超高層給排水設(shè)計在民用建筑中的應(yīng)用分析

劉久成 楊宏江

摘 要：國民經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展的狀態(tài)，伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國內(nèi)各地的民用建筑不斷的向著現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)變。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)范圍的擴(kuò)展，城市土地使用要求不斷的提升，使得建筑物不得不向著高層乃至超高層發(fā)展，這種現(xiàn)象在大中型城市中極其常見。但是在該類建筑中給排水系統(tǒng)怎樣設(shè)置才相對合理，如何才能保證消防系統(tǒng)的可靠安全，是目前需要進(jìn)一步探討的問題。文章主要針對高層民用建筑中給排水設(shè)計進(jìn)行了探討，并結(jié)合某建筑進(jìn)行實例分析。

關(guān)鍵詞：給水設(shè)計；排水設(shè)計；高層建筑

1 高層建筑給水設(shè)計

某建筑工程中給水系統(tǒng)使用到水源提供方位市政給水管，從市政給水管接觸給水管在該供水區(qū)域內(nèi)設(shè)置成環(huán)狀的供水網(wǎng)，采用管徑為dn200的給水管，并設(shè)置有三個防火用消防栓，用以為室外的消防系統(tǒng)供水，室外地下消防栓的設(shè)置也是該區(qū)域內(nèi)常用的布置手段。該工程通過四個供水區(qū)對室內(nèi)供水，地上二層和地下二層為供水低區(qū)，該供水主要由市政管網(wǎng)直接給水；辦公加壓I區(qū)位二層以上一直到十層，辦公加壓II區(qū)則為十層以上到十八層，其供水均由設(shè)置在地下的變頻調(diào)速泵以及辦公用水箱予以提供；十九層以上則為加壓區(qū)，其供水主要由地下公寓水箱以及接力泵和十五層的接力水箱和變頻調(diào)速泵予以提供；冷卻塔采用了接力型補(bǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行供水，由專門的冷卻塔供水設(shè)備予以提供，包括地下補(bǔ)水箱、接力泵以及十五層的補(bǔ)水接力水箱和該層的變頻調(diào)速泵。此外補(bǔ)水箱中會設(shè)置自潔消毒設(shè)備，生活水箱消毒采用的為臭氧消毒設(shè)備，用以避免生活水發(fā)生污染。

采用該種設(shè)計能夠?qū)Ω邔咏ㄖ鱾€部分正常用水進(jìn)行規(guī)范性的分區(qū)，且依照使用功能的差異，將供水系統(tǒng)從二次供水的進(jìn)水部分予以單獨(dú)區(qū)分，便于管理和計費(fèi)。由于該地區(qū)的要求，需要對供水系統(tǒng)進(jìn)行中水回用預(yù)留，因此在該系統(tǒng)中也針對性的設(shè)計了中水系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的中水水源來自市政供水管，其水源提供中水管管徑為dn100，由中水管引出接至該區(qū)域中，并在地下為中水管設(shè)置4個灑水栓。

我國政府今年對于水資源的有效利用率越來越重視，因此中水系統(tǒng)的設(shè)計在各地紛紛予以推廣使用，同時各地政府也大力推進(jìn)建設(shè)節(jié)能環(huán)保相關(guān)設(shè)施。該系統(tǒng)的中水干管以及給水管在設(shè)計上均采用了嵌入內(nèi)筋的復(fù)合鋼塑管，PPR給水塑料管則被應(yīng)用在支管以及管件的連接中，且連接方式為法蘭式連接或熱熔連接，這在超高層建筑管材連接中應(yīng)用極為廣泛。

2 排水系統(tǒng)的設(shè)計

高層建筑以及超高層建筑中的排水系統(tǒng)主要依照重力流采用就近原則排出室外，排出的污水在流入市政污水管前需要經(jīng)過化糞池予以處理，排水系統(tǒng)主要分成三個區(qū)域，地下部分為第一區(qū)域，經(jīng)過污水坑對污水、廢水進(jìn)行收集，流入室外污水管則需要經(jīng)污水泵進(jìn)行提升，而污水在流入污水管前需要經(jīng)過化糞池的處理。二區(qū)則是1層到4層，三區(qū)則是5層以上的區(qū)域，不同的區(qū)域污水各自單獨(dú)進(jìn)行收集，污水的排除則都依靠重力自流，同樣在流入市政污水管前需要經(jīng)過化糞池的處理。排水管在設(shè)計采用鑄鐵管道，該種管道柔性較高，立管的連接采用加強(qiáng)型卡箍。該管道在減噪以及強(qiáng)度上都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，是別的材料以及連接方式無法比擬的，其接口的抗震性較強(qiáng)，可曲撓，并且施工效率高，因此超高層建筑的排水系統(tǒng)中大多采用了該種設(shè)計。

