時間:2023-07-10 17:33:28
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇超高層建筑給排水設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】超高層建筑,排水設計,消防設計,管材
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A
一.前言
隨著改革開放的深入,城市化進程的加快,興建了眾多的超高層建筑。由于管理的力度不夠,相關細節不重視,導致超高層建筑往往存在各種質量缺陷,而給排水系統尤其突出,這不僅浪費了大量的人力,物力,嚴重影響給排水工程施工質量和使用功能,給人民帶來很大的隱患。
二.工程概述
某超高層建筑大樓高132.00m,屬一類超高層建筑綜合商用大樓。本樓地上五十一層,地下兩層,另一至四層為商業和辦公裙房,五層至三十層為塔樓,辦公之用。在本大樓旁市政道路敷設有市政給水、污水及雨水干管,可供本大樓接口,且市政給水管最不利供水壓力為 0.26MPa。
三.給水管材的選用
傳統的給水管材一般采用鍍鋅鋼管,由于鍍鋅鋼管容易腐蝕生銹,使用壽命短,用于輸送生活用水不能滿足水質衛生標準等缺點,建設部正大力推廣塑料給水管的應用。許多地方已明文規定:禁止設計使用鍍鋅鋼管,推廣使用塑料給水管。塑料給水管與金屬給水管道相比,具有重量輕,耐壓強度好,輸送液體阻力小,耐化學腐蝕性強,安裝方便,省鋼節能,使用壽命長等特點。給水用塑料管道主要有:硬聚氯乙烯(PVC-U)、高密度聚乙烯(HDPE)、交聯聚乙烯(PEX)、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)、聚丁烯(PB)、鋁塑復合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)和鋼塑復合管等。
管材的選擇是經濟技術的比較過程,技術應從壓力、溫度、使用環境、安裝方法等方面進行考慮,同時結合業主的要求和住宅的檔次,進行經濟技術綜合考慮后確定。以上所塑料給水管材都可作為住宅生活給水管材。經濟適用房和解困房主要面對廣大中低收入居民,可選用衛生級硬硬聚氯乙烯(PVC-U)作為給水管,以降低造價;中高檔商品房可用鋁塑復合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)或其他塑料給水管材作為給水管。住宅配水點的溫度不超過600攝氏度,因此上述管材中除硬聚氯乙烯(PVC-U)和鋁塑復合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)外,大多可作為住宅的熱水管道。
四、給水系統設計
1.水源
本大樓全部生活用水取自市政給水管網。從市政主管開兩條DN200的引入管接入本大樓。本大樓生活用水、消防用水分別設水表計量。消防水表后采用DN150的給水管在本大樓室外形成環網。
2.生活給水系統
(1)地下室及1 層給水均由市政直供。
(2)北樓其余樓層的給水系統豎向分區為四個區: 2層~6層為一區,7層~17層為二區,18層~33層為三區,34層~53層為四區;一區采用變頻供水,其余區域采用低位水箱—水泵—高位水箱供水方式,并按規范要求靜壓不超過0.35MPa 設置減壓閥。
3.冷卻塔補水系統
冷卻塔補水由地下4 層生活消防泵房內變頻泵供給,Q =50 m3/h,H = 60m。
4.供水設備設置 地下二層水泵房內設食品級不銹鋼生活儲水箱兩座及Ⅱ區變頻調速供水設備一套。Ⅱ區變頻調速供水設備同時為設置于地下二層的直飲水制備機房內的直飲水制取設備提供原水。生活水箱有效容積按需要二次加壓生活日用水量的25%確定。十五層水泵房內設食品級不銹鋼生活轉輸水箱一座。屋面水箱間設食品級不銹鋼生活水箱一座,供Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區生活用水,容積按Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區樓層最大時用水量Qh的50%確定。
5.水泵選型給水Ⅱ區選用變頻調速供水設備一套,配用水泵CRI32-11-2型三臺,配備500L 氣壓罐一臺。
五、排水系統設計
1.生活排水系統設計
(1)本樓采用污、廢水分流制排放。
(2)所有污廢水經室外污水檢查井后排至市政污水管網。
(3)本樓排水采用專用通氣立管通氣排水; 立管設置檢查口。
(4)洗衣房排水及鍋爐房排水設置降溫池。
2.雨水系統設計
(1)裙房屋面雨水采用虹吸排水系統,需滿足50年重現期雨水排水要求。
(2)主屋面雨水采用重力流排水,屋面雨水排水系統考慮溢流,滿足50年重現期雨水排水要求。
3.消防給水系統設計 本樓建筑高度 H=132.00m,H>100m,屬一類超高層建筑。本設計按一類超高層綜合樓消防要求配置消防設施。根據本工程的性質及火災危險性,根據相關規范,本工程主要設置以下消防系統:消火栓系統;自動噴淋系統;氣體滅火系統;建筑滅火器;水噴霧滅火系統;標準型大空間智能滅火裝置。 具體設置部位為:全樓設置消火栓系統、自動噴淋系統和建筑滅火器,變配電房設置氣體滅火系統,發電機房設置水噴霧滅火系統,三層以上通高的中庭設置標準型大空間智能滅火裝置。
4.自動噴水滅火系統
(1)本樓地下室及主樓均設自動噴水滅火系統,主樓為中危險Ⅰ級,噴水強度為6L/(min·m2)、作用面積為160m2。1 層門廳采用大空間自動水滅火裝置,用水量取10L/s。地下汽車庫采用泡沫—水噴淋系統,噴水強度為6.5L/(min·m2) 、作用面積為465m2,噴淋用水量取100 L/s。水噴淋系統的火災延續時間按1h考慮。
(2)噴淋系統豎向分為兩個區,-3層~28層為低區,29層~54層為高區,每區設一套噴淋加壓水泵,一用一備。水源來自地下2層消防蓄水池,高區設置消防轉輸水箱。火災初期用水由屋頂水箱供給。
(3)地下車庫設置泡沫噴淋為一個系統,地下1層及其以上設自動噴水系統,噴淋供水管由消防泵房內的噴淋泵供給,報警閥間設濕式報警閥,水箱間內的消防、噴淋穩壓設備維持平時壓力。地下車庫一夾層車道出入口處的防火分區設置預作用自動滅火系統,并應按要求設置電動閥和快速排氣閥。
(4)44F~49F噴淋管上設置60mm孔板,29F~34F噴淋管上設置55mm 孔板,8F~16F噴淋管上設置50mm孔板。
(5)噴頭溫度采用68℃,廚房部分采用93℃。有吊頂的房間均采用DN15裝飾型閉式玻璃球噴頭,無吊頂房間及地下室均采用DN15直立型K =80閉式玻璃球噴頭(朝上安裝)。客房及辦公間內設置邊墻型閉式噴頭,K=115。直立型噴頭濺水盤距頂板不小于75mm,不大于150mm。
(6)室外設地上式水泵接合器,與自動噴水泵出水管相連,并設各系統區分的標志。
5.建筑滅火器配置
本工程各層均設置滅火器系統,本建筑屬嚴重危險級,火災種類為A 類,局部為C 類或帶電火災,地下車庫按B 類中危險級考慮,采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器滅火,且滅火器均附設在消防箱內。地下室消火栓箱間距大于12m,按保護距離不大于12m增設滅火器。地上消火栓箱間距大于15m,按保護距離不大于15m增設滅火器。樓層每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號為:MF/ABC5,每具5kg,地下車庫每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。局部增加放置滅火器箱,箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號均為MF/ABC5,每具5kg,充裝方式為儲壓式。高低壓變配電室設置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
六.結束語
相對于其他民用建筑,超高層建筑對給排水河消防系統設計的安全性及可靠性要求更高,設計者通過設計和施工中遇到的問題,并且充分理解規范的要求,根據所設計的建筑物的特點不斷總結和完善設計技術和方法,達到設計安全、合理和經濟的目的.給排水設計沒有一成不變的模式,都是在實踐中不斷地摸索,吸收新技術、新方法來完善設計, 也應以安全簡潔高效為繼續努力的方向。
參考文獻:
[1] GB50045-95 建筑給水排水設計規范[S].2009.
關鍵詞:超高層建筑,給排水設計,消防設計
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A 文章編號:
1 概況
本工程總建筑面積約26萬m2 ,其中地上建筑面積19.4萬m2,地下建筑面積6.7萬m2。建筑層數北樓為地上54層,南樓為地上36層,建筑高度南樓180.4 m(36層頂結構連梁高度) ,北樓203.55 m。地下共6層,地下6層為人防,地下2層~5層為車庫,地上1層~ 7層為裙房。塔樓部分以北樓為例,其中7層,22層,38層為避難層。8層~33層為辦公層,35層~53層為酒店層。下面以北樓為例介紹一下該項目建筑給排水及消防系統設計。
2 給水系統設計
2.1 水源
由市政給水管網引入兩根DN250 的給水管道,管道供水壓力為0.35MPa,給水管道進入紅線后設生活用水水表。
2.2 生活給水系統
1) 地下室及1 層給水均由市政直供。
2) 北樓其余樓層的給水系統豎向分區為四個區: 2層~6層為一區,7層~17層為二區,18層~33層為三區,34層~53層為四區;一區采用變頻供水,其余區域采用低位水箱—水泵—高位水箱供水方式,并按規范要求靜壓不超過0.35MPa 設置減壓閥。
2.3 冷卻塔補水系統
冷卻塔補水由地下4 層生活消防泵房內變頻泵供給,Q =50 m3/h,H = 60m。
3 生活排水系統設計
1) 本樓采用污、廢水分流制排放。
2) 所有污廢水經室外污水檢查井后排至市政污水管網。
3) 本樓排水采用專用通氣立管通氣排水; 立管設置檢查口。
4) 洗衣房排水及鍋爐房排水設置降溫池。
4 雨水系統設計
1) 裙房屋面雨水采用虹吸排水系統,需滿足50年重現期雨水排水要求。
2) 主屋面雨水采用重力流排水,屋面雨水排水系統考慮溢流,滿足50年重現期雨水排水要求。
5 消防給水系統設計
樓建筑高度約為203.55m,按一類高層建筑進行消防給水設計。火災延續時間按3h。消防初期水量18m3,儲存在本工程北樓屋面消防水箱間內。地下室消防水池內儲存3h室內消防用水及1h噴淋用水850m3。
1) 本工程室外消防給水水量為30L/s,室外消防給水管網在建筑紅線內形成環狀,室外消火栓沿消防車道布置,其保護半徑不大于150m,間距不大于120m,并保證室內消防水泵結合器40m范圍內有室外消火栓。
2) 本建筑室內消防系統采用臨時高壓制,豎向分為兩個區,-6層~21層為低區,22層~54層為高區,每區設一套消火栓加壓水泵,一用一備,超壓部分(-3F~2F,7F~16F,22F~29F,35F~52F)設減壓穩壓消火栓。低區泵房內設置消防水池,高區于38層避難層設置消防轉輸水箱,水箱有效容積為110m3。
3) 室外設地上式消防水泵接合器與室內消火栓給水管網相連。
6 自動噴水滅火系統
1) 本樓地下室及主樓均設自動噴水滅火系統,主樓為中危險Ⅰ級,噴水強度為6L/(min·m2)、作用面積為160m2。1 層門廳采用大空間自動水滅火裝置,用水量取10L/s。地下汽車庫采用泡沫—水噴淋系統,噴水強度為6.5L/(min·m2) 、作用面積為465m2,噴淋用水量取100 L/s。水噴淋系統的火災延續時間按1h考慮。
2) 噴淋系統豎向分為兩個區,-3層~28層為低區,29層~54層為高區,每區設一套噴淋加壓水泵,一用一備。水源來自地下2層消防蓄水池,高區設置消防轉輸水箱。火災初期用水由屋頂水箱供給。
