超高层建筑给排水与消防设计要点分析
秦龙
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秦龙,. 超高层建筑给排水与消防设计要点分析[J]. 中国建筑,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157088.
摘要:
随着建筑结构越来越复杂,使用的材料越来越丰富,建筑消防和给水排水的设计难度也随之增加。目前我国超高层建筑飞速扩张,普遍采用了自动喷水灭火系统,它是超高层建筑消防系统的核心结构。虽然系统引入了自动控制技术,但在设计方面仍存在一些问题。目前对这些问题的研究还不够深入,缺乏有针对性的策略。本文通过整理大量的文献资料,结合建筑防火设计的实际工作经验,试图对其进行更深入的探讨。
关键词: 超高层建筑;给排水设计;消防设计;要点
DOI:10.12721/ccn.2022.157088
基金资助:

水是生命之源,也是物质文化生活水平提高的前提。民用建筑给排水工程是满足人们用水需求的载体,可以满足人们对水资源的使用及排出的需求。随着高层建筑的日益增多,建筑给排水工程也面临着更高的要求。因此,有必要结合民用建筑的特点,探讨给排水设计的常见问题及解决方法。

1超高层建筑给排水与消防设计问题及解决思路

1.1给排水设计

目前建筑的室内排水方式有一部分是采用异层排水,即卫生器具的排水管敷设在下层卫生间的上部。这种排水方法有很多缺点。首先,在布局上,上层卫生间的排水支管都在下层住户卫生间的上部,留下了下层住户家中漏水的隐患。其次是噪声问题,横管会产生较大的噪声,影响居民的正常生活。最后是检修问题,支管在下层检修存在与下层住户沟通的矛盾。所以目前比较推荐的是同层排水,即排水管道敷设在本层,可以通过降板的方式保证管道敷设。

1.2排水系统设计

在民用建筑排水管的设计中,排水管立管设计不合理的现象较为普遍。这个问题的出现很容易导致排水时杂物堆积造成管道堵塞,不仅影响管道的正常功能,而且,增加维护修理难度。同时多数民用建筑在排水管设计时没有考虑隔音问题,导致排水时噪音较大,对居民正常生活和休息质量造成了较大的不利影响。所以超高层建筑应该设置双立管排水,并且临近卧室侧的排水管应采用螺旋消音降噪管材。

1.3自动喷水灭火系统设计

超高层建筑在给排水消防系统的设计过程中,应用自动喷水灭火系统可以达到自动喷水灭火的目的。自动喷水灭火系统有助于高层建筑避免大规模灾害,但在工程设计过程中会出现问题,实际自动喷水系统的效果会大打折扣。在设计过程中,设计师出于各种因素原因,会产生了设计误差。例如喷头与建筑物梁之间的距离未考虑,喷头布置的较密导致实际喷水强度大于规范喷水强度,正常喷水会受到影响。所以设计中无吊顶区域的喷淋布置应该要核对梁图,并根据实际喷头的布置来计算喷淋用水量。

2超高层建筑给排水与消防设计要点

2.1消防给水设计要点

消防给水的设计将直接影响消防效率。一旦火灾未能有效供水,消防效果差,可能会造成更严重的后果。因此,建设单位必须重视消防给水的设计。消防给水设计前,建设单位应当对建设项目的实际情况进行全面调查,充分考虑建设项目的水源情况、实际用水量、建筑高度、建筑占地面积等因素。根据调查结果和国家消防标准设计供水系统。设计时,如果建筑工程对防火有特殊要求,要在特殊区域设置专门的供水装置。在建筑工程当中,不同区域的火灾发生概率存在明显的差异性,有防火特殊要求的区域一般情况下都是火灾发生概率较高的区域,这部分区域对火情控制提出更高的要求,所以要设置专门的供水装置,以使该区域发生火灾之后可以保证供水充足,火灾可以在第一时间得到控制。为了保证供水的可靠性,应该在避难层设置手抬泵接驳口。在突发火灾之后室外水泵接合器供压不足的情况下,可以在避难层马上接入,并且持续供水,以保证给水可靠性。除此之外,建设单位在设计的时候也需要充分考虑给水方式,要从室内给排水消防的功能性出发,选择最为合理的给水方式,保证消防用水时给水更为迅速,进一步提高救火效率。

2.2建筑排水系统设计要点

超高层建筑排水系统设计时,其本身的作用是集中处理和排放建筑内的生活用水和各种雨水、废水,减轻建筑结构的运行压力。因此,在设计排水系统时,超高层建筑的排水系统必须结合水管线的实际走向进行科学规划,令其在投入使用过程中可以正确支撑建筑内部的水循环需求。与此同时,考虑到超高层建筑内部居住用户数量较多,如果超高层建筑仍然按照普通建筑来设计排水系统,极有可能在用水及排水高峰期产生堵塞的问题,这就需要在排水方式以及各类排水指标设定时,应尽量扩大实际排水参数。结合超高层建筑的使用需求,例如居民区、商业住宅区或者是办公区等,设定出相对应的排水规格,依据不同区域来设定出纵向交互的排水独立结构,结合辅助通气管,确保在管道排水过程中,其所产生的压力差不会对管道本体造成影响。此外,生活废水的排放标志着排水管道实际投入使用过程中呈现一个全天候的运行状态,因此,材料的选择和管道的布置必须严格按照建筑标准进行,以保证在投入使用的过程中,能够在建筑的生命周期中发挥最大的价值,保证建筑排水系统的正常运行。在处理雨水排水时,必须考虑外部排水装置在施工过程中不会造成管道冲刷,并注意管道与建筑结构之间的紧密性,防止雨水渗入。

2.3消防栓设计要点

为了提出最科学、最合理、最安全、最有效的高层建筑消防设计系统,需要综合考虑与消防设计系统相关的设备,提供更全面的设计方案,避免出现使整个建筑的给水消防系统瘫痪的重大故障。目前消火栓的支撑装置,包括:消防栓、消防箱、消防枪及消防水带等,消防电梯前室、楼梯间、公共走道会布置消火栓箱。给水系统主要是提供消防用水,所以其设计与安装都需要依据相关标准执行。必须严格设有卸压装置(如采用减压孔板或减压稳压消火栓),这样在消防栓启动时,能快速地供水给管道,并且不会存在静水压力过大,导致消防栓的栓口被破坏。虽然未规定消火栓的数量,然而设计过程中仍需要满足其相关的标准要求,以确保建筑的防火安全。

2.4喷水系统设计要点

超高层建筑自动喷水灭火系统自动化的实现是基于集成技术、自动控制技术、传感技术等。自动喷水灭火系统与水泵连接,再通过终端控制系统的采集,可以及时比较当前建筑环境中承载的各项指标是否满足自动喷水灭火系统的启动要求。火灾时热量超标喷头球破裂,喷水系统将执行自启动指令对当前区域喷水,同时发出警报,使管理人员明确火情灾害的产生区域。在对自动化喷水系统进行设计时,需要充分考虑喷头、信号阀、消防增压泵、自动喷水灭火系统减压和末端试水装置。必须综合考虑整个建筑结构的空间布局,然后依据层高、房间分隔,梁高等,合理设定喷头之间的距离。各个环节都应该进行合理地设计,同时各种相应的配件也都需要合理布设在相应位置,才能在发生火灾时起到有效灭火作用。

结束语

因此,设计人员应根据超高层民用建筑的特点,分析给水系统、排水系统和消防系统的设计问题。根据相关问题的表现,结合现有的给排水设计文件和实践经验,逐一解决。并将解决方案以设计手册的形式进行整合,为后续民用建筑给排水设计质量的提高提供依据。

参考文献:

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