高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)方法分析

張三旺 張雅瓊

（1.河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 河南鄭州 450000 2.中赟國(guó)際工程股份有限公司 河南鄭州 450000）

改革開(kāi)放之后，我國(guó)城市化的進(jìn)程持續(xù)增快，我國(guó)首次城鎮(zhèn)人口超過(guò)農(nóng)村的人口。而隨之土地資源由于人口密度持續(xù)增長(zhǎng)逐漸變得稀缺起來(lái)。為了適應(yīng)日益提升的城市人口工作、學(xué)習(xí)以及生活需求，目前高層與超高層建筑物已經(jīng)逐漸變成了社會(huì)建筑發(fā)展的主流形式，這就推動(dòng)我國(guó)建筑領(lǐng)域不斷發(fā)展進(jìn)步。伴隨科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，再加上城市土地資源逐漸減少，添加創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式與概念的各種高層與超高層建筑物不斷涌現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)，合理科學(xué)地選取消防給水系統(tǒng)，對(duì)確保建筑物內(nèi)部的財(cái)產(chǎn)人身安全能夠起到非常關(guān)鍵的作用。此文作者結(jié)合自身從事超高層建筑物給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，分別通過(guò)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個(gè)方面來(lái)具體介紹了給排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中需要重視的事項(xiàng)問(wèn)題，進(jìn)而保證給排水消防系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。

1 高層建筑物給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 給水管道裝置選擇

在選擇給水管道設(shè)施材料時(shí)，我們一般應(yīng)當(dāng)從安裝方法、應(yīng)用環(huán)境、壓力與溫度等不同角度進(jìn)行綜合性考慮，從而可以挑選出最能滿足建筑需求以及人們滿意的一種設(shè)施材料。過(guò)去對(duì)給水管道設(shè)施材料進(jìn)行選擇的時(shí)候，我們一般選擇熱鍍鋅材料鋼管，然而因?yàn)檫@種材料容易在空氣中暴露過(guò)長(zhǎng)時(shí)間而被腐蝕，進(jìn)而使用水質(zhì)量不能滿足國(guó)家衛(wèi)生正常要求。所以，熱鍍鋅材料逐步被另一種塑料給水管材料代替。而選用這種新型設(shè)施材料，不管從抗腐蝕能力、耐壓強(qiáng)度以及質(zhì)量方面都遠(yuǎn)超過(guò)過(guò)去使用鋼管的效果。所以，塑料給水管已經(jīng)得到很多使用者的好評(píng)與認(rèn)可。

1.2 給水方式

確定給水方法，第一針對(duì)布局分配來(lái)說(shuō)，布置廚房與衛(wèi)生間屬于建筑設(shè)計(jì)中需要首先考慮的要素，若是出現(xiàn)矛盾，給排水的設(shè)計(jì)人員就一定要承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。所以，一定要使設(shè)計(jì)人員觀念有所轉(zhuǎn)變，依照廚房以及衛(wèi)生間功能，把廚房與衛(wèi)生間的組織安排視作需要每個(gè)專業(yè)均參與的要事。過(guò)去認(rèn)為建筑設(shè)計(jì)如何布置，則給排水施工便可以如何配置管理，現(xiàn)在看來(lái)這樣的想法是錯(cuò)誤的，我們需要提前介入配置管理工作，進(jìn)而為以后的科學(xué)給水系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。

因?yàn)榻o水系統(tǒng)的選取不但與日常的給水系統(tǒng)質(zhì)量有直接關(guān)系，并且還對(duì)工程項(xiàng)目的整體成本有決定作用，因此這方面設(shè)計(jì)屬于高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容最核心的方面。目前已大量應(yīng)用在高層建筑上加壓供水方式包含：無(wú)水箱變頻泵供水、氣壓水箱供水以及高位水箱供水三種供水技術(shù)。在確定給水系統(tǒng)的問(wèn)題上，一般是依照采取何種的加壓供水裝置可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、合理、安全以及可靠的原則進(jìn)行選擇。通過(guò)以上內(nèi)容了解到，正確選取給水方法以及加壓方法屬于高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)。