3) 地下車庫設置泡沫噴淋為一個系統,地下1層及其以上設自動噴水系統,噴淋供水管由消防泵房內的噴淋泵供給,報警閥間設濕式報警閥,水箱間內的消防、噴淋穩壓設備維持平時壓力。地下車庫一夾層車道出入口處的防火分區設置預作用自動滅火系統,并應按要求設置電動閥和快速排氣閥。
4) 44F~49F噴淋管上設置60mm孔板,29F~34F噴淋管上設置55mm 孔板,8F~16F噴淋管上設置50mm孔板。
5) 噴頭溫度采用68℃,廚房部分采用93℃。有吊頂的房間均采用DN15裝飾型閉式玻璃球噴頭,無吊頂房間及地下室均采用DN15直立型K =80閉式玻璃球噴頭(朝上安裝)。客房及辦公間內設置邊墻型閉式噴頭,K=115。直立型噴頭濺水盤距頂板不小于75mm,不大于150mm。
6) 室外設地上式水泵接合器,與自動噴水泵出水管相連,并設各系統區分的標志。
7 建筑滅火器配置
本工程各層均設置滅火器系統,本建筑屬嚴重危險級,火災種類為A 類,局部為C 類或帶電火災,地下車庫按B 類中危險級考慮,采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器滅火,且滅火器均附設在消防箱內。地下室消火栓箱間距大于12m,按保護距離不大于12m增設滅火器。地上消火栓箱間距大于15m,按保護距離不大于15m增設滅火器。樓層每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號為:MF/ABC5,每具5kg,地下車庫每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。局部增加放置滅火器箱,箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號均為MF/ABC5,每具5kg,充裝方式為儲壓式。高低壓變配電室設置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
8 管材選擇
8.1 生活給水管
生活冷水、熱水管道采用內襯不銹鋼復合鋼管,DN100以下采用絲扣連接,DN100及以上采用卡箍連接。熱水管道采用銅管,焊接。管件采用與管材相同材質、公稱壓力不小于2.0MPa。
8.2 排水管道
1) 排水采用柔性接口排水鑄鐵管,采用法蘭承插A 型接口,順水進水三通,所有管件與管材成套供應。立管底部牢固支撐。
2) 與潛水排污泵連接的管道,除水泵出口采用一段橡膠夾布軟管外,均采用內涂塑鋼管,接口同給水管。
3) 虹吸雨水管管材和管件采用高密度聚乙烯管(HDPE)粘結。管材需滿足滿水試驗要求。管道公稱壓力1.00MPa,承受負壓能力不小于0.07MPa。
4) 水箱水池溢、泄水管均采用內外涂塑鋼管,接口同給水管。
8.3 消防給水管道
1) 消火栓給水管道采用熱浸鍍鋅焊接加厚鋼管,DN≤80絲扣連接,DN>80采用鍍鋅無縫鋼管,溝槽式卡箍連接,閥門及拆卸部位采用法蘭連接。管道公稱壓力為2.5MPa。
2) 自動噴水管采用內外熱鍍鋅焊接加厚鋼管,絲扣或溝槽式機械接口。管道公稱壓力為2.5MPa。
9 結語
本項目是一個以酒店、辦公為主的綜合性超高層建筑,筆者在該項目建筑給排水設計過程中總結了如下幾點:
1) 給水系統設計中,主要采用了水池—水泵—水箱—用戶的供水方式,此供水方式更加安全可靠,水壓恒定,關于水箱水質二次污染問題,本工程采用水箱自潔消毒裝置來處理水箱供水水質。
2) 排水系統設計中,塔樓排水立管高度在160m以上,污廢水在立管中流速過大引起立管中氣壓劇烈變化,導致立管底部正壓過大,橫支管處負壓過大,引起水封破壞,在22層、38層分別設置排水立管消能裝置。
關鍵字:高層建筑豎向分區耗熱量減壓閥
前言
華源大廈位于廣東省東莞市厚街鎮107國道邊,地勢較平坦,總建筑面積約124100m2,主樓高52層,地面以上高度182.60m,地下室共二層,地下二層為六級人防掩蔽所,平時用作停車場,地下一層主要用作空調機房及水池,裙樓下半地下層用作車庫,配電房。首層至六層為裙房,含大堂﹑廚房﹑餐廳﹑宴會廳﹑健身房﹑桑拿房﹑卡拉OK包房﹑會議室等綜合配套設施。主樓九至二十三層為辦公用房,二十五至五十一層為酒店客房,五十二層為特色餐廳,其中二十四﹑三十九層為避難層及設備用房。
1生活給水系統
1.1,室外給水系統
從107國道市政給水管引入一根DN200給水管,且在旁邊嘉華酒店引入一根DN200給水管形成兩路供水。市政水壓不低于0.20MPa,供水量可滿足本工程要求。在本建筑周圍設DN200環狀給水管,每隔100m左右設一室外地上式消火栓,共設4套,以供火災時消防車取用。室外給水管采用球墨給水鑄鐵管,柔性膠圈接口。
1.2,室內給水系統
(1)室內生活、消防給水系統分開設置。
(2)生活給水系統采用并聯與串聯相結合的給水方式,共分為七個壓力分區。一區:(直供區):地下二層至半地下層,由市政管網直供。本區考慮生活水箱,消防水池、中餐廳廚房等用水。二區:首層至八層,由地下一層水泵房內的變頻調速給水設備供給。本區考慮中餐包房、卡拉OK房、桑拿等用水。三區:九層至二十層,由設在二十四房避難房的中間水箱供給,九、十層支管減壓。本區考慮辦公用水。四區:二十一層至二十九層,由屋頂水箱經減少閥減壓后供給本區考慮部分辦公及部分客房用水。五區:三十層至三十八層,由屋頂水箱經減壓閥減壓后供給。本區考慮部分客房用水。六區:三十九層至四十六層,由屋頂水箱直接供給。本區考慮部分客房用水。七區:四十七至五十二層,由屋頂水箱經變頻調速給水設備加壓后供給。本區考慮部分客房及頂層餐廳用水。
(3)地下一層生活水箱有效容積225m3,二十四層避難層中間水箱有效容積30m3,屋頂生活水箱有效容積80m3。
(4)給水深度處理為改善水質,市政自來水進入地下室先經過石英砂壓力過濾器處理后進入生活用水箱,以去除自來水中的雜質。
(5)消毒設備選擇為防止生活用水二次污染,采用H2000-30型高效復合二氧化氯發生器一臺,用于生活給水消毒。
(6)管材及閥門生活給水管采用銅管,閥門采用銅閘閥及銅截止閥。
2生活熱水系統
熱水系統的供應對象為各客房衛生間的洗浴熱水、桑拿淋浴用水、辦公部分及公共部分的衛生熱水。為保證用水水壓的穩定與平衡,熱水系統的壓力分區與冷水系統完全相同。為使每個壓力分區的熱水系統能自成系統地獨立運行,水加熱器按壓力分區分組設置,在減壓分區的水加熱器前(冷水側)設減壓閥。所有壓力分區的管網圖式均為上行下給式機械全循環方式。水加熱器的熱媒采用蒸汽。
(1)耗熱量計算
采用衛生器具和其熱水用水量定額計算法計算。廚房用熱水溫度要求較高處,采用局部電加熱。
同時使用系數取0.7,熱水溫度40°C,冷水計算溫度10°C(地面水),浴缸1小時用水
量按300升計。
(2)管材及閥門
熱水管采用銅管,閥門采用銅閘閥及銅截止閥。
(3)飲用水
酒店客房免費提供瓶裝優質礦泉水,辦公層提供桶裝水。故本項目不做管道直飲水系統。
3消火栓給水系統
室外消防管網采用低壓制,呈環狀設置,共設四個地上式室外消火栓。室內消防系統共設8套地上式水泵接合器,其中接消火栓系統6套,接自動噴水系統2套。室內消火栓系統用水量40l/s,火災延續時間3小時。室內消火栓給水管網成環狀布置。豎向分為四個個區,每個區最低層消火栓口的靜水壓力不大于0.80MPa。消火栓口的出水壓力大于0.50MPa時,采用減壓穩壓消火栓。Ⅰ區:地下二層~八層Ⅱ區:九層~二十四層Ⅲ區:二十五層~三十七層Ⅳ區:四十層~五十二層Ⅰ、Ⅱ區為低區,設一組消防泵供水;Ⅲ、Ⅳ區高區,另設一組消防泵供水。Ⅰ、Ⅱ區和Ⅲ、Ⅳ區之間分別設置減壓閥減壓。
在地下一層設置消防水池。消防水池有效容積532m3,分為兩格。在52層屋頂設消防水箱,有效容積18m3。地下一層消防水泵房內設置消火栓加壓泵,高低區消防主泵均為三臺,兩用一備。發生火災時先啟動一臺消防泵,當供水壓力不能滿足要求時再啟動第二臺消防泵。在屋頂設備房設消防專用氣壓供水設備,以保證最高幾層消防管網的壓力。各層消火栓設置保證防護面積內任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達,充實水柱為13m。
4自動噴水滅火系統
本建筑的公共活動用房、走道、廚房、餐廳、客房、辦公室、庫房、地下車庫以及面積大于5m2的衛生間等處均設置自動噴水滅火系統;自動噴水滅火系統按中危險等級設計,其中車庫、廚房等按中危Ⅱ級,其它場所按中危Ⅰ級設計。中危Ⅰ級的設計流量為20.8l/s,中危Ⅱ級的設計流量為27.7l/s。自動噴水滅火系統豎向分為高、低兩個區;高低區各設兩臺噴淋泵供水,水泵為一用一備。高區:二十四層~五十二層低區:地下二層~二十三層自動噴水滅火系統接屋頂消防水箱,在屋頂設備房設穩壓裝置,噴淋系統低區設消防水泵接合器。
5其他滅火系統
5.1,氣體滅火系統
發電機房、鍋爐房采用高壓CO2氣體滅火系統滅火,設計與施工應委托專業消防工程公司完成。
5.2,滅火器的配置
本建筑火災危險等級除中餐廳廚房為嚴重危險級外,其它場所大部分為中危險級。主要火災種類為A類火災,廚房及地下車庫為A、B類火災,電氣設備用房為帶電類火災。按《建筑滅
火器配置設計規范》GBJ140-90(1997年版)要求,在本建筑內的公共場所、走道、宴會廳、廚房、地下車庫、機電設備用房等處均設置手提式干粉或二氧化碳滅火器,在地下車庫增設推車型泡沫滅火器。
6排水系統
6.1,生活排水系統
市政排水系統采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。
(1)地下室污水無法自流排出室外,采用潛污泵抽升排出。
(2)消防電梯機坑設容積不小于2m3的集水井,排水泵的流量取大于10L/s。
(3)廚房及餐廳污水單獨排至裙樓半地下層的污水處理間。
(4)主樓衛生間采用糞、污立管及專用通氣管的三管制排水方式。并在每個客房衛生間設器具通氣支管以改善排水條件,降低噪聲。糞便污水經化糞池預處理后與生活污水一起排入市政污水管網。
(5)餐廳廚房含油污水必須進行預處理后,方能排入市政下水道。
關鍵詞:高層建筑給排水系統 運用設計減壓措施
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
我國《民用建筑設計通則》(GB50352—2005)第3.1.2條對超高層建筑的定義做了明確規定:“建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。”對室內給水設計而言,100m的建筑高度并非劃分系統的絕對依據:高度不到卻接近100m的高層建筑與超高層建筑在給排水設計上是類似的;100m左右的超高層與200m或以上的超高層在給排水設計上則有很大不同。如《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045—95,2005年版,以下簡稱“高規”)第1.0.5條規定:“當高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設計采取的特殊防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題研究論證。”因此,超高層建筑給排水系統應根據建筑高度及建筑功能,并結合當前適用建筑材料的特性來確定。
1 系統選擇與分區
1.1 生活給水系統
《建筑給水排水設計規范》GB50015—2003,2009年版,以下簡稱“建規”)中第3.3.3~3.3.6條對建筑物內生活給水系統的豎向分區原則作了規定。超高層建筑的室內生活給水系統分區應當遵守其規定。
室內生活給水系統首先要區分不同性質的用水區域,分別設置給水加壓系統。超高層建筑可能是功能單一的住宅樓、辦公樓,也可能是含有多種功能的帶裙房的綜合樓建筑群。由于計費的需要,不同功能的用水區域,其給水系統也要互相獨立設置。根據所針對的場所,生活用水大致分為居民用水、行政事業用水、經營服務用水、特種行業用水等。劃分給水系統前應當了解當地供水部門的收費范圍和收費標準,根據不同的收費標準設置不同的給水系統。
