
1.3居民人数多、用水量大
由于高层建筑能容纳的居民人数多、居民用水量大,一旦发生管道堵塞,会严重影响居民的基本生活。而且,由于种种原因,高层建筑发生火灾的概率较大,一旦起火,其蔓延速度十分迅速,易造成重大的伤亡事故。因此,应注重给水管道的安全性与可靠性,同时重视消防给水系统的设计合理性。
2.高层建筑给水工程中的常见问题
与建筑结构工程不同,一旦给水工程出现质量问题,可以通过管道排查等方式进行局部整改。因此,在高层建筑给水工程施工过程中,应对施工的各个阶段进行严格控制,预防质量问题的发生,一旦出现问题,应立即对管道系统进行排查,并采取相应措施及时修复。给水工程中常见的问题主要包括以下几点:
2.1给水系统选择不合理造成浪费
由于高层建筑给水系统涉及二次供水,需要确定系统给水方式、竖向分区以及水泵机组配置等方面内容,而这些决定了给水系统的可行性和合理性。在进行设计时,一些设计人员只求符合设计规范要求,并未考虑供水设备及管道等的投资以及系统运行能耗,导致设计理论上可行,但在实际应用中会造成大量的水资源、能量以及设备等的浪费。
2.2管道渗漏及堵塞
管道渗漏和堵塞问题是给水工程施工中较为常见的问题,它也在一定程度上增加了给水工程的安全隐患。造成这类问题的原因较为多样:(1)材料质量不高,管材的强度不合格;(2)管道安装中断期间没有进行有效的防护,导致水泥砂浆等杂物进入管道;(3)管道管径设计过小,导致管道内水流不畅;(4)由于昼夜温差变化大,管材特别是对温差敏感性较强的PPR给水管材,在热胀冷缩的作用下容易损坏。因此,应当严格把控采购过程并对成品加强保护,定期检查,一旦出现管道渗漏和堵塞问题,应及时更换管材,将损失降低到最小。
2.3给水用水量和水压不足
给水用水量和水压不足,会给居民生活带来诸多不便,造成这些问题的原因主要有设计不合理、对用水高峰时的供水压力估计不足等。因此,在进行给水工程施工前,务必对该地区居民的高、低峰用水量进行调研,同时加强对给水管道的防护,保证居民的正常生活用水。
2.4操作程序不规范
由于受到的限制因素较多,为了达到理想的设计标准,给水系统的安装必须严格按照规定的设计程序进行。但是,在实际操作过程中,经常出现管道尺寸控制不当,管道安装不当等问题,导致管道性能下降,对居民的正常用水造成巨大影响。因此,应重视此类问题,建立一套完善的施工方案,保证施工的合理性。
3.应对高层建筑给水工程施工问题的措施
在高层建筑给水工程施工过程中,应根据高层建筑的结构特点、地质条件等合理设计施工方案,既要将绿色节能、生态保护理念融入到设计施工方案中,也要对材料进行正确合理的选择。
3.1优化施工方案
合理的施工方案是工程项目施工质量的重要保证[2],施工方案的好坏关系着施工过程的质量以及整个工程的经济效益和社会效益。通过对施工方案的优化,可以在加快施工进度的同时保证施工质量,从而降低消耗,节约成本。在制定施工方案时,应合理安排施工顺序,并针对管道安装的不同阶段进行控制与协调,有的放矢,从而降低施工成本,达到事半功倍的效果。
3.2选择合适的管材
管材的选择不能一味地追求经济效益,这样会导致给水管网的质量大大下降,在选择给水管道时应严格按照施工标准进行选择,并统一标准、统一尺寸,尽量选择低碳性零污染的管道材料,不断提高管材的环保性和节能性,从而提高居民用水的安全性。
3.3做好预防工作,减少给水管道的堵塞现象
为了减少高层建筑给水施工中管道堵塞问题的发生,必须采取一系列措施进行预防,如在给水管道的施工完成后,应该对管道进行分段灌水试验等,一旦发现管道出现堵塞现象,应及时清理,保证给水工程的施工质量。
3.4合理安排施工进度,加强施工质量管理
进度管理是一个建筑工程项目成功实施的关键,通过对施工进度进行控制管理,实现工程各阶段的目标,保证工程在预定的时间内交付使用[3]。施工进度控制不仅关系到施工进度计划能否按期落实,同时关系到质量控制、成本控制的目标能否实现以及企业的经济效益。因此,在施工过程中应制定合理的施工计划,编排适宜的施工顺序,促进资源的合理利用,进而缩短工期,降低成本。
4.小结
给水工程的施工好坏直接影响着居民的生活质量,而高层建筑功能的合理应用也取决于给水系统的设计合理性和施工质量。因此,施工时应综合考虑多方面的因素,根据时展的要求,不断提高给水管网的设计、施工水平,促进高层建筑给水工程施工质量的不断提升。
参考文献
[1]GB50045-95,高层民用建筑设计防火规范[S].