1.3 豎向給水分區(qū)設(shè)置

因?yàn)楦邔咏ㄖ叨缺容^高，若是只依靠外圍管網(wǎng)供水壓力來(lái)供水，這樣的供水壓力是不能夠滿足相關(guān)規(guī)定的。所以，為了提升水壓，在實(shí)際施工過(guò)程中通常要依靠增壓裝置來(lái)輔助供水。在這個(gè)過(guò)程中給水系統(tǒng)如果沒(méi)有豎向分區(qū)，則下層衛(wèi)生器具便會(huì)由于經(jīng)常性承擔(dān)很大靜水壓力導(dǎo)致下層的給水閥門過(guò)大的水流量、上層給水閥門的流量太小、閥件發(fā)生磨損現(xiàn)象等而導(dǎo)致滲漏的問(wèn)題出現(xiàn)。因此，非常多的工程已經(jīng)表明，進(jìn)行高層建筑物給水系統(tǒng)分區(qū)設(shè)置屬于有效處理以上問(wèn)題的一種方法。

給水分區(qū)具體是在建筑垂直的方向上，按照一定順序合理規(guī)劃一些供水區(qū)，所有的供水區(qū)都具備健全的給水系統(tǒng)。豎向分區(qū)的科學(xué)設(shè)計(jì)屬于高層建筑物給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。豎向分區(qū)能夠科學(xué)合理，會(huì)直接決定給水系統(tǒng)運(yùn)作、應(yīng)用、維護(hù)、投資以及節(jié)能效果等。如果每個(gè)分區(qū)垂直高度太大，便會(huì)因?yàn)橄聦拥乃畨禾鬄橛脩羰褂迷斐芍T多缺陷與不便，并且管材也非常容易壞損，很容易造成回流污染以及水錘噪音問(wèn)題。如果分區(qū)太小，就會(huì)使高層建筑物供水分區(qū)數(shù)增加，進(jìn)而導(dǎo)致給水系統(tǒng)的管道設(shè)施、投資與日常管理維護(hù)工作更加困難。

2 高層建筑物排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 建筑排水總體走向

建筑物排水的總體走向應(yīng)當(dāng)依照政府對(duì)于高層建筑物的排水規(guī)定要求來(lái)確定。排除洗刷工廠、公共建筑以及居住場(chǎng)所的生活間、便器沖洗的污水，能夠進(jìn)一步分成生活污水排水系統(tǒng)以及廢水排水系統(tǒng)。而建筑內(nèi)部排水機(jī)制能夠分成合流制與分流制兩類，各自稱作建筑內(nèi)部的合流排水以及建筑內(nèi)部的分流排水。建筑內(nèi)部的分流排水指的是公共建筑與居住建筑內(nèi)部的生活廢水與糞便污水以及工業(yè)生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水都分別依靠單獨(dú)性排水管道系統(tǒng)進(jìn)行排除。建筑內(nèi)部的合流排水指的是建筑內(nèi)部超過(guò)兩種的廢水與污水共同利用同一套排水管道系統(tǒng)來(lái)排水。

2.2 排水體制

建筑內(nèi)部的排水機(jī)制應(yīng)當(dāng)依照污水的性質(zhì)以及污染的嚴(yán)重性且與建筑外部排水系統(tǒng)機(jī)制結(jié)合，綜合中水系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及污水處理等多方面要求進(jìn)行考慮。在存在下列狀況的時(shí)候，比較適合采取分流排水機(jī)制。①兩類污水在合流之后會(huì)出現(xiàn)有害有毒氣體以及其余有害物質(zhì)。②污染物質(zhì)類型相同，濃度上存在較大差異。③醫(yī)院污水存在大量的致病細(xì)菌以及含有放射性元素且超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的濃度。④不經(jīng)過(guò)處理或者稍稍處理之后可以重復(fù)利用的水量比較大。⑤建筑物中水系統(tǒng)進(jìn)行原水收集的時(shí)候。⑥廚房的洗滌水中存在大量的油脂。⑦在工業(yè)廢水中存在貴重的工業(yè)原料必須深入加工以及包含大量礦物質(zhì)以及有害有毒物質(zhì)必須單獨(dú)處理的時(shí)候。⑧水加熱設(shè)備以及鍋爐等加熱裝置排水的水溫高于40℃的時(shí)候。合流排水機(jī)制適合利用的情況為：①城市中有專門的污水處理廠，且生活廢水不用回收利用的時(shí)候。②生產(chǎn)污水與生活污水的性質(zhì)比較類似的時(shí)候。

