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超高层建筑给排水设计范文1
随着我国国民经济的不断迅猛发展,超高层建筑越来越多地出现在人们的视野中。对于超高层建筑的给排水及消防设计,也在不断的摸索中逐步完善。
1、超高层建筑中给排水设计体系
1.1 超高层建筑中生活的给水体系
由于超高层建筑物在高度上有着其他建筑物不能相提并论的高度,这样一来虽然增加了单位土地的利用率但是却也是由于他的高度有可能该建筑的给排水造成相当程度上的难度,由于建筑的高度,给排水过程中所要克服水自身的重力所做的功就相对要加大,这对于给排水的设计和相关的机器设备就有了更高的要求。对于超高层的建筑物,当室外给水管网水压不能用一次加压就满足所有高层用水,尤其是超高层建筑的上层住户,一次水压的施加根本无法满足其高度和住户水压的要求因此在现实中党给超高层建筑提供水源时,应将其竖向分区,各分区可采用不同的给水方式,这样一来即可以解决由于住户层数太高造成的水压不足的问题,又可以通过分区给有必要加压的楼层单独加压,从而在一定的程度上节约了能源,减少了投资,可以说是现在超高层建筑给排水过程中最常使用的方法。
1.2 超高层建筑中雨水体系
降雨是超高层建筑给排水体系中相当重要的一个环节,雨水的解决几乎是超高层建筑排水方面的最关键的来源与最应该着力解决的问题,但是雨水不同于其他的生活或者是生产用水,其具有很大的随机性与不可控制性,由于降雨不可人为控制,雨水系统设计不安全对建筑尤其是超高层建筑的损害非常大,因此超高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。建筑给水排水设计规范中就有明确的条例对于这一方面的排水方法与排水安全与施工要求做了相对明确的专门说明,条例中明文规定了对于重要的公共建筑屋面雨水排水设计重现期不宜小于10年,并且屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。当然重现期的雨水取值量并不是在超高层建筑排水方面所唯一要考虑的问题,除此之外,还应该对于由于建筑高度很高当雨水降落到建筑时所可能产生的静压力,而这个问题也是直接关系到超高建筑排水的安全性与排水的效率的相当关键的因素之一,因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力,建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管,承压比较高的部分采用无缝钢管。
2、超高层建筑给排水体系存在的问题
在这个时时刻刻都在飞速变化着的时代,任何事物这一秒和上一秒几乎都不会是一模一样的,因此想要在这个世界存在就要适应这种日新月异的变化,想要任何事物从诞生开始都要经历随着周围社会环境的变化而变化的过程,而也只有经历的起这种变迁,才会慢慢的变得完善,变得更加健全,我国超高层建筑给排水体系就需要不断研究和开发新技术,来适应这种社会变化。也只有真正做到了与这个日新月异的社会相适应才有可能能够使我国的超高层建筑给排水体系在当今的社会来做到真正的站住脚,才有可能在未来更长的时间里为我们的社会建设作出贡献。
2.1 超高层给排水体系建造系统不完善
现阶段伴随着高速的经济发展,超高层建筑给排水体系问题越来越开始受到了人们的关注,也越来越多的影响着我们周围生活的状态,创建绿色生活环境成为了不能逃避的责任而超高层建筑给排水体系作为一个关系到人们生活质量和生活安全的重要方面自然就被越来越多的提及到。统筹规划对于任何事情的成败都是一个较为关键的步骤和必不可缺的重要环节,任何事情的进行都不能以偏概全,更不能没有计划的随便开始,否则后续会有更多的麻烦产生,因此在进行建筑水电安装之前,我们必须对于创建超高层建筑给排水体系的相关措施和可能发生的问题以及相应的处理手段、最行之有效的方法等等有一个较为全面的了解认识,对于超高层建筑给排水体系从开始到最后的实施手法有个较为系统的认识,与此同时超高层建筑给排水体系必须遵循自然规律和经济规律。要在实行应用过程中统筹兼顾,全面考虑,最终实现生态效益好,经济效益高和社会效益大的目的。
2.2 超高层建筑给排水体系循环冷却水体系的节能问题
现代这个社会时时处处都在强调节能,伴随着越来越快速的现代化建设的进行,人们在感叹当今时时进步与改善的社会环境的时候也开始为能源的过分消耗感到前所未有的担忧,因此在进行任何建设与工程的时候我们不能够再知识单纯的追求建设的快速安全与高效率,而是应该更多的对于如何在建设的过程中进行能源的最大化节约进行思考。目前超高层建筑给排水体系的建造也是这样的,既要保证超高层建筑给排水的质量,又要将在进行建设过程中的原材料和能源使用尽量减少。用最小的消耗完成最大的效益。
2.3 超高层建筑给排水体系监督力度不够
世界上从来就没有完善到无可挑剔的事情,因此在任何时候只要我们愿意我们都能够找到事物的短处和应该继续改进的地方,从而完成事物的不断进步。正是因为目前我国的超高层建筑给排水体系方面还存在着这样或那样的问题,因此我们都知道并且相信我国超高层建筑给排水体系的发展仍然具有很大的进步空间。任何事物从诞生开始都要经历随着周围社会环境的变化而变化的过程,而也只有经历的起这种变迁,才-会慢慢的变得完善,变得更加健全,我国超高层建筑给排水体系就需要不断研究和开发新技术,来适应这种社会变化。不可否认,我国超高层建筑给排水体系要有更加长足的发展就必须经历不断的改正和完善,只有让其真正能与当今社会做到相互更好地融合,才有可能使我国超高层建筑给排水体系在以后继续保持先进的活力。
2.4 超高层建筑给排水体系的相关条例不够成熟
没有规矩不成方圆,这是一句中国人很久之前就开始流传的古语,不得不说世界上所有的事情几乎都是这样,在中国这个讲究依法治国的社会,只有拥有了完善的法律法规,才有可能创造良好的秩序,因此想要规范我国超高层建筑给排水体系就必须先将相关的法律法规进行很好的完善,为其以后进行良好的运营提供良好的大环境。因此,我国超高层建筑给排水体系在各个方面要形成完善并且行之有效的流程规范,为现代社会的超高层建筑给排水体系供应提供充足的技术保证和可以严格遵循的流程规范,加强各个环节之间的监督和联系,进行一切的流程都必须有相应的晚上的手续和档案记录,这样不仅能保证各个环节流程的合理和规范化,并且能为后续的一切工作做好笔头记录,做到有据可查,这样一来出现问题就会省去很多不必要的麻烦。一旦出现问题,才会有相应的法规作为惩罚和改进的依据并且通过法律的强制性还可以对那些存有侥幸心理的人起到很好的警示作用。因此制定相关的法律法规是有效改进我国超高层建筑给排水体系体制的有效有段之一。
超高层建筑给排水设计范文2
【关键词】超高层建筑;给排水系统;设计与探讨
