时间:2023-09-11 09:18:49
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Abstract: the high-rise residential building water supply and drainage design not only to meet the design standard, but also for designers to meet the requirements of party a also comply with local functional departments design regulations; More to the needs of the users are fully aware that really do it is with the person this, in the equipment selection and space decorate on better meet the requirements of the people's living environment. This paper introduces the high-rise building water supply and drainage engineering development present situation, discussed the high-rise building water supply and drainage system design and fire fighting design.
Keywords: high building; Water supply and drainage; Fire fighting design; methods
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高, 人们对建筑的质量提出了更细的要求, 比如象建筑的给排水与消防设计方面, 就对设计人员提出了更为具体的要求, 设计人员即要使设计出来的工程符合国家及地方的法规、规范及规程, 使工程设计更加合理、更加实际, 更加安全, 又要尽量地减少设计费用, 这就要求设计人员要很好地掌握建筑给排水设计的各项法规、规范及规程, 并严格遵守, 做到灵活运用。尤其是高层建筑, 给排水消防设计的质量关系着人民的生命和财产安全, 同时也是高层建筑质量审核中的重中之重。希望引起设计单位和设计人员更大的重视, 真正把消防隐患完全消除。
一、高层建筑给排水工程发展现状
高层建筑的建筑标准高。给水排水设备使用人数多,水量大,一旦发生停水或排水管道堵塞事故,影响范围大;竖向分区多;动力设备多;火灾隐患大;高层建筑的排水量大,管道长,管道中压力波动大。
目前,如何合理地设计给排水及消防系统,对高层建筑日常运行的经济性,以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计最主要的问题。当前的高层给排水技术总体上日趋成熟,但也存在许多待解决的问题:(1)新型减压、稳压设备的研制与应用;(2)安全可靠经济实用运行管理方便的供水技术的研究与推广应用;(3)低成本高效能新型管道材料的开发与应用;(4)高层建筑消防与自动控制技术;(5)提高排水系统过水能力,稳定排水系统压力的技术措施;为了适应和推动高层建筑的发展,必须不断改进和提高给排水的技术水平。
二、高层建筑给排水系统的设计探讨
1、厨房、卫生间的布置。厨房、卫生间的布置从专业分工来说是建筑专业必须考虑的事情,但一到矛盾出来的时候,似乎又变成了给排水专业必须承担的责任。所以,从厨、卫的功能上看应该把厨、卫的布置看成各专业共同的事情,这样便于设计人员转变观念。那种认为建筑专业怎么布置,给排水专业就怎么配管的做法是错误的,必须做到提前介入,变被动为主动。从给排水专业设计角度来讲,小康住宅厨、卫布置主要考虑两个方面的问题:(1)应特别强调以人为中心,在设备选择与空间布置上应满足人体工程学的基本要求;(2)给排水主管位置是否合适,支管走向设计是否简捷、顺畅、合理,要注意协调好给排水主管位置与卫生器具布置之间的相互关系。
