高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)及方法研究

趙歡　劉永偉

摘 要：高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程有著重要的影響，基于此，文章結(jié)合工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，先對(duì)高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述，并對(duì)其特點(diǎn)及方法進(jìn)行了分析，根據(jù)高層建筑特點(diǎn)提出了消防設(shè)計(jì)，從而提高了高層建筑給排水及其消防能力。

關(guān)鍵詞：高層建筑；給排水；消防設(shè)計(jì)；特點(diǎn)

城市化進(jìn)程在催生大量建筑工程的同時(shí)，使現(xiàn)有建筑工程在施工設(shè)計(jì)、施工管理水平上都得到了提高。為了滿足居民的使用需求，對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)不僅需要加強(qiáng)外觀和功能設(shè)計(jì)，還要注重給排水和消防設(shè)計(jì)。鑒于高層建筑的特殊性，一旦發(fā)生意外災(zāi)害，受災(zāi)程度將明顯大于普通的多層建筑，可見(jiàn)給排水和消防設(shè)計(jì)的合理性至關(guān)重要。

1 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)概述

高層建筑的特點(diǎn)在于其高度上的突破，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，具有良好的推動(dòng)作用，同時(shí)為建筑給排水消防設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的難題。高層建筑在進(jìn)行給排水消防設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成為一個(gè)完善合理的系統(tǒng)整體，保障高層建筑消防系統(tǒng)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)正常。對(duì)于高層建筑的消防供水方面，應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)樓層設(shè)置一定規(guī)模的消防栓、自動(dòng)噴淋等消防裝置，同時(shí)在建筑附近建造能夠儲(chǔ)存一定消防用水量的地下消防水泵房以及消防水池，確保在火情發(fā)生時(shí)能夠保證消防水量的充足，消防供水系統(tǒng)還應(yīng)具有足夠的供水壓力，即便在最高層失火后，消防水仍能克服重力到達(dá)火情區(qū)域進(jìn)行滅火作業(yè)。對(duì)于高層建筑的消防排水方面，由于在進(jìn)行消防滅火作業(yè)時(shí)，所使用的消防水量遠(yuǎn)大于日常用水量，因此需要建造獨(dú)立的消防排水系統(tǒng)以保障排水系統(tǒng)的暢通，防止大量的消防水浸泡居民住宅或者堵塞逃生通道，對(duì)高層建筑的使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全造成危害。

2 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

在整體排水過(guò)程中，要注意對(duì)壓力的控制。而在排水控制過(guò)程中，要注意對(duì)排水管管徑的合理選擇。而確定排水管道的管徑主要有三種方法：（1）使用最小管徑法，連接大便器的排水管，管徑不小于DN100，而連接大便槽的排水管不小于DN150，干管不小于DN100；（2）使用臨界流量法，依據(jù)臨界流量，確定排水管管徑，將排水流量轉(zhuǎn)化為當(dāng)量，計(jì)算管徑的具體數(shù)值；（3）使用水力計(jì)算法來(lái)確定管徑的橫管管徑，當(dāng)排水管的管徑為DN150，立管的高度達(dá)到100m時(shí)，若壓強(qiáng)數(shù)值達(dá)到0.1MPa，即便在管道內(nèi)有堵塞物，也會(huì)很難停留，所以排水管管材選用0.1MPa的壓力等級(jí)是安全的。

關(guān)于排水立管與橫管連接而言，立管和橫管連接要重要垂直距離處理和管徑選擇。如果該超限高層建筑在寒冷地區(qū)也需要特殊處理，要結(jié)合最冷月份的最低氣溫，實(shí)施防凍措施。同時(shí)，充分考慮積雪厚度，防止排水系統(tǒng)崩潰，確保整體排水系統(tǒng)的強(qiáng)度。針對(duì)雨水排水系統(tǒng)，主樓樓頂排水需采用重力流排水，排入裙房屋面。裙房屋面排水系統(tǒng)設(shè)置中，大部分區(qū)域使用虹吸式雨水排放系統(tǒng)，其余使用重力流排水，將雨水直接排入雨水管網(wǎng)。

3 高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法

3.1 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1.1 給水管道選擇。通常情況下，給水管道的選擇應(yīng)當(dāng)以堅(jiān)持優(yōu)選為原則，重點(diǎn)考慮管道承受的壓力、周圍溫度和使用環(huán)境，結(jié)合這些因素來(lái)合理選擇給水管道，保證給水管道的質(zhì)量。過(guò)去的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，人們通常選擇鍍鋅鋼管做給水管道材料，以此保證給水管道的正常使用。但由于鍍鋅鋼管使用時(shí)間長(zhǎng)久之后很容易發(fā)生銹蝕，從而導(dǎo)致管內(nèi)水質(zhì)受到污染，達(dá)不到國(guó)家規(guī)定要求，所以鍍鋅鋼管在現(xiàn)代己經(jīng)不再使用，而是被另一種新形材料——塑料給水管所代替。與鍍鋅鋼管相比，塑料給水管的耐壓能力、抗腐蝕和抗銹蝕能力更好，質(zhì)量與性能也相對(duì)更高，所以在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，塑料給水管的使用效果比鍍鋅鋼管的使用效果更好。