1 超高层建筑给排水系统设计的基本要求
1.1生活给水系统
超高层建筑给水系统包括室外给水系统和室内给水系统两部分。室外给水系统要求在小区内部形成环网,可提供生活及消防用水;而室内给水系统必须要求室内的生活用水与消防用水分开设置,同时室内的生活用水可采用串联或并联等组合的供水系统方式。选择合理地给水方式是超高层建筑生活给水系统设计的关键内容。对于超高层建筑,城市给水管网一般都不可能满足高楼层用户的生活用水要求。因此,一般的办法是采用分区给水的方式,即由低楼层设置专门的加压装置以便再加压为高楼层用户供水。分区设置水箱和水泵,低区水箱兼作上区的水池,水泵分散布置,自下区水箱抽水供上区用水。这种方式具有设备简单、能源消耗少、无须设置高压水泵和高压管线的优点;其缺点是:设备分散,管理不便,上区供水受下层的影响,水箱容积较大将增加结构的负荷和造价。分区供水集中设置水泵和水箱,水泵集中布置在地下室内,具有各区独立运行互不干扰、供水可靠、管理方便、能源消耗较少等优点;但同时具有各区均需设置水泵,水泵台数增多,高压供水管路长,投资费用高等缺点。
另外,对于部分超高层建筑物对于压力的稳定性能要求较高,为了避免变频加压给水造成的水压不稳定等情况出现,可以采用屋顶水箱重力供水方式,但此供水方式能耗较高。
1.2生活排水系统
建筑内部排水系统的任务是接纳污、废及雨水并将其排到室外。排水系统由卫生设备、排水管系、通气管系、清通设备、抽升设备等组成。超高层建筑生活排水系统通常采用雨、污分流制。由于地下室污废水受地形标高等限制无法通过重力自流彻底排到室外,故而可采用机械方式如潜污泵抽升排出,如消防电梯机坑及普通积水坑等;餐饮及食堂含油污水单独排至室外或地下室隔油处理设备,经处理达标后再排入室外排水管网,由于具有卫生条件好、处理效果佳及废油清除方便等优势,目前越来越多的项目采用成品隔油器处理含油污水;如建筑室外设有化粪池,或室内废水需回收做其他用途等,建筑室内一般采用污废分流方式,设置污水立管、废水立管和专用通气管三管制的排水方式,同时根据卫生器具数量及项目自身档次等要求,在每一个卫生间内部设置环形通气管或器具通气管等装置,可以有效达到改善楼层排水质量和减低噪声影响。
对于超高层建筑,由于其使用人数较多,瞬间排水量大,如此大的排水量由高层落至最底层,对立管与横干管之间的连接弯头的冲击力相当巨大,长时间的使用会对管道造成破坏,因此超高层建筑应设置立管消能措施从而降低其对管道的冲击影响,污废水管一般每隔十层设置消能弯,雨水管可通过设置消能弯或减压水箱来达到消能目地。
2超高层建筑给水系统设计
超高层建筑给排水系统的确定主要取决于建筑的性质和建筑内部的设施布置。根据以上情况,目前超高层建筑的给水方式主要分以下2种:高位水箱供水及水泵直接供水。
2.1高位水箱给水设计
高位水箱供水设备包括水泵和水箱。高位水箱的作用是调节并保持本区的水量和水压恒定,通常水箱内的水由设在水泵房内转输水泵供给。根据加压水泵与高位水箱设置方式不同,又分为并联供水方式、串联供水方式、减压水箱供水方式、减压阀供水方式等四种类型。
2.2水泵直接供水设计
作为目前超高层建筑中普遍采用的一种给水方式,变频调速供水装置采用离心式水泵配以变频调速控制装置,通过改变电机定子的供电频率使水泵的转速发生变化。但与此同时,变频调速供水方式也存在变频器价格贵、设备对环境条件要求较高、易受外界电池干扰等缺点。
目前较常用超高层给水分区供水方式是:一般情况下给水设计利用第一个避难层以及每隔一个避难层设置中间转输水箱,同层设置一组变频给水加压泵组,每二个避难层之间的楼层分为2个区(即共4个区),最低区依靠转输水箱重力供水,中间2个区依靠水泵加压总管设置不同规格的减压阀分区供水,最高区靠水泵直接加压供水,而转输水泵采用水箱液位控制启停的工频泵。按此设置,只需每二个避难层设置一个中间转输水箱,可以有效地减少设备房占用面积。
3超高层建筑的排水设计
超高层建筑对排水设计的要求非常高,这是与其活动人数较多相适应的。所以,排水系统的设计要求也更加严谨。在高层建筑排水系统的设计过程中分别采用了以下的系统设置:
3.1排水系统分流制设计
在排水设计时,要考虑分流排放,以应对雨水、废水和生活污水的不同排放。用分流制设计不仅有助于提高污废水的二次利用率,也有利于提高建筑整体的经济和技术要求。
3.2排水管道的布置
在超高层建筑排水设计中也基本上要遵循低层建筑的排水管道铺设的原则,而且由于超高层建筑结构剪力墙、暗柱多,以及转换层大梁、斜梁等不利因素,加上精装修吊顶等限制,还要考虑二次装修等因素,以上种种,都是超高层建筑所需考虑的问题,需要认真仔细对待,避免出现设计排水不畅、后期出现大量设计变更等情况的出现。目前通过BIM等设计软件可以模拟管道的实际布置,对管线设计有很大的帮助作用。
3.3通气管道系统设计
对于超高层建筑,由于卫生器具多,使用人数多,排水秒流量大,在高峰用水时的瞬间流量会相当大,如通气系统设置不合理,会使管道内的气压波动变大,进而影响到管道的排水及产生噪音等,也会对排水管材造成一定的破坏影响。首先,应根据建筑内排水量等情况按规范要求经计算后合理选择通气管道系统,超高层建筑一般均设置专用通气管,合理的通气管道设计可以降低排水立管的水压波动,保护卫生器具水封不被破坏,降低排水时的噪音;其次,根据卫生器具的数量及建筑自身的档次等要求,在卫生间内选择环形通气管或器具通气管,可以有效的保证卫生间内排水的顺畅或防止卫生器具产生的自虹吸现象及噪音影响。
4超高层建筑热水系统设计
建筑热水供应系统根据其供应的不同范围可以分为三类,即区域热水供应、集中热水供应系统和局部热水供应系统,超高层建筑一般采用集中热水供应系统或局部热水供应系统。超高层建筑集中热水供应系统必须首先考虑压力平衡的设计。根据建筑物的高度,热水系统必须要实行与给水系统相一致的竖向分区,并由相应的给水系统供水才能保证各用水点的冷热水压力均衡,方能取得良好的效果。
5结语
我国人口众多,资源供需紧张,矛盾日益严重。关于超高层建筑给排水设计工作也必须以节能和环保作为最基本的设计要求和目标,这就要我们在具体的设计工作中充分掌握和理解设计中的每一个细节问题和基本要求。本身超高层建筑给排水设计是一项事无巨细的工作,认真和严谨的工作态度才是决定于工程成败的主要原因。我们应站在设计节能和发展的高度,遵照我国现行设计规范,运用给排水设计原理,通过有效合理的优化设计手段以寻求
现代城市未来的可持续发展。
超高层建筑给排水设计范文3
关键词:建筑工程、超高层建筑、给排水系统、设计
中图分类号:TU198 文献标识码: A
一、前言
建筑给水排水工程主要由给水系统、排水系统、热水系统与消防系统构成,超高层建筑的室内给排水设备多,管线种类也很多。而我国现行的技术规范在实际施工中充满了随意性和主观性,各种指标纷杂不一。因此想要保证高质量的施工工程,对超高层建筑给水排水工程设计的研究是非常有必要的。
