關于高層建筑給排水與消防給水系統(tǒng)設計的探討

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摘要：在高層建筑給排水以及消防給水的設計過程中，針對消防系統(tǒng)設計方面，分別介紹消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋滅火系統(tǒng)等在各種規(guī)范及技術措施要求的不盡相同或是設計過程容易忽視的問題以及給排水設計中值得注意的若干地方，提出自己的見解和注意事項。

小清新：高層建筑    給排水    消防給水    設計 一、高層民用建筑消火栓給水系統(tǒng) 1.建筑高度與系統(tǒng)類型     (1)建筑高度小于50m消火栓系統(tǒng)不分。區(qū),2臺消防泵(1用1備),上下成水平環(huán)管。如有困難(長條形建筑),也可采用縱向環(huán)管代替上下水平環(huán)管。(2)建筑高度大于50m且小于100m(分高低兩區(qū))。①高低區(qū)各用2臺消防泵、低區(qū)采用比例式減壓閥的方式。優(yōu)點是:任一區(qū)系統(tǒng)維修時另一區(qū)系統(tǒng)能正常工作,采用比例式減壓閥則可免除低區(qū)消防水箱,當分界面發(fā)生火災時,高低區(qū)消防泵同時啟動,兩個系統(tǒng)均能在設計工況下運行;缺點是:消防泵多,占地大,電負荷安裝容量大。②高、低區(qū)合用2臺雙出口消防泵、低區(qū)采用比例式減壓閥的方式。此系統(tǒng)的優(yōu)點是:消防泵數量少、占地也小、電負荷安裝容量小;缺點是:高、低區(qū)共用部分(如水泵)多,當該部分發(fā)生故障或維修時,高、低區(qū)消火栓給水系統(tǒng)均不能正常工作;當分界面發(fā)生火災時,雙出口消防泵揚程會發(fā)生變動,高區(qū)將超過銘牌揚程,低區(qū)則會低于銘牌揚程,設計中要注意這一點并采取相應的有效措施,并選用優(yōu)質泵及閥門等來提高系統(tǒng)的安全可靠性。③低區(qū)采用消防減壓水箱的方式。采用此系統(tǒng)時,低區(qū)消防減壓水箱首先要求能方便設置,容量宜為10m3,并配有可靠的水位控制閥,作溢流報警和超低水位報警,運行狀況在消防控制中心能監(jiān)視和遙控。采用消防減壓水箱與比例式減壓閥相比,其優(yōu)點是:供水安全性好,當屋頂消防水箱清洗或其他原因停用時,僅高區(qū)系統(tǒng)不能正常工作,但低區(qū)系統(tǒng)仍能正常工作。缺點是:該水箱占地大,有的工程難以布置,該水箱以下3層的消火栓只能由高區(qū)供水,造成高低區(qū)消防立管重復占地的現象。(3)建筑高度超過 100m建筑高度超過100m,一般分 3個或 4個區(qū)。如高、中、低 3個消火栓給水系統(tǒng),低區(qū)下面幾層可直接采用減壓穩(wěn)壓式消火栓,各區(qū)獨立,即共配6臺消防泵(2臺一級、1用1備),各區(qū)均上下成水平環(huán)管,各自設消防水泵接合器。當建筑高度超過當地消防車水泵的供水揚程時,其超過部分應獨立設消防水泵接合器,該部分可采用水泵串聯(lián)方式解決,系統(tǒng)復雜些,在設計中應注意;當建筑高度超過250m時,應提交國家消防主管部門專題研究論證后,依據審批意見作具體設計。 二、 居住小區(qū)2種加壓供水方式的分析和比較     市政水壓不能滿足整個小區(qū)的生活、消防、自噴供水的水壓要求時,宜采用小區(qū)集中加壓方式。此時小區(qū)盡量采用2路進水(或準 2路進水 )方式 ,市政給水管在小區(qū)成環(huán)狀管,并布置室外消火栓,由市政水壓供室外消防用水、小區(qū)低區(qū)生活用水和集中加壓泵房水池進水。  1、集中加壓泵房、水池方式     這種方式水池較大,高壓生活供水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)一般彼此獨立,各設泵組及其穩(wěn)壓供水設備。其中高區(qū)生活供水系統(tǒng)宜采用變頻調速供水設備,消火栓給水系統(tǒng)設2臺消防泵,1用1備 ,并配氣壓給水設備穩(wěn)壓 ,由各單體內消火栓箱水泵啟動按鈕啟動,室外消火栓給水管應為環(huán)管,2臺消防泵分別接入環(huán)管。自動噴水滅火系統(tǒng)由2臺自噴泵(1用1備)和1套氣壓供水設備組成,滅火時間為1h,室外管網可為枝狀 ,自噴泵的啟動由每個建筑的濕式報警閥上的壓力信號控制啟動,1h后自動停泵。