3.1.2 給水方式的選擇和確定。如果給水方式選擇不當(dāng)，將會(huì)為給水系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患，甚至引發(fā)故障，導(dǎo)致給水系統(tǒng)運(yùn)行失效。所以，在設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)時(shí)，一定要正確選擇與確定給水系統(tǒng)的給水方式，盡量簡(jiǎn)化給誰(shuí)管道的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，以便降低系統(tǒng)造價(jià)，為高層建筑施工節(jié)省施工成本。國(guó)內(nèi)目前安裝于建筑給水系統(tǒng)中的加壓供水設(shè)備主要有三種，分別為高位水箱、氣壓水箱以及無(wú)水巷變頻泵。就給水方式而言，對(duì)應(yīng)的給水系統(tǒng)的給水方式也有三種，即高位水箱給水、氣壓水箱給水、無(wú)水箱變頻泵給水，具體選擇何種方式，則需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠?jī)纱笤瓌t來(lái)選擇。

3.1.3 豎向分區(qū)的設(shè)置?，F(xiàn)代高層建筑的樓層高度和樓層數(shù)值都比較大，建筑給水只依靠室外管網(wǎng)供水壓力是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，還需要增設(shè)一些輔助設(shè)備，利用輔助設(shè)備來(lái)生產(chǎn)更大的供水壓力，為高層樓層提供用水。這就需要在給水系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)豎向分區(qū)，借助豎向分區(qū)的壓力分散作用解決靜水壓力造成的管道滲漏、閥件磨損等問(wèn)題，切實(shí)保證高層建筑給水系統(tǒng)的運(yùn)行安全和運(yùn)行質(zhì)量。

3.2 高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)中排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的針對(duì)對(duì)象是生活污水、廢水，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)前期要弄清楚排水管道的具體走向，結(jié)合管道整體走向和管線埋設(shè)要求來(lái)設(shè)計(jì)建筑排水；（2）合理確定排水體制和排水方式，一般要按照政府的規(guī)定和要求來(lái)選擇排水方式；（3）盡量?jī)?yōu)化建筑排水的平面布置。排水系統(tǒng)與給水系統(tǒng)最大的不同在于，排水設(shè)計(jì)不會(huì)涉及到豎向分區(qū)問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)只需在排水系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)輔助通氣立管即可。

3.3 高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.3.1 普通消火栓系統(tǒng)。相關(guān)規(guī)定顯示，許多的個(gè)體建筑、小區(qū)住宅或高層建筑都應(yīng)當(dāng)設(shè)置消防水池2次加壓。就城市規(guī)劃角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注區(qū)域集中的消防供水系統(tǒng)，在區(qū)域內(nèi)只設(shè)1個(gè)消防水池和加壓泵房，以滿足區(qū)域消防供水需求。另外，現(xiàn)場(chǎng)消火栓箱內(nèi)應(yīng)當(dāng)安裝緊急啟動(dòng)消防泵按鈕，按鈕一合即可啟動(dòng)消防水泵?？紤]到減小消防泵的啟動(dòng)負(fù)荷，應(yīng)在出水管路上設(shè)計(jì)多功能控制閥。

3.3.2 自動(dòng)噴水系統(tǒng)的進(jìn)化。傳統(tǒng)運(yùn)用的是大水量水噴淋系統(tǒng)，針對(duì)其進(jìn)行的改造，即是采用小水量細(xì)水霧系統(tǒng)取而代之，有效避免了水對(duì)電器設(shè)備所造成的損害。高層建筑適宜采用細(xì)水霧系統(tǒng)，以降低水量?jī)?chǔ)備，大幅度減少設(shè)備面積，增強(qiáng)對(duì)于火災(zāi)的探測(cè)能力。而火災(zāi)探測(cè)器部分，則逐步采用紅外控制，取代了傳統(tǒng)的煙感、溫感元件，利用電腦邏輯來(lái)判斷是照明還是火焰，并控制噴水系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)，能夠在火災(zāi)萌芽的狀態(tài)就撲滅，提高了滅火的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

高層建筑在現(xiàn)代城市建設(shè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，而合理設(shè)計(jì)高層建筑給排水和消防系統(tǒng)，對(duì)于提升高層建筑的使用方便性以及消防安全性，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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