二、超高层建筑给水排水工程的特点
超高层建筑对各方面的技术要求都比较高,尤其是在给水排水工程方面,必须采取相应的高新技术保证良好的给水排水功能。超高层建筑的给水排水系统与一般建筑相比具有以下特点:
1、因为楼层多、高度大等特点,超高层建筑的给排水系统及消防系统的静水压力都很大,为了保证系统能够正常运行,必须进行相关的减压措施。
2、超高层建筑的居住人口比较多,相对于一般建筑来说,其给水排水流量是非常大的,因此,其故障问题也比较严峻,需要对其进行特别的安全保护设置。
3、在消防安全方面来讲,超高层建筑的火灾蔓延更加迅速也更难扑灭,造成的危害也更大因此,对于给水排水系统的设计提出了更高的要求,并且需要设计相关的自救措施以便及时有效的扑灭火灾。
4、超高层建筑内遍布各种管道,错综复杂,包括有排水管道、给水管道、消防管道等等。这些管道错综复杂,管理起来很困难,因此要在考虑多方面要求的基础上进行综合设计管理。
5、与一般建筑相比,超高层建筑给水排水系统的管道线较长,负担也比较重在设计时,必须考虑到其防震、防伸缩变形等方便的功能,以维护其正常运行,保证超高层建筑内居民的生活质量。
三、超高层建筑给排水系统设计
1、生活给水系统设计
(1)供水方式选择
超高层建筑设计中,给水方式的选择关系到整个给水系统的安全性、可靠性、工程投资、运行费用、维护管理及使用效果,因此给水方式的选择是至关重要的。现行给水设计通常采用以下 3 种方式:第一种方式是由市政管网直接供给,第二种方式采用水池水泵房屋面水箱用水点的流程供水,第三种方式采用水池变频供水设备用水点方式供水。
采用第一种供水方式系统简单、投资省、安装维护便利,可充分利用市政给水管网水压,节约能源,但由于内部无贮备水量,当外网停水时,将使内部断水因此供水可靠性差。采用第二种供水方式,因水池、水箱贮备有一定水量,当停水停电时,可延时供水,因此供水可靠,水压稳定,但不能利用市政管网水压,能源消耗较大,安装维护麻烦,投资较大,有水泵振动、噪声干扰,且易产生供水的二次污染,另外由于增加了屋面水箱,相应地增大了结构荷载。采用第三种供水方式,由于水池贮有一定水量,因此供水可靠,设备布置集中,便于维护管理,同时由于变频供水设备可根据用户实际用水情况,通过调节水泵转速或运行台数以调节水量,因此能源消耗较少,但是水泵型号较多,选型技术要求高,水泵控制调节麻烦,且投资额较大。
综上所述,以上三种供水方式各有利弊,不能一概而论,应结合设计项目的实际情况,经综合考虑,选出最适合的供水方式。
(2)减压措施
超高层建筑的室内给水系统相对于一般建筑是处于高压状态,不稳定因素较多。为防止意外事故的发生以及检修的需要,系统应当有减压稳压组件及相关技术措施。给水系统上的防超压措施主要有减压阀、减压稳压消火栓、安全阀、泄压阀、减压孔板及节流管等。其中,给水系统经常用减压阀进行分区,用来分区的减压阀有比例式和可调式的。
2、排水系统设计
(1)排水管的承压
重力排水管是非满管流,重力雨水管是满管流,但两者均不是压力流系统。因此在考虑排水管的承压问题时,不能完全按排水立管的高度确定管材的压力等级。当排水管管径为DNl50、立管高度100m时,如果压强达到0.1MPa,即使管道内有堵塞物,也会被如此大的压力冲走,很难停留,所以我们认为排水管管材选用0.1MPa的压力等级是安全的。在实际的项目中,超高层建筑主楼屋面的特点是面积不大但高度很高,为了更安全可靠,重力雨水管往往采用了压力等级更高的金属管材。
(2)单立管排水
一般特殊的单立管排水系统适用于以下情况:排水立管设计流量大于普通单立管排水系统排水立管的最大排水能力;住宅、宾馆和卫生间较小的公共建筑;卫生间或管道井面积比较小的建筑;要求降低排水水流噪声和改善排水水力工况的场所。而超限高层建筑的客房层通常都能上下对齐,但建筑面积有限,又要满足五星级房间面积的要求,客房的管井面积会比较紧张,可选择特殊单立管排水系统。特殊单立管排水系统与普通排水系统相比,可节省专用通气立管,有良好的排水和通气能力,可减少排水水流下落时因冲击、紊流而引起的噪声。但是在立管汇合时,需要采用特殊配件的接头,接头的尺寸会较大。
(3)雨水系统及空调冷凝水系统
高层住宅楼的屋面雨水及阳台雨水通常单独设置立管排放,空调冷凝水及空调机隔板雨水也由专门管道收集后一起排放。一些户型专门为空调机设计凸窗,将空调放置在凸窗下,而空调机的隔板即为下一层的凸窗,在这情况下,设计时考虑空调机隔板的雨水排放孔设在侧面,即从侧面接一管子接入立管,使得空调机隔板的雨水顺利排放而不会流至楼下。
3、消防系统设计
(1)消火栓系统
超高层建筑的消火栓系统在绝大多数情况下只能采取临时高压给水系统的供水方式,一般采用水泵、减压阀或减压水箱进行分区。以42层住宅楼为例,消火栓系统分区如下:1~20层为低区,由地下室的消火栓泵减压供水;21~42层为高区,由消火栓泵直接供水。这样分区的优点在于管路和控制系统简单,所占管井较少,不需要占用设备层,但对减压阀的质量要求较高,减压阀需备用。
(2)自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性,已经得到了广泛的认可。根据规范要求,建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房,除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外,均应设自动喷水灭火系统。
四、结束语
超高层建筑不同于普通的高层建筑,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,对超高层建筑给排水工程的设计时,综合考虑各方面影响因素,统筹兼顾,合理安排系统及后期养护管理,使其发挥最大的性能优势。
参考文献:
[1] 王德欣 齐龙哲:《高层民用建筑消防给排水设计常见问题探讨》,《民营科技》,2010年05期
[2] 崔满常:《浅谈高层建筑给水排水工程设计的常见问题》,《江西建材》,2014年02期
超高层建筑给排水设计范文4
关键词:超高层民用建筑 给水系统 排水系统 消防系统
Abstract: according to actual engineering design experience and the experience, combined with national standards and requirements of the water supply and drainage system of tall building design over issues of the preliminary discussion, from the water supply and drainage system design and fire fighting design, etc., this paper discusses the related design problems in the process, to ensure the safe use of the end user
