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摘 要:本文作者分析了高層建筑給排水設計的幾個方面,供大家參考借鑒。
關鍵詞:高層建筑,給排水,設計
隨著《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱《高規》)的更新及新《自動噴水滅火系統設計規范》(以下簡稱《自噴規范》)的出臺,對高層建筑消防給排水設計的要求也日趨嚴格。特別是近一、兩年來,全國各省、市都先后開始實施建筑工程圖審查制度,其審查的主要依據為2000年頒布的《工程建設標準強制性條文》,《強制性條文》所規定的各項條款是設計當中必須遵循的硬性要求。當前,建筑給排水與人們的生活息息相關,優質的安裝施工質量和科學的管理是保障管網系統高效安全運行的必要條件,而且也可以改進和彌補設計施工中的某些不足。為了滿足給排水工程施工技術要求,提高施工質量,需要施工人員不斷學習,提高自身的技術素質,才能確保施工的安全、質量、穩定、靈活性,滿足民用建筑給排水的發展需要。只有這樣,才能保證安裝工程的質量,立足于建筑安裝工程的基本建設。為此,針對高層建筑的給排水系統的多個方面進行了簡要的探討。
1 生活給水系統
生活給水,一般指衛生間盥洗,沖洗衛生器具,沐浴,洗衣,廚房洗滌,烹調用水和澆灑道路、廣場,清掃,沖洗汽車及綠化等用水。生活用水的水質,應符合國家規定的飲用水水質標準。生活用水按水溫,水質的不同又分為:
1.1 冷水系統
一般將直接用城市自來水或其他自備水源作為生活用水的給水系統時,叫作冷水系統。
1.2 飲水系統
當人們有喝生水的習慣,需要提高飲用水水質標準時,在旅館的衛生間,廚房或高級公寓,高級住宅的廚房,常需設置單獨的“飲用水”管道系統。其用水經過深度處理和再消毒后供應,以確保飲水衛生。經深度處理的飲用水成本較高,因此,為了降低成本和節約用水,可采用分質供水的辦法,而獨立設“飲用水”系統。飲用水系統又分為開水和冷飲水系統等。
2 輔助給水系統
高層建筑的用水設備很多,有些設備的用水因本身的特點,要求獨立的給水系統,并區別于生活給水系統和消防給水系統。主要有以下幾種:
2.1 循環冷卻水系統
高層建筑空調制冷設備的冷卻水用量很大,為節約用水,一般應采用冷卻塔降低水溫后循環使用。
2.2 軟化水系統
洗衣房,鍋爐房和熱水系統用水,要求水的硬度較低。當冷水水質不能滿足要求時,需設置軟化水處理系統。有時,某些生活用水、飲用水和設備用水也需要進行軟化處理。
2.3 游泳池循環水處理系統
游泳池的池水,由于游泳者的污染,池水的蒸發,散熱等,需要對池水進行過濾,消毒等處理,同時補充散失的熱量,一般需設置單獨的循環水處理系統。
2.4 水景給水系統
除用水量很少,并且又有天然水源可以利用而采用直流水方式外,一般建筑水景用水均采用循環供水方式。水景給水的循環系統與游泳池循環水系統相似。
2.5 復用水系統
有些使用后的冷水,冷卻水,水質變化不大,將其收集不經處理而再次做其他用水使用,為此而設置的給水系統,稱為復用水系統。它區別于中水系統的是不經任何水質處理,一般只需收集和輸送。
2.6 中水系統
是以建筑物的排水作為原水,經過水質處理后,再回用于建筑物作雜用水的給水系統。
3 高層建筑排水系統
污水在排水立管中的流動,與一般的重力流和壓力流不同,是一種極不穩定的氣─水兩相流。在高層建筑中,由于排水立管長、水量大、流速高,往往引起管道內的氣壓極大波動,并可能形成水塞,造成衛生器具溢水或水封被破壞。從而使下水道中的臭氣侵入室內,污染環境。實踐和理論都說明:高層建筑排水系統功能的優劣,在很大程度上取決于排水管道通氣系統是否合理。因此,在高層建筑中通氣系統在排水系統中占有重要地位。一個完善的排水系統,應滿足以下各點要求:
3.1 所有高出地面的衛生器具和排水設備的排水,應重力排入室外下水道。
3.2 所有低于地面的衛生器具和排水設備的排水,應重力排入集水坑,然后提升排到重力流排水管中。
3.3 超過10層的建筑物,底層的衛生器具,應單獨設置排出管或排入提升系統。
3.4 超過20層的建筑物,宜將地面以上最底下的2~3層的衛生器具設立管單獨排出。
3.5 對于建筑物的上部和下部房間平面布置不同,要求排水立管數量也完全不同時,可將排水系統分成兩個區。一個區為上部房間服務,并在本區的下一層頂棚內設排水管,再向下單獨排出室外。另一區為下部房間服務,并在頂棚內連接通氣管,通氣管可通到附近屋頂或與上部排水系統通氣管連接。
3.6 高層建筑的雨水系統和生活污水系統應分流排出。
