浅析高层建筑给排水设计要点

2015-04-16袁凯

建材与装饰 2015年34期

关键词：可靠性消防建筑

袁凯

（同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司南昌分院江西南昌 330000）

浅析高层建筑给排水设计要点

袁凯

（同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司南昌分院江西南昌 330000）

随着我国城市高层建筑的结构形式不断变化，以及社会经济的快速发展，建筑给排水设计变得越来越重要。本文就主要针对高层建筑给排水设计进行探讨，并提出了相关的设计控制措施。为保障广大群众的生命财产安全尽微薄之力。

高层建筑；给排水设计；要点分析

引言

随着我国社会经济的快速发展和信息技术的不断进步，在高层建筑给排水设计中，必须要根据建筑工程的实际情况，综合考虑建筑功能、建筑设备建筑材料以及建筑高度等，在可靠性、安全性、可维护性、施工的可能性以及节能性等基础上，进行给排水设计，促使其能够发挥出最大作用，从而推动我国超高层建筑的发展，提高其经济效益。

1　高层给排水工程特点

因为我国人口密集，城市化进程又进一步加快，高层建筑成为了广大城市建筑中的独特风景。在高层建筑中，群众的安全是被建筑商和国家放在首要的问题。给排水工程的主要作用就是保障建筑物能够获得所需要的水量和消防栓能够获得所需要的水压。这也造成了高层建筑给排水系统可靠性要求高、静水压力大、管道机械强度高的特点。从功能上来说，根据实际火灾用水量的统计，每个建筑依据使用功能和建筑高度来确定用水量的标准，比如说。99m的建筑室内和室外消防用水量分别是40L/s和30L/s。给排水系统还要保障每个消防栓能达到灭火所需要的水压，比如在采用20m长的DN65衬胶水袋，口径为19mm的水枪时，保证消防栓出水为5L/s就需要水压力均达到18.71m H2O[1]。高层建筑火灾隐患较多，一旦发生救火十分困难，所以要保证系统具有一定的可靠性，在使用过程中，需要相当程度的水压才能够保障用水量和对火灾现场的覆盖，这就要求能够支撑极大的水压。最后，在使用的过程中或者是在排水的过程中，都会对管道产生极大的内部压力，需要管道具有一定的抗压能力。

整体对于高层建筑给排水系统的要求就是：无故障性、耐久性、宜修性。无故障性就是要求整个系统要零故障率，在发生火灾时或是在平时中不出现故障；耐久性就是指在一定的使用时间内设备不会出现氧化、腐蚀等老化问题；宜修性是指万一发生了故障，或者是对零件进行更新，要在短时间内能够有效修理并能投入使用。

2　高层建筑给排水工程设计

2.1高层建筑给排水系统设计存在的问题

①在思维习惯上，设计人员没能把高层建筑的及排水系统与低层的区分开来，没有进行正确的改进，给给排水的使用造成了一些安全隐患；②实际施工中，对于管网的试压工作进行不彻底。在建筑施工中，对于消防给水管试压有着明确的规定，要求严格按照试压标准，并进行严密性的测试。通过调查，实际施工中很多工程往往只做了防漏的检修，强度试验和严密性的实验达不到国家规定的标准；在减压阀的设计上，减压阀的型号多种多样，选用不得当就会对系统的稳定性和安全性造成影响。

2.2高层建筑消防给排水工程的设计思路

高层建筑的消防给排水设计并不是孤立的，是与其他系统相互交替的，与建筑学、建筑结构、建筑供暖、电气、燃气等共同构成了建筑物整体。作为给排水的设计人员：①应该明确，设计的系统在当时技术条件下是无可替代的，也就是说要达到设计的最优化[2]。在设计这套系统的时候要考虑到这是一个整体工程，消防给排水系统不是孤立的，要与建筑、结构、电气、等共同配合完成；②作为设计人员，要以业主的需求和安全为导向，这要求我们在设计的时候要尽力收集相关的数据听取业主的要求，同时，也要兼顾社会效益。当前节能减排正在我国进行，我们要在环保和资金方面有所考虑。

