超高层建筑给水及消防系统设计探讨.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流超高层建筑给水及消防系统设计探讨.精品文档.超高层建筑给水及消防系统设计探讨摘要：在超高层建筑中,人员密集、可燃物相对集中,火灾隐患也较多,一旦发生火灾,建筑内人员疏散困难、火灾蔓延迅速、组织救援与实施灭火都相对困难。如何合理地设计给排水及消防系统，对超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。文章结合笔者的工作实践，对超高层建筑给水及消防的设计谈谈自己的心得。关键词：超高层建筑；给水设计；消防设计abstract: in the ultra-high buildings, crowded cond

2、itions, relatively concentrated cloud, a fire hazard and more, once the fire, buildings evacuate difficulties, fire spread quickly, organization and implementation of the fire rescue is difficult. how to reasonably and drainage and fire fighting system design system, the tall building daily operatio

3、n of the economy, and fire control safety and reliability is high building drainage design to the main problem. combining with the authors working practice, and high building fire and water supply to the design of the talk about their experiences.keywords: tall building; water supply design; fire fi

4、ghting design中图分类号： tu97 文献标识码：a 文章编号：近些年，在国内土地供应紧张的大型城市如上海、重庆、北京、广州、深圳高层和超高层建筑保持着快速增长的势头，超过100米以上的公共建筑属于超高层建筑。笔者作为一名建筑给排水设计师，根据工程实际设计经验与体会，结合国家规范要求，对超高层建筑给水系统设计、消防系统设计展开探讨。一、给排水及消防设计中应注意的几个重点问题超高层建筑有别于普通高层、低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求。必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好

5、工况，满足各类高层建筑的功能要求。超高层建筑给排水及消防设计中应注意的几点问题：1）生活给水系统竖向分区。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，能耗也更大。 超高层建筑每个分区独立设置一套变频调速供水设备，这样可以减少设置减压阀的层数，同时可以降低给水主立管的压力，增加供水的安全性和可靠性。2）喷头设置问题根据高层民用建筑设计防火规范gb50045-95(2001年版)中7.6.1要求，建筑高度超过1oom的高层建筑

6、，除面积小于5om 的卫生间、厨房和不宜用水扑救的部位外，均应设置自动喷水灭火系统。3)减少减压阀在消防系统中的使用，增强系统可靠性。高层建筑消防立足于自救，提高消防系统的可靠性是高层建筑火灾自救的关键所在，超高层建筑在条件许可的情况下，最好每个分区独立设置加压设备，减少减压阀在消防系统中的使用。如因建设初期资金限制或泵房面积所限等问题采用一套加压设备，高区利用加压设备直接供水，中、低区经减压阀减压后供水时，减压阀应考虑并联设置两套，一用一备，以增加系统的可靠性。4）底层排水通气管设置问题建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避

7、免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理的设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。超高层建筑生活污水立管应设置专用通气立管，从最高层算起，污水管道每隔六层设置一消能装置，每隔三层设结合通气管同主通气立管相连接。对于高层和超高层建筑排水立管底部应增加结合通气管，底层排水管及通气管设计时应注意一下几点：排水立管的底部应设置结合通气管接入排水立管最低的排水横支管下增设一个结合通气管；底层单独排水支管应直接接入转换层内排水主横管，或按照图1所示设计；当底层单独排水支管连接排水器具较多的时候，应设置环形通气管同主通气立管相连。图15

8、）管材的选择超高层建筑给排水管道承受的压力高，相应的管道材料应做多方面比较和选择。室内消火栓系统和自动喷水灭火系统一般选用内外壁热镀锌钢管；生活给水系统承压较高的主管建议采用钢塑复合管，既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力，采用无缝钢管，法兰连接；普通高层建筑一般采用upvc管或卡箍式排水铸铁管，超高层建筑因较高故排水铸铁管接口不实，容易造成底层水压过大而漏水等现象，应采用柔性接口机制排水铸铁管；转换层内的排水横管可采用柔性接口机制排水铸铁管。6)集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面，其污水不能自流排人市政排水管网，在地下室设置集水井，通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选

9、用考虑到：a地下停车库洗地排水量q1 ；b车道出入口处的雨水量q2；c火灾消防用水的排水量q3。对于与车道出人口集水沟相连的集水井，其排水量取q2与q3中的大者，泵房集水井考虑消防试泵时的排水量，其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求，其余集水井取q3。而q1不与q2及q3同时发生，且其值较小，可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵，电气均考虑两台同时工作，平时一台工作。如果水位达到报警水位，则两台泵同时工作，以便及时排除地下室积水。二、超高层各系统设计的典型案例分析1、工程概况天津渤海银行大厦位于天津市，是一座集办公、会议及接待等多功能于一体的现代城市超高层建筑。分为地上和地下两部分，其中地上5