3.7 地下車庫應設帶有格柵的地溝和連接地溝的排水管,以便排除沖洗地面水、洗車水、噴淋裝置和其他消防排水。并設置泵房或泵坑,排水泵的排水能力宜≥10L/s。
3.8 汽車庫的排水在接入排水干管之前,應先接至油水分離器或隔油池和沉砂池(井)的單獨系統中。
4 高層建筑消防系統設計
4.1 保證建筑主體結構有足夠的耐火穩定性
4.1.1 耐火等級和材料選擇。中國按建筑常用結構類型的耐火能力劃分為四個耐火等級(高層建筑必須為一或二級)。建筑的耐火能力取決于構件的耐火極限和燃燒性能,在不同耐火等級中對二者分別作了規定。構件的耐火極限主要是指構件從受火的作用起,到被破壞(如失去支承能力等)為止的這段時間(按小時計)。構件的材料依燃燒性能的不同有燃燒體(如木材等)、難燃燒體(如瀝青混凝土、刨花板)和非燃燒體(如磚、石、金屬等)之分。
4.1.2 建筑物應根據其耐火等級來選定構件材料和構造方式。如一級耐火等級的承重墻、柱須為耐火極限3小時的非燃燒體(如用磚或混凝土作成180毫米厚的墻或300×300毫米的柱),梁須為耐火極限2小時的非燃燒體,其鋼筋保護層須厚30毫米以上。設計時須保證主體結構的耐火穩定性,以贏得足夠的疏散時間,并使建筑物在火災過后易于修復。隔墻和吊頂等應具有必要的耐火性能,內部裝修和家具陳設應力求使用不燃或難燃材料,如采用經過防火處理的吊頂材料和地毯、窗簾等,以減少火災發生和控制火勢蔓延。
4.2 做好防火分隔與安全通道設計
高層建筑中,因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數的70%左右,煙氣是火災中的隱形殺手。所以,要充分考慮在建筑內設置防排煙系統的重要性。
4.2.1 防火間距:為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延,建筑物之間應保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米,它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。
4.2.2 防火分區:建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區,即采用防火墻等把建筑劃為若干區域。一、二級耐火等級建筑長度超過150米要設防火墻,分區的最大允許面積為2500米。防火墻應為耐火極限4小時的非燃燒體,上面如有洞口應裝設甲級防火門窗,各種管道均不宜穿過防火墻。不能設防火墻的可設防火卷簾,用水幕保護。
4.3 強化報警系統和滅火裝置
4.3.1 室內消火栓設置的技術要求:
a.消火栓充實水柱需經水力計算,且不小于13m,以避免濃煙高熱對滅火工作的影響,又能保證消防隊員正常使用;
b.消火栓間距在高層內不大于30m,在裙房內不大于50m,保證兩股充實水柱同時到達同層內任何部位;
c.采用分區給水系統,有串聯供水和并聯供水兩種方式,當消火栓栓口處的出水壓力大于0.5Mpa時,應設減壓裝置;
d.屋頂水箱。為了保證初起火災時消防用水量和消防水壓的要求,超高層建筑屋頂水箱設置高度應滿足最不利點消火栓靜水壓力0.15Mpa。不能滿足時,應設氣壓水罐或穩壓泵等增壓設施。如是并聯給水方式,其分區消防水箱的容量應與高位消防水箱的容量相同,發生火災時,消防水泵供給的消防用水應進入高位水箱,而串聯給水方式中是允許的。
5 結束語
隨著高層建筑技術的發展,生產工藝的不斷改進和提高,高層建筑給排水工程日趨向大系統、高參數的方向迅猛發展,因此,對給排水工程的設計、施工、維修和運行管理的要求也就越來越高。要想使管網達到優質、高效、低能耗運行的目的,除要有合理的設計方案外,給排水系統安裝質量的優劣將會對日后的使用產生極大的影響。住宅給排水系統的設計日益受到用戶的重視,工程設計人員應本著技術、安全、經濟性原則,在實踐中力求創新,尋找最佳的給排水設計方案,適應住宅設計建設發展的新要求,滿足人們不斷提高的生活水平要求。工程施工人員也應該在設計及規范指導下,本著技術、安全、經濟舒適性的原則,在工程施工過程中平衡利弊,對設計方案的適用性作出優化和創新,找到一個更合理、人性化的解決方案。同時也要加大對產品售后服務的管理, 盡可能發揮技術方案的適用性,通過不斷創新-實踐-意見反饋的過程開發新時代高檔次住宅。
參考文獻:
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