Keywords: super-tall civil building water supply system for drainage system fire control system
中图分类号:TL353+.2文献标识码:A文章编号:
一、引言
随着我国国民经济的快速发展,国内各地区的新建民用建筑,尤其是再土地供应紧张的大中型城市,高层和超高层建筑占了很大比例。如何合理的进行给排水及消防系统设计,对高层和超高层建筑日常运行的经济性以及消防系统的安全可靠的运行有着重要的意义。
本文就某天津市某地区的一栋超高层民用建筑的实际设计案例展开探讨。
二、项目概况
大厦拟建于天津滨海新区响螺湾商务区,为超高层商务办公楼,主要功能有为商业、餐饮、办公、公寓。总用地面积为7000.2平方米,总建筑面积76839平方米。其中,其中:地上建筑面积为59501平方米,地下建筑面积为17338平方米;主体建筑高度116.70米,高层主体27层,裙房四层,地下三层。
设计执行的现行设计规范及标准如下:
1)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)
2)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)
3)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)
4)《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005年版)
5)《人民防空工程设计防火规范》(GB50098-2009)
6)《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)
7)《气体灭火系统设计规范》(GB50370-2005)
8)《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)
9)《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)
10)《天津市二次供水工程技术标准》(DB29-69-2008 J10369-2008)
11)《天津市再生水设计规范》(DB29-167-2007 J10926-2007)
12)《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》(DBJ15-34 -2004)
此工程的给排水设计内容包括给水系统,中水系统,排水系统,消火栓系统,自动喷水灭火系统(含大空间智能型主动喷水灭火系统),空调冷却水循环系统,屋面雨水内排水系统及灭火器配置。
三、给水设计
参照建设单位提供的相关建筑经济技术指标,给水用水量参照如下数值计算:
(1)公寓人数700人,用水量标准158L/人日,用水时间24小时,时变化系数2.5
(2)商业员工及顾客,用水量标准2L/m2营业厅面积*日,营业面积5000m2,用水时间12小时,时变化系数1.5
(3)办公人数1200人,用水量标准16.67L/人日,用水时间10小时,时变化系数1.5
(4)会议人数300人,用水量标准2L/人日,用水时间4小时,时变化系数1.5
(5)餐饮人数800人次,用水量标准38L/人次,用水时间12小时,时变化系数1.5
(6)冷却塔补水,循环水量的1.5%,循环水量1000吨/时,用水时间10小时
(7)不可预见按总用水量的10%计
总用水量:452.0吨/日,最大时用水量为:47.1吨/时。
本工程给水水源由市政给水管提供,分别从临近的不同侧的市政给水管上各接一根DN200的给水管(其中一根为无表防险)在区域内连成环状,环状给水管管径为DN200,给水管上布置三个室外地下消火栓,提供室外消火栓系统用水。此部分也是该地区常用的给水做法。本工程室内给水分四区供水,地下二层至地上二层为低区,由市政给水管网直接供水;三层至十层为办公加压I区、十一层至十八层为办公加压II区(其中三至六层、十一层至十四层为减压阀供水,阀后压力0.15Mpa),均由设于本工程地下三层的办公用生活水箱及变频调速泵供水,;十九层至二十七层为公寓加压区由设于本工程地下三层的公寓生活水箱、公寓接力泵及十五层的公寓接力生活水箱、变频调速泵供水;冷却塔补水采用接力型式,由设于本工程地下三层的冷却塔补水箱、冷却塔补水接力泵及十五层的冷却塔补水接力水箱、变频调速泵供水。冷却塔补水箱内均设水系统自洁消毒器,生活水箱均采用臭氧消毒,以保证生活水质不受污染。
给水系统如此设计保证了本建筑的各部位用水的正常分区规范要求,并且根据不同的使用功能,从二次供水设施进水部位单独分开,并便于使用管理计量计费。
因为天津地区地方标准需要预留中水回用系统,本建筑同时也设计预留了中水系统。
参照建设单位提供的相关建筑经济技术指标,中水用水量参照如下数值计算:
(1)公寓人数700人,用水量标准42L/人日,用水时间24小时,时变化系数2.5
(2)商业员工及顾客,用水量标准4L/m2营业厅面积*日,营业面积5000m2,用水时间12小时,时变化系数1.5
(3)办公人数1200人,用水量标准33.34L/人日,用水时间10小时,时变化系数1.5
(4)会议人数300人,用水量标准4L/人日,用水时间4小时,时变化系数1.5
(5)餐饮人数800人次,用水量标准2L/人次,用水时间12小时,时变化系数1.5
(6)绿化及场地2500m2, 用水量标准2L/m2日,用水时间4小时
(7)不可预见按总用水量的5%计
中水总用水量:110.0吨/日,最大时中水用水量为:11.5吨/时
本工程中水水源由市政中水管提供,从市政中水管上引一根DN100的中水管接至区域内,中水管上布置四个室外地下洒水栓。
本工程室内中水分四区供水,地下二层至地上二层为低区,由市政中水管网直接供水;三层至十层为办公加压I区、十一层至十八层为办公加压II区(其中三至六层、十一层至十四层为减压阀供水,阀后压力0.15Mpa),均由设于本工程地下三层的办公中水水箱及变频调速泵供水;十九层至二十七层为公寓加压区由设于本工程地下三层的公寓中水水箱、公寓中水接力泵及十五层的公寓接力中水水箱、变频调速泵供水,中水水箱均采用臭氧消毒,以保证中水水质不受污染。