其次確定各個給水系統的供水方式。“建規”第3.3.6條:“建筑高度超過100m的建筑,宜采用垂直串聯供水方式。”本條是對供水方式的原則性規定,對不同功能或多功能組合的超高層建筑,設計上要視具體情況具體分析,選擇最合理的供水方式或組合供水方式。
例1:某住宅區含3棟42層超高層純住宅樓,層高為3m,建筑高度為126m。生活給水分區如下:1區為-2~2層,由市政給水管網直接供水;2區為3~12層,由2區變頻泵組供水;3區為13~22層,由3區變頻泵組供水;4區為23~32層,由4區變頻泵組供水;5區為33~42層,由5區定速水泵加壓至屋頂水箱供水。
(1)選擇此種供水方式是考慮了以下幾個因素:
①變頻供水較屋頂水箱的供水方式衛生條件好,有條件的情況下優先采用,本工程在住宅100m以下的部分均采用變頻供水。
②對變頻供水泵組而言,高峰流量與低谷流量之差越小,水泵在高效區運行的時段就越長,對節能就越有利。在住宅項目中,供水泵組所負擔的戶數越多,流量就越趨于均勻,高峰流量與低谷流量之差就越小。
③供水泵組所負擔的住宅層數受給水器具的承壓能力的限制。“建規”第3.3.4條規定:“衛生器具給水配件所承受的最大工作壓力不得大于0.6MPa”。一個給水分區的最大層數n=(0.6-p)/h。式中:p為戶內支管最小接入水壓,p根據戶內支管的布置計算確定,一般為0.1~0.3 MPa;h為建筑層高。本工程n為10層。
④由于本工程未設設備層,因此不具備串聯給水方式實施條件。事實上超高層住宅項目大都沒有設置設備層。如何在沒有設備層的超高層建筑中采用串聯給水方式是一個尚待研究的課題。
⑤超過100m的樓層由于管道較長,壓力較大,保證供水的安全性和穩定性顯得尤為重要。采用高位水箱的供水方式在這方面無疑是占有優勢的。且定速水泵可以一直在高效區運行,如果供水區域不大,則在能耗方面與變頻方式供水差別很小。
例2:某辦公樓共48層,底下6層為商業用途的裙房,建筑高度193m,其中7層、22層、34層為避難層。
生活給水分區(不含裙房)如下:1區為-3~2層,由市政給水管網直接供水;2區為3~8層,由低區變頻泵減壓供水;3區為9~15層,由低區變頻泵減壓供水;4區為16~22層,由低區變頻泵直接供水;5區為23~28層,由中區變頻泵減壓供水;6區為29~34層,由中區變頻泵直接供水;7區為35~41層,由高區生活水箱減壓供水;8區為42~48層,由高區生活水箱直接供水。
(2)選擇此種供水方式是考慮了以下幾個因素:
①辦公建筑一般生活用水量較小,如果采用泵組過多,則前期投入過大,后期運行管理費用較高,不經濟。本工程2區、3區、5區均采用變頻泵組減壓供水。
②超過100m的樓層如果均由地下室泵房供水,管材、設備的耐壓等級比普通樓層提高,可靠性降低,勢必增加造價。在避難層設設備間將供水系統分為上、下兩個區可解決此問題。
③22層中間水箱作為中區及高區水泵的取水水箱,已經擔負了上區的調節和轉輸雙重功能。因此,16~22層沒有采用高位水箱供水,而是采用變頻供水的方式。
1.2 消防系統
1.2.1消火栓系統
超高層建筑的消火栓系統在絕大多數情況下只能采取臨時高壓給水系統的供水方式。“高規”第7.4.6.5條規定:“消火栓栓口的靜水壓力不應大于1.0 MPa,當大于1.0 MPa時,應采取分區給水系統。”超高層建筑消火栓系統分區均以此條為原則,一般采用水泵、減壓閥或減壓水箱進行分區。
直接用水泵來分區是指每個分區有各自專用的消防泵,即并聯系統。從經濟性上考慮,現在這種方式應用越來越少。隨著產品質量的逐步提高以及產品功能的不斷創新,減壓閥在系統分區中的作用日益擴大。美國NFPA14-2007《Standard for the Instal-Lation of Standpipe,Private Hydrant,and Hose Sys-tems》中規定系統任何一點的壓力在任何時間不能超過2.41MPa。國內業界也認同此觀點,即原則上消防水泵的壓力不應大于2.4MPa。壓力在2.4MPa以下時,豎向可以采用減壓閥來分區。實際上,民用專用消防泵的揚程一般都小于2.0MPa。
還是以42層住宅樓為例,消火栓系統分區如下:1~20層為低區,由地下室的消火栓泵減壓供水;21~42層為高區,由消火栓泵直接供水。這樣分區的優點在于管路和控制系統簡單,所占管井較少,不需要占用設備層,但對減壓閥的質量要求較高。減壓閥需備用。
對于高度接近或超過200m的超高層,由于幾何高差接近一般常用的管材設備的壓力極限,消火栓系統分區不能單純以減壓閥來分區。
以上述48層辦公樓為例,消火栓系統分區如下:-3~7層為1區,由低區消火栓泵經減壓閥減壓后供水;8~22層為2區,由低區消火栓泵直接供水;23~34層為3區,由高區消火栓泵經減壓閥減壓后供水;35~48層為4區,由高區消火栓泵直接供水。(為敘述方便,1區、2區合稱低區,3區、4區合稱高區)中間消防水箱和高區消火栓泵設于22層。這樣分區的優點在于消火栓泵揚程不至于過大,管道及設備的耐壓等級也不會過高。它的不利因素是對控制系統的可靠性要求較高,需設中間設備層,設備分散,管理不便。
1.2.2自動噴水滅火系統
根據“高規”,高度超過100m的建筑均應設自動噴水滅火系統。《自動噴水滅火系統設計規范》(GB500084—2001,2005年版,以下簡稱“噴規”)第8.0.1條規定:“配水管道的工作壓力不應大于1.2MPa”。
設計應以每個報警閥所負擔的樓層進行分區,并盡量使分區與生活給水系統及消火栓給水系統相適應,以避免橫管過于分散。“噴規”第6.2.3.1條規定:“濕式系統及預作用系統一個報警閥組所控制的噴頭數不宜超過800個,干式報警閥組所控制的噴頭數不宜超過500個。”第6.2.4條規定:“每個報警閥組供水的最高與最低位置的噴頭高差不大于50m。”則報警閥所負擔的層數應當根據上述條文確定。
對于超高層建筑,按上述條件所確定豎向分區最少也需要3個,有的可能達到十幾個分區之多。由于每個報警閥后都需要單獨的立管,這就會在設計上給管路的排列和管井的布置帶來很大限制。結合“噴規”對多個報警閥前管道成環以及配水管最大工作壓力的要求,將噴淋水泵和報警閥前的供水管道豎向成環可以較好地解決以上問題。
仍以42層住宅樓為例,自動噴水滅火系統分區如下:1~10層為1區,11~20層為2區,21~30層為3區,31~42層為4區。1~3區自動噴水滅火系統分別由管井內成環狀的雙主立管上引出,各區分別經減壓閥減壓后供水,4區由自動噴水滅火主立管直接供水。
2 管材及設備選型
超高層建筑由于管路系統內壓力較大,管材及設備也有其特殊要求。如果忽視了這一點,可能會留有事故隱患,故需引起設計重視。
2.1 管材
工作壓力超過1.0MPa的給水管應該采用有足夠強度的金屬管,一般不建議用塑料管,盡管塑料管也有壓力等級達到1.6MPa甚至2.5MPa的管材。足夠強度的金屬管包括厚壁鍍鋅鋼管、無縫鋼管、不銹鋼管等。用于生活系統上的管材還應考慮衛生的需要,例如可選用襯塑、涂塑鋼管等。在管材的連接方式上,焊接、法蘭、溝槽等連接方式可以達到或超過管材本身的抗壓強度,是高壓管道連接優先考慮的方式。螺紋連接一般用于DN100以下較小的管道,其承壓能力略小。塑料管熱熔連接點是整個管道系統的薄弱環節,在高壓管道系統中應避免使用。
超高層建筑的排水管有多種選擇。使用較多的有PVC-U排水管,HDPE排水管,球墨鑄鐵排水管等。但PVC-U排水管因其本身強度稍差,特別是以成品膠粘接的,容易脫落,一般不建議采用。
2.2 閥門
給水系統的閥門,尤其是系統下部的閥門,其公稱壓力等級應當根據系統工作壓力、試驗壓力來確定。如果系統未設安全泄流裝置,則還應當考慮水錘的因素。
2.3 水泵接合器
“高規”第7.4.5條規定室內消火栓系統及自動噴水滅火系統應設消防水泵接合器,如果系統有分區的,在消防車供水壓力范圍內,應分別設消防水泵接合器。現行國家標準圖99S203《消防水泵接合器安裝》僅適用于室內消防系統工作壓力不大于1.6 MPa的場所。若室內消防系統工作壓力大于1.6 MPa而又在消防車供水壓力范圍內,則消防水泵接合器需特別定制。
3 減壓措施
超高層建筑的室內給排水系統相對于一般建筑是處于高壓狀態,不穩定因素較多。為防止意外事故的發生以及檢修的需要,系統應當有減壓穩壓組件及相關技術措施。
3.1 給水系統
給水系統上的防超壓措施主要有減壓閥、減壓穩壓消火栓、安全閥、泄壓閥、減壓孔板及節流管等。給水系統經常用減壓閥進行分區。用來分區的減壓閥有比例式和可調式的。可調式減壓閥的壓力調整范圍一般不大于0.7 MPa。對生活給水系統而言,可調式減壓閥的閥前與閥后壓力差不宜大于0.4 MPa,要求環境安靜的場所不應大于0.3 MPa。一個給水分區內有可能存在超壓的管段,也可以通過可調式減壓閥來減去過剩壓力。管徑大于DN50的管段一般采用先導式可調減壓閥,小于等于DN50的管段一般采用直接式可調減壓閥。消防給水系統與生活給水系統一樣,也常用減壓閥進行分區。不同點在于消防給水系統減壓閥要求成組設置,即設置備用(單個報警閥例外)。
生活給水系統上的減壓閥可成組設置,即備用設置,也可不設備用。當不設備用減壓閥時,要保證減壓閥失效時管道的壓力不超過衛生器具的最大可承受壓力。“建規”規定衛生器具的最大可承受壓力不得大于0.6MPa。消火栓給水系統常常在超壓管網上采用減壓穩壓消火栓。
安全閥及泄壓閥一般用于系統壓力最大處,如水泵出口、減壓閥組附近等,閉式熱水系統的壓力容器也用到安全閥。超高層建筑的水泵接合器應安裝安全閥。
減壓孔板及節流管可起到減壓限流作用。一般用于管網末端減壓,如水龍頭。由于對流量有影響,配水管上較少采用。消火栓給水系統中,減壓孔板及節流管一般設于消火栓口或水流指示器前。在自動噴水滅火系統中,減壓孔板孔徑不應小于管道直徑的30%,且不小于20mm。
3.2 排水系統
為避免高速下落水流沖擊損壞排水管,超高層建筑的室內排水系統應有消能措施。消能措施一般采用乙字彎、管道偏置等,采用蘇維托系統及螺旋消音排水管也有消能效果。另外,在立管轉折處做好支架或支墩對防止水流沖擊損害管道也可起預防作用。
4 雨水系統
由于降雨不可人為控制, 雨水系統設計不安全對建筑尤其是超高層建筑的損害非常大, 因此高層建筑屋面雨水設計重現期的取值應慎重。《建筑給水排水設計規范》4.9.5條規定, 重要公共建筑屋面雨水排水設計重現期不宜小于10年; 4.9.9條規定, 重要公共建筑的屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于 50年重現期的雨水量。超高層建筑不可能設置溢流口, 建議屋面雨水的設計重現期取 50年, 同時按 100年校核雨水系統的排水能力。
除了設計重現期的取值問題外, 還有一個問題需要考慮。由于建筑高度很高, 目前常用的 65型、87型雨水斗設計流態為重力流但需要考慮排水壓力, 因此在選用雨水系統管材時需要考慮由于建筑高度引起的靜壓力, 建議雨水管材在普通鋼管壓力范圍內選用普通鋼管, 承壓比較高的部分采用無縫鋼管。超高層建筑屋面雨水排水采用純重力流雨水系統是比較經濟安全的, 但重力流雨水斗的研制和標準圖目前還在進行當中, 沒有成型的產品可供使用, 目前還是按 87型雨水斗系統設計。此外室內雨水排入的第一個室外檢查井選用消能井, 以防止由于排出管壓力過高引起噴濺事故。
高層建筑雨水系統還有一個不容忽視的問題-雨篷的雨水排水。雨篷的面積雖然不大, 其雨水設計重現期可按 5年取值, 但是雨篷所截留的上方側墻的面積 (面積取值折減一半 ) 遠大于雨篷的面積, 一般也遠大于屋面的面積, 因此雨篷的雨水排水量遠比屋面的排水量大。由于雨篷面積小, 雨水斗多, 立管也多, 并且雨篷是建筑專業的門面, 因此建筑專業對雨水斗、立管的設置有諸多限制, 而雨篷下面是人員的出入口, 安全性十分重要, 因此在配合此部分的設計時要妥善處理, 首先要做到安全可靠再考慮美觀因素。
5 結語
總的來說,給排水系統與我們的日常生活息息相關,一些設計施工中的細節處理不細致,常常給住戶帶來諸多問題,設計及施工人員,應本著技術、安全、美觀、實用、經濟的原則,在實踐中努力創新,將問題消除于萌芽狀態 。
參考文獻:
[1] GB50352—2005.民用建筑設計通則.