2.3高层建筑消防给排水工程的设计步骤

在拿到设计的任务书后，要在先期全面分析需要解决的问题，在制定好设计目标后，就要进行方案的设计。给排水系统有很多部分组成，不仅要把每一个部分做到最优，还要在整体上的最优化。我国建设工程程序主要分为以下阶段：项目建议书；可行性研究；设计文件，包括方案设计、初步设计、施工图的设计；建设准备；建设实施；竣工验收和评估。给排水的设计需要与其他各部门进行配合，在具体工作中，往往因为沟通不好或者是配合不完善出现返工的问题，这需要我们引以为戒；最后，我们还要对时间和管理进行优化，在最短时间内做到最优的工程。

在进行设计时，我们首先要对系统的可靠性进行研究，只有安全可靠的设计才能保障业主的生命财产安全。在这一方面：①排水系统的零件构成和选材。包括设备、管材、阀门等的选用，通过串联可靠性模型和复合可靠性模型进行全面的分析；②对于系统整体结构的可靠性分析。不同的系统在设计时侧重点就有所不同，串联系统的整体可靠性是小于各单元的可靠度的，并且，组成部件越多可靠性就会越小。并联系统的整体可靠性要大于各部分的可靠性，在实际运用中，我们要根据具体情况，结合其部门和系统进行可靠性的研究。

在管材的选用方面，虽然只占建筑总投入的3%左右，可是一旦出现问题，造成的损失将是投入的10～30倍。所以一定要选择具有省级政府卫生部门颁发的生产许可证，并且符合中国工程建设标准化协会所设定的标准。管材的供货商也应该具有相应的技术支持能力。水泵的选用也和管材同一标准。供水系统方面，主要包括水力和水质两方面。在高层建筑中，二次供水系统的运用给水带来了二次污染的可能性，在设计过程中，设计人员要具体有一定程度的卫生意识，保证业主居民的安全用水。要注意，生活水箱不能和消防水箱进行混用，水箱的大小和储水量要与居民用水量匹配，不能因停留时间过长导致细菌的滋生。

2.3.1给水系统的设计

在火灾发生时，根据武汉、上海、株洲等地的统计，火灾救火失利有81.5%的原因是缺乏消防用水，所以，我们一定要对给水系统的设计有所重视。给水系统的功能是保证建筑的足量、安全的用水。目前我国高层建筑常用的给水系统有以下几种：

（1）水源→水池→加压泵→高位水箱→用户；

（2）水源→水池→加压泵→气压罐→用户；

（3）水源→水池→变频调速加压泵→用户；

（4）水源→二次供水前置装备→全流量高效变频调速给水设备→用户。

高层建筑中，为了节省资源，地下室和下面几层可以直接用市政管网的资用水头。在其余的楼层，国家规定，建筑不超过100m的使用垂直分区并联供水；超过100m的，采用垂直串联的供水方式[3]。

2.3.2排水系统

排水就是保证建筑内部的粪便污水、洗浴废水等能够排出通畅，不发生堵塞，且能防止卫生器具受到破坏而影响室内的卫生环境。室内排水系统分为污、废分流制和污废合流制，具体设计要看城市制度。北京和深圳等城市采用的是分流制，大连等城市采用的是合流制。在进行设计时，主要考虑通气管的设计，对污水中的气体进行逸散，防止系统中出现水封的负压虹吸和正压喷溅现象，保障空气的循环。另外，雨水的排水系统也非常重要，可以选用重力流雨系统或者是在暴雨频发区用渗排结合的排水系统。

2.3.3消防系统

消防系统的主要租用就是保障人民的生命财产安全，所以在设计中至关重要。不同于生活给水系统，消防系统的灭火性能设计更加的重要，主要考虑的是及时、自动灭火。要依据安全、可靠、适用、经济的原则对消防系统进行设计。不超过100m的高层建筑可以采用不分区给水方式，超过100m的高层建筑要采用并联加压给水方式。在报警阀方面，要运行良好，接通报警水流后，驱动水利警铃和压力开关进行报警。湿式系统和预作用系统可以控制的喷头数分别是800只和500只。