近年来,国内水资源的再生利用也越来越被各地方政府重视,各地也纷纷推行中水系统设计,以促进节能环保的建设及规划理念的大力推进。本建筑设计给水管及中水管干管采用内筋嵌入式钢塑复合管,管件连接,支管采用PP-R给水塑料管,热熔或法兰式连接。为现在超高层建筑的常用管材做法。
四、排水设计
建筑单体的室内污水按照就近排出原则依靠重力流直接排出室外,污水经化粪池处理后再排入市政污水管,排水系统分三区,地下层为一区,污废水经污水坑收集(消防电梯底部设专用排水机坑及排水泵),由污水泵提升至室外污水管,经化粪池处理后再排入市政污水管。一层至四层为二区,五层以上为三区,各自单独收集,依靠重力自流排出室外,经化粪池处理后(厨用污水经隔油处理后)再排入临近的市政污水管。排水立管设计采用柔性离心排水铸铁管道,加强型不锈钢卡箍连接。此管道强度高并且减噪效果好,接口可曲挠、抗震,并且具有施工快速的优点,在超高层设计中普遍应用。
五、消防设计
按消防有关规范,本工程应设室内外消火栓系统,自动喷水灭火系统(含大空间智能型主动喷水灭火系统),并应配置灭火器。
本工程室内外消防用水量分别为40L/S、30L/S,火灾延续时间3小时,自动喷水灭火用水量为50L/S(含大空间智能型主动喷水灭火系统),火灾延续时间1小时。本工程消防给水由市政给水管网提供(两路,管径DN200,其中一路为无表防险),给水管在区域内连成环状,环状给水管管径为DN200,给水管上布置三个室外地下消火栓,满足本工程室外消防用水需要。在本工程地下三层设消防水池一座(有效容积为612m3,分成可独立使用的两格) ,储存三小时的室内消防用水量及一小时的自动喷水用水量(含大空间智能型主动喷水灭火系统),满足本工程室内消防及自动喷水灭火用水量要求。
(一)室内消火栓系统
本工程室内消防水源为设于本工程地下三层的消防水池(有效容积为612m3,分成可独立使用的两格) ,在消防水池旁设消防泵房一处,室内消火栓系统分高低两区,低区为地下三层至十层,在十五层水箱间内设置低区高位水箱一座;高区为十一层至顶层,在屋顶水箱间内设置高区高位消防水箱一座,并设带压力表的检验用消火栓,由于水箱出水压力不满足最不利点处7M静水压要求,故在消防水箱间内设ZT(L)-I-X-13型消防增压设施一套,以满足消防初期顶部五层的消防压力要求。高低区消防泵自消防水池吸水加压双管送至各区室内消火栓管网(管径DN200),各区消火栓管在室内连成环状,在适当的部位设置阀门以保证检修需要和供水安全。消火栓的间距保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达,充实水柱长13m。消火栓箱内设置φ19mm直流水枪,25m长衬胶麻质水龙带,消防卷盘,并设置启动消防泵的按钮。地下三层至六层、十一层至二十层消火栓采用减压稳压消火栓。
高低区消火栓系统各设三套DN150的地下式水泵接合器。
(二)自动喷水灭火系统(含大空间智能型主动喷水灭火系统)
本工程应设自动喷水灭火系统,本工程地下车库及商业部分属自喷系统的中危险级(II)级,设计喷水强度8.0L/平方米/分,作用面积160平方米,办公部分属自喷系统的中危险级(I)级,设计喷水强度6.0L/平方米/分,作用面积160平方米,设计喷水量为30L/S,办公大堂净高超过12米部分采用大空间智能型主动喷水灭火系统,设计喷水量取10L/S;本工程自动喷水灭火系统设计喷水量取40L/S(含10L/S大空间智能型主动喷水灭火系统流量)。喷洒泵设于地下三层消防泵房内,,在屋顶水箱间内设置高区高位水箱一座,有效容积为50.0m3,喷洒系统设ZT(L)-I-S-10型喷洒增压设施一套。喷洒泵自消防水池吸水加压经十一套ZSS系列湿式报警阀(DN200,DN150)至各层各防火分区喷洒管网,各区喷洒管网在报警阀前连成环状,喷洒管各层各防火分区起始端均设信号蝶阀及水流指示器,各层各防火分区喷洒管末端设试水阀,每组湿式报警阀喷洒管网最不利点处设末端试水装置,地下三层至六层、十二层至二十二层喷洒管起始端均设减压孔板。室外设三套DN150的地下式水泵接合器接至喷洒系统湿式报警阀前。高低区分别从各区高位消防水箱接一根DN100的管道至各区报警阀前。
办公大堂净高超过12米部分采用大空间智能型主动喷水灭火系统,设计喷水量10L/S(水量与自动喷水灭火系统叠加计算)。本工程大空间智能型主动喷水灭火系统与喷淋系统合用供水泵组。大空间智能型主动喷水灭火系统喷头的布置保证在喷水时不受障碍物的阻挡,并采用下垂式安装。在水平管网末端最不利点处设置模拟末端试水装置。大空间智能型主动喷水灭火系统高位水箱设置在十五层水箱间内(与消火栓合用,有效容积为25m3),以保证管道在平时处于满水状态。高位水箱出水经不小于DN50的管道接至电磁阀前。
大空间智能型主动喷水灭火系统在室外设一套水泵接合器与室内管网相接。
(三)灭火器配置
按《建筑灭火器配置设计规范》规定,本工程各部位均需配置固定灭火器,本工程为严重危险级A类火灾(车库为A,B类火灾),配置基准50m2/A,0.5 m2/B,灭火器选用磷酸铵盐干粉灭火器,每具药剂重5千克(3A,89B),灭火器保护距离15米;车库内配推车式磷酸铵盐干粉灭火器,每具药剂重20千克(6A、183B),灭火器保护距离24米。
另外在消防控制室设两具二氧化碳灭火器,每具药剂重7千克。
(四)七氟丙烷气体灭火系统
本工程地下一层变配电室设七氟丙烷气体灭火系统,采用全淹没式组合分配系统灭火方式,灭火浓度10%,系统压力4.2Mpa,喷设时间7秒,灭火剂充装率800kg/m3,额定设计温度200C,系统采用自动、手动、机械应急启动三种启动方式。
六、结语
超高层建筑给排水设计范文5
关键词:高层建筑给排水系统 运用设计减压措施
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
前言
我国《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)第3.1.2条对超高层建筑的定义做了明确规定:“建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。”对室内给水设计而言,100m的建筑高度并非划分系统的绝对依据:高度不到却接近100m的高层建筑与超高层建筑在给排水设计上是类似的;100m左右的超高层与200m或以上的超高层在给排水设计上则有很大不同。如《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95,2005年版,以下简称“高规”)第1.0.5条规定:“当高层建筑的建筑高度超过250m时,建筑设计采取的特殊防火措施,应提交国家消防主管部门组织专题研究论证。”因此,超高层建筑给排水系统应根据建筑高度及建筑功能,并结合当前适用建筑材料的特性来确定。
1 系统选择与分区
