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中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
随着我国经济的快速发展,现在的高层建筑体型巨大,功能复杂,其投资也十分的庞大。由于其特殊的地位,经常成为我国现代都市繁荣的象征性建筑,但随之也伴随着一些的消防安全难题,这种情况也逐渐成为全世界面临的共同难题。现在的火灾隐患越来越多 ,恶性事故也时有发生,为了避免这种现象的发生,本文具体探讨了高层建筑消防给水系统给水方式的选择。
二、高层建筑消防给水系统的给水方式
1.并联分区给水方式
此方式各区有各自独立的消防泵、屋顶水箱、水泵接合器,这是较为传统的一种方式,也是最有效最安全的方式。但是要采用局部稳压设施,在当屋顶消防水箱的设置高度不能保证局部楼层最不利点的消防给水静压要求时采用。局部稳压设施要求设消防稳压罐,稳压罐的调节水容积分别不小于 300L(室内消火栓给水系统)、150L(自动喷水灭火系统450L(室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用消防泵或消防稳压罐)。局部稳 压设施的稳压泵,室内消火栓给水系统与自动喷水灭火。
对于稳压泵的流量和扬程,对不同性质的稳高压给水系统分别作出规定:消火栓给水系统稳压泵流量为 5L/S,自动喷水灭火系统为 1L/S,消火栓给水系统与自动喷水灭火系统合用稳压泵为 3L/S。稳高压消防给水系统的稳压泵扬程,《规程》规定应大于消防泵的扬程,便于压力控制水泵启动;局部稳压设施的稳压泵,《规程》要求其扬程应保证顶层最不利处消火栓和喷头的水压要求,即与消防泵的扬程要求相同,此时稳压泵不需与消防泵联用。
2.减压阀减压分区供水方式
减压阀给水方式是指多个分区采用一组屋顶水箱,通过减压阀并联向各分区供水,关键设备是减压阀,减压阀应用在消防给水己经有较长时间,在减压阀设备的不断完善发展下。为了消防泵的运行正常,《规程》要求消防泵必须采用柴油泵或柴油发动机供电的电动泵。为了水源可靠,《规程》要求对大于 500m³的消防水池,应分成两个。《规程》规定:“当采用小区集中给水泵房的生活、消防共用给水系统,且平时水泵出水压力小于 0.45MPa 的 12 层及 12 层以下的住宅,可不设消防高位水箱”。
这样的系统生活、消防给水系统共用,采用变频调速供水,生活供水时满足生活用水水量和水压要求,消防供水时给水流量能满足生活和消防同时供水的流量和水压要求,电源要求不低于按二级负荷的要求供电或自备柴油发电机,因此,即使取消消防水箱,对灭火不会有太大的影响。
三、高层建筑消防给水系统超压和泄压问题
1.给水的减压和泄压方式。由于在自动喷水灭火系统中,普遍存在着超压的问题,因此必须采用减压和泄压方式解决系统的超压问题。通过给水的减压和泄压,能保证给水的均匀性,有利于作用面积内给水的可靠,确保系统设计流量能正确使用;同时,还有利于系统的设备和材料的安全,因此给水的减压和泄压对系统的给水有着重要的意义。
通过对超压问题的分析,自动喷水灭火系统的给水减压可通过三方面来解决采取有效的技术措施来防止超压的产生。首先,合理布置白动喷水灭火系统的给水管网,尽量将喷头均匀布置在配水管的两侧,可均衡各个配水管的水压。同时合理选择下放给水系统的分区,并适当减少给水分区的压力值。例如,当建筑高度低于或等于120 m时,消防给水竖向分区可以采用减压阀、分区水泵、多出口泵等并联消防泵给水系统;建筑物高度达于120m时,消防给水竖向分区可以采用多台消防泵直接串联或设中间水箱转输的串联消防泵给水系统。
其次,在消防泵的选择上,可以采用流量一扬程曲线平缓的消防泵。有条件的建筑采用切线消防泵、水冷直联消防泵或者变频调速消防泵。提高整个消防给水系统的承压能力。使之在一般情况下出现的超压,在提高承压能力后在允许工作压力范围之内。采取相应的泄压和稳压措施,使超压值对给水管网不致造成损坏,如泄压阀、安全阀、稳压阀、气罐阀等。
2.给水超压的问题