[2]刘国理.建筑施工组织设计方法改进,石河子科技,2004,2:28-30.
【关键词】高层建筑,给排水,发展趋势
1. 高层建筑给排水的任务
高层建筑给水工程的任务,主要解决建筑内部的生活、生产、消防用水问题,即按建筑的需要将各类用水送至各用水地点,为生产和生活提供便利的用水条件,满足建筑内日常生活、生产用水需要;而消防给水对保障人身和财产安全具有极其重要的意义。高层建筑排水工程的任务,主要是把建筑内部生产、生活过程中产生的污水(废水)及时地排放到室外排水系统中去,同时解决屋面雨水的排除问题。高层建筑热水供应工程的任务,主要是将冷水在加热设备中集中加热,用管道输送到建筑内务用水点,以满足生产、生活使用热水的需要。高层建筑中配套设施给水排水工程,包括中水工程、游泳池、直饮水工程主要是为节约水资源,提高人民体质,保证健康,提高生活质量而采取的技术措施。总之,高层建筑给水排水工程的中心任务是为建筑提供方便、卫生、舒适和安全的生产、生活环境。
2.高层建筑给水排水的特点
高层建筑给水排水工程与低层排水建筑给水排水工程相比,基本理论和计算方法在某些方面是相同的,但因高层建筑层数多、高度大、功能广、结构复杂以及所受外界条件的限制等特征,高层建筑给水排水工程无论是在技术深度上,还是在广度上都远远超过了一般建筑给水排水工程的范畴,并具有以下特点:
2.1 高层建筑给水排水设备的使用人数多,瞬时的给水流量和排水流量大,若发生停水和排水管道堵塞事故,则影响范围大。因此,必须具有可靠的水源与技术先进的给水排水系统,以保证供水安全可靠,排水畅通,同时为了保证良好的室内环境,排水管道及器具应具有良好的通气性能。
2.2 高层建筑层数多,高度大,给水、热水及消防管道系统的静水压力很大,为保证管道及配件不受破坏,必须进行合理的竖向分区,设置减压设备,使系统安全运行。
2.3 高层建筑的建筑标准高,功能复杂,火灾蔓延快,扑救困难,危险性大。为此,必须设置安全可靠、完善的消防给水系统,以保证及时扑灭火灾,而且消防设计应以“立足自救”为原则。
2.4 高层建筑动力设备多,管线长,噪音源和震源多,必须考虑设备及管道的防噪音、防震、防水锤、防沉降、防伸缩变形等技术措施,以保证建筑内良好的生活和工作环境及系统安全运行。
2.5 高层建筑内由于给水、排水、热水、消防、空调、通风、电器等各种管线及设备繁多,要做好综合布置,处理好各种管道综合交叉,考虑到施工安装、维护的方便。
3.高层建筑给水排水的发展趋势
近年来,随着高层建筑的迅猛发展,建筑给水排水技术得到了相应的发展,一些新技术、新设备、新材料在工程中得到了广泛应用。
3.1 应用变频调速水泵机组、新型减压、稳压阀等产品改进和简化了给水系统。90年代以前的高层建筑,生活与消防给水系统的设计基本上采用设分区加压泵配分区高位水箱的方式,这样不仅系统复杂,泵组多,分区水箱多,而且占用了大量建筑使用面积。90年代以来,随着变频调速水泵机组和能减静、动压的减压稳压阀组等新的供水机组,以及阀件的出现与应用,使供水系统的分区大大地简化;除了消防专用水箱之外,用于生活供水系统的分区高位水箱大大减少,供水泵组也相应简化,这是国内建筑给水排水行业的一次革新。
3.2 采用新型加热设备,促进了国内热水供应系统的发展。长期以来,传统的两行程容积式换热器是国内生活用热水的主要加热设备,这种设备换热效果差、占地多的明显缺点已很不适应高层建筑中热水系统普及的需要。从80年代末开始,国内一些设计研究院所开发的RV系列容积换热器、邢V系列半容积式换热器等产品的问世,美国“热高”牌半即热式换热器的引进,燃油燃汽热水机组的出现,使热水供应系统中的加热设备呈高效小型化,整个热水供应系统亦随之简化。
