馬小燕

（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院山西太原　030002）

超高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)

馬小燕

（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院山西太原030002）

超高層建筑與普通建筑相比，無(wú)論是在給排水設(shè)計(jì)方面，還是在消防設(shè)計(jì)方面，均提出了更高的要求。為了使超高層建筑給排水過(guò)程中所存在的一些問(wèn)題得到有效避免，如排水管道堵塞現(xiàn)象等，做好給排水設(shè)計(jì)及消防設(shè)計(jì)便顯得極為重要。本文筆者重點(diǎn)對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，希望以此為超高層建筑整體工程質(zhì)量的提升提供一些具有價(jià)值性的參考依據(jù)。

超高層建筑；給排水；消防設(shè)計(jì)

引言

對(duì)于超高層建筑，在給水排水設(shè)備的使用方面人數(shù)較多，通常水量也非常大，倘若引發(fā)停水或者排水管道堵塞等情況，則會(huì)帶來(lái)極大的影響。與此同時(shí)，由于動(dòng)力設(shè)備繁多，倘若消防設(shè)計(jì)不當(dāng)，在引發(fā)火災(zāi)的情況下，便無(wú)法在第一時(shí)間內(nèi)采取有效的防范措施[1]。總之，由于各類潛在問(wèn)題的存在，導(dǎo)致目前我國(guó)超高層建筑在給排水及消防方面需要做好相關(guān)設(shè)計(jì)工作，這樣才能夠保證超高層建筑整體工程質(zhì)量的完善，進(jìn)一步為建筑企業(yè)的良性發(fā)展奠定良機(jī)。

1　超高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1超高層建筑給水方式選擇

在超高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇合理的給水方式顯得極為重要。同時(shí)，對(duì)于給水系統(tǒng)垂直分區(qū)的確定也非常重要。需對(duì)給水設(shè)備衛(wèi)生器具的正常使用加以保證，以此使壓力過(guò)高等情況實(shí)現(xiàn)有效避免，進(jìn)一步起到節(jié)約能量的作用。如果發(fā)生給水器材出水過(guò)猛的情況，在啟閉器材時(shí)便容易發(fā)生水擊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致管網(wǎng)產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)生管件破裂現(xiàn)象。

對(duì)于普通建筑來(lái)說(shuō)，其水壓通常只能滿足5～6層居民生活用水[2]。對(duì)于超高層建筑，如果沒(méi)有有效的給水方式，那么將無(wú)法滿足居民的生活用水要求。超高層建筑在給水方式方面通常采取分區(qū)給水方式。如圖1所示，為超高層建筑幾種常見(jiàn)的給水方式。

圖1　分區(qū)串、并聯(lián)給水方式圖

（1）圖1（a）是一種分區(qū)串聯(lián)給水方式，在各區(qū)均有水箱與水泵設(shè)置，同時(shí)各區(qū)水泵都是在技術(shù)層當(dāng)中設(shè)置的自下區(qū)水箱抽水為上區(qū)提供用水。

（2）圖1（b）為分區(qū)并聯(lián)給水方式。在各個(gè)分區(qū)均有獨(dú)特的水泵及高位水箱設(shè)置，為各個(gè)區(qū)提供用水。對(duì)于水泵來(lái)說(shuō)，通常在建筑的地下室設(shè)置，同時(shí)也可在底層水泵房?jī)?nèi)設(shè)置。

（3）分區(qū)無(wú)水箱給水方式。如圖2為無(wú)水箱給水方式。供水由每一個(gè)分區(qū)所設(shè)置的獨(dú)立的變速水泵決定，沒(méi)有水箱加以設(shè)置；基于建筑物底層的水泵房當(dāng)中對(duì)水泵進(jìn)行集中設(shè)置，以分別的方式為每一個(gè)區(qū)的管網(wǎng)提供用水。

圖2　無(wú)水箱給水方式圖

1.2工程實(shí)例

以某集辦公、會(huì)議及產(chǎn)生為一體的綜合大樓為例，其建筑總高度為136m，共有主樓36層，建筑總面積達(dá)5×104m2。如表1所示，為該大樓用水量計(jì)算所得數(shù)據(jù)。

表1　用水量情況

該綜合大樓選擇豎向分區(qū)供水方式。由于在使用點(diǎn)當(dāng)中的靜水壓≤0.35MPa，因此豎向用減壓閥劃分為4個(gè)小區(qū)，在24層中設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水道。各區(qū)給水情況如下：

（1）1區(qū)。市政水壓直接對(duì)從地下室到地上3層提供用水[3]。

（2）2區(qū)。對(duì)于4～13層，在24層水池通過(guò)減壓閥減壓之后，提供用水。

（3）對(duì)于14～21層，則通過(guò)24層水池直接提供用水。

（4）對(duì)于22～36層，則通過(guò)天面水池直接提供用水。

2　超高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1超高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)需注意的問(wèn)題分析

對(duì)于超高層建筑，建筑排水很難得到有效掌控，在這樣的情況下，便會(huì)使排水管道造成很大程度的破壞。同時(shí)，由于超高層建筑存在人群集中等特點(diǎn)，導(dǎo)致排水量非常大，所以對(duì)排水管網(wǎng)的排水能力采取強(qiáng)化措施便顯得極為重要，這樣才能夠使排水管堵塞情況實(shí)現(xiàn)有效避免。并且，由于超高層建筑自身的特點(diǎn)，比如建筑高度很高，那么各層間斷排水性質(zhì)便明顯存在，在這樣的情況下便極易在排水的情況下對(duì)后續(xù)管道產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)一步發(fā)生抽吸現(xiàn)象。因此，做好控制器排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作便顯得極為重要。對(duì)于超高層建筑，在每一層中應(yīng)用單獨(dú)的排水系統(tǒng)是一種不錯(cuò)的選擇，如此一來(lái)各層之間便會(huì)受到很大程度的影響。除此之外，在超高層建筑排水系統(tǒng)中，還需要對(duì)通氣管的設(shè)置進(jìn)行強(qiáng)化，一次使高層建筑在排水中引發(fā)倒吸的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)有效避免[4]。并且，做好污、廢水分開(kāi)排放的設(shè)置工作也非常重要，這樣才能夠使排水管堵塞現(xiàn)象的發(fā)生實(shí)現(xiàn)有效避免。