超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值,造成管道、附件、器材和设备的损坏,或造成给水的不均匀,不利于系统的灭火,影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在,所以应当引起注意和重视,并采取防治对策。分析超压的原因主要有以下几种情况:系统小流量出水。在火灾的初期,自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作,或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时,自动喷水灭火系统所需要的流量都很小,而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的,两者相差好几倍。
此时加压泵在小流量下工作,会造成加压泵扬程大幅度升高,使自动喷水灭火系统的管网超压。竖向分区不合理。在建筑物高度较高时,给水的竖向分区未按1. 2MPa上作压力的要求分区。消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器,防止串压的止回阀不严密时,下区会出现超压。
另一方面,当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时,有时会造成管网的超压,特别是消防车的消防泵与系统的消防泵串联运行时,这种可能性较大。未设排气装置,自动喷水灭火系统的给水管网中未设排气阀或排气阀的位置设置不当,管网内的空气处于被压缩的状态,可能发生压力波动造成超压。
四、高层建筑消防给水系统给水方式的建议
1.低能强夯夯击能的选取
低能强夯的夯击能的选取采用由轻到重,逐级加能,轻重适度的原则。每级的夯击能既保证加固一定深度的土层,使粘土层与上层回填的石料充分混合,饱和粘土嵌入上层回填的石料空隙内,形成泥石“壳体”结构,又要保证不破坏土层的结构性,不至于滑移、隆起,夯能逐级加大,使“壳体”结构不断加厚,直到设计厚度。一般第一遍夯击能为150KN/m,传统的强夯施工一开始就采用较大的夯击能,冲击波向深处传播,加固深度较大,但同时表层土的结构遭到破坏,实践证明不适合饱和粘性土施工。
2.采用少击多遍的施工方法
低能强夯采用少击多遍的方式进行施工,这种方法有助于超孔隙水压力的消散和保持土层的结构性,对保证处理效果有很大的帮助。在其他许多工程实践中证明这种施工方法是十分有效的。
3.采用新的满夯标准
(一)在进行低能强夯时,首先必须保证夯点四周不产生明显的隆起。如果夯点四周出现饱和淤泥质土体明显隆起、挤出,那就标志着夯点的土体已经破坏,在进行大面积低能强夯时,应先进行夯击试验,以确定低能强夯的夯击能。
(二)夯击结束后,不能出现较大的侧向位移,如果有较大的侧向位移,则表明被夯周的饱和淤泥质土体已出现滑移破坏,再进行低能强夯,已没有意义。
(三)后一次击夯的沉降量应小于前一次的夯击沉降量。
四、结束语
高层建筑消防给水系统给水方式主要是由其建筑的高度决定的,当建筑的高度小于70米的时候,要采用不分区的给水方式;当建筑的高度大于70米的时候,要采用分区的给水方式;当建筑的高度为70米到130米的时候,要采用通过减压阀给水方式。当建筑面积大于130米的时候,还应采取特殊的措施。
参考文献
[1] 王元基. 简论科学解决高层建筑备用消防水源提高水资源利用率[A]. 2011中国消防协会科学技术年会论文集[C]. 2011
[2] 徐兆华,卢超. 民用建筑消防水池及水泵结合器的设计探讨[A]. 土木建筑学术文库(第13卷)[C]. 2010
[3] 党咏强,余流涛. 消防给水系统在高层设计中的问题探讨[A]. 土木建筑学术文库(第12卷)[C]. 2009
关键词: 高层建筑,给水系统, 给水方式 , 设计方案运行
Abstract: with the rapid development of economy and the improvement of science, the height of the high-rise building and layer is in constant increase. In the 21 st century, high-rise building toward layer more, equipment more perfect, function more complete, technology more advanced direction. High-rise building has become a symbol of the modern metropolis.