1.1 生活给水系统
《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003,2009年版,以下简称“建规”)中第3.3.3~3.3.6条对建筑物内生活给水系统的竖向分区原则作了规定。超高层建筑的室内生活给水系统分区应当遵守其规定。
室内生活给水系统首先要区分不同性质的用水区域,分别设置给水加压系统。超高层建筑可能是功能单一的住宅楼、办公楼,也可能是含有多种功能的带裙房的综合楼建筑群。由于计费的需要,不同功能的用水区域,其给水系统也要互相独立设置。根据所针对的场所,生活用水大致分为居民用水、行政事业用水、经营服务用水、特种行业用水等。划分给水系统前应当了解当地供水部门的收费范围和收费标准,根据不同的收费标准设置不同的给水系统。
其次确定各个给水系统的供水方式。“建规”第3.3.6条:“建筑高度超过100m的建筑,宜采用垂直串联供水方式。”本条是对供水方式的原则性规定,对不同功能或多功能组合的超高层建筑,设计上要视具体情况具体分析,选择最合理的供水方式或组合供水方式。
例1:某住宅区含3栋42层超高层纯住宅楼,层高为3m,建筑高度为126m。生活给水分区如下:1区为-2~2层,由市政给水管网直接供水;2区为3~12层,由2区变频泵组供水;3区为13~22层,由3区变频泵组供水;4区为23~32层,由4区变频泵组供水;5区为33~42层,由5区定速水泵加压至屋顶水箱供水。
(1)选择此种供水方式是考虑了以下几个因素:
①变频供水较屋顶水箱的供水方式卫生条件好,有条件的情况下优先采用,本工程在住宅100m以下的部分均采用变频供水。
②对变频供水泵组而言,高峰流量与低谷流量之差越小,水泵在高效区运行的时段就越长,对节能就越有利。在住宅项目中,供水泵组所负担的户数越多,流量就越趋于均匀,高峰流量与低谷流量之差就越小。
③供水泵组所负担的住宅层数受给水器具的承压能力的限制。“建规”第3.3.4条规定:“卫生器具给水配件所承受的最大工作压力不得大于0.6MPa”。一个给水分区的最大层数n=(0.6-p)/h。式中:p为户内支管最小接入水压,p根据户内支管的布置计算确定,一般为0.1~0.3 MPa;h为建筑层高。本工程n为10层。
④由于本工程未设设备层,因此不具备串联给水方式实施条件。事实上超高层住宅项目大都没有设置设备层。如何在没有设备层的超高层建筑中采用串联给水方式是一个尚待研究的课题。
⑤超过100m的楼层由于管道较长,压力较大,保证供水的安全性和稳定性显得尤为重要。采用高位水箱的供水方式在这方面无疑是占有优势的。且定速水泵可以一直在高效区运行,如果供水区域不大,则在能耗方面与变频方式供水差别很小。
例2:某办公楼共48层,底下6层为商业用途的裙房,建筑高度193m,其中7层、22层、34层为避难层。
生活给水分区(不含裙房)如下:1区为-3~2层,由市政给水管网直接供水;2区为3~8层,由低区变频泵减压供水;3区为9~15层,由低区变频泵减压供水;4区为16~22层,由低区变频泵直接供水;5区为23~28层,由中区变频泵减压供水;6区为29~34层,由中区变频泵直接供水;7区为35~41层,由高区生活水箱减压供水;8区为42~48层,由高区生活水箱直接供水。
(2)选择此种供水方式是考虑了以下几个因素:
①办公建筑一般生活用水量较小,如果采用泵组过多,则前期投入过大,后期运行管理费用较高,不经济。本工程2区、3区、5区均采用变频泵组减压供水。
②超过100m的楼层如果均由地下室泵房供水,管材、设备的耐压等级比普通楼层提高,可靠性降低,势必增加造价。在避难层设设备间将供水系统分为上、下两个区可解决此问题。
③22层中间水箱作为中区及高区水泵的取水水箱,已经担负了上区的调节和转输双重功能。因此,16~22层没有采用高位水箱供水,而是采用变频供水的方式。
1.2 消防系统
1.2.1消火栓系统
超高层建筑的消火栓系统在绝大多数情况下只能采取临时高压给水系统的供水方式。“高规”第7.4.6.5条规定:“消火栓栓口的静水压力不应大于1.0 MPa,当大于1.0 MPa时,应采取分区给水系统。”超高层建筑消火栓系统分区均以此条为原则,一般采用水泵、减压阀或减压水箱进行分区。
直接用水泵来分区是指每个分区有各自专用的消防泵,即并联系统。从经济性上考虑,现在这种方式应用越来越少。随着产品质量的逐步提高以及产品功能的不断创新,减压阀在系统分区中的作用日益扩大。美国NFPA14-2007《Standard for the Instal-Lation of Standpipe,Private Hydrant,and Hose Sys-tems》中规定系统任何一点的压力在任何时间不能超过2.41MPa。国内业界也认同此观点,即原则上消防水泵的压力不应大于2.4MPa。压力在2.4MPa以下时,竖向可以采用减压阀来分区。实际上,民用专用消防泵的扬程一般都小于2.0MPa。
还是以42层住宅楼为例,消火栓系统分区如下:1~20层为低区,由地下室的消火栓泵减压供水;21~42层为高区,由消火栓泵直接供水。这样分区的优点在于管路和控制系统简单,所占管井较少,不需要占用设备层,但对减压阀的质量要求较高。减压阀需备用。
对于高度接近或超过200m的超高层,由于几何高差接近一般常用的管材设备的压力极限,消火栓系统分区不能单纯以减压阀来分区。
以上述48层办公楼为例,消火栓系统分区如下:-3~7层为1区,由低区消火栓泵经减压阀减压后供水;8~22层为2区,由低区消火栓泵直接供水;23~34层为3区,由高区消火栓泵经减压阀减压后供水;35~48层为4区,由高区消火栓泵直接供水。(为叙述方便,1区、2区合称低区,3区、4区合称高区)中间消防水箱和高区消火栓泵设于22层。这样分区的优点在于消火栓泵扬程不至于过大,管道及设备的耐压等级也不会过高。它的不利因素是对控制系统的可靠性要求较高,需设中间设备层,设备分散,管理不便。
1.2.2自动喷水灭火系统
根据“高规”,高度超过100m的建筑均应设自动喷水灭火系统。《自动喷水灭火系统设计规范》(GB500084—2001,2005年版,以下简称“喷规”)第8.0.1条规定:“配水管道的工作压力不应大于1.2MPa”。
设计应以每个报警阀所负担的楼层进行分区,并尽量使分区与生活给水系统及消火栓给水系统相适应,以避免横管过于分散。“喷规”第6.2.3.1条规定:“湿式系统及预作用系统一个报警阀组所控制的喷头数不宜超过800个,干式报警阀组所控制的喷头数不宜超过500个。”第6.2.4条规定:“每个报警阀组供水的最高与最低位置的喷头高差不大于50m。”则报警阀所负担的层数应当根据上述条文确定。