2、给排水管道的敷设设计。给排水管道明敷设时,常沿墙、梁、柱敷设,并满足施工、维护、检修的间距要求即可,在设计中最常见。给排水管道暗敷设时,给水管相对排水管而言,由于是压力管,且管径较细,故其暗敷有一定的优越性。室内给水管常见的暗敷方式分直埋式和非直埋式。
直埋式又分以下几种方法:(1)埋地或在地坪面层内敷设。给水管埋地敷设时,应避免布置在可能受重物压坏处或受振动而损坏处。埋地管道的敷土厚度,金属管不得< 0.3m;塑料管管径≤50mm时,不宜小于0.5m;管径> 50mm时,不宜小于0.7m。管道如设在地坪面的面层内,可在板面适当剔出管槽,冷、热水管平行走,避免交叉,安装时试崖验收合格后,再作建筑找平。采用卡套式或卡环式接口连接的管道,当敷设在找平层或管槽内时,宜采用分水器向各用水点配管,中途不得有连接配件,两端接口应明露;(2)嵌墙敷设。给水支管若暗装于砖墙内,则在砖墙内开管槽。管槽宽度宜为管子外径大20mm,管槽深为管子外径。给水支管如敷设的墙面是钢筋混凝土剪力墙,则应贴于墙表面,并用管卡子固定于墙面,待土建墙面施工时,用水泥砂浆抹平。嵌墙敷设的塑料管、复合管管径不宜大于25mm,嵌墙横管距地面不宜大于450mm。嵌墙敷设的薄壁不锈钢管宜采用覆塑薄壁不锈钢管,并不得采用卡套式连接,管径不宜大于20mm。非直埋式的方法有管道设在管道井、吊顶内,地坪架空层内两种。住宅排水管明敷或暗设布置应根据建筑物的性质、使用要求和建筑平面布局确定。
三、高层建筑给排水消防设计探讨
1、高层建筑电梯及探测器的设置设计
在《高层民用建筑消防设计规范》当中对于民用建筑普通住宅中的防烟楼梯前室、消防电梯前室等是否需要安装自动喷水系统或者火灾自动报警系统做出了明确的规范。发生火灾时,前室和建筑内的走廊、楼梯等是烟气容易流过或者聚集的地方,也是住宅内的居民疏散的必经通道,因此应该设置相应的自动喷水系统等探测器。
2、管井防火门设计
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,人们对建筑的质量提出了更细的要求,比如象建筑的给排水与消防设计方面,就对设计人员提出了更为具体的要求,设计人员即要使设计出来的工程符合国家及地方的法规、规范及规程,使工程设计更加合理、更加实际,更加安全,又要尽量地减少设计费用,这就要求设计人员要很好地掌握建筑给排水设计的各项法规、规范及规程,并严格遵守,做到灵活运用。尤其是高层建筑,给排水消防设计的质量关系着人民的生命和财产安全,同时也是高层建筑质量审核中的重中之重。本文通过对高层建筑给排水消防进行系统论述,同时也希望再依次引起设计单位和设计人员更大的重视,真正把消防隐患完全消除。
1.工程概况
某广场的住宅区是以一梯两户为主、一梯三户为辅的高层公寓楼。地下车库覆盖某广场基地范围内的地下一层、二层和三层局部,共有车位2039个。该广场一期包括A 型房一栋(31 层居住型公寓, 建筑高度为96.30m);B 型房一栋(27 层居住型公寓,建筑高度为84.30m);C 型房二栋(23层居住型公寓,建筑高度为72.30m);D 型房一栋(32 层居住型公寓,建筑高度为99.60m);及地下三层停车库(停车位757辆)。本文介绍一期基地内居住型公寓、地下三层停车库的室内给排水、消防设计。
2.本工程给排水设计的特点
本工程给水系统的特点是采用变频调速水泵分区、分质供水。卫生间排水采用同层排水系统。
由于某广场的建筑物多、平面布置也各不相同,而且地下为三层汽车库。整个小区由云南人防院、云南世纪阳光设计院与我院共同合作二期设计。这就要求我们在设计时必须综合考虑建筑单体及与总体的协调。系统设计得复杂或是分栋设计会造成管理不便, 投资增大。因此在扩初前期我院多次与方及其它设计院沟通协商商定:整个小区消防为一个系统,消防泵房设在公建地下车库内;给水系统住宅与公建分开单独设计, 一期住宅设集中生活泵房并预留二期生活水池的位置。
