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高層建築給排水及消防系統設計探討

摘要:高層建築因其層數多、排水量大、用水量大,對給排水工程設計、施工、管理和消防系統的要求較高。筆者結合自己的設計經驗,分析了高層住宅建築給排水設計中遇到的問題和消防系統的高要求,以保證建築工程質量和居民的生活質量。

關鍵詞:高層建築;給排水設計;消防系統;供水;壓力計

高層住宅建築給排水工程設計項目在整個建築工程中所占的比例很小,但它與住宅居民的生活密切相關。因此,高層住宅建築的給排水設計是否合理、安全,直接影響到整個高層建築的質量和居民的生活質量。然而,在當前的高層住宅建築給排水設計中,總是存在壹些人為或客觀的因素,使得壹些突出的問題亟待解決。

1高層建築給排水系統的組成及功能

高層建築給排水包括:由衛生設備系統、管道系統、加壓系統、配水系統、引入系統、控制系統、采暖系統、儲水箱系統、水箱系統、計量系統組成的給水系統,由汙水管理系統、雨水系統、通風管道系統、水封系統、處理系統組成的排水系統。

1.1高層住宅建築給排水工程與多層建築和低層建築的給排水工程相比,基本理論和計算方法相同,但高層建築層數多,高度大,結構復雜。近年來,建築給水工程的設計方法有所改進。

在高層住宅供水中,由於市政管網供水壓力的影響,無法直接供水,所以生活用水必須升級或加壓。高層建築的設計壹般采用高位水箱供水,供水壓力比較穩定。高層民用住宅建築給排水設計時,可根據建築的布局、樓層的承載能力和水箱本身所占的較大建築面積來確定給水方式。樓層中間沒有建築面積允許安裝水箱,無法實現串聯供水,所以高區供水要用水泵提升到地面的高區水箱。

1.2室內排水系統為汙廢水合流系統。地上部分直接排到室外,地下部分設置集水坑,收集地下室的汙水和廢水。潛水泵由集水坑自動控制,把它舉到外面。為了保護疏水閥的水封性能,保持排水系統中的氣壓與大氣壓力平衡,使排水管道中的排水暢通,向排水管道中引入新鮮空氣,保持管道中的通風,防止室外管道系統中積聚的有害氣體傷害維修人員,引起管道著火和腐蝕,降低排水系統的噪音。排水系統中設有排氣管。

1.2.1衛生間和廚房。汙水管道壹般設置在外墻上,高層住宅的糞便汙水立管應設置專用通風立管。當廚房和洗衣機的排水立管滿足排水流量要求時,可不設專用通風立管。維修時為了不影響下壹戶,住宅衛生間壹般降低,凈空高度至少350 mm,在建築外墻梁中預埋150普通鋼套管(非防水套管)。廚房不需要設置地漏,也不需要做滴水板。洗滌池的廢水從地面200毫米處接入廚房汙水立管。有的廚房不在外墻附近,立管布置在室內。

1.2.2化糞池。很多人都熟悉常用的國標三級化糞池,知道怎麽設計。但有些地區需要無動力微型生活汙水處理裝置來替代傳統的國標三級化糞池,占地面積比較大,必須考慮足夠的空地。

1.2.3陽臺雨。高層住宅的陽臺應該設置單獨的雨水管道,不能直接排放,但是相關規定並沒有規定這麽多雨水管道間接排放如何處理。筆者總結了以下幾種常見的處理措施:

壹是對於架空樓層的高層住宅,陽臺雨水直接落入地面地漏或雨水溝;

二是對於無架空樓板的高層住宅,陽臺雨水就地收集,排入附近的雨水出水口,無需設置水封井;

第三,對於有地下室的高層住宅,如果地下室頂板覆土用於園藝,陽臺雨水應排入地下室頂板雨水溝。如果局部地區不能排入雨水溝,雨水立管進入地下室後不能直接排入地下室排水溝,而應懸空排至室外,最終進入室外雨水出水口。

1.2.4空調冷凝水。目前國內雖然沒有相關規範,但空調冷凝水也要間接排放,否則也會出現異味進入室內的問題。如果室外空調旁有雨水地漏,冷凝水應直接排入地漏;如果附近沒有地漏,需要設置DN32專用空調冷凝水排水立管,管道采用給水塑料管。

2高層建築給排水系統下消防系統的設計要求

隨著人們生活水平和安全意識的提高,高層建築也對消防系統提出了更高的要求。當外部消防力量無法保護高層建築本身時,自救成為高層住宅消防系統的主要目的。

根據規定,大部分住宅小區、單體建築和高層建築應配備足夠的消防水池和加壓泵房,以滿足區域消防供水的要求。此外,在高層住宅消火栓系統設計中,室外消防用水量應按建築總體積計算,避免將建築分割,室外消防用水量應按各建築的體積計算,而不是按整個居住綜合體的總體積計算。設計師應根據房屋體積選擇室外消火栓用水量的設計參數。並嚴格按照規範規定:“室外消火栓用水量應按消防用水量最大的壹個建築物或壹個防火分區計算”,按此規定進行計算。根據規範設定建築防火設計類別,確定室外和室內消火栓用水量,盡量防止消火栓用水量計算誤差,影響室外消防水池蓄水能力或室外消防管道管徑不足。在室內消火栓系統設計中,高層建築可采用消防水池、消防泵和消防水箱。目前普遍存在的問題是,B棟消火栓的環狀管網由A棟利用區域內的消防水源供給,兩個進水管上有閥門,每個立管上有閥門,但底部環狀管道中間沒有分段維修閥門。如果底環管有壹段損壞需要維修,就要關閉二次進水口,導致整棟樓沒有消防水源,存在很大的安全隱患,違反規定。消防泵房內的環形管道應不少於兩條加壓供水管道。環管應分段設置閥門,即在兩個出水管之間設置壹個閥門,環管上至少設置壹個維修閥門,保證管道分段,以便維修時所有消防水都能供給管網。

管網安裝完畢後。應進行強度試驗和嚴密性試驗。如果只是因為設計人員的失誤導致管網出現故障需要維修,就不能保證消防用水的需求。另外,在消火栓給水系統中,應按設計要求和規範在需要減壓的地方設置減壓孔板等減壓裝置,避免消火栓栓口處靜水壓力過大,容易造成消火栓損壞。當消火栓栓口的靜水壓力超過0.8Mpa時,給水系統應分區,當大於0.5Mpa時,應設置減壓孔板等減壓裝置。

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