Keywords: high buildings, water supply system, water supply manner, design scheme run
中图分类号:TU991.41 文献标识码:A文章编号:
一 高层建筑给排水竖向分区的必要性和方法
必要性:由于高层建筑物总高度大,仅靠室外管网的供水压力,通常无法满足较高楼层用水点的水压要求,工程中一般采用增压设备辅助供水,以产生更大的水压。如果给水系统不进行竖向分区,则底层卫生器具将承受较大的静水压力,从而带来一系列问题:一是下层给水龙头流量过大,水流呈喷溅状,不仅造成浪费,而且影响使用;二是上层给水龙头流量过小,甚至出现负压抽吸,造成回流污染;三是下层管网由于承受压力巨大,关阀时易产生水锤,轻则产生噪音和振动,重则使管网遭受破坏;四是下层阀件易磨损,造成渗漏,增加维修工作量。倘使压力超过管材和设备的额定工作压力,还会造成管材和设备的损坏。实践证明,对高层建筑实行分区供水,是解决上述问题的有效方法。
方法:高层建筑的给水管网必须竖向划分成几个区域。通常分区的原则如下。
(1)充分利用市政给水管网压力,所以一般用初估法来计算低区层数。
(2)上区划分根据静水压力。《建筑给水排水设计规范》规定高层建筑生活给水系统竖向分区:对住宅旅馆医院宜为300-350kPa;办公楼高层建筑竖向分区根据管道或设备所承受的静水压力,为350-450kPa。这样可以确定上区划分为几个区,每个区几层即可。
二 高层建筑给排水给水方式
1.高位水箱给水方式
高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:一是水箱内可储备一定水量,供水比较安全可靠;二是水压稳定;三是泵启动次数较少,效率较高;四是设备费和运营费较低。其主要缺点:一是水箱的设置占用了一些建筑面积;二是增加了高层建筑结构的复杂性,基建投资相对上升;三是水质较易受到污染;四是水箱进水时,产生噪音和振动。
2.气压罐给水方式
气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。其中气压罐为一钢制密闭容器,供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量,并将罐内储水压送到一定的几何高度,达到节能的目的;二是水泵机组采用软启动和循序启动,从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:一是一般不需要水箱和水塔,荷载大大减小,尤其适用地震区的高层建筑;二是罐内水质不易受污染;三是基建投资较省;四是便于集中管理,较易实现自动控制。其主要缺点:一是供水压力不稳,常出现周期性的波动;二是气压罐容积有限,储水较少,因而水泵启动频繁,且水泵在变压状态下工作,不仅效率低,而且增加了设备的运行费用,缩短了水泵的使用寿命;三是由于气压罐的有效容积较少,其储水和调节水量的作用远不如高位水箱,因而供水可靠性较差。
3.变频泵无水箱给水方式
变频调速水泵,是一种将单片机技术变频技术和水泵机组相结合,通过变频器电源改变频率和电压,以控制交流电动机的转速,进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调,可取消高位水箱。该方式的主要优点:一是节能。在保持设定压力的前提下,根据用水量的变化情况随时调整电机的转速,运行,即可延长设备使用寿命,又能保证运行的可靠性;三是调速全自动化,使用方便;四是结构紧凑,占地省,安装方便,便于集中管理等。变频调速水泵的缺点:一是变频器价格贵,整机费用比其他给水设备昂贵;二是变频器对工作环境条件(包括温度湿度灰尘等)要求较高:三是变频器易受外界电池干扰,影响机组正常运行。
4.减压分区给水方式
减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱,各区分别设置水箱,由上区的水箱向下区的水箱供水,利用水箱减压;或者上下区之间设置减压阀,用减压阀代替水箱,起减压的作用。向下区供水时,先通过干管上的减压阀,然后进入下一区的管网,依次向下区供水。特点是供水比较可靠,设备和管道系统简单,节约投资,维修管理方便。采用减压阀减压方式,各区不再设置水箱,可提高建筑面积的利用率。但下区供水压力损失较大,水泵能源消耗较大。设计时一般生活给水系统采用可调式减压阀;消防系统采用比例式减压阀。
总的来说,根据实际情况和各个地方的不同要求采用相应的供水方式,也可以是几种供水方式相结合。
三、 建筑内部给水管网布置方式
建筑内部给水通过引入管引入室内以后,根据管网形式不同可以分为:环状网、枝状网。根据横干管在建筑内部的位置不同,可以分为:下行上给式、上行下给式、中分式。
四、 高层建筑给水系统设计方案运行分析
1、生活、消防水池(箱)应分建
从水质保护和消防泵定期试水维护保养角度出发,认为分建水池及共用吸水管的作法对优化地下室设计、有效利用地下室面积、降低造价起到积极作用。
关键词:高层建筑;灭火;给水
中图分类号:TU
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2012)08-0186-01