[2] GB50015—2003.建筑給水排水設計規范.(2009年版)
[3] GB50045—95.高層民用建筑防火規范,2005年版.
關鍵詞:
0前言
超高層建筑是人們對建筑的狂熱追求,也是代表一個國家建筑水平高低的象征。這種建筑物一般都有較高的電氣設計要求,這也是其自身性質所決定的。由于超高層建筑面積大、高度高,電氣設備多,對電氣設計的要求就更加高,電氣設計復雜,內容繁多,設備使用,人員安全等問題較多,這些都是超高層建筑在電氣設計方面考慮的重點。
一、超高層建筑的特點
1、建筑面積大:隨著科技的發展與技術的提升,國內外已建成的高層建筑來看,高層建筑面積都達到了上十萬平方米,面積巨大。如紐約世貿中心建筑群共84萬平方米。
2、建筑高度高:由于既要保護土地面積,又要擴大建筑面積,所以建筑物都向空中發展,必然增加高度,至少都有100米。如廣州白天鵝賓館高129米;深圳國貿中心高168米;紐約世貿易中心高441米。
3、建筑中使用設備多,基于高層建筑的面積大,高度高,配對的設備就多,如排水設備、交通設備,通風排煙設備、消防設備、事故預備設備等。
4、電氣設備多:電的發明使人類買入了電氣時代,現代的生活更離不開電氣設備,在高層建筑中用電設備種類繁多,如照明設備、電梯設備、給排水設備、制冷設備、空調系統、消防設備、弱電系統等。
二、超高層建筑的電氣問題
超高層建筑中的電氣問題主要有以下方面:
(1)高層建筑由于用電設備、電梯運輸、給排水設備多,導致用電量大,對供電的可靠性要求高。另外一方面,由于空間大,人員多,設備多,也要對節省能源提出要求,節電的設計,應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定。
(2)在高層建筑中,由于在結構上多數采用大柱距,形成大空間,使墻面安裝的設備增多,使地面管道增多。
(3)因為高層建筑高度高,體量大,人員密集,設備多,裝飾豪華,建筑本身火災隱患多,對消防的要求高。
(4)供電要求高,由于高層建筑用電密集,供水,供電,通風,電梯,消防等必須依賴電力系統才能工作,一旦出現停電故障,將會嚴重影響整個建筑內人員的生活、工作和安全,造成重大事故,因此,必須有效的提高建筑供電系統的可靠性和安全性。
(5)高層建筑中電氣故障檢查繁瑣,在高層建筑中,由于空間大,用電設備多,難免產生電氣故障,在電氣設計時就要設計合理,出現故障時盡量排除在電氣布局中出現的問題,采用科學分析方法的排除故障。
三、超高層建筑電氣的設計要點
1、安全的避雷系統
由于超高層建筑高度較高,在雷雨時節,就要注意自然發生的雷雨天氣,做好防雷接地措施。在避雷方面做好雷電直擊,防感應雷和防高電位入侵。在頂層板鋼筋作為避雷網,設計將主鋼筋引入地下,基礎鋼筋作為接地裝置;另外,可設計在樓頂安裝專業的避雷裝置。對弱電機房、消防控制室等設備接地LEB板,采用專用接地體引至基礎接地。樓內所有電氣設備運行情況下,不帶電的外露導電體及單相三孔插座的保護接地裝置均與PE保護接地線連接。室外高出金屬欄桿也應要求接地,各層金屬桿、金屬窗都要與防雷接地體連接。有效避免自然雷擊,保護整個高層建筑的人和物安全。
2、完善的消防系統
消防系統就類似一種意外保險,在火災發生的時候盡量減小破壞的程度。對于高層建筑的消防系統設計要充分考慮火災的預防處理措施,安裝整個完善的消防應急系統,高層建筑高度高,人員密集,對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠,對高低壓配電系統應能靈活控制,滿足在不同的區域發生火災時都能準確啟動相應的消防水泵,供水滅火。面對火災的安全隱患,消防措施一定要準備充分,使各個消防設備處于良好的工作狀態。
3、工作照明系統
超高層建筑存在面積大,電力設備多等實際因素,為了使動力電氣設備用電對照明線路電壓不造成波動影響,應該使照明用電與電力動力用電線路要分開設計,構成一般照明和應急照明系統,設計上要一分為二,一條為正常使用,另一條為應急使用,保證安全照明燈和其他電氣設備的正常工作。另外,在照明設計時,應最大程度地滿足建筑的功能,不僅要考慮照度水平、燈具布置,還需考慮視覺環境及照明效果。
4、合理的供配電系統
合理設計供配電系統,使供配電系統在運行中的損耗減至最低,實現供配電系統的經濟運行。設計應考慮一下要點:第一,供配電系統應盡量簡單可靠,同一電壓等級供電系統變配電級數不宜多于兩級,盡量減少電能損耗。第二,合理選擇供電電壓。第三,變電所應靠近負荷中心。第四,根據負荷情況合理選擇變壓器容量與數量。
5、節電節能設計
節電設計,根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則為出發點,采用合理的配電方式,采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設備監控電腦系統等措施,減少電能損耗,節約用電。照明光源選擇應從發光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠、方便快捷、性能價格比高等方面選擇高效光源。按不同的工作場所,選擇相適應的高效光源,可以降低電能消耗,節約能源。
6、電纜線路設計合理
對于在高層建筑中,減少線路上的能耗必須引起設計重視。合理選擇電纜、導線截面,盡可能減少回頭輸送電能的支線。另外,適當設計利用某些季節性負荷線路,這些用戶不用時,可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻。
7、供電大要求
根據高層建筑的特點,為了保障大樓內人員、設備的安全,對供電的可靠性提出了特殊要求。大樓內的一般動力和照明負荷按一級負荷處理,由二個獨立電源供電。
8、按行業規定要求設計
在高層建筑的電氣設計中,要參考行業規章規定,電氣設計中參考《供配電系統設計規范》GB50052-2009,《低壓配電設計規范》GB50054-95,《通用用電設備配電設計規范》GB5055-93,《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004,《建筑照明設計標準》GB50034-2004的有關要求,使電氣設計在規定的基礎上進行設計。
四、結語
總之,在高層建筑的電氣設計上,要在科學設計,充分論證的前提下進行設計工作,按照建筑行業及電氣安裝設計中的規定及標準進行設計工作,在設計的結果上,達到安全可靠,全面合理,節能節電的目的。
參考文獻
【關鍵詞】超高層建筑 系統分區 轉輸 變頻調速 無負壓供水設備
Abstract: The authors are analyzed the water supply of the ultra- high-rise buildings which have been built, and introduced the new design of the water supply system solutions. Based on the previous, the paper advanced that the ultra- high-rise buildings should design as the current national standards, the use of the building function , the municipal water supply network , water pressure water reasonably determine the water supply system partition, the pressure forms and choose reasonable selection of new technologies and equipment to achieve energy savings and increased efficiency.
Key words: the ultra- high-rise buildings; system partition; Transfusion; VVVF; water equipment with no negative pressure.