3.高层建筑给水系统设计及其消防设计
3.1高层建筑给水系统设计
高层建筑生活给水系统设计中最为关键的是给水方式的选择,它直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文,高层民用建筑生活给水系统应竖向分区,且各分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0.45MPa;水压大于0.35MPa的人户管,宜设置减压阀。对于高层建筑,城市市政给水管网的水压就不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,因此合理划分生活给水系统竖分区,也是生活变频调速供水设备节能的重要因素,分区内层数较多,则会造成变频设备设计流量加大,在用水量较小的情况下,需开启水泵的负荷增加;另外,由于分区内系统压力较高,入户管设置减压阀的层数增加,耗能也相应变大。以笔者的实际经验来看,针对不同的高层建筑,给水方式主要有以下几种:
1.分区串联给水方式。如图la)所示,各区设置水箱和水泵,各区水泵均设在技术层内,自下区水箱抽水供上区用水。
2.分区并联给水方式。如图lb)所示,每一分区分别设置一套独立的水泵和高位水箱,向各区供水。其水泵一般集中设置在建筑的地下室或底层水泵房内。
3.分区无水箱给水方式。如图3所示为分区无水箱给水方式,各分区设置单独的变速水泵供水,未设置水箱,水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内,分别向各区管网供水。
3.2消火栓系统设计
在高层建筑的消火栓系统设计中,室外消防用水量应按建筑总体积计算。设计人员要严格按照规范的规定:“室外消火栓用水量应按消防需水量最大的一座建筑物或一个防火分区计算”,依此条文进行计算。消防水泵房向环状管供水的加压管不应少于两条,环状管上应分段设阀门,即在两根出水管之间要设阀门,环状管上至少还要再设一只检修阀,保证管路分段,检修时才能向管网供应全部的消防用水。另外,消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定在需减压处设置减压孔板等减压装置,避免消火栓栓口的静水压力过大,引起消火栓拴润容易损坏。消火栓栓口的静水压力超过1.00MPa时,采取分区给水系统,大于0.50MPa时,则设置减压孔板等减压装置。
3.3 自动喷水灭火系统的设计
自动喷水灭火系统是在发生火灾时,喷头动作向消防中心显示着火区域位置,此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵并向消防中心报警。报警阀前环状供水管道应能保证每个报警阀双向供水《自动喷水灭火系统设计规范》规定:“当自动喷水灭火系统中设有2个及以上报警阀组时,报警阀组前宜设环状供水管道。”当喷头附近有不可避免的障碍物时,应按《自动喷水灭火系统设计规范》,喷头与障碍物的距离的要求布置喷头或增设喷头,补偿因喷头的洒水受阻不能到位灭火的水量。
高层建筑的给排水消防设计与普通多层住宅在消防设计在很多方面有很大的不同,设计者除了要加强工程经验的总结和对国外施工经验的学习外,设计时要对现场的情况、管道材料等充分了解,才能较好的处理设计过程中的一些细节问题。遇到问题时,应进行思考与分析,加深对规范的理解。高层建筑对给排水消防设计施工的质量要求很高,设计时考虑周全一些,会给工程质量的提高打下良好的基础。
结束语
总之,建筑给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生活环境,所以在设计过程中除了满足相关规范要求外,设计者还需要从使用效果上精心考虑,不断总结和完善设计技术,达到设计安全、合理、经济的目的。
参考文献
1.李文庆.建筑消防与给排水施工中的一些问题田.黑龙江水利科技.2006,4.
2. 宋百盛.浅议建筑给排水系统施工中的若干通病01.广东科技.2006,5.
3.伍冬明.某大足给排水及消防设计田.广西城镇建设,2005,9.