随着城市现代化程度的不断提高,高层建筑物已经成为城市发展水平的标志,尤其是在日趋拥挤的大中城市,高层建筑对于缓解用地紧张和住房压力具有重要的意义。但是,由于高层建筑楼层相对比较复杂,跨度又比较大,不同的楼层往往功能差别较大,一旦发生火灾,危害就十分严重,如何选择恰当的给水方式实施自救,对于减少火灾的危害具有重要的价值。
1 高层建筑消防灭火的主要给水形式
1.1 高位消防池给水
该种给水方式主要是通过在高层建筑的顶部安置一个容积很大的消防水池而实现的,事先利用高压水泵将水注入消防池。一旦发生火灾,消防池内的水可以直接进入室内消防设施系统,再通过自动的喷水灭火器进行灭火。一般情况下,不需要另外再加设专门的消防专用的控制电器或者水泵,只需要利用位差就可以达到灭火的目的。这种给水的灭火方式日常维护的成本较低,安全可靠性比较高,操作起来也相对较为简单,对供电设施的要求也不高,便于日常的维护和管理。但是,由于这种灭火方式所需要的消防池的容积非常大,对高层建筑物的承重、美观会造成一定的影响,这就限制了其在实践中的应用。
1.2 屋顶高位水箱给水
在我国大多数的高层建筑物消防灭火供水的设施中,屋顶高位水箱的给水方式是应用最多的一种灭火给水方式。该种灭火给水方式在高层建筑的顶部位置安装一个满足10min消防灭火用水的水箱。同时,在高层建筑物的地面区域或者地下再建设安装水池、泵房等设施。屋顶高位水箱主要通过消防专用水泵来实现灭火的,主要包括一次加压供水、分区串联加压供水及并联加压供水等几种形式。
1.3 气压罐给水
高层建筑物气压罐给水形式不需要建设或者安装高位水箱,主要是通过使消防管网长期维持在高压状态而实现灭火的。该种给水方式安全性相对比较高,但是,对供电设施的要求也比较高,通常情况下,需要备有两路电源,以避免由于发生火灾导致供电中断,从而无法灭火的现象发生。气压罐给水方式与前两种给水方式相比,突出的优点在于其供水一般不受高度的限制,自动化程度比较高,技术上更为安全,操作起来也更为简单,近年来逐渐地在高层建筑物消防用水中得到应用。
1.4 恒压变频调速给水
与前面的几种给水方式相比,恒压变频调速给水方式更节能,不仅在消防中,而且在生活中也逐渐地被应用。这种给水方式使用了先进的交流变频调速技术,对消防管网的给水压力进行不间断地检测,根据检测到的数据参数,自动调控水泵的扬程、转速等数据,确保整个供水管网压力维持在一个稳定值。目前,在高层建筑物给水中,一般情况下都采取生活和消防给水共用一组水泵的供水模式,不仅减少了建筑面积,而且还有效地避免了水泵腐蚀问题,大大提高了消防给水的安全性,其给水的形式在本质上与高位水箱相似。
2 高层建筑物消防给水选择应特别注意的几个因素
高层建筑灭火给水方式的选择除了考虑建筑物自身的特点,成本等因素之外,还应该重视以下几个方面的因素:
2.1 水泵位置的选择
在选择高层建筑物给水方式的时侯,消防水泵位置的确定往往是首要考虑的因素。一般情况下,消防水泵应该安装在地下室内,如果水池存有室外消防用水,水池应该在下一层,最重要的一点是要保证消防车水泵的吸水高度在6米以下;而如果只存有室内用水时,位置就没有特别的要求。无论选择那一种方式,室内外之间必须有畅通的消防通道。
2.2 水箱位置
水箱位置的确定主要包括高位水箱及中间水箱两种,这两个水箱的设置应该与生活给水管网相一致。目前,我国高层建筑物的水箱通常设置在设备层、专用的水箱室或者避难层。屋顶水箱设置与建筑物高度密切相关,比如,当建筑物高度在100m以下时,最不利点静水的压力应该大于0.07mPa,而当建筑物的高度在100m以上的时候,应该不低于0.15mPa。中间水箱的设置必须满足各个分区内不利消防点所需要的最小压力。
2.3 给水分区
泵房、顶部的高位水箱、中间水箱的位置确定以后,分区的划分就成为影响灭火效果的重要因素。自动喷水系统应该以竖向划分为最佳,同时,为了使得给水能够均匀,可以将每个竖向分区再进一步细分,划成若干更小的分区,用独立的报警控制按钮控制每个小分区。另外,各个小分区最高喷头和最低喷头之间的高程差不能超过50m。
关键词: 高层建筑;给排水设计;消防设计
Abstract:in recent years, our country's economic standards have improved significantly, in the city of gradually appeared more super-tall buildings. Thus, in water supply and drainage and fire fighting design in actual gradually in the construction of the project has made great progress. Based on this, this paper mainly with example of a high-rise building water supply and drainage and fire fighting design method is discussed.