中圖分類號: [TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
隨著時代的進步和中國的高速發展,越來越多的超高層建筑已經建成或正在建設中,在超高層建筑的給水設計中,如何合理的選擇給水系統的分區及加壓形式使其既能滿足使用功能又能達到國家目前對節水節能的標準要求,同時也不增加土建及其它專業的工程造價,是我們給排水技術人員值得討論的問題[1~4]。下面筆者就以在乾元金融大廈、陽光財富大廈工程設計中對給水系統設計方案的確定過程為例來探討一下上述問題。[通訊作者:田靜(1968-),女,高級工程師,西安市建筑設計研究院,電話:029-82283000-8071,郵箱:.。 宋濤(1973-),女,高級工程師,西北綜合勘察設計研究院電話: 029- 87334664
郵箱:]
1.工程實例分析
對已建成投入使用的超高層項目進行調研,分析其給水系統的可借鑒之處及存在的問題:
在確定乾元金融大廈、陽光財富大廈的給水系統方案之前筆者調研了一些已建成或已設計完成的超高層建筑做為本工程設計的一些參考和借鑒。現以銀星大廈工程為例談談筆者對其給水系統設計的看法和見解。
銀星大廈位于西安市,于2002年完成設計,2005年建成投入使用,總建筑面積約為52000平方米,建筑高度約為126m,地下三層,地上31層,地下部分的主要功能為汽車庫及水、暖、電各專業的設備用房,地上部分的功能主要為:一層為大廳、二層為餐廳,三層以上為辦公及業務用房,其中16層為避難層,一—六層為裙房。地下三層層高為4.5m,一層層高為為4.5m,二層層高為4.8m,三層層高為4.5m,四層以上層高為3.8m。給排水專業設計內容包括:給排水系統、熱水系統、消火栓系統、自噴系統。
項目水源接自城市自來水管網,市政供水水壓約為0.20MPa,從市政給水管網引一根DN300mm給水管網進入基地成環狀管網供本建筑生活和消防用水。
銀星大廈的給水系統形式為:給水系統采用生活水池-水泵-水箱的聯合供水方式,在地下室設生活水池一座和低區、中區生活加壓泵各兩臺,在裙房頂設低區生活水箱一座,在16層避難層設中區水箱(轉輸水箱)一座和供高區水箱的轉輸水泵兩臺,在屋頂設高區生活水箱一座。
給水系統的豎向分區如下:30-31層由高區水箱經屋頂增壓泵加壓后供給;23-29層由屋頂高區水箱直接供水;14-22層由屋頂高區水箱經減壓閥減壓后供給;6-13層由避難層的中區水箱供給 ;3-5層由低區水箱經增加泵加壓后供給;地下二層-2層由自來水管網直接供給。
1.1筆者認為本項目給水系統的設計有以下優點:
項目給水系統采用水池-水泵-水箱的聯合供水方式,供水安全可靠性高,中低區水泵及轉輸水泵均采用工頻泵,水泵啟、停與水箱水位聯動,因辦公用水量較小,水泵啟動次數低,加壓設備在前期投入的費用及平時運行費用上相對于變頻泵較低,經濟性好。
給水系統豎向分為六個區,各分區的壓力均小于0.45MPa,減壓閥設置較少,各分區給水立管承壓較小,管材的造價低,使用壽命長。
1.2筆者認為本項目給水系統的設計中存在以下缺點:
(1)各區給水均由水箱供給,沒有有效的利用市政管網水壓。
本項目設計時間較早為2002年,設計所依據的規范均為老版本,但近年來國家對建筑設計中的節水節能提出了更高的要求,在《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)2009年版、《城鎮給水排水技術規范》(GB50788-2012)及《 民用建筑綠色設計規范》中都明確規定“供水系統應充分利用市政供水壓力”,所以有效的利用市政壓力是現在建筑給排水設計和審圖中非常注意的一個重要問題。同時隨著一些高新技術及設備在給水上的廣泛運用,如無負壓供水設備等的應用都很好的利用了市政水壓。
(2)采用高位生活水箱供水雖然供水安全可靠但是存在衛生隱患;且為保證最不利點的衛生潔具的供水壓力,在水箱間需設增壓設施。
舊版《建筑給水排水設計規范》中規定只要采取消防用水不被他用的措施,消防水箱和生活水箱可以合用,但在《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)2009 這樣如果建筑物給水系統如采用水池-水泵-水箱的聯合供水方式,則屋頂需要設消防水箱和生活水箱兩個水箱,增加了結構的荷載,占用了建筑物的空間,同時生活水箱必須保證水質的清潔、消毒和循環,但因為建筑物的用水量的不確定性及一些不可控的人為因素,生活水箱仍存在衛生隱患。
同時由于此系統中僅靠水箱與最高層衛生器具的位置高差不能滿足衛生器具的給水壓力,所以在裙房、避難層、屋頂的水箱間均增設了增壓設備,增加了設備運行的費用。
關鍵詞:城市綜合體;消防給水系統;消防設計
城市綜合體就是將城市中的商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛和交通等城市生活空間的三項以上進行組合,并在各部分間建立一種相互依存、相互助益的能動關系,從而形成一個多功能、高效率的綜合體。
隨著城市建設步伐的加快,越來越多的城市綜合體建筑為城市增添了現代氣息,然而,城市綜合體建筑的大量出現在促進社會發展、滿足人們生活需要的同時也給給排水設計工作帶來了許多技術上的難題。因此,如何合理的設計給排水及消防系統對城市綜合體建筑日常運行的經濟性以及消防時的安全性和可靠性有著重要的意義。下文就城市綜合體項目的消防給水系統設計中所遇一些問題進行分析。
一、生活給水系統
首先要區分不同性質的用水區域。城市綜合體一般是含有多種功能的綜合樓建筑群,大量開發利用地下空間追求使用面積的增加,在同一地下室上部設置住宅小區、辦公、商業建筑群。由于計費的需要,不同功能的用水區域,其給水系統要相對獨立設置。生活用水大致可分為居民用水、行政事業用水、經營服務用水、特種行業用水等。當地供水部門常有地方政策,曾遇到超高層綜合樓住宅部分的所有供水系統從泵房設計(且原則上泵房不能放置地下室)到后期收費管理全部歸屬供水部門。所以劃分給水系統前應與當地供水部門溝通好,了解當地供水部門的收費范圍、收費標準及地方政策,根據不同的收費標準和計量設置不同的給水系統。
其次確定各給水系統的供水方式。給水系統按給水方式可分為串聯和并聯,按供水設備可分為水箱供水和水泵供水,城市綜合體的供水方式常常是將這些系統相互結合。城市綜合體常有超高層的塔樓部分,《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003,2009年版,以下簡稱“建水規”)對建筑物內生活給水系統的豎向分區原則作了規定,超高層建筑的室內生活給水系統分區應當遵守該規定。
我院在各地設計的超高層建筑,在給水系統上一般采用串聯加高位水箱的方式,結合避難層,設置轉輸水箱和水泵。
某廣場北塔樓冷水系統:北塔樓酒店(42~71層)及酒店式公寓(26~40層)由水池經水泵加壓至41層避難層的中間轉輸水箱,重力供酒店式公寓用水;由41層避難層的中間轉輸水箱經水泵加壓至設在71層屋頂酒店生活水箱,重力供酒店用水。41層避難層的中間轉輸水箱重力供酒店式公寓用水分四個壓力區,各區供水壓力不大于0.35MPa。四區北塔37~40層加變頻調速泵裝置加壓供水,三區北塔33~36層重力流供水,二區北塔29~32層、一區北塔26~28層經減壓閥減壓供水。71層屋頂酒店生活水箱重力供酒店用水分六個壓力區,各區供水壓力不大于0.35MPa。一區北塔42~47層、二區北塔48~51層、三區北塔52~55層、四區北塔56~59層、五區北塔56~69層經減壓閥減壓供水,六區北塔65~71層由屋頂生活水箱重力流供水。
高位水箱靠重力流供給各供水點,變頻泵供水區域部分是高位水箱供水壓力不足的樓層。對于超高層建筑安全可靠是最重要的,供各用水點的給水變頻泵是抽吸水池或高位水箱進行加壓后供各用水點,需要借助于電力才能實現。而高位水箱只是依靠水力原理,顯然更安全可靠。所以超高層建筑供水系統還是主要以高位水箱為主。
其中要注意的是,超高層的上部往往是星級酒店,都會有酒店管理公司的介入,他們會對水質,水壓、儲水量提出高于“建水規”的要求。例如要求達到1~2天高日用水量的儲水量,水質要有凈化、軟化等處理,這對地下室設備機房布置會有很大的影響,這點要予以重視。
“建水規”3.8.11條“民用建筑內設置的生活給水泵房不應毗鄰居住用房或在其上層或下層,水泵機組宜設在水池的側面、下方,單臺泵可設于水池內
或管道內,其運行噪聲應符合現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB10070的規定。”在避難層布置生活給水泵房盡量避免在居住用房的上層或下層,但往往公共部位的面積比較小布置不下。當布置在生活用房的上下方時,需要結構專業配合設置夾層,衰減噪聲的傳遞,同時選擇低噪聲水泵、減震支架、隔振墊等。
二、消防系統
龐大的城市綜合體給消防給水提出了新的問題。《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95,2005年版)7.3.5條規定,同一時間內只考慮一次火災的高層建筑群,可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。
如何確定火災次數?如何界定城市綜合體消防系統的設置數量?共用消防給水系統的服務范圍是否存在限制?其消防給水系統最大的服務建筑面積和服務半徑?系統的最高壓力值?在城市綜合體中,需要推敲。
1、火災次數的確定
首先確定城市綜合體的火災次數。關于火災次數的確定,《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)規定,城市、居住區的人數N 2.5萬人時,按同一時間內的火災次1次確定;N 40.0萬人時,按同一時間內的火災次數2次確定;N 40.0萬人時,按同一時間內的火災次數3次確定;工廠、倉庫、堆場、儲罐區和民用建筑的室外消防水量,應按同一時間內的火災次數和一次滅火用水量確定。可是對公共建筑群、區域建筑群,現有國家規范沒有相關的規定。據了解,上海市《民用建筑水滅火系統設計規程》(DGJ08-94-2007)中規定,公共建筑物,聯體建筑群共用一套消防給水系統時,其保護的建筑總面積不應大于50萬m2;最高壓力控制:消防給水系統在任何時間和地點的工作壓力不應大于2.4MPa(廣播電視塔除外)。