引言:
随着社会的发展,人们对物质的需求和生活质量的要求也越来越高,人们对居家的环境和质量要求也越来越高。在建筑工程中,给排水工程是重要的组成部分,其质量的好坏将会直接影响整个建筑工程的质量。这就要求相关单位从设计到施工再到工程验收这整个过程中进行严格的质量控制,抓住施工要点,避免一些质量问题的出现。本文就给排水施工过程中一些容易忽略的问题及应注意的要点进行了探讨,并给出了相应处理措施及提高给排水施工质量的策略。
一、高层建筑给排水施工中容易忽略的问题及注意要点
1、 铸铁排水管支架、托架设置不规范,存在安全隐患。传统普通的U-PVC排水管道虽然内壁光滑,排水顺畅,不易堵塞,便于维护,但由于高层建筑防火要求高,排水落差大,塑料管震动大,噪音大,满足不了高层建筑对噪音及防火的要求。不绣钢卡箍连接铸铁排水管具有壁厚,不容易引起震动,噪音低,安装更换方便,防火性能好等优点已普遍应用于超高层建筑。虽然铸铁排水管安装方便,但是现场由于工人粗心大意及管理人员对排水管道水力条件理解不深,还是存在不少安全隐患。根据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》5.2.8条“金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于2m;立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。”而由于现实情况及提高材料利用率,虽然按规范做到了2m设置一个支架,但由于对规范理解不足及现场工人的粗心部分管道长度小于2m,缺整一段管道没有设置支架,只靠不锈钢卡箍承受管道自重及水重,而铸铁管道自重大,投入使用后在排水的冲刷及震动下,不锈钢卡箍承受不了铸铁管道的重量而突然掉下来,引起严重的安全事故。因此笔者认为金属排水横管不仅应按规范不大于2m间距设置一处支架,还应每段横管至少设置一处支架。
2、注意排水管道为非满管无压流,雨水管道为满管压力流灌水试验的区别。施工中不仅要按施工规范施工,更要深入理解设计规范的旨诣。排水管道常态下是非满管无压流,而雨水管道是按下雨时屋面雨水排水“不畅”满管压力流设计的,因此虽同具有排水功能,但对管材要求是不同的,排水管道为无压管,雨水管道为压力管。施工中要特别注意两种管道的管材不能混用,并且注意施工完毕后的灌水试验的不同。对于排水管道灌水试验一般按1~2层管道灌满水做灌水试验,笔者曾试过按8层楼30米水柱做灌水试验,底下两层的管道出现裂缝,这再一次证明排水管道为无压管道,最大能承受的压力一般为0.2Mpa。雨水管道的灌水试验按规范灌水高度为从立管底至雨水斗,但由于超高层建筑高度高,如果按一次性做灌水试验,水柱将达几百米高,如果一旦出现爆管,水压很大,造成安全事故。笔者搜索相关资料研究了超高层雨水管道管内流态,下半段为满管流,上半段为非满管流,为了既能满足灌水试验,又能降低试验的风险,笔者将首层至35层为一段,35层至雨水斗为一段进行灌水试验。
3、排水管道转弯切忌就近原则。 随着超高层标志性建筑造型越来越奇特以及电梯井随着楼层高度的转换,排水管道转向转弯在所难免。排水平面图、系统图虽然对排水管道的走向连接标示清楚,按设计规范只要求施工图标示管道的大概相对位置,一般情况下无需标示管道之间的具体相对位置,但当有排水横支管接入排水立管转弯处时,《建筑给水排水设计规范》4.3.12“排水支管连接在排出管或排水横干管上时,连接点距立管底部下游水平距离不得小于1.5m”,“横支管接入横干管竖直转向管段时,连接点距转向处以下不得小于0.6m”明确指出最小距离要求,这与普遍认为的排水就近不就远原则刚好相反,这就要求设计师在管道转弯时在图纸上特别标明清楚管道连接的距离要求,施工时工程师应注意管道转弯处支管连接是否满足规范要求,特别是当现场建筑位置改变时,校核按原排水图连接管道是否满足规范,不满足规范时及时提请给排水设计师修改图纸,避免排水横支管接入不当造成雍水排水不畅,以及破坏水封造成恶臭。