Keywords: high building; Water supply and drainage design; Fire fighting design
中图分类号: TU97 文献标识码:A文章编号:
引言
本文以某个综合公共建筑为例作为说明,该建筑占地面积大约有26万平方米,在这当中地上的建筑占地面积大约有19.4万平方米,地下的建筑占地面积大约在6.7万平方米。该综合公共建筑的北楼地上的建筑层数是54层,高度为203.55米,而南楼地上的建筑层数是36层,高度为180.4米。该建筑的地下建筑层数一共有6层,其中地下的2层到5层均用做车库,地下的6层作为该建筑的人防,地上的1层到7层均作为该建筑的裙房。对于该建筑的塔楼,在北楼当中的7、22、38层都用作该建筑的主要避难层,8层到33层用作办公室办公层,35层到53层用作酒店服务层。
1高层建筑的给排水系统具体的设计方法
1.1给水系统的具体设计方法
(1)水源的设计:在设计该部分的时候需要从市政的给水管网处引入到该建筑当中两根规格为DN250的给水管道,要求该给水管道的供水压力保持在0.35MPa,该管道在通入到红线以内之后需要设置生活用水水表进行日常的记录。(2)生活给水系统的设计:地下室的给水以及地上的1层给水都是由市政直接供给的;北楼的给水系统按照楼层的高低不同大致划分为四个主要区域:其中地上2层到6层划分为第一区域,地上7层到17层划分为第二区域,第18层到33层划分为第三区域,34层到53层划分为第四区域;第一区域的供水方式为变频供水,其他三个区域的供水都是按照低位水箱到水泵再到高位水箱的方式进行生活日常供水的,而且根据相关的规定需要将静压控制在0.35MPa以内,并且需要设置相应的减压阀。(3)冷却塔补水的设计:该部分的补水主要是从地下的4层通过日常生活的消防泵房采用变频泵来进供给,要求Q=50m3/h,而H要保证60m。
1.2生活排水系统的具体设计方法
(1) 该建筑在生活排水方面主要将污水和废水进行分流制的排放方式。(2)要求将该建筑当中所有的污水和废水在经过室外的污水检查井的检查之后才可以排放到市政的污水管里。(3)该建筑的主要排水方式利用的是专门用于通气的立管,而且需要在立管处安装相应的检查口。(4)要求洗衣房以及锅炉房在排水的过程中安装设计相应的降温池。
1.3雨水系统的具体设计方法
(1)对于该建筑的裙房屋面雨水,主要采用的排水方式是虹吸系统,该系统需要达到50年重现期雨水的相关排水标准。(2)对于该建筑的主屋面雨水,在排水的过程中需要重点考虑到溢流的情况,要求达到50年重现期雨水的相关排水标准。
2消防给排水系统的具体设计方法
2.1消防给水系统的具体设计方法
在该建筑当中,北楼的高度大约达到了203.55米,此高度需要按照一类高层建筑的相关标准来设计消防给水系统。要求火灾的持续时间按照三小时来设计。在消防的初期,水量要控制在18m3左右,将初期的水量储存在消防水箱间里面。在地下室的消防水池里面需要按照要求储存室内消防用水,大概在3小时左右,除此之外,还需要储存大约为850m3的喷淋用水,大概在1小时左右。
(1) 在该建筑当中室外的消防给水水量每秒可以达到30L,而且对应的给水管网需要在红线里面的形状呈现为环状,消火栓需要沿着消防车道进行安放,要求消火栓的具体保护半径在150米之内,消防栓之间的间隔距离在120米之内,并且在室内消防水泵结合器的周围布置消火栓,二者的距离不能超过40米。(2)在该高层建筑当中设置室内消防系统的时候需要按照临时高压制的方式进行,按照建筑的高低主要划分为两个区域,其中地下的6层一直到地上的21层都划分为低区,而地上的22层一直到顶层都划分为高区,要求在低区和高区分别设置一套消火栓加压水泵,要求一个可以使用一个作为备用,在局部超压的地方需要设置相应的减压消火栓。一般超压部分会在地下的3层到地上的2层,7层到16层,22层到29层以及35层到52层。除此之外,需要在低区的消火栓泵房里面设置相应的消防水池,并且在高区当中38层里面设置相应的消防传输水箱,要求该消防传输水箱的实际容积能够达到110 m3。(3)在室外设计相应的消防水泵接合器,该接合器选用地上式的,并且要求该接合器能够跟室内的给水管网相互连接在一起。
2.2自动喷水灭火系统的具体设计方法