我們在實際工程設計中借鑒了上海的規范及上海的做法:①共用(區域)消防給水系統的最大服務面積不大于30萬m2、單棟建筑的最大建筑面積不超過40萬m2,可按1次火災設計。②共用(區域)消防給水系統的服務半徑不應跨越市政道路或街坊。③共用(區域)消防給水系統從消防泵到最不利點的距離不宜大于500m。④對于無物理完全分隔的貼鄰建筑和上下一體的建筑,其消防給水系統應該采用1套,不應分解為幾套,除非按多次火災同時發生考慮。
2、消防供水方案的確定
確定了火災次數后,如何確定消防供水方案呢?實際工程情況千變萬化,其中有多種組合,數棟超高層建筑和高層建筑,其高度的不一致,建筑群的相對
分散等等。由于共用(區域)消防給水系統是同一時間內只考慮1次火災的,因此,可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。消防水池高位消防水箱的容積應按消防用水量最大的一棟高層建筑計算。高位消防水箱應設置在建筑或建筑群內最高一幢建筑屋頂最高處。
現在由于城市消防車供水能力的限制和超高層建筑的重要性,許多高度超過
的超高層大樓均趨于采用更為安全可靠、立足自救的重力式高壓制消防給水方式。而有些龐大的城市綜合體除了超高層的塔樓還有數棟高層建筑住宅、多層商業等。在實際施工過程中及以后的交付使用過程中常常存在這種情況:超高層的塔樓部分是最后完工的,其地下室和裙樓部分及住宅群、多層商業等往往在塔樓未竣工之前就要先驗收先使用。所以常常要把先竣工使用部分的消防供水系統由重力流系統改為臨時高壓系統。在這種情況下建議設置多套消防給水系統。在同一時間內只考慮1次火災的情況下,建筑群或建筑綜合體可共用,1套消防水池,即在消防水泵房內設置不同系統的消防泵,分別從共用消防水池吸水。
在某工程中,就采用了重力流系統和臨時高壓系統的組合。兩棟超高層和高層建筑采用了重力流系統,屋頂高位水箱置于最高樓二百多米的頂部。同時在地下室設置消防水池,配置消防轉輸水箱和水泵供塔樓;另配置一套臨時高壓系統的消防泵供先竣工的住宅群。
同時在設計過程中還必須注意:①共用(區域)消防給水系統向各棟建筑供水的消防供水干管應采用環狀管網。②共用自動噴水滅火系統的報警閥組宜分別在各棟建筑的附近集中設置。③根據后期建筑所采用的物業管理模,從使用功能的角度出發,同類用途的建筑可以合用設置系統,不同功能的建筑宜分開設置消防給水系統,便于今后的運行管理。④每棟高層建筑應分別設置水泵接合器,多層建筑相鄰水泵接合器的設置距離不大于80m。
三、其他
城市綜合體項口由方案、初步設計、施工圖設計到竣工有很長的周期,往往一邊施工一邊修改。記得有這樣一句話:“商業地產,不變的永遠是變。”在幾個項目的進展中深切感到這一點,設計者一定要為這“不變”留有變的可能性。有以下幾點供同行們參考:
(1)預留機房面積一定要為以后可預見的改造、維修留下空間。平時在具體的工程設計時常常被要求按照規范的最小尺寸,能壓則壓,能小則小,為擠出那寶貴的面積而煞費苦心,然而一旦有修改和調整常常導致地下室整盤顛覆。
(2)重視屋頂綠化,重視屋頂管線綜合。很多開發商追求采用50%屋面綠化,有效控制屋面熱島效應,希望把裙房頂打造成屋頂花園。然而商業綜合體的屋頂常常是被各種設備及管線占滿,這就需要設計師因地制宜,因材設計,做好屋頂的管線綜合并配合后期的景觀處理。同樣地下室車庫常常是客戶的第一入眼點,一個各種管道、風管、橋架排列整整齊齊的地下室也需要精心設計、精心安裝的管線綜合。
(3)在公共部位預留管位,在梁上預留穿管管位。一個商業項口的招商常常滯后于設計,到后期修改常常會增加很多立管,這樣免得后期過多的砸樓板、開洞。
(4)強化標識系統。城市綜合體項口功能區域廣,平面和立體都紛繁交錯,管線也錯綜復雜。為了美觀和方便以后管理維護,不同的管道需要用不同的顏色標識清晰,這個在設計時不可忽略。
【關鍵詞】高層建筑 給排水施工 要點 策略
引言:
隨著社會的發展,人們對物質的需求和生活質量的要求也越來越高,人們對居家的環境和質量要求也越來越高。在建筑工程中,給排水工程是重要的組成部分,其質量的好壞將會直接影響整個建筑工程的質量。這就要求相關單位從設計到施工再到工程驗收這整個過程中進行嚴格的質量控制,抓住施工要點,避免一些質量問題的出現。本文就給排水施工過程中一些容易忽略的問題及應注意的要點進行了探討,并給出了相應處理措施及提高給排水施工質量的策略。
一、高層建筑給排水施工中容易忽略的問題及注意要點
1、 鑄鐵排水管支架、托架設置不規范,存在安全隱患。傳統普通的U-PVC排水管道雖然內壁光滑,排水順暢,不易堵塞,便于維護,但由于高層建筑防火要求高,排水落差大,塑料管震動大,噪音大,滿足不了高層建筑對噪音及防火的要求。不繡鋼卡箍連接鑄鐵排水管具有壁厚,不容易引起震動,噪音低,安裝更換方便,防火性能好等優點已普遍應用于超高層建筑。雖然鑄鐵排水管安裝方便,但是現場由于工人粗心大意及管理人員對排水管道水力條件理解不深,還是存在不少安全隱患。根據《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》5.2.8條“金屬排水管道上的吊鉤或卡箍應固定在承重結構上。固定件間距:橫管不大于2m;立管底部的彎管處應設支墩或采取固定措施。”而由于現實情況及提高材料利用率,雖然按規范做到了2m設置一個支架,但由于對規范理解不足及現場工人的粗心部分管道長度小于2m,缺整一段管道沒有設置支架,只靠不銹鋼卡箍承受管道自重及水重,而鑄鐵管道自重大,投入使用后在排水的沖刷及震動下,不銹鋼卡箍承受不了鑄鐵管道的重量而突然掉下來,引起嚴重的安全事故。因此筆者認為金屬排水橫管不僅應按規范不大于2m間距設置一處支架,還應每段橫管至少設置一處支架。
2、注意排水管道為非滿管無壓流,雨水管道為滿管壓力流灌水試驗的區別。施工中不僅要按施工規范施工,更要深入理解設計規范的旨詣。排水管道常態下是非滿管無壓流,而雨水管道是按下雨時屋面雨水排水“不暢”滿管壓力流設計的,因此雖同具有排水功能,但對管材要求是不同的,排水管道為無壓管,雨水管道為壓力管。施工中要特別注意兩種管道的管材不能混用,并且注意施工完畢后的灌水試驗的不同。對于排水管道灌水試驗一般按1~2層管道灌滿水做灌水試驗,筆者曾試過按8層樓30米水柱做灌水試驗,底下兩層的管道出現裂縫,這再一次證明排水管道為無壓管道,最大能承受的壓力一般為0.2Mpa。雨水管道的灌水試驗按規范灌水高度為從立管底至雨水斗,但由于超高層建筑高度高,如果按一次性做灌水試驗,水柱將達幾百米高,如果一旦出現爆管,水壓很大,造成安全事故。筆者搜索相關資料研究了超高層雨水管道管內流態,下半段為滿管流,上半段為非滿管流,為了既能滿足灌水試驗,又能降低試驗的風險,筆者將首層至35層為一段,35層至雨水斗為一段進行灌水試驗。
3、排水管道轉彎切忌就近原則。 隨著超高層標志性建筑造型越來越奇特以及電梯井隨著樓層高度的轉換,排水管道轉向轉彎在所難免。排水平面圖、系統圖雖然對排水管道的走向連接標示清楚,按設計規范只要求施工圖標示管道的大概相對位置,一般情況下無需標示管道之間的具體相對位置,但當有排水橫支管接入排水立管轉彎處時,《建筑給水排水設計規范》4.3.12“排水支管連接在排出管或排水橫干管上時,連接點距立管底部下游水平距離不得小于1.5m”,“橫支管接入橫干管豎直轉向管段時,連接點距轉向處以下不得小于0.6m”明確指出最小距離要求,這與普遍認為的排水就近不就遠原則剛好相反,這就要求設計師在管道轉彎時在圖紙上特別標明清楚管道連接的距離要求,施工時工程師應注意管道轉彎處支管連接是否滿足規范要求,特別是當現場建筑位置改變時,校核按原排水圖連接管道是否滿足規范,不滿足規范時及時提請給排水設計師修改圖紙,避免排水橫支管接入不當造成雍水排水不暢,以及破壞水封造成惡臭。
4、“萬能彎”在消防噴淋下噴頭安裝的使用。超高層建筑裝飾要求高,大部分都是裝設成品鋁板天花板,裝飾公司會在地上畫出噴頭開孔位置,以便確定下噴頭的安裝位置。安裝下噴頭看似簡單,如果機電安裝公司沒有經驗,將配水支管正對著裝飾公司天花板下噴頭孔洞預留三通接頭安裝下噴頭,直觀以為這樣安裝簡單省工,省材料,但真正安裝起來,工人很難將配水支管三通口對準天花孔洞,下噴頭很難直著由一根短管從三通口引出天花孔洞,噴淋采用的是鍍鋅管道,很難彎曲,如果這時為了下噴頭能準確安裝在天花孔里必須增加兩個直角彎頭,但由于配水支管的預留三通口與天花孔偏差不大,使用兩個直角彎頭轉向位置不夠,只能使用四個直角彎頭,兜一個大彎才能將下噴頭準確安裝在天花孔里。看似省工,省材料的工藝,最終實施起來反而用多了彎頭及短管,及浪費工時又浪費材料。筆者根據現場的經驗總結了下噴頭的安裝方法,配水支管偏移天花開口20~30cm敷設,通過使用兩個直角彎頭,組成“萬能彎”能很容易將下噴頭準確安裝到天花開孔里,即使天花開孔局部調整了,也影響不大。“萬能彎”法安裝下噴頭不僅能很好解決平面鋁板天花板下噴頭的安裝問題,即使對于有弧形收邊特殊造型要求的天花,通過使用四個直角彎頭,組成兩個“萬能彎”,也能把下噴頭準確安裝到弧形收邊預留孔中。
二、提高高層建筑給排水施工質量的策略
1、深入理解設計規范,對流體力學有理性的認識。高層建筑對給排水系統要求越來越高,系統越來越復雜,對施工管理人員也提出了新的要求。現成施工人員不僅要按給排水施工規范組織給排水施工,也要對設計規范有深入的理解,熟悉流體特性,對給排水系統運行能運籌帷幄,明晰各個部件在系統中所起的作用及功能。
2、加強施工管理,注意總結經驗。隨著高層建筑造型奇特,管道的連接更具靈活性。對于施工的難點節點,施工管理人員要做好施工交底,加強施工質量檢查,發現錯漏時,當場改正教導好工人,避免下次出現同樣錯誤,提高班組素質。高層建筑給排水系統的復雜性,施工現場會遇到諸多的問題需解決處理,施工管理人員應注意總結經驗,找出問題的根源,避免下次出現同樣的問題,領會貫通,出現新的問題時,及時找到很好的解決辦法。
三、結束語
建筑給排水工程是建筑工程施工中重要的組成部分,其施工質量對用戶日常生活有著重要影響.雖然我國城市建設突飛猛進,建筑給排水工程施工技術也有了很大提高,但是在實際施工過程中仍然存在著很多問題,給排水施工管理人員要不斷提升自身素質,以期全面提升我國建筑工程的施工質量.
參考文獻
[1]全國民用建筑工程設計技術措施給水排水.
[2]GB50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范[S].
[3]GB50015-2003建筑給水排水設計規范[S].