3.3 采用各种水质处理与水质稳定措施改善水质。90年代以来,在高层建筑中开始对水质进行不同程度的处理如国际艺苑皇冠饭店、北京梅地亚中心两个五星级酒店,给水全部进行软化处理,其他项目的热水系统和冷却水系统上设置电子除垢器、磁水器及归丽晶等物理和化学药剂处理方法,以降低给水硬度或达到水质稳定及延缓结垢的目的,为防止储水池、高位水箱的水质二次污染,在生活供水管上设紫外线消毒器等二次消毒设备。
3.4 水景及水上体育休闲设施的设置,丰富了建筑给水排水专业的内容。近年来,在一些高档酒店、综合楼等公共建筑内大都设置了水景、小型游泳池、水力按摩池等设施,这进一步丰富了建筑给水排水行业的内容。同时,在与国外专业设备公司的接触中,使我们了解和引进了国外的一些先进技术,从而促进了国内建筑给水排水技术与设备的发展。高速发展的建筑业,对建筑给水排水提出了更高的要求和急救解决的问题,诸如:①节能、节水的给水排水设备及附件的开发、应用;②推广使用便于集中控制、便于维护管理、自动化程度高的给水排水系统和设备;③发展体积小、质量轻、效率高、无噪音的整体式设备。
4.结语
总之,高层建筑层出不穷,又因其周期长,设施更新缓慢,因此,在设计上和施工上关注其给排水系统非常必要。要遵循以人为本的理念,实施节水和开源并进,这对人们的现实生活有着重要的影响,也只有这样才能顺应整个建筑业的发展趋势。
参考文献
[1] 徐永立.论建筑给排水发展趋势[J].今日科苑,2008,(2).
【关键字】高层建筑;给排水系统;存在问题;解决对策
前言
随着国民经济的发展,城市化进程也在不断加快,土地资源也日益紧张,为缓解城市住房需求的压力,越来越多的企业将目光转向高层建筑。在混凝土规范里面对高层的定义有两点:首先是建筑层数高度,十层和十层以上或者高度超过24m;其次是建筑结构为混凝土结构。与多层建筑、砌体结构建筑相比,高层建筑层数较多、高度较高,使用对象、建筑功能也更为广泛,这就对高层建筑的给排水系统的设计增加了难度。因此,为满足高层建筑结构高密度人员的特点,高层建筑的给排水系统设计应该从实际项目工程的要求出发,在满足使用功能的前提下,尽可能的避免设计问题的出现,保证高层建筑给排水项目的顺利开展。同时,在高层建筑的设计过程中,设计人员还要秉承不断创新,不断学习的理念,敢于采用新技术、新材料来减少给排水工程设计中存在的问题和诟病。下面本文将从高层建筑给排水工程设计存在的问题入手,讨论设计过程中的各种缺点,并针对性的提出解决措施。
1、 高层建筑给排水工程设计存在的问题
1.1 高层建筑给水系统类型
在高层建筑的给排水系统设计时,有两个基本的指标:控制合理的工程造价成本和保证工程的安全可靠。为实现这两个目标,在目前国内建筑给排水设计行业常用的给排水系统类型包括:1)高位水箱给水;2)气压罐给水;3)减压分区给水;4)变频泵无水箱给水。各种类型的给水方式优缺点、设备工作原理见表1所示。
表1 不同类型给水方式的优缺点对比
设备 工作原理 优点 缺点
高位水箱给水 水箱、离心水泵 离心泵输送水箱中的水;高位水箱存储水,维持水压恒定,调节水量 能够稳定给水;运行成本较低 水源易污染;水箱的安装损失建筑使用面积
气压罐给水 气压罐、离心水泵 气压罐通过空气压缩实现水量高度的调节,并结合离心水泵进行建筑给水。 保证水源干净;
降低造价成本 给水容量不足;
给水不稳定,可靠性不足;水泵损耗较大,增加维修费用
减压分区给水 减压阀、减压水箱、水泵 水泵将水输送到高处水箱,水箱考重力作用进行各种建筑给水。 设计、安装过程简单;造价成本低;便于维修
水泵克服重力做工所消耗能源较高
变频泵无水箱给水 变频水泵 通过变频水泵对给水系统的水压、流量进行控制 节能降耗效果好;设备使用寿命长 设备的购买成本较高;运行环境要求较高
通过表1的统计结果显示,不同类型的给水系统具备不同的优缺点,在高层建筑的给排水工程设计中要严格按照实际工程项目的特点、使用要求进行选用。既可以选用单一的给水方式满足建筑的给水,也可以实行多种给水方式组合的形式实行建筑的功能要求。
1.2 高层建筑给排水系统引起水污染问题