(1) 自动喷水灭火系统要在该高层建筑的地下室部分以及主楼部分进行设置,其中主楼部分属于中危险Ⅰ级,这就要求喷水的强度能够达到每分钟6L/m2,而且其作用的面积能够达到160 m2。在建筑当中的1层门厅,需要安装大空间式的自动水灭火,要求该装置的用水量每秒达到10L。在建筑当中的地下车库需要安装泡沫式的喷水灭火装置,要求该装置的喷水强度能够达到每分钟6.5 L/m2,而且喷淋用水量在每秒内能够达到100L。在这过程当中,火灾的延续时间可以按照1小时进行考虑。(2)喷淋系统可以按照楼层的高低划分为两个区域,其中地下的三层到地上的28层均为低区,从29层开始一直到54层作为高区,要求在高区和低区里面各自设置一套喷淋加压水泵,一个可以使用一个作为备用。水源主要是来自于该建筑地下2层设置的消防蓄水池,要求在高区内设置相应的消防转输水箱作为备用。在遭受火灾的初期水源可以先由水箱进行供给。(3)在该建筑的地下车库里,需要设置相应的泡沫喷淋系统,在地下1层里还要设置相应的自动喷水系统,报警阀间设湿式报警阀,水箱间内的消防、喷淋稳压设备维持平时压力。地下车库一夹层车道出入口处的防火分区设置预作用自动灭火系统,并应按要求设置电动阀和快速排气阀。(4) 在该建筑中的44层到49层中应该在喷淋管上面设置规格大小为60mm的孔板,在29层到34层应该在喷淋管上面设置规格大小为55mm的孔板,在8层到16层应该在喷淋管上面设置规格为50mm的孔板。(5)要求选用喷头的温度能够保持在68 ℃,可以将厨房的部分另外选用温度为93 ℃的喷头。对于有吊顶的房间,需要选择规格为DN15的玻璃球喷头,该喷头是装饰型的;对于没有吊顶的房间需要选择规格为DN15的玻璃球喷头,该喷头是直立型的,并且K=80,安装的时候要求朝上。对于客房,要求选择边墙型的喷头,并且K=115。其中,直立型的喷头要求溅水盘和顶面之间的距离要在75mm以上,在150mm以内。(6)在室外设置水泵接合器,该接合器为地上式的,可以跟出水管相互连接在一起,并且设置能够将各个系统进行区别的主要标志物。
2.3 建筑灭火器的具体配置情况
在该高层建筑的施工过程中,每一楼层都要设置相应的灭火器系统,该高层建筑可以说是属于严重危险级的,火灾的种类可以达到A类,局部楼层可以达到C类,而地下用于停车的楼层划分为B类,选择的灭火器都是手提式的,而且主要成分为磷酸铵盐干粉,将灭火器都设置在相应的消防箱里面。要求地下室里所有的消防栓箱之间的距离在12米以上,在增加设置灭火器的时候要根据保护距离来设置,控制在12米之内。地上楼层中,消火栓箱之间的距离要求在15米以上,在增加设置灭火器的时候要根据保护距离来设置,控制在15米之内。在每具消防箱里面设置安装两具灭火器,该灭火器的主要成分为磷酸铵盐干粉。要求选择的灭火器型号都是MF/ABC5,并且每具灭火器的重量都在5kg左右。在高低压变配电室里面,应该设置推车式的灭火器,要求其主要成分为磷酸铵盐干粉。
4结语
(1) 在设计该高层建筑的给水系统时,采用的供水方式主要是从水池到水泵再到水箱最后到用户,这种方式的主要优势在于更加安全可靠,而且在整个供水过程中水压都是固定不变的。对于二次污染,在该高层建筑的设计过程中主要利用自洁消毒装置对水箱的水质进行处理。(2)在设计该高层建筑的排水系统时,要求塔楼里面排水的立管高度不小于160m,而污水以及废水等在立管的流动过程中很容易出现流速过快的现象,造成气压发生了急剧的变化,造成水封遭到破坏,所以需要分别在22层和38层设置相应的消能装置。(3)在设计该高层建筑的雨水系统时,主要采用虹吸排水系统,可以有效的利用雨水进行排除工作。(4)在设计该高层建筑的消防系统时,划分高低区需要利用38层当中设置的消防水箱将重力进行适当的稳定。按照该建筑当地市政的相关规定,如果地下停车场的车辆数量超出300,那么就需要设置相应的泡沫喷淋灭火系统确保消防的安全,因此在该高层建筑的车库里设置了该系统。在该工程的高区当中还设置了相应的水泵接合器。由于消防车的供水压力通常在1MPa左右,所以在该工程的22层中又设置了接力泵。
参考文献:
[1]GB 50140-2005,建筑灭火器配置设计规范.
[2]GB 50370-2005,气体灭火系统设计规范.
关键词:高层建筑;给水;排水
中图分类号: TU97 文献标识码: A
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,对高层建筑的给排水设计进行了探讨。
1高层建筑给水工程设计
1.1给水方式的确定国内外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。这也是国内外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。
1.2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,呸向分区合理与否,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。