關鍵詞:超高層建筑;電氣設計;要點
中圖分類號:TU208文獻標識碼: A
1、超高層建筑物的發展
在中國,建筑按地上層數或高度分類規定:建筑高度大于等于100m的民用建筑為超高層建筑。每一次科學技術的變革中,都會引起建筑空間及形態的相應變化,這也正是科學技術是第一生產力的真實寫照。可以說現代科技決定著現代建筑空間及形態,也促使了現代超高層建筑的發展。例如:臺北101大廈,高度為509米,是目前世界上最高的建筑物;上海世界金融中心的高度為492米;馬來西亞“國家石油公司雙塔大廈”的高度為452米(1,482英尺);“希爾斯大廈”的高度為442米(1,450英尺);上海“金茂大廈”,88層,高度為421米;香港國際金融中心高420米。
2、超高層建筑電氣設計的特點
(1) 由于空調負荷及照明負荷較多,超高層建筑的用電量較大,對供電可靠性的要求非常高;(2) 在超層建筑中,照明負荷與動力負荷是分別進行供電的。動力系統中的負荷大多采用放射式供電方式,而照明系統則大多采用母線槽的配電方式;(3) 超高層建筑由于內部的空間較大,且其配置的電氣設備較多,這就導致墻面的埋線是較多的,地面中的管道也非常多;(4) 超高層建筑的主體主要是利用干法進行施工的,并且采用建筑構件的預配裝置縮短工期,這就要求在進行電氣施工時要效率要較高;(5) 超高層建筑對消防的要求較高。由于超高層建筑的高度高,設備較多,且裝修豪華,火災隱患較大,因此其對消防的要求較高。在設計中要有選擇性的進行消防設計;(6) 超高層建筑的用電設備較為分散,其管理難度較大,要求進行微機監控和設計。
3、超高層建筑的電氣設計問題
超高層建筑中的電氣問題主要有以下方面:
(1)高層建筑由于用電設備、電梯運輸、給排水設備多,導致用電量大,對供電的可靠性要求高。另外一方面,由于空間大,人員多,設備多,也要對節省能源提出要求,節電的設計,應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定;(2)在高層建筑中,由于在結構上多數采用大柱距,形成大空間,使墻面安裝的設備增多,使地面管道增多;(3)因為高層建筑高度高,體量大,人員密集,設備多,裝飾豪華,建筑本身火災隱患多,對消防的要求高;(4)供電要求高,由于高層建筑用電密集,供水,供電,通風,電梯,消防等必須依賴電力系統才能工作,一旦出現停電故障,將會嚴重影響整個建筑內人員的生活、工作和安全,造成重大事故,因此,必須有效的提高建筑供電系統的可靠性和安全性;(5)高層建筑中電氣故障檢查繁瑣,在高層建筑中,由于空間大,用電設備多,難免產生電氣故障,在電氣設計時就要設計合理,出現故障時盡量排除在電氣布局中出現的問題,采用科學分析方法的排除故障。
4、超高層建筑電氣的設計要點
4.1、供配電系統
4.1.1、電力負荷
作為配電設計的主要依據,電力負荷需要按照相關的國家規范進行確定,其中電梯、消防用電設備、電話機房及航空障礙等應該按照一級負荷的標準來確定,而其他的負荷應劃分為二級負荷或三級負荷。在進行負荷計算時需要分別對照明負荷和動力負荷進行計算,電力負荷能否正確計算,關系到電氣設備的選擇和配置,對整個超高層建筑電氣設計的經濟性都具有重要影響,通常采用需要系數法和負荷密度法進行超高層建筑電氣負荷計算。
4.1.2、供電電源
超高層建筑的正常電源數量不應少于二個,且要求二個電源應為不同路由的電源線路,以保證一個電源發生故障時,另一個電源不致同時受到損壞。電源的電壓等級一般為10KV,當然負荷容量大的可以為35KV。超高層建筑應設柴油發電機作為應急電源或者備用電源,一般低于200米的超高層建筑宜采用低壓柴油發電機。
4.2、變配電所的設置
變配電所應盡量靠近負荷中心,主變配電所宜設置在地下一層、首層或設置單獨的變配電所。根據《全國民用建筑工程設計技術措施電氣》,低壓線路的供電半徑一般不宜超過250 m,當供電容量超過500 kW,供電距離超過250m 時宜考慮增設變配電所。如果建筑高度超過200 m,再加上50米平面距離,建筑上部的供電半徑一般會超過250 m,電壓降有可能超過規定值,供電質量將下降,電能損耗加大,肯定會影響電梯等設備的運行。因此建筑高度超過200m 的超高層建筑,,宜設置分變配電所。分變配電所要結合避難層和技術層設置,考慮到防噪聲及位于負荷中心等因素,分變配電所一般位于頂層設備層,高、低壓配電柜出線方式宜為上進上出,考慮變壓器的垂直運輸通道以及設備對樓板荷重的影響,單臺變壓器的容量不宜超過630KVA。變壓器運輸可考慮通過貨梯井道吊裝。變配電所附近設置柴油發電機組,分變配電所附近考慮EPS或者容量不超過200KW柴油發電機。
4.3、電纜電線選擇
目前在我國的輸電系統中,電纜電線的老化和過載使用的情況屢見不鮮,其導致的電氣火災也數不勝數。電纜電線中的可燃絕緣和護套材料不僅僅只是做火災的助燃劑,它燃燒后所放出來的有毒氣體也會危及到正在逃離火災現場的人員或是正在阻止火勢蔓延的消防人員的生命
4.4、應急照明系統
消防控制中心、變配電所等重要機房在火災發生時起著無比重要的作用,因此這些重要場所的值班照明應能在火災發生時有至少能夠達到3個小時的供電時間的電量;對于避難層中的應急照明來說,應急電源的供電時間顯得尤為重要,所以火災時應保持不少于1個小時的持續供電;疏散走道的地面水平照度按最低的1.0lx來考慮,也至少有不少于30分鐘的供電時間。
4.5、火災自動報警及控制系統
(1)超高層建筑應按特級保護對象設置火災自動報警系統,除游泳池、溜冰場、衛生間外,均應設置火災自動報警系統;(2)超高層建筑的探測器應選用自帶地址碼的智能型,一般是平頂、層高小于6米的樓層平面,感煙探測器可以按R≤5.8米、感溫探測器可以按R≤3.6米在整體上合理布局,消除死角;(3)超高層建筑除按國家規范的一類高層建筑標準設置消防廣播、手動報警按鈕、消防報警電話外,各避難層應設獨立的消防廣播,且能接收消防控制中心的有線和無線兩種廣播信號;(4)超高層建筑各層的消防疏散樓梯口部和消防電梯前室內宜設置帶光閃爍的樓層火警指示燈;(5)超高層建筑的各避難層與消防控制中心之間應設置獨立的有線和無線呼救通信。
4.6、防雷與接地
超高層建筑按不低于第二類防雷建筑物設防。一般采用法拉第籠式保護,屋面設置避雷帶結合避雷針的聯合保護方式;其次,超高層建筑一般采用基礎聯合接地,接地電阻小于l Q;另外,超高層建筑電子信息系統防雷擊電磁脈沖防護等級應采用三級浪涌保護。樓內所有電氣設備運行情況下,不帶電的外露導電體及單相三孔插座的保護接地裝置均與PE保護接地線連接。室外高出金屬欄桿也應要求接地,各層金屬桿、金屬窗都要與防雷接地體連接。有效避免自然雷擊,保護整個高層建筑的人和物安全。
4.7、節電節能設計
節電設計,根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則為出發點,采用合理的配電方式,采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設備監控電腦系統等措施,減少電能損耗,節約用電。照明光源選擇應從發光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠、方便快捷、性能價格比高等方面選擇高效光源。按不同的工作場所,選擇相適應的高效光源,可以降低電能消耗,節約能源。
5、結束語
在高層建筑的電氣設計上,應在科學論證的前提下展開設計工作,按照建筑行業及電氣安裝設計中的規定及標準進行設計工作,達到安全可靠,全面合理,節能節電的目的。
參考文獻:
[1]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版).
【關鍵詞】高層酒店;給排水設計;經驗;措施
高層建筑和超高層建筑,是我國現代建筑工程的主要形式,隨著我國科學技術的不斷發展,以及城市現代化進程的逐漸加快,高層建筑、超高層建筑的施工質量和施工效率得到了顯著的提升,極大的促進了我國建筑工程行業的快速發展。高層酒店是基于高層建筑和超高層建筑而逐漸形成的一種現代酒店形式,且國內越來越多的出現本地開發商與國外大型酒店連鎖集團合作經營的星級酒店。同傳統酒店相比,該類酒店的環境質量更高,視野更加寬泛,服務功能更加完善,受到人們越來越多的關注和認可。高層酒店給排水設計時高層建筑施工的重要內容,給排水系統的正常運行,是確保酒店正常經營的重要保障,因此,在實際施工設計過程中,必須要加強高層酒店給排水系統的設計工作。
一、高層酒店給排水設計的內容分析
高層酒店同高層住宅相比,除去精裝修的末端部分,具有較高的相似性,高層酒店給排水施工設計同樣包括了給水設計、排水設計、雨水系統設計以及消防系統設計,但由于高層酒店同高層住宅功能方面存在一定的差異性,因而使得高層酒店施工設計過程中,要更加注重給排水系統的整體性和穩定性,保證給排水系統的綜合質量,確保良好服務質量的同時,最大化的保證用水安全,確保高層酒店的經營效果,促進高層酒店經濟效應的有效提升。
一般來說,高層酒店能夠為顧客提供較為全面的服務,如客房、辦公、商業、餐飲、桑拿洗浴、娛樂健身等等,高層酒店是一個集休閑住宿辦公為一體的綜合場所,因此,高層酒店在給排水施工設計過程中,必須要盡可能的滿足相關功能,比如游泳池給排水設計、熱水加熱設備供水設計、熱水管網給排水設計、客房污水排水排放系統、廚房污水排放系統、雨水排放和雨水收集系統以及消防系統給排水設計等內容,都需要得到全面而有效的設計和規劃,并做好相應的分析和檢驗,以保證系統設計的有效性和全面性,確保高層酒店的安全運行。
二、高層酒店給排水設計的優化策略
(一)給水系統供水區的劃分
首先,在高層酒店給排水系統設計過程中,必須要綜合考慮高層酒店的相關基本因素,加強對供水區的合理劃分,保證高層酒店正常供水工作的有效開展,避免由于建筑高度過高以及水壓不足,導致相關用水無法合理補充到位,影響到顧客的實際使用質量。一般來說,從節約能源等目的出發,可以將高層酒店劃分為幾個有效供水區域,不同區域采用不同的供水技術,從而有效保證合適的水量和水流。比如,可以將酒店地下部分同室外綠化以酒店大廳等區域劃分為一個區域,這一區域的供水工作可以直接由市政供水管道負責,能夠充分保證良好的供水效率;將酒店娛樂休閑區域劃分為一個完整的供水區,這一區域的用水量相對較大,因此,應該由屋頂的水箱、水泵以及其他供水設備進行聯合供水,保證相關服務工作的有效開展;將酒店客房的1~10層劃分為一個單獨供水區域,以此類推,為保證良好的供水壓力,應該采用給水加壓設備,對生活水池和熱水設備進行補水加壓,保證客房用水的有效供給;將高層酒店的總統套房以及高標準套房劃分為一個單獨供水區,由于消費群體存在一定的區別,則供水也應進行適當的調整,一般可以由屋頂水箱、變頻調速水泵等設備聯合供水,保證客房的正常供水,保證客戶的用水質量。
(二)熱水系統的有效設計
熱水系統是高層酒店給排水系統的重要組成部分,也是服務質量的有效保證。高層酒店熱水系統熱源一般由由鍋爐房蒸汽負責提供,蒸汽的壓力一般以0.8MPa為標準。高層酒店中熱水系統的水源同給水系統系統,供水區間也保持一致,以有效保證高層酒店給排水系統的簡便性,避免設計繁瑣所帶來的維修和施工困難。為保證較高供水區內的熱水供應,一般會在部分供水區管道上添加減壓閥。熱交換器是保證冷熱水調節的重要設備,目前應用較為廣泛的熱交換器有DFHRV系列的高校倒流半容積式熱交換器,能夠保證良好的換熱效率,保證良好的使用壽命,在空間占率方面也較小,能夠充分提高空間利用率。在高層酒店相關區域的耗熱量計算時,應該以供水區內的最大需熱量之和進行計算,以保證熱水的正常供給,避免由于計算失誤而導致換熱器數量和效率不足,影響到了酒店熱水系統的正常運行。
(三)排水系統和雨水系統的有效設計