对于超高层建筑,按上述条件所确定竖向分区最少也需要3个,有的可能达到十几个分区之多。由于每个报警阀后都需要单独的立管,这就会在设计上给管路的排列和管井的布置带来很大限制。结合“喷规”对多个报警阀前管道成环以及配水管最大工作压力的要求,将喷淋水泵和报警阀前的供水管道竖向成环可以较好地解决以上问题。
仍以42层住宅楼为例,自动喷水灭火系统分区如下:1~10层为1区,11~20层为2区,21~30层为3区,31~42层为4区。1~3区自动喷水灭火系统分别由管井内成环状的双主立管上引出,各区分别经减压阀减压后供水,4区由自动喷水灭火主立管直接供水。
2 管材及设备选型
超高层建筑由于管路系统内压力较大,管材及设备也有其特殊要求。如果忽视了这一点,可能会留有事故隐患,故需引起设计重视。
2.1 管材
工作压力超过1.0MPa的给水管应该采用有足够强度的金属管,一般不建议用塑料管,尽管塑料管也有压力等级达到1.6MPa甚至2.5MPa的管材。足够强度的金属管包括厚壁镀锌钢管、无缝钢管、不锈钢管等。用于生活系统上的管材还应考虑卫生的需要,例如可选用衬塑、涂塑钢管等。在管材的连接方式上,焊接、法兰、沟槽等连接方式可以达到或超过管材本身的抗压强度,是高压管道连接优先考虑的方式。螺纹连接一般用于DN100以下较小的管道,其承压能力略小。塑料管热熔连接点是整个管道系统的薄弱环节,在高压管道系统中应避免使用。
超高层建筑的排水管有多种选择。使用较多的有PVC-U排水管,HDPE排水管,球墨铸铁排水管等。但PVC-U排水管因其本身强度稍差,特别是以成品胶粘接的,容易脱落,一般不建议采用。
2.2 阀门
给水系统的阀门,尤其是系统下部的阀门,其公称压力等级应当根据系统工作压力、试验压力来确定。如果系统未设安全泄流装置,则还应当考虑水锤的因素。
2.3 水泵接合器
“高规”第7.4.5条规定室内消火栓系统及自动喷水灭火系统应设消防水泵接合器,如果系统有分区的,在消防车供水压力范围内,应分别设消防水泵接合器。现行国家标准图99S203《消防水泵接合器安装》仅适用于室内消防系统工作压力不大于1.6 MPa的场所。若室内消防系统工作压力大于1.6 MPa而又在消防车供水压力范围内,则消防水泵接合器需特别定制。
3 减压措施
超高层建筑的室内给排水系统相对于一般建筑是处于高压状态,不稳定因素较多。为防止意外事故的发生以及检修的需要,系统应当有减压稳压组件及相关技术措施。
3.1 给水系统
给水系统上的防超压措施主要有减压阀、减压稳压消火栓、安全阀、泄压阀、减压孔板及节流管等。给水系统经常用减压阀进行分区。用来分区的减压阀有比例式和可调式的。可调式减压阀的压力调整范围一般不大于0.7 MPa。对生活给水系统而言,可调式减压阀的阀前与阀后压力差不宜大于0.4 MPa,要求环境安静的场所不应大于0.3 MPa。一个给水分区内有可能存在超压的管段,也可以通过可调式减压阀来减去过剩压力。管径大于DN50的管段一般采用先导式可调减压阀,小于等于DN50的管段一般采用直接式可调减压阀。消防给水系统与生活给水系统一样,也常用减压阀进行分区。不同点在于消防给水系统减压阀要求成组设置,即设置备用(单个报警阀例外)。
生活给水系统上的减压阀可成组设置,即备用设置,也可不设备用。当不设备用减压阀时,要保证减压阀失效时管道的压力不超过卫生器具的最大可承受压力。“建规”规定卫生器具的最大可承受压力不得大于0.6MPa。消火栓给水系统常常在超压管网上采用减压稳压消火栓。
安全阀及泄压阀一般用于系统压力最大处,如水泵出口、减压阀组附近等,闭式热水系统的压力容器也用到安全阀。超高层建筑的水泵接合器应安装安全阀。
减压孔板及节流管可起到减压限流作用。一般用于管网末端减压,如水龙头。由于对流量有影响,配水管上较少采用。消火栓给水系统中,减压孔板及节流管一般设于消火栓口或水流指示器前。在自动喷水灭火系统中,减压孔板孔径不应小于管道直径的30%,且不小于20mm。
3.2 排水系统
为避免高速下落水流冲击损坏排水管,超高层建筑的室内排水系统应有消能措施。消能措施一般采用乙字弯、管道偏置等,采用苏维托系统及螺旋消音排水管也有消能效果。另外,在立管转折处做好支架或支墩对防止水流冲击损害管道也可起预防作用。
4 雨水系统
由于降雨不可人为控制, 雨水系统设计不安全对建筑尤其是超高层建筑的损害非常大, 因此高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。《建筑给水排水设计规范》4.9.5条规定, 重要公共建筑屋面雨水排水设计重现期不宜小于10年; 4.9.9条规定, 重要公共建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于 50年重现期的雨水量。超高层建筑不可能设置溢流口, 建议屋面雨水的设计重现期取 50年, 同时按 100年校核雨水系统的排水能力。
除了设计重现期的取值问题外, 还有一个问题需要考虑。由于建筑高度很高, 目前常用的 65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需要考虑排水压力, 因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力, 建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管, 承压比较高的部分采用无缝钢管。超高层建筑屋面雨水排水采用纯重力流雨水系统是比较经济安全的, 但重力流雨水斗的研制和标准图目前还在进行当中, 没有成型的产品可供使用, 目前还是按 87型雨水斗系统设计。此外室内雨水排入的第一个室外检查井选用消能井, 以防止由于排出管压力过高引起喷溅事故。
高层建筑雨水系统还有一个不容忽视的问题-雨篷的雨水排水。雨篷的面积虽然不大, 其雨水设计重现期可按 5年取值, 但是雨篷所截留的上方侧墙的面积 (面积取值折减一半 ) 远大于雨篷的面积, 一般也远大于屋面的面积, 因此雨篷的雨水排水量远比屋面的排水量大。由于雨篷面积小, 雨水斗多, 立管也多, 并且雨篷是建筑专业的门面, 因此建筑专业对雨水斗、立管的设置有诸多限制, 而雨篷下面是人员的出入口, 安全性十分重要, 因此在配合此部分的设计时要妥善处理, 首先要做到安全可靠再考虑美观因素。
5 结语
总的来说,给排水系统与我们的日常生活息息相关,一些设计施工中的细节处理不细致,常常给住户带来诸多问题,设计及施工人员,应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则,在实践中努力创新,将问题消除于萌芽状态 。
参考文献:
[1] GB50352—2005.民用建筑设计通则.
[2] GB50015—2003.建筑给水排水设计规范.(2009年版)
[3] GB50045—95.高层民用建筑防火规范,2005年版.