1.3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建筑给水
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住宅和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。我国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趋成熟,但须注意以下几点:
2.1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0.35~0.45 MPa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0.7-0.35 MPa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。
2.2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、天气等因素适时作出调整,使机组始终处于高效区运行,这样比一般的供水设备节电20%~50%。
2.3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。
3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。
3.1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。但随着研究的深入,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。
3.2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,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。
3.3排水通气技术通气技术的主要目的是提供排水中气体的散逸,达到透气的作用,防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象,确保空气的循环,保持排水通畅、安静。我国对不同建筑采用的通气方式有:伸顶通气管、不伸顶通气管、专业通气立管、环行通气管和器具通气管等。在通气系统基础上开发的是通气阀和特制配件单立管排水系统。通气阀是一种减少伸顶通气、替代专用通气管系通气功能的阀件,采用优质塑料和橡胶制作。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上,既可补气又可防止管道内部气体进入室内;双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽,使用时以单路进气阀为主。特制配件单立管排水系统已出台了设计规程,其立管的通水能力增大了1/3,减少了立管的数量。但该产品目前尚局限于铸铁制品。
4消防系统
4.1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。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。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。
4.2自动喷水系统的进化自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡,而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品,可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备,大幅度地减少设备面积,并增强对火灾的探测能力。火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件,经电脑逻辑判断是照明还是火焰,并对喷水系统实施开关,使火灾在萌芽状态中即被扑灭,以尽可能减少损失,提高灭火效率。在设计中,可以参考专业公司的相关资料,采用合理的设计,保证灭火系统的效果。
随着科学技术的发展,高层建筑给排水的发展趋势也将更加迅速地向人性化、智能化、环保化的方向发展。
参考文献
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