排水系統設計,是保證高層酒店內污水正常排放的重要環節,在高層酒店排水系統設計過程中,著重考慮排水管道的的布局以及排水管道質量,并保證排水管道的通暢性,避免排水問題對酒店服務質量的影響。一般來說,高層酒店的地上地區可以依靠重力進行污水的排放,但酒店地下區域則需要先對污水進行有效的收集,然后利用排水泵加壓后進行整體排出。由于高層酒店的客房數量較多,污水排水量也會相對增加,在污水匯集過程中,容易由于污水流速過快或是污水水量較大而影響到污水的排放效率,或是造成污水阻塞等問題的產生,因此,排水系統設計過程中,一定要做好酒店相關區域的調查工作,做好對污水排放量的有效統計和分析,從而確定污水管道的實際管徑,避免阻塞等問題的發生。屋面雨水的排放設計,首先應該保證屋面的防水性能,避免雨水對屋面的侵蝕,然后合理設定排水溝道,使屋面雨水能夠進行合理的匯集,并做好有效的收集工作,將其輸送入市政雨水管道當中;地下室車庫內也要做好適當的防水工作,進行排水溝道的設計。使雨水得到合理的收集,并由壓力泵對水池進行假牙,保證雨水能夠正常排放到市政雨水管道當中。
(四)消防給水系統的有效設計
對于高層酒店來說,消防系統設計也尤為重要,是保證酒店經營安全,降低危險事故因素的重要手段,因此,必須要加強對給水系統的有效設計,保證消防系統的正常運行。首先,高層酒店消防系統的給水管道應該獨立設計,客房區域自動噴水滅火系統設雙立管供水,并設定單獨的消防水箱,保證高層酒店消防水池內的水量安全。消防系統自動噴水滅火系統應該覆蓋整個酒店,系統方面應采用臨時高壓制,保證水箱內的有效水壓,保證自動滅火系統的正常運行。同時,高層酒店的地下停車場區域內的自動噴水滅火系統在靜壓超過1.2Mpa時應該設置減壓閥,避免壓力過大而影響到消防工作的有序開展。
三、總結:
高層酒店給排水設計對于高層酒店的運行具有非常重要的作用,在實際施工設計過程中,一定要保證高層酒店給排水設計的合理性,做好高層酒店供水區域的合理劃分,保證良好的供水系統水壓,確保酒店消防系統的安全運行,從而有效為高層酒店的正常經營提供可靠保障,提升高層酒店的服務質量,確保高層酒店經濟效益的持續增長。
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【關鍵詞】給排水;設計
1.給水系統設計
在城市規劃中,給水系統的設計尤為重要。在城市經濟建設以及人們的日常生活中,都離不開對于給水的需求。如果一旦出現城市給水系統故障,必然導致城市經濟建設與社會環境的混亂。城市規劃中給水系統設計的重點,主要表現在以下幾方面:
1.1要充分考慮城市給水的基本需求
在城市規劃給水系統的設計中,設計人員首先要考慮的是城市給水的基本需求。城市給水系統主要是為了滿足城市工農業生產用水、居民生活用水,以及各類商業用水。城市給水系統設計中要注意到城市的整體功能布局,對于工礦企業較為集中的地區,要適當增加給水管道鋪設的數量,并要預想到該地區未來發展的前景,在設計方案中要預留足夠的空間,以滿足工礦企業增加所需構建的給水系統;對于城市居民生活給水系統的設計,一定要保證給水系統的穩定性和耐用性,如果居民給水系統出現故障,必然影響到居民的日常生活,甚至會引發社會生活不安定等問題。
1.2給水系統的設計,要符合城市整體規劃的要求
城市整體規劃要從宏觀、全面的角度,對于城市建設進行合理、科學的規劃與構建。給水系統設計是城市整體規劃的重點內容之一,其所具有的意義十分重大。在城市規劃中,市政相關部門會根據城市的現狀與發展需求,以全新的理念,進行城市發展藍圖的勾畫與描繪。在城市給水系統的設計中,設計人員要在熟悉和深入了解城市整體規劃方案的基礎上,并結合城市給水的區域需求不同,進而制定出合理、科學的給水系統設計方案。
城市規劃中給水系統設計的難點,主要表現為以下兩方面:
1.2.1城市偏遠地區給水系統的設計
在大中城市中,有部分地區處于較為偏遠的位置,這就給城市給水系統的設計提出了難題。城市偏遠地區由于距離城市給水主干道較遠、居住人口較少、地區交通閉塞等原因,給城市給水系統的設計造成了很大的困難。如果在偏遠地區建設給水公司,必然需要較大的經濟投入和人員開支,這不符合城市給水系統設計嚴格控制成本的基本要求。城市偏遠地區給水系統的設計,要全面考慮工程成本問題,還要保證該地區居民對給水的基本需求,設計人員可以考慮通過就近給水或部分地區連結綜合給水的設計理念,這樣既解決了偏遠地區給水系統設計的難題,又符合節約工程成本的要求。
1.2.2超高層建筑給水系統的設計
隨著現代城市建筑行業的快速發展,越來越多的超高層建筑正在建設或已經完工。城市規劃中給水系統的設計中,一定要考慮到超高層建筑給水系統的設計問題。超高層建筑由于層數較多,居住的人口也相對較多,對于給水的需求量也較大。同時,超高層建筑的高度普遍在80m左右,對于給水的壓力需求也很大。超高層建筑給水系統的設計中,設計人員要結合現代先進給水技術,與系統建設的實際需求,制定相應的設計方案。
2.排水系統設計
在城市整體規劃中,排水系統與給水系統的設計相對應。城市排水系統主要分為:生產廢水管道系統、生活污水管道系統。生產廢水管道系統主要是排除工農業生產中所產生的各類廢水,而生活污水管道系統則是排除日常生活中所產生的污水。城市排水系統的設計,要全面分析城市排水量的需求,以及城市排水管道的建設等問題。城市規劃中排水系統設計的重點,主要有以下幾方面:
2.1要符合城市規劃中對于環境保護的要求
在城市規劃排水系統的設計中,設計人員要認真貫徹和執行“全面規劃,合理布局,保護環境,造福人民”的城市環境保護原則。目前,國內部分城市在規劃中,普遍存在片面追求經濟效益的現象,城市排水系統主要是對城市各類污水的綜合排除和處理,尤其要注意和預防對生態環境的污染。城市規劃中,工礦企業排水系統的設計要注意保護當地飲用水源,盡量減少或避免“三廢”污染水源,尤其注意不要把排放有害物質的管道設置在水源地的上游。
2.2排水系統設計要有長遠發展的眼光
城市排水系統設計應結合城市的全面規劃方案,按近期設計,考慮遠期發展有擴建的可能,并應根據排水系統的使用要求和技術經濟的合理性等因素,對近期工程做出分期建設的安排。排水工程的建設費用很大,分期建設可以更好地節省初期投資,并能更快地發揮工程建設的作用。分期建設應首先建設最急需的工程設施,使它能盡早地服務于最迫切需要的地區和建筑物。
城市規劃中排水系統設計的難點,主要表現為以下兩方面:
2.2.1城市排水管道的設計
城市排水系統設計中,排水管道中存在的設計問題較多。排水管道的設計,既要考慮到城市規劃中對于整體功能的布局和構建,又要充分利用城市現有的排水管道。城市排水管道的設計,要在對原有排水管道進行改造和維護的基礎上來開展和進行,要盡量多的利用現有的排水管道,對于已經難以繼續利用的管道,要及時進行更新。城市排水管道的設計既要堅持控制成本的要求,又要符合城市規劃對于排水管道質量和使用年限的要求。
2.2.2要注意對工業生產污水的監控
在城市規劃中,環境保護的元素越來越多的被應用與排水系統設計中。工業廢水量標準是指生產單位產品或加工單位數量原料所排出的平均廢水量。在城市排水系統設計中對于工業生產污水的監控,可參考與其生產工藝過程相似的已有工業企業的數據來確定。當工業廢水量標準資料有時不易取得時,可用工業用水量標準作為依據來估計廢水量。城市排水系統設計并不是制定出排水管道鋪設的方案就完成工作了,而是要在城市規劃對于環境保護要求的基礎上,對工業生產污水進行有效的監督與控制。
3.小結
在現代城市整體規劃中,給排水的設計是一項十分重要的工作內容。城市給排水設計是否合理、完善,直接關系著城市的經濟建設和人民的基本生活需求。城市給排水設計工作一定要按照科學、發展的設計理念和思路來開展和進行。給排水的設計方案是城市給排水工程建設項目進行施工與工程監理的主要理論依據和技術保障,因此,在城市給排水工程的設計中,設計人員一定要嚴抓給排水設計工作的重點和難點,對給排水設計進行有針對性的改革與完善,以確保城市給排水工程的順利進行,進而促進城市整體規劃工作科學、和諧、穩定的發展。
【參考文獻】
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關鍵詞: 給排水消防設計
中圖分類號:D631.6文獻標識碼: A 文章編號:
一、工程概況
本工程地處貴州省貴陽市,本工程是由兩棟超高層商務寫字樓組成的雙塔型建筑,該項目用地面積約27000㎡,總建筑面積約167000㎡。A棟地上34層,地下2層;C棟地上30層,地下2層,A、C棟共用地下室,地下1、2層為地下車庫和設備用房。地上部分:1-3層為商業,其他樓層為辦公,屋頂均為機房。避難層均設置在11層和21層。建筑高度:A棟143.00米;C棟126.60米。建筑定性為超過100米的一類綜合樓。
二、 給水系統
本項目生活及消防給水將由市政供水管供應,分別由地塊東西側兩條不同市政道路上引入DN200給水管接入本項目,并于室外成環狀布置。生活給水系統將分為直接供水系統和水泵加壓供水系統。
1、直接供水系統:
根據甲方提供的市政條件,市政給水水壓為0.30MPa,此系統直接供水至地下二層生活水池及消防水池、裙房一至三層的各用水點,室外綠化灌溉、沖洗道路用水。
2、加壓供水系統:
A、C棟塔樓設置統一的給水系統,合用一個生活水池和泵房,水池及泵房設于地下二層。
生活給水按分區最低衛生器具靜水壓力不大于450KPa并結合建筑功能分區,分為四個大區如下:
Ⅰ區為地下2層~地上3層,由市政壓力直接供給;
Ⅱ區為4層~11層,由低區變頻泵組直接供水,其中4~8層采用支管減壓閥減壓后供水,閥后壓力按0.15MPa計;
Ⅲ區為12~21層,由中區變頻泵組直接供水,其中12~18層采用支管減壓閥減壓后供水,閥后壓力按0.15MPa計;
Ⅴ區為22~屋頂層,由高區變頻泵組直接供水,其中22~32層采用支管減壓閥減壓后供水,閥后壓力按0.15MPa計;
生活用水在水箱或水泵出水供水主管上采用紫外線殺菌儀進行消毒。
3、用水量及儲水量:
4、 給水管材:
室內冷水給水立管及支管均采用內襯不銹鋼復合鋼管,螺紋連接或法蘭連接;室外管材采用鋼絲網骨架塑料復合管,電熱熔連接。水泵房水泵吸水管采用不銹鋼管,焊接。
三、排水系統
排水采用雨污水分流制。
1、生活污水排水系統
生活污水排水系統采用專用通氣立管,生活污水立管管徑為DN150,專用通氣立管管徑為DN100。
生活污水經排水管道系統匯集后,排入化糞池,在化糞池內停留12小時后,排入市政污水管網。塔樓排水管材采用機制柔性鑄鐵管、不銹鋼法蘭連接。裙房公衛排水管材采用PUC-U排水塑料管,粘接。
2、地下室排水系統
地面排水系統由地面排水溝匯集后排入集水井,均由潛污泵提升至室外雨水管網。排水管材采用鍍鋅鋼管。
3、室外排水管材
室外采用硬聚氯乙烯雙壁波紋管,“U”型橡膠圈接口,管道與檢查井連接采用短管連接。
4、 雨水系統
雨水按貴陽市暴雨公式計算。本工程設計參數選用如下:
區域地面雨水設計重現期為5年,降雨歷時5分鐘,平均徑流系數0.80。塔樓屋面雨水排水系統采用內排水,雨水設計重現期為50年。 下層廣場雨水設計重現期按50年設計,下層廣場雨水經雨水集水坑收集后由潛污泵提升至室外雨水管網。塔樓屋面雨水由雨水斗及雨水管匯集后直接排入市政雨水管網,立管采用機制柔性鑄鐵管、不銹鋼法蘭連接。裙房雨水管道采用PVC-U排水塑料管,粘接。
四、消防給水及氣體消防設計
1、本工程為建筑高度超過100米一類綜合樓,按規范需設置室內外消火栓系統、自動噴灑滅火系統;
2、設置如下:
除不宜用水保護部位以外,每層均設置消火栓系統保護;地下車庫、裙房商業及塔樓均設自動噴水系統保護,地下車庫、商業按中危險級Ⅱ級設計,其余按中危險級1級設計;自備柴油發電機房、配電房設置預制式七氟丙烷氣體滅火系統。
3、消防用水量標準及火災延續時間
4、消防給水及儲水量
1)給水水源分別由地塊東西側兩條不同市政道路上引入DN200給水管接入本項目,并于室外成環狀布置。供給室外消防用水及地下水泵房內生活及消防水池的補水。
2)室外消火栓系統由市政水壓直供,室內消火栓系統、自噴系統均設置成臨時高壓系統,地下室消防水池儲存火災延續時間內的室內消火栓系統及自噴系統水量,共計580m3;消防系統地下二層設置消防水池及消防泵房。
5、室外消火栓系統
室外消火栓系統由市政環狀管網供給,室外消火栓布置按間距不大于120米原則,經計算確定數量。
6、室內消火栓系統
1)按消火栓栓口靜水壓力不大于1.0Mpa分區,消火栓栓口的出水壓力大于0.5Mpa時,設減壓設施(選減壓穩壓消火栓)。
2)室內消火栓系統共分3個區:
低區:地下2層~10層
中區:11層~20層
高區:21層~屋