3 消防系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 室內(nèi)消防栓設(shè)計

該系統(tǒng)的消防水源在室內(nèi)的水源主要來自地下三層消防專用水源，消防泵房設(shè)置于該消防水池旁，而消防栓同樣設(shè)置高區(qū)和低區(qū)兩個區(qū)域，高區(qū)為11層到頂層的區(qū)域，將專用的消防水箱設(shè)置在屋頂水箱間，并設(shè)置有檢驗消防栓帶有專用壓力表，從水箱中出水的靜水壓無法滿足不利點7米處的要求，因此需要在頂層消防水箱處設(shè)置增壓設(shè)施，用以滿足高區(qū)的消防水壓標(biāo)準(zhǔn)要求；低區(qū)則為地上10層到地下3層的區(qū)域，將低區(qū)消防專用的高位水箱設(shè)置在15層的水箱間中。各區(qū)室內(nèi)的消防管網(wǎng)中的水經(jīng)過高區(qū)和低區(qū)的消防泵將水源區(qū)中的水加壓輸送，各個區(qū)域中的消火管網(wǎng)形成環(huán)狀的室內(nèi)管網(wǎng)，而系統(tǒng)的供水安全以及檢修需要則要采用閥門在適當(dāng)?shù)牡胤接枰员ＷC。而同層的各部位應(yīng)當(dāng)保證兩個消防栓的水柱能夠同時噴射到達(dá)，以此作為消防栓的間距設(shè)置基礎(chǔ)，每個消防栓的充實水柱能夠達(dá)到13米。每個消防栓都配置有φ19mm的直流水槍以及長25米的水龍帶，并設(shè)置有消防泵的啟動按鈕。而3～6層和11～20層的消防栓則需要進(jìn)行穩(wěn)壓、減壓。

3.2 自動滅火設(shè)計

本工程應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，本工程地下車庫及商業(yè)部分屬自噴系統(tǒng)的中危險級二級，設(shè)計噴水強(qiáng)度8.0l/平方米/分，作用面積160平方米，辦公部分屬自噴系統(tǒng)的中危險級一級，設(shè)計噴水強(qiáng)度6.0l/平方米/分，作用面積160平方米，設(shè)計噴水量為30L/s，辦公大堂凈高超過12米部分采用大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，設(shè)計噴水量取10L/s；本工程自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計噴水量取40L/s。噴灑泵設(shè)于地下三層消防泵房內(nèi)，在屋頂水箱間內(nèi)設(shè)置高區(qū)高位水箱一座，有效容積為50.0m3，噴灑系統(tǒng)設(shè)zt（L）-i-s-10型噴灑增壓設(shè)施一套。噴灑泵自消防水池吸水加壓經(jīng)十一套zss系列濕式報警閥至各層各防火分區(qū)噴灑管網(wǎng)，各區(qū)噴灑管網(wǎng)在報警閥前連成環(huán)狀，噴灑管各層各防火分區(qū)起始端均設(shè)信號蝶閥及水流指示器，各層各防火分區(qū)噴灑管末端設(shè)試水閥，每組濕式報警閥噴灑管網(wǎng)最不利點處設(shè)末端試水裝置，地下三層至六層、十二層至二十二層噴灑管起始端均設(shè)減壓孔板。室外設(shè)三套dn150的地下式水泵接合器接至噴灑系統(tǒng)濕式報警閥前。高低區(qū)分別從各區(qū)高位消防水箱接一根dn100的管道至各區(qū)報警閥前。

3.3 滅火器的相關(guān)配置

按照規(guī)定，該工程中需要在各個部位進(jìn)行固定滅火器的配置，滅火器采用了磷酸銨鹽式干粉滅火器，配置基準(zhǔn)為0.5m2/b，50m2/a，火災(zāi)危險等級為a類，滅火器藥劑質(zhì)量為五千克，每個滅火器間距為15m；車庫中的滅火器為推車式，藥劑重20kg，保護(hù)間距為24m。而在控制室中需要配備二氧化碳滅火器兩具用以保證控制室的消防配置滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，每個滅火器中藥劑標(biāo)準(zhǔn)為7kg。

3.4 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)

七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)是保證該建筑地下配電室消防安全的主要系統(tǒng)，其滅火方式主要采用了全淹沒式的組合滅火系統(tǒng)，且系統(tǒng)壓力高達(dá)4.2mpa，保證滅火濃度高于10%，噴射時間設(shè)定為7s，滅火劑的充裝率需要達(dá)到800kg/m3，設(shè)計溫度設(shè)置為200c，其啟動方式為三種，分別是機(jī)械應(yīng)急啟動、手動啟動以及自動啟動。

4 結(jié)束語

較之其他形式的民用建筑，在消防給水系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)的設(shè)計中超高層建筑對系統(tǒng)的要求更高，需要系統(tǒng)具有更加安全可靠的性能保證，因此要求設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計時在規(guī)范充分理解相關(guān)規(guī)范的前提下，結(jié)合實際的建筑特點對設(shè)計以及施工技術(shù)進(jìn)行完善和總結(jié)，不斷的優(yōu)化該排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，使得系統(tǒng)更加的經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]陳敖宜，王躍輝.天津市地鐵大廈超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[A].首屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集，2006.

[2]丁佩民，應(yīng)曉陽，徐杰，等.宿州中央大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計[A].建筑結(jié)構(gòu)（2009·增刊）—第二屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集，2009.

[3]馬敏.高層建筑給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究[D].西安理工大學(xué)，2001.