4、“万能弯”在消防喷淋下喷头安装的使用。超高层建筑装饰要求高,大部分都是装设成品铝板天花板,装饰公司会在地上画出喷头开孔位置,以便确定下喷头的安装位置。安装下喷头看似简单,如果机电安装公司没有经验,将配水支管正对着装饰公司天花板下喷头孔洞预留三通接头安装下喷头,直观以为这样安装简单省工,省材料,但真正安装起来,工人很难将配水支管三通口对准天花孔洞,下喷头很难直着由一根短管从三通口引出天花孔洞,喷淋采用的是镀锌管道,很难弯曲,如果这时为了下喷头能准确安装在天花孔里必须增加两个直角弯头,但由于配水支管的预留三通口与天花孔偏差不大,使用两个直角弯头转向位置不够,只能使用四个直角弯头,兜一个大弯才能将下喷头准确安装在天花孔里。看似省工,省材料的工艺,最终实施起来反而用多了弯头及短管,及浪费工时又浪费材料。笔者根据现场的经验总结了下喷头的安装方法,配水支管偏移天花开口20~30cm敷设,通过使用两个直角弯头,组成“万能弯”能很容易将下喷头准确安装到天花开孔里,即使天花开孔局部调整了,也影响不大。“万能弯”法安装下喷头不仅能很好解决平面铝板天花板下喷头的安装问题,即使对于有弧形收边特殊造型要求的天花,通过使用四个直角弯头,组成两个“万能弯”,也能把下喷头准确安装到弧形收边预留孔中。
二、提高高层建筑给排水施工质量的策略
1、深入理解设计规范,对流体力学有理性的认识。高层建筑对给排水系统要求越来越高,系统越来越复杂,对施工管理人员也提出了新的要求。现成施工人员不仅要按给排水施工规范组织给排水施工,也要对设计规范有深入的理解,熟悉流体特性,对给排水系统运行能运筹帷幄,明晰各个部件在系统中所起的作用及功能。
2、加强施工管理,注意总结经验。随着高层建筑造型奇特,管道的连接更具灵活性。对于施工的难点节点,施工管理人员要做好施工交底,加强施工质量检查,发现错漏时,当场改正教导好工人,避免下次出现同样错误,提高班组素质。高层建筑给排水系统的复杂性,施工现场会遇到诸多的问题需解决处理,施工管理人员应注意总结经验,找出问题的根源,避免下次出现同样的问题,领会贯通,出现新的问题时,及时找到很好的解决办法。
三、结束语
建筑给排水工程是建筑工程施工中重要的组成部分,其施工质量对用户日常生活有着重要影响.虽然我国城市建设突飞猛进,建筑给排水工程施工技术也有了很大提高,但是在实际施工过程中仍然存在着很多问题,给排水施工管理人员要不断提升自身素质,以期全面提升我国建筑工程的施工质量.
参考文献
[1]全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.
[2]GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].
Abstract: in view of the current civil air defence of the high-rise building basement project continuously increased, in its water supply and drainage design encountered in the process of some common problems puts forward specific solutions, and mainly introduces a kind of effective fire ring network layout form.
Keywords: high building; Civil air defence the basement; Water; fire
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
L、引言
人防地下室即为保障人民防空指挥、通信、掩蔽等需要,具有预定防护功能的地下室。随着经济建设的迅速发展,城市地上空间变得越来越拥挤,迫使人们开发利用地下空间,这已成为人防的重要组成部分。而高层、超高层建筑在各大中等城市的涌现,使人防工程建设逐步与城市建筑相结合。鉴于人防工程的特殊性。使得与之相联的建筑物因使用功能的不同,在设计上需要采取一些特殊的措施来满足人防战时和平时使用的要求。在《人民防空地下室设计规范}(GB50038-2OO5)中第3.1.6条规定:“与防空地下室无关的管道,不宜穿过人防的围护结构;上部建筑的生活污水管,雨水管,燃气管不得进入防空地下室:凡进入防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构,均应采取防护密闭措施。” 无关管道是指防空地下室在战时和平时均不使用的管道。而在高层建筑的给排水设计中,除规范明确规定的上部建筑的生活污水管,雨水管,燃气管不得进入防空地下室外,其余的如生活给水管、消防管等均有可能与人防有关。下面就此谈谈在给排水设计方面的一些体会:
2、给水管道设计
在高层建筑的给水设计中,通常生活蓄水池设在地下室。第一种方案,生活蓄水池设在地下室的非人防区范围内,这样平时生活给水管道就与战时无关,此管道就不宜穿越人防防护墙。第二种方案,生活蓄水池设在人防工程防护区内时,战时可用作生活饮用蓄水池,此时此管道就与战时有关,此管道就可以穿越人防防护墙。但是考虑到战时有一段转换时间,所以为了考虑转换时间内高层建筑内不能缺水的要求,现在通常采用第一种方案,就是建筑做方案的时候就考虑把平时生活泵房设在地下室的非人防区范围内,人防区单独设置战时生活饮用水箱,进水管直接接自室外的市政给水管网。所有与人防有关的给水管线在穿越人防围护结构时,在人防围护结构内侧安装防护阀门即可。 (水箱的容积需满足《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2O05)中的第6.2.3条和第6.2.5条规定 )。
3、排水管道设计
高层建筑上部的生活污水管,雨水管,燃气管均与人防地下室无关。为避免排水管道穿过人防顶板.高层建筑应考虑管道转换层.上部建筑的排水管道在管道转换层汇集后在集中管道井内布置。集中管道井应尽量设置在靠外墙或人防地下室的防护区外。若不能布置在人防地下室的防护区外时,还可采用做管沟、地下室顶板降板或设置覆土层的方式解决上部排水管出户的问题。
4、消防管道设计
根据《人民防空工程设计防火规范》(GB50098―2009)第7.2.1条、第7.2.2条和第7.2.3条规定,高层建筑的人防地下室大都在以上范围内,所以按平时的使用功能要求一般都要设置室内消火栓系统和自动喷水灭火系统。平时使用的消防管道是与人防“有关的管道”,故可以穿过人防围护结构,但应采取防护密闭措施,当高层建筑地下室不作为人防地下室时,常规的消火栓立管设计是直通地下室与上部建筑物,上部的管道穿过地下室顶板与地下室的横管连接形成环网。当高层建筑地下室为人防地下室时,虽然其消防管道是与人防的“有关管道”,但因“应采取防护密闭措施”且战时不考虑消防,在临战前进行平战转换的时候会关掉或拆除部分消防管线进行封堵,故我们通常的做法是上下分别设置环状管网,做到临战前转换不会影响到上部建筑的消防问题。这样做既可以减少穿越人防地下室顶板的消防管数,又可以保证防空地下室的人防围护结构的整体强度及密闭性,更重要的是能够保证临战转换时间内地上建筑的消防安全问题。
对于自动喷水灭火系统来说,其立管通常布置在人防防护区外的集中管道井中,其本层喷淋干管在穿过人防围护结构时,同给水管道一样,只需在人防围护结构内侧安装防护阀门即可。
5、防护密闭的做法
消火栓管、压力排水管、给水管穿越人防围护结构时在人防侧墙内侧设置铜心闸阀,穿越防护单元隔墙时在隔墙两侧均设置铜芯闸阀;喷淋管穿越人防围护结构时平时设置法兰短管,战时转换为铜芯闸阀,仅供平时使用的管道,铜芯闸阀临战时关闭;供战时使用的管道,铜芯闸阀在防护隔绝时关闭。以上铜芯闸阀工作压力均不小于1.0MPa,阀门近端面距人防围护结构内侧不宜大于200mm。
6、结束语
综上所述,建筑人防地下室给水、排水设计要严格符合《人民防空地下室设计规范》,以保证城市人防工程的科学性和合理性。在具体设计时要对《规范》中有关给水、排水部分进行充分了解和切实运用。此外,还要注意到人防工程的整体建设,认识到给排水系统与民用建筑的规模、地下室通风系统等因素紧密相关。因此,在设计人防地下室时要充分考虑这些因素,保证它们设计科学以及相互之间的良好配合,才能做出精品优质工程。
参考文献
1、《人民防空地下室设计规范》GB50038-2O05
2、《人民防空地下室设计规范图示》05SFS10
3、《人民防空工程设计防火规范》(GB50098―2009)
4、《防空地下室设计手册》暖通•给排水•电气分册(2006年版)