2.3 排水系統(tǒng)平面布置改良

排水系統(tǒng)和給水系統(tǒng)間有著很大不同，由于它并不需要豎向分區(qū)設(shè)計(jì)，僅僅需要裝設(shè)專用以及共用型輔助通氣立管便可以（但注意需要在每隔一定高度時(shí)增設(shè)消能措施），而且排水立管必須最大程度上維持上下的貫通曲直。排水管道主要有排水管（主要是連接在橫支管與衛(wèi)生器具間的短管，內(nèi)部包含一個(gè)存水區(qū)）、立管、橫支管、安裝到地下的管道以及向室外排水的排出管組成。排水系統(tǒng)主要作用是為了使廢水與污水可以安全迅速地排出到室外。

2.4 排水管線材料選擇

通常情況下，項(xiàng)目中最常使用的是挑選金屬管材以及加厚型塑料管材，且必須進(jìn)行排水系統(tǒng)水壓力的計(jì)算。

3 高層建筑物消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在所有災(zāi)害之中，火災(zāi)屬于最為普遍以及最為經(jīng)常性的，同樣是對(duì)社會(huì)發(fā)展以及公眾安全有最大威脅的一種災(zāi)害。人們火的使用歷史以及與火災(zāi)進(jìn)行抗?fàn)幍臍v史相生相伴，人們對(duì)火進(jìn)行使用的同時(shí)還會(huì)不斷對(duì)火災(zāi)的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，盡量降低火災(zāi)對(duì)人們產(chǎn)生的危害。針對(duì)高層建筑物來(lái)說(shuō)，如果發(fā)生了火災(zāi)且火災(zāi)救援難度很大，逃生幾率很低，科學(xué)合理的消防系統(tǒng)屬于火災(zāi)消除的有力保證。所以，可靠科學(xué)的高層建筑物消防系統(tǒng)是極為重要的。

由于建筑物樓層很多，且電纜井、管道井、電梯井以及樓梯分布非常多，這些對(duì)火勢(shì)有促進(jìn)作用，由于對(duì)防火消防系統(tǒng)有著很高要求，所以一直以來(lái)消防系統(tǒng)都屬于高層建筑物保護(hù)系統(tǒng)之中的重要系統(tǒng)。依照新編的的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定，大于250m的超高層建筑的消防設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范的要求外，尚應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采取更加嚴(yán)格的防火措施，其防火設(shè)計(jì)應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門組織專題研究、論證。下列將針對(duì)高層建筑物的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)分析。

3.1 自動(dòng)化噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)化噴水系統(tǒng)要與水泵接合設(shè)備配合使用，其設(shè)置數(shù)量依照自動(dòng)化噴水系統(tǒng)需求的用水量以及具體的應(yīng)用環(huán)境決定，且每個(gè)供水分區(qū)均應(yīng)設(shè)置。由于科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，目前的自動(dòng)化噴水系統(tǒng)逐步朝著節(jié)省水量，提升滅火效率且更加重視人性化噴霧系統(tǒng)的方向不斷發(fā)展。另外自動(dòng)化噴水系統(tǒng)還需要考慮由于凍結(jié)供水中斷的極端問(wèn)題。

3.2 消火栓系統(tǒng)

高層建筑物消火栓系統(tǒng)分成室外室內(nèi)兩類。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)一般為臨時(shí)性高壓給水系統(tǒng)，通常采取二次加壓措施讓高層水壓滿足消防要求標(biāo)準(zhǔn)。超高層建筑通常考慮地下消防水池和屋頂消防水池兩處儲(chǔ)水，依靠重力供應(yīng)消防用水是最為可靠的方法。室外消火栓系統(tǒng)給水管道消防水壓不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.1MPa。

4 結(jié)束語(yǔ)

給排水消防系統(tǒng)的合理科學(xué)設(shè)計(jì)屬于高層建筑的關(guān)鍵構(gòu)成，屬于高層建筑建設(shè)過(guò)程中非常重要的安裝工程項(xiàng)目。此文結(jié)合現(xiàn)今高層建筑物給排水系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題以及設(shè)計(jì)的要求對(duì)高層建筑物給排水消防設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，使高層建筑物給排水消防系統(tǒng)得到可靠科學(xué)地設(shè)計(jì)。

[1]陳京韻.試論高層建筑物給排水消防設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程，2014.

[2]崔經(jīng).高層建筑物給排水消防設(shè)計(jì)方法研究[J].中國(guó)公共安全（學(xué)術(shù)版），2014.

[3]吳樊.高層建筑物給排水消防設(shè)計(jì)方法探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015.