在建筑行业规范里面对高层建筑的给水有明确要求,要严格控制建筑物里面的各种卫生、水器具配水点处的静水压力不宜大于0.45MPa。在实际高层建筑里面的卫生、水器具使用过程中,静水压力都是超出限值的。雨水斗的选用、溢流措施是需要严格控制的,对于外部供水宜采用雨水斗过滤。如果在高层建筑给排水系统设计时设计人员没能很好的解决这个问题,将会造成严重的水污染。在2009年内蒙古赤峰市就曾出现屋面雨水污染单位水源井,使得井内水源细菌含量超标,导致上千人腹泻住院;同年,江苏盐城也发生时了水污染事故,引发大面积停水。
另外,在高层建筑的热水供应系统中,存在严重的结垢问题,这严重降低了整个高层建筑的给水系统使用效率。为解决热水供应系统的结垢问题,目前国内常用的方法是用盐进行软化处理。但是采用软化处理结垢的方法不仅大大增加了热水系统的运行成本,还会给高层建筑的给排水系统的管理带来新的难题。
1.3高层建筑给排水系统引起排气问题
在高层建筑的给排水系统中,考虑到加热、给水的方便性,一般会把进行给水加热升温设备的位置设计在底部低层。但是给水加热装置如果位于底部位置,在热水将向上面供应的过程中会引起压力的降低,进而会导致含气饱和度的降低使得热水里面的气体溢出,这样的直接后果就是会引起给水系统的出现底部水压偏低而顶部水压偏高的现象,这就提高了整个高层建筑给排水系统管道质量、强度的要求。
1.4 水泵承压问题
由于高层建筑物的高度较大,导致处于建筑低层的热交换器常常处于非常巨大的静水压力作用下进行给水工作,这对水泵相关构件的强度、刚度、气密性要求较高。如果承压水泵在高层建筑使用过程中出现强度不够导致构件受力屈服损坏或者设备气密性不够引起设备渗水等问题将可能引起整个高层给排水系统的瘫痪,甚至报废。要满足实际高层建筑给排水系统对水泵的特殊使用需求就需要找专门的厂家订购,这就会增大给排水系统的工程成本。
2、 解决措施
2.1 水污染问题的解决
由内蒙古赤峰市等事故表明在高层建筑的给排水系统设计中出现问题导致的水污染事故是非常严重的,因此必须在高层建筑的设计过程中必须采取必要措施避免此类问题的发生。为保证屋面雨水的及时排放,雨水斗的选用标准是参照高层建筑所处环境的屋面雨水流态,严禁不经过严格的设计过程就盲目地选用雨水斗等现象的发生。同时要杜绝铅丝球等设备的替换使用。
在一般民用建筑中污水处理系统是将生活污水和雨水分开独立排放,而在公共建筑中,则常常根据其使用功能、用水需求来选择合理的排放方式。在排水管道的设计布置阶段,要尽可能的减少高层建筑排水系统中污水排放流通的距离,实现排污管道的根数较少的目的。同时,为方便后期高层给排水系统的维修检查,进行排污管道的布置时要尽量避开变形缝。为方便给水、排污管道的铺设,设计时应该留出一定的施工距离。对于管道穿越楼板、墙体等位置处,要提前在穿越位置布置洞口。对于水平向排水管道与竖向排水管道连接位置要考虑接头的密封性,宜采用弯折一定角度的弯头连接。
2.2 排气问题的解决
为解决高层建筑给排水系统排气不通畅等问题,可以考虑在给排水系统中添加竖向通气管道,这样既可以及时对管道系统内的过高正压、较低负压进行及时调节,还可以对排水管道中夹杂的污染物、有害气体进行稀释。总之,无论是从高层建筑给排水系统的管道正负压控制角度,还是从保护高层建筑使用客户、业主的角度考虑,都应该设置竖向通气管道。
结论
随着国家城市现代化的快速发展,高层建筑的开发和建设必将越来越多。同时,高层建筑给排水系统设计存在的问题给高层建筑后续使用过程带来的难题也逐渐引起人们的重视,因此必须采取相关的措施合理解决这些问题。在进行高层建筑给排水工程设计问题的处理时,要充分考虑高层建筑的特点:较高的建筑高度、使用功能的多样化、使用人群的高密度等,综合应用各个领域的技术,在设计阶段合理布置,确保高层建筑给排水系统能切实发挥其在整个高层建筑中的应有作用。
参考文献
[1] 盛培基.给排水工程设计中的节能问题应引起重视[C].江西能源,2007.