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超高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)體會(huì)
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廣州電力調(diào)度大樓是集辦公、生產(chǎn)、科研、會(huì)議等功能為一體的綜合大樓。該建筑主樓為36層,裙樓為7層,頂部還有4層微波天線(xiàn)塔,總建筑面積約為5×104m2,建筑高度為136.00m.本文介紹了該建筑的給排水及消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并提出一些設(shè)計(jì)體會(huì)。
1、給水
1.1 水源由天河南二路自來(lái)水干管接DN200mm的進(jìn)水管引入地下3層的水池,水池容積約為500m3,分為兩格(生活、消防合用)。
1.2 生活給水系統(tǒng)
①用水量計(jì)算
②豎向分區(qū)供水方式??紤]使用點(diǎn)的靜水壓力不超過(guò)0.35MPa,故豎向用減壓閥分成四區(qū),24層設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱。
1區(qū):地下室至地上3層,由市政水壓直接供水。
2區(qū):4層~13層,由24層水池經(jīng)減壓閥減壓后供給。
3區(qū):14層~21層,由24層水池供給。
4區(qū):22層~36層,由天面水池供給。
1.3 消火栓給水系統(tǒng)本建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別為一類(lèi)一級(jí)公共建筑,建筑高度超過(guò)100m的超高層建筑,消火栓給水系統(tǒng)按水壓分為上、中、下三個(gè)區(qū),室外消火栓用水量30L/s,室內(nèi)消火栓用水量40L/s.火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按3h考慮,地下三層生活、消防合用水池儲(chǔ)存3h室內(nèi)消火栓用水量和1h噴淋用水量。
①中、下區(qū)為地下室負(fù)3層~23層,加壓水泵設(shè)在地下室負(fù)3層水泵房?jī)?nèi),水泵出水直接打進(jìn)中區(qū)(14層~23層),減壓后供低區(qū)(地下室負(fù)3層~13層)。
?、谏蠀^(qū)消火栓系統(tǒng)為24層~36層,加壓水泵設(shè)在24層水泵房?jī)?nèi),為滿(mǎn)足高區(qū)消防時(shí)消火栓用水量的補(bǔ)給,在地下室負(fù)3層設(shè)兩臺(tái)消火栓補(bǔ)水泵,高區(qū)消防時(shí),補(bǔ)水泵及高區(qū)消火栓泵同時(shí)工作。
各區(qū)消火栓系統(tǒng)最不利點(diǎn)的靜壓不超過(guò)800kPa,動(dòng)壓不超過(guò)500kPa,室外設(shè)有消防水泵接合器,系統(tǒng)均為環(huán)狀管網(wǎng)。
1.4 濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
?、傧到y(tǒng)按中危險(xiǎn)等級(jí)設(shè)計(jì),用水量為30L/s,系統(tǒng)作用面積200m2.每個(gè)噴頭保護(hù)面積12.5m2,噴頭公稱(chēng)動(dòng)作溫度為68 ℃。
?、诒竟こ虒儆诔邔愚k公樓,自動(dòng)噴淋全方位設(shè)置,除了不能用水滅火的地方外,均設(shè)自動(dòng)噴淋。
?、巯到y(tǒng)分為上、下兩個(gè)區(qū)。下區(qū):地下室負(fù)3層~17層,由噴淋泵加壓,設(shè)在地下室負(fù)3層。上區(qū):18層~36層,由24層加壓水泵加壓供水。
1.5 氣體消防本大樓的通訊機(jī)房、中央調(diào)度室、電腦機(jī)房等處是不能用水滅火的,宜采用氣體消防。由于現(xiàn)在不允許用鹵代烷滅火,CO2設(shè)計(jì)濃度較大,所占空間也大,本工程采用FM200管網(wǎng)滅火系統(tǒng),設(shè)計(jì)濃度為7%.
2、排水
①由于本大樓主要用來(lái)辦公,生活污水量很小,與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)及業(yè)主進(jìn)行協(xié)商,本大樓排水不分流,糞便污水與生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政排水管網(wǎng)。
?、诒竟こ淘O(shè)置獨(dú)立的雨水系統(tǒng),排入市政雨水管網(wǎng)。
③廚房排水單獨(dú)設(shè)置,集流后進(jìn)入隔油、氣浮池處理,再排入市政排水管網(wǎng)。
3、幾點(diǎn)體會(huì)
?、傧浪厝莘e問(wèn)題廣州地區(qū)一般只貯存室內(nèi)消防用水量,在計(jì)算消防水池消防補(bǔ)水時(shí)不能只按照市政進(jìn)水管當(dāng)v=1.5m/s時(shí)的過(guò)水能力計(jì)算,而應(yīng)減去其室外消火栓用水量。如DN200mm,當(dāng)v=1.5m/s時(shí),Q=46 L/s,該工程室外消火栓用水量為30L/s,則3h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量為[(46-30)×3600×3]÷1000=172.8m3,因此要充分體會(huì)新規(guī)范的內(nèi)涵。
?、谑彝庀鹚ㄔO(shè)置問(wèn)題根據(jù)《高規(guī)》7.3.6“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按本規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定,每個(gè)消火栓的用水量均為10~15L/s”,以及其條文說(shuō)明,本工程的室外消火栓個(gè)數(shù)應(yīng)為8個(gè),但與當(dāng)?shù)刈詠?lái)水公司協(xié)調(diào)時(shí),建筑物40m內(nèi)有足夠的消火栓,因此不用設(shè)室外消火栓環(huán)網(wǎng),既符合《高規(guī)》要求,也不會(huì)造成浪費(fèi),重復(fù)投資。
?、鬯梅?jī)?nèi)吸水管當(dāng)生活消防水池合用時(shí),超過(guò)500m3必須分成兩格,這就給水泵吸水帶來(lái)一定的困難。根據(jù)《高規(guī)》7.5.4“一組消防水泵,吸水管不應(yīng)少于兩條,當(dāng)其中一條損壞或檢修時(shí),其余吸水管應(yīng)仍能通過(guò)全部水量”,設(shè)計(jì)中采用水池連通管吸水,水池設(shè)兩條吸水管則符合規(guī)范要求。?