采用本方式時,消防泵、自噴泵及其中穩(wěn)壓供水設備均為2路供電。 2、高位水塔集中供水方式     這種方式只需在水塔下面設1個小水池和2臺給水泵(1用1備),該水泵流量應大于小區(qū)高區(qū)生活給水系統(tǒng)最大小時用水量。高區(qū)生活給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自噴系統(tǒng)在室外可以合并共用,但在每單體接入各系統(tǒng)時應分別安裝管道倒流防止器,并在其后接水泵接合器。 3、分析比較     兩種加壓供水方式均為單體內消火栓給水系統(tǒng)、自動噴/水滅火系統(tǒng)分別接水泵接合器,消防車加壓僅對該單體相應系統(tǒng)加壓。室外管網與室內系統(tǒng)接口處均應安裝管道倒流防止器。集中加壓泵房供水方式的優(yōu)點是:該泵房可布置在地下,對小區(qū)來說較為美觀,也方便施工和管理,工期短。缺點是:為臨時高壓系統(tǒng),要設屋頂水箱;高位水塔供水方式的優(yōu)點是:為常高壓系統(tǒng)、消防安全性高,室外管網簡單,無需備用發(fā)電機。該方式可避開因變頻器和消防泵的質量問題而產生的嚴重危害,當該小區(qū)有山或只有一棟較高的建筑時,更為合適。 三、室內消火栓設置問題     對于高層居住建筑,不論是單元式還是塔式,為了控制公攤面積,公共部分面積都很小,消火栓的設置位置很難找,業(yè)主和建筑專業(yè)都不希望設置很多消火栓，這個問題就表現的尤為突出，特別是一梯兩戶的住宅,如果消防電梯前室消火栓不能計入本樓層消火栓數量,就至少要找兩處位置設置消火栓,不設雙栓時要找三處位置。 這對設計來說是相當困難的。 必須要解決的就是消防電梯前室消火栓能否計入本樓層消火栓數量。 筆者在設計中，對于高層居住建筑設計時，一般把此消防電梯前室消火栓計入本層室內消火栓總數， 而對于高層公共建筑，通常將其視為消防電梯間前室專用，而不計入本層室內消火栓總數。 消防電梯前室消火栓能否計入本樓層消火栓數量。 對于此問題,希望規(guī)范下次修訂時能有明確的規(guī)定,使設計人員有一個統(tǒng)一的標準。 四、高層建筑自動噴水滅火系統(tǒng)設計     1、報警閥的進出口 ，均應設置信號閥 ，出口設置信號閥或帶鎖具的閥門，目的是為了防止誤操作。 報警閥組中水力警鈴設置在何處，設計中應交代清楚，避免施工方誤解。     2、高層建筑部分層自噴配水管入口應按要求減壓《自噴規(guī)范》規(guī)定：“管道直徑應經水力計算確定 。 配水管道的布置，應使配水管入口的壓力均衡。 輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于 0.4MPa。 筆者在近幾次設計中計算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3MPa（最不利噴頭工作壓力按 0.05MPa 計 ），由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于 0.4MPa。 因而在設計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事， 應該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程， 并在此基礎上校核底部幾層配水管入口處壓力。 對于高層建筑，在滿足最頂層水壓時，往往底部幾層需要減壓。 結語： 當前城市建筑日益向著大型化、多功能化、高層化、地下化發(fā)展,由于這些建筑存在人員密集、結構復雜、疏散困難、可燃物裝修多等共性,一旦發(fā)生火災,將給國家財產人民生命帶來巨大損失。 為了確保建筑消防設施能有效的控制和撲滅火災,作為建設設計人員,應該及時學習新規(guī)范,及時了解給水排水新動態(tài),共同提高設計質量,如有不妥之處,歡迎批評指正。文章來源——海內論壇:www.hnlt.org 參考文獻： [1]張 亮.建筑給排水設計經驗總結[J].科技資訊.2010,20:92.   [2]趙青華.關于高層民用建筑消防設計與實踐問題研究[J].中國水運.2008,05:184-185.   [3]趙思睿.高層民用建筑消防設計中應注意的幾個問題探討[J].科技傳播.2010,11:39-40.   [4]周克紅，馬 林.高層民用建筑消防設計中的體會[J].科技向導.2010,24:238-239.