10、1层，地下部分共3层，地下1、2层为设备用房（发电机房）及一类地下停车库（停车300辆），地下3层平时为设备用房（水泵房）和一类地下停车库（停车300辆），战时为六级人防。总建筑面积约18.7万m2, 总建筑高度约250米,定性为一类高层建筑，其19层、33层设置避难层。2、 给水系统2.1 室外给水设计本工程由两路市政预留口接入本项目给水管网，并于室外成dn300环状布置，环网上每隔100米左右设室外消火栓。最高日用水量约284m³/天。2.2 室内给水设计对于超高层的建筑物，如何合理的对给水系统进行分区，在满足使用要求的大前提下，更好的节约能源，方便管理是设计的重点。本工程根据大

11、厦的用水要求和用水特点，在竖向上分区供水，而各分区又根据各特点采用不同的给水方式。具体的给水系统分区如下：1区:-32层：市政管网供水；2区:38 层：由设在19层生活水箱重力供水。3区: 915 层：由设在19层生活水箱重力供水。4区: 1622 层：由设在33层生活水箱重力供水。5区: 2329 层：由设在33层生活水箱重力供水。6区:3038层：由设在屋面的办公生活水箱供水。7区:3946层：由设在屋面的办公生活水箱供水。8区:4751层：由设在屋面变频供水设备供水。各个分区的供水点压力，在局部楼层设置支管减压阀。本工程最高日用水量约为284m3/d， 地下三层生活水池容积为50m3；避

12、难层的生活转输水箱共2个，分别设于19层及33层避难层，容积均为30m3；屋面设高位水箱1个，容积为12 m3；系统图如图2所示：图2 生活给水系统图3、消防给水设计合理的选择消防水灭火系统，是超高层建筑消防水设计的关键。什么地方需要什么样的灭火系统，对于火灾时的扑救起着至关重要的作用。本工程除了常见的消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统以及气体灭火系统（气体灭火系统本文不再赘述）外，在空间净高大于12米部位设置智能水炮灭火给水系统（消防水炮）。本工程的消防水量如下：室外消火栓30l/s，火灾延续时间3h；室内消火栓40l/s，火灾延续时间3h；自动喷水系统35l/s，火灾延续时间1h，智能水炮3

13、0l/s，火灾延续时间1h。地下三层消防水池储存消防延续时间内，室内消火栓用水量和自动喷水灭火用水量，共计650m³，分成2格设置。3.1 消火栓系统设计本工程室内消火栓系统设3个区：1区（地下3层19层）：环网设在地下三层顶板下和18层顶板下；2区（2033层）：环网设在20层避难层顶板下和32层顶板下；3区（3451层）：环网设在34层顶板下和最高天面屋面；地下室消防水泵房设消火栓提升泵，提升消防水至19、33层消防转输水箱，然后由本层的消火栓给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区消火栓，各区消火栓底部消火栓经减压阀减压后成环供给。当消火栓栓口的出水压力大于0.50mpa时，采

14、用减压稳压消火栓。屋顶设18m³消防水箱一座，另设置消火栓系统增压装置一套，以满足最不利点消火栓静压要求。3.2 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性，已经得到了广泛的认可。根据规范要求，建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。本工程的地下室，商业裙房，办公区，公寓均设置了自动喷水灭火系统。地下汽车库按中危ii设计，办公区及公寓均按中危i设计。本工程的自动喷水灭火系统共分3个区：1区（地下3层14层）湿式报警阀设

15、在地下3层水泵房；2区（1532层）湿式报警阀设在19层避难层；3区（3351层）湿式报警阀设在33层避难层；地下室消防水泵房设自喷系统提升泵，提升消防水至 19、33层消防转输水箱，然后由本层的自喷系统给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区报警阀，保证阀前压力不大于1.20mpa。转输水箱出水管2条，保证报警阀前环状供水。屋顶设18m³消防水箱一座，另设置自喷系统稳压装置一套，以满足最不利点喷头水压要求。3.3自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮）本项目室内净空高度超过12m的部位采用智能水炮灭火给水系统（消防水炮），设计流量为30l/s，火灾延续时间时间为1h，喷头水压不少于0.6mpa。火灾消防用水量由设于33层消防水箱（110m3）供给，33层消防水箱至水炮安装高度几何高差不小于60米。三、结束语超高层建筑是一个城市发展水平的体现，也是一个城市的重要名片。从工程角度来说，它功能较多，结构更为复杂。它的给排水及消防设计，除满足功能上的需求外，如何更好的安排系统的合理性以利于节能及后期管理，也应该是我们每一个设计人员所要注意的问题。作者简介：陈明文（1980年3月），男，身份证：440823198003141113，2004年6月毕业于武汉理工大学，现从事建筑给排水设计工作。注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。