?、艿叵萝?chē)庫(kù)消火栓、噴淋的設(shè)計(jì)地下車(chē)庫(kù)體積較大,消火栓一般掛在柱子上或邊墻上,而汽車(chē)位一般較密,如果不考慮汽車(chē)位的位置而設(shè)消火栓,就會(huì)出現(xiàn)消火栓在汽車(chē)位的后面,導(dǎo)致出現(xiàn)看不見(jiàn)或即使看得見(jiàn)也取不到消防水帶和水槍滅火的現(xiàn)象。因此地下車(chē)庫(kù)設(shè)消火栓時(shí),應(yīng)考慮汽車(chē)位的位置。
地下車(chē)庫(kù)因?yàn)椴话惭b吊頂,設(shè)計(jì)噴頭時(shí)不應(yīng)只按3.6m間距布置噴頭,而應(yīng)考慮梁的位置,結(jié)合結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)使噴頭布置符合規(guī)范要求。
?、葜虚g水箱給水管進(jìn)口設(shè)水錘消除器24層中間轉(zhuǎn)輸水箱的給水管進(jìn)口揚(yáng)程達(dá)到1200kPa,由于垂直高差較大,管路開(kāi)停頻繁,容易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象,管道將發(fā)生劇烈振動(dòng)和較大的聲響。該工程不僅在水泵出口設(shè)置了水錘消除器,還在24層水箱進(jìn)水管上設(shè)置了兩個(gè)水錘消除器。
⑥衛(wèi)生間設(shè)置超高層辦公樓內(nèi)衛(wèi)生間要求較高,給水管要求采用暗裝,而衛(wèi)生間四周為剪力墻,土建在剪力墻上預(yù)埋管槽有困難。考慮給水管走在下一層的天花板上,每個(gè)衛(wèi)生器具的支管通過(guò)樓板往上接,實(shí)踐證明此安裝方法方便、實(shí)用。
?、吲潘芡夤茉O(shè)置本工程主樓每根排水管均獨(dú)立設(shè)置專(zhuān)用通氣立管,通氣立管管徑與污水立管管徑相同,每隔兩層設(shè)置結(jié)合通氣管。由于立管高度大于20層,據(jù)規(guī)范,最低兩層(首、2層)衛(wèi)生間采用單獨(dú)出戶(hù),以保證最低兩層衛(wèi)生間使用不受影響。
?、嘤晁到y(tǒng)設(shè)置本工程雨水排除天面采用雨水斗進(jìn)行有組織地收集,并考慮到高層建筑的立面雨水按1/2立面面積折算為集雨面積計(jì)算雨水量進(jìn)行雨水排除。本工程地下室的頂板是首層室外地面,且面積較大,該處的雨水排除經(jīng)與建筑、結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào),主要考慮到車(chē)庫(kù)的凈空較低,幾個(gè)方案綜合比較,最后采用地下室頂板結(jié)構(gòu)找坡的形式進(jìn)行雨水排除,排入市政雨水井。這樣不在地下室吊裝雨水管既保證了車(chē)庫(kù)的凈空,又不會(huì)因?yàn)橛晁返臐B漏而影響車(chē)庫(kù)的使用。
?、峒撐郾玫脑O(shè)置地下停車(chē)庫(kù)低于室外地面,其污水不能自流排入市政排水管網(wǎng),在地下3層設(shè)置集水井,地下1、2層排水自流至地下3層集水井,通過(guò)潛污泵提升至室外。潛污泵流量的選用考慮到:
(1)地下停車(chē)庫(kù)洗地排水量Q1;
(2)車(chē)道出入口處的雨水量Q2;
(3)火災(zāi)消防用水的排水量Q3.對(duì)于與車(chē)道出入口集水溝相連的集水井,其排水量取Q2與Q3中的大者,泵房集水井考慮消防試泵時(shí)的排水量,其潛污泵的流量應(yīng)滿(mǎn)足消防試泵的要求,其余集水井取Q3.而Q1不與Q2及Q3同時(shí)發(fā)生,且其值較小,可略去不計(jì)。
每個(gè)集水井均設(shè)置兩臺(tái)潛污泵,電氣均考慮兩臺(tái)同時(shí)工作,平時(shí)一臺(tái)工作。如果最高水位持續(xù)5min,則兩臺(tái)泵同時(shí)工作,以便及時(shí)排除地下室積水。
?、夤懿慕o水管材:由于鍍鋅鋼管腐蝕較嚴(yán)重,現(xiàn)采用鋼塑復(fù)合管,既保證水質(zhì)又能延長(zhǎng)給水管壽命。供水主管承受很大壓力,采用無(wú)縫鋼管,法蘭連接。
排水管材:普通高層建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水鑄鐵管,超高層建筑因較高故排水鑄鐵管接口不實(shí),容易造成底層水壓過(guò)大而漏水等現(xiàn)象。本工程污水、雨水管材均采用給水鑄鐵管,并且考慮到建筑太高,立管上隔幾層設(shè)置消能裝置。
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