超高层建筑给排水设计范文6
关键词:超高层建筑;给水设计;消防要求;研究
前言
现代社会的发展,城市化进程逐步深入,各项建设活动十分频繁,高层建筑的建设也成为了十分普遍的项目,该行业的发展十分迅速。而其中超高层建筑是指高度超过100米的建筑,该类建筑在设计是需要考虑的因素较多,包括外观设计、环境和谐、节能环保、抗震因素、结构合理等,因此在消防设计方面受到较大的限制及影响,其规范与制度尚未与建筑设计及建筑行业的发展形成相应的系统,使得超高层建筑的在给水及消防设计方面存在较多的问题,也造成了许多安全的隐患,时刻威胁到人员的生命财产安全,需要予以重视,保障建筑物的使用安全并延长其使用寿命,创造出良好的经济效益及社会效益。
1.超高层建筑设计施工特点
超高层建筑一般是指民用建筑,规格要求是在40层以上,高度则需要超过100米。由于其高度大,在设计原则及施工工艺方面相较一般高度的高层住户有着较大的差异,包括电梯的数量、消防设施位置的选择、设置方式、通风排烟设备的安装等,且人员安全疏散的方式及程序较为复杂,需要强化其建筑结构抗震性能及最大载荷。在施工方面,由于超高层建筑的高度大,气势宏大,外墙面的装修所需的材料相对较为高档,需要投入的成本也相对较高。
2.给水及消防要求
超高层建筑的特殊性决定了建筑标准更高,使用给水设备的人员数量较多,水量消耗较大,如果给水出现异常而导致停水或者排水管道被异物堵塞,会直接严重影响到人员的正常生活及消防工作,且波及范围广阔。由于超高层建筑的装饰材料种类丰富,且区域内的竖向分区数量多,在进行消防工作时,需要的动力设备种类丰富,使得该项工作有较大的困难。不同性质及形式的高层建筑被分为不同的类型,而各种类型的建筑的要求也有所区别,包括耐火等级、防火分区、消防设施、防火间距、安全疏散等,不仅需要符合高层建筑消防安全的要求,还需要兼顾成本投入,保障经济效益。因此,从建筑使用性质,火灾危险性、疏散和扑救难度方面进行考量,超高层建筑被规划至一类高层建筑的范围内,再将其细化,其主体部分、地下室的耐火等级均为一级,而裙房的耐火等级需要高于二级[1]。
3.给水设计内容
3.1合理选择给水方式
《建筑给水排水设计规范》中对于排水设计有着详细的规定,因此其设备的使用要求也有所不同,一般来说,根据压力的不同,高层建筑的供水方式可以分为两个类型,即重力或压力供水方式和减压供水,具体情况如下:①重力或压力供水方式 生活用水会或者消防给水系统,一般会选择重力或者压力供水方式,即在建筑中设置高位水箱、气压水箱,以达到静压和动压规范要求,且由于高层建筑的供水任务繁重,需要先将其划分数量不等的区域,进行分区供水,能够有效的保障建筑物内的各个人员的用水;②减压供水方式 某些建筑的特性适应于减压供水方式,在设计生活及消防给水系统时,则需要使用一组水泵实施一次性加压,该供水方式中使用的是减压阀,而并非一般的中间水箱,因此大大的减少了楼层空间的使用,其不仅能够降低动压,也能够降低静压,且具有安装施工方便、操作简单灵活,避免出现噪声扰民的现象,也减少了二次污染,需要的水泵较少,在进行设备及管理及维护时较为简单,成本较低[2]。
3.2合理设计中间转输水箱
超高层建筑中传输水箱的使用极为广泛,其根据用途的不同可以分为生活用水转输水箱及消防转输水箱两种类型,具体情况如下:②生活用水转输水箱 该类水箱的转输调节容积适合于取转输水泵5min一lOmin的流量,进行生活给水的转输,其主要功能在于可以作为上区加压水泵的吸水井,也能够调节下区转输泵的容积;①消防转输水箱 该类水箱的主要功能在于可以作为上区输水泵的吸水池,并能够作为本区消防给水的屋顶水箱,其储水容积的确定需要根据15min~30min的消防设计进行计算,得出最后的结果,且一般需要要超过60立方米[3]。
4.消防设计内容
4.1隔离设计
防火隔离设计是消防设计中的内容,其对于控制火势蔓延有着十分重要的作用,内容页较为丰富,具体如下:①防火门 防火门需要具有良好的耐火性,属于平开形式,且朝向人员疏散的方向,能够自动关闭,及时发送信号,处于关闭状态时可以人工启动其中任意一侧,该设计能够有效的防止火灾迅速蔓延。②防火墙 在设置防火墙时,尽量不要选择高层建筑中内转角的位置,施工时将其砌至梁板底部,不留死角,保温材料应选择不可燃烧的材料。墙体上不能设置可以自动关闭的门窗等设施或者输送可燃气体及液体的管道,其与两侧的门、窗及各类洞口之间的最小距离需要超过2m。③防火卷帘 如果建筑物由于各种因素选择防火卷帘,则应在其两侧设置闭式自动喷水灭火系统,喷头的间距需要超过2m。如果防火卷帘的位置处于疏散走道中,其两侧则需要设置自动手动两用且机械控制性良好的启闭装置[4];④分区防火 火灾发生后,火势会根据敞开式自动扶梯、跨层窗、走廊等开放性设施向上发展,因此需要进行竖向防火分区控制。根据建筑物的具体情况,将若干个楼层划分为一个分区,使用非燃烧体的钢筋混凝土制作楼板,能够有效控制火势的发展。
4.2灭火设计
灭火设计包括室内消火栓及室内电梯,其作用及设计方式都有较大的区别,具体内容如下:①室内消火栓 建筑主体的内部需要配备数量较多的消火栓,包括各楼层公共走廊、公共通道、避难层内等,室内的消火栓箱内需要配备消防卷盘,一旦出现火灾,人员或者消防源能够及时使用,方便灭火自救。消防电梯前室及防烟楼梯间的合用前室内也需要设置消火栓,该位置的消火栓是方便消防队员及时就近取水灭火,因此,不能随便动用。另外需要在屋顶设置消火栓,其功能不仅在于灭火,还能够检查消火栓压力;②消防电梯 消防电梯在一般情况下属于服务电梯,在发生火灾的情况下,消防人员则可以进行灭火救援,或者通过其将老弱病残人员及受伤人员转移至安全地带[5]。
5.总结
随着城市建设步伐的加快,超高层建筑的建设事业成为了较为普遍的工程项目。高层建筑建设方面的规章制度等已经形成完整的系统及质量标准等,而在建筑消防设计方面却尚未与之形成对应的体系,另外,高层建筑度在施工建设是需要考虑各个方面的因素,综合把握,因此消防设计也受到了较大的限制,给建筑的安全带来了较多的隐患。本文仅从一般的角度分析了超高层建筑给水及消防设计基本内容,实践活动中还需要相关人员先掌握超高层建筑的规模、整体结构、施工水平、消防要求、周边环境等,遵循科学的设计原则制定出符合实际情况的设计方案,形成完善的消防系统,保障人员的生命财产安全,延长使用建筑物的使用寿命,创造出良好的经济效益及社会效益。
参考文献:
[1]张梅红,赵建平.超高层建筑防火设计问题探讨[J].消防科学与技术.2010(03):217-219.
[2]张蕾.浅析超高层建筑消防设计——以重庆环球金融中心为例[J].建筑设计管理.2011(04):73.
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