2.2實(shí)例分析

結(jié)合在上述1.2所提到的某辦公大樓，由于該大樓的主要作用是用于辦公，因此生活污水較小，在與相關(guān)環(huán)保部門(mén)協(xié)商之后，不采取排水分流措施，對(duì)于生活污水以及糞便污水，在通過(guò)化糞池處理之后，均將其向市政排水管網(wǎng)排入。同時(shí)，該大樓有單獨(dú)的雨水系統(tǒng)設(shè)置，將向市政雨水管網(wǎng)排入。除此之外，廚房排水也進(jìn)行了獨(dú)立設(shè)置，在通過(guò)集流措施之后，采取了隔油處理措施，進(jìn)一步向市政排水管網(wǎng)排入。

3　超高層建筑消防設(shè)計(jì)分析

下面筆者從消防設(shè)計(jì)中的消火栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)對(duì)超高層建筑消防設(shè)計(jì)進(jìn)行分析：

（1）消火栓系統(tǒng)。對(duì)于超高層建筑，在消火栓系統(tǒng)使用過(guò)程中，應(yīng)用的供水方式通常參照臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范。即消化栓栓口的靜水壓力≤1.0MPa。在＞1.0MPa的情況下，需給予分區(qū)給水系統(tǒng)。對(duì)于超高層建筑，其消火栓系統(tǒng)分區(qū)通常都是以上述標(biāo)準(zhǔn)為原則，在分區(qū)方面所使用的是水泵、減壓閥及減壓水箱等。對(duì)于高度超過(guò)200m的超高層建筑，由于幾何高差與一般使用的管材設(shè)備壓力極限相接近，因此消火栓系統(tǒng)分區(qū)無(wú)法單獨(dú)通過(guò)減壓閥實(shí)現(xiàn)分區(qū)。

（2）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。以相關(guān)規(guī)范為依據(jù)，表明建筑物高度＞100m均需要設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。并有明確規(guī)定：配水管道工作壓力需＞1.2MPa。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要將每一個(gè)報(bào)警閥所負(fù)責(zé)的樓層為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步做好分區(qū)工作。并讓分區(qū)和生活給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)之間保持適應(yīng)性，以此使橫管過(guò)于分散等情況的發(fā)生實(shí)現(xiàn)有效避免。并且在“噴規(guī)”方面也需給予充分重視，即為濕式系統(tǒng)與預(yù)作用系統(tǒng)一個(gè)報(bào)警閥組控制的噴頭不可＞800個(gè)，同時(shí)干式報(bào)警閥組所控制的噴頭數(shù)不可＞500個(gè)。另外，對(duì)于每一個(gè)報(bào)警閥組，其供水最高位置和最低位置所存在的噴頭高差需控制在一定的范圍內(nèi)容，通常需≤50m。將126層綜合辦公大樓為例，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)分區(qū)為：1～30層為1區(qū)，31～60層為2區(qū)；61～90層為三區(qū)，91～126層為4區(qū)。對(duì)于1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，則以分別的方式在管井內(nèi)成環(huán)狀的雙主立管中引出，與此同時(shí)每一個(gè)區(qū)均需要在通常減壓閥減壓后才可供水；另外，對(duì)于4區(qū)，則由自動(dòng)噴水滅火主立管以直接的方式進(jìn)行供水。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本課題的探究，認(rèn)識(shí)到對(duì)于超高層建筑，需要做好多方面的設(shè)計(jì)工作，包括給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及消防設(shè)計(jì)等。其中，對(duì)于給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，需對(duì)給水方式的選擇特別重視，對(duì)于排水系統(tǒng)需注重各方面的排水能力，使管道堵塞等現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)避免。對(duì)于消防設(shè)計(jì)，則需要選擇合理的設(shè)計(jì)方案，使火災(zāi)等安全隱患的發(fā)生實(shí)現(xiàn)有效降低，一旦發(fā)生火災(zāi)，可以借助消防設(shè)計(jì)對(duì)火勢(shì)加以控制，以此使業(yè)主及顧客的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全獲得有效保護(hù)。除此之外，筆者認(rèn)為，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健增長(zhǎng)的背景下，需要結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情，不能盲目對(duì)建設(shè)超高層建筑，需要控制超高層建筑的數(shù)量及規(guī)模，同時(shí)在建設(shè)超高層建筑的過(guò)程中，需做好各方面的設(shè)計(jì)工作，以此使超高層建筑整體工程的質(zhì)量得到有效保障，進(jìn)一步為城市規(guī)劃建設(shè)的完善起到推波助瀾的作用。

[1]李偉杰.淺談高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].江西建材，2015，01：36～39.

[2]張銳，代波.高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].中華民居（下旬刊），2014，10：75～78.

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[4]何力超.關(guān)于高層建筑給排水消防設(shè)計(jì)[J].城市地理，2014，18：134～136.

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TU82

A

1673-0038（2015）03-0013-02

2014-12-30

馬小燕（1984-），女，助理工程師，本科，主要從事建筑給排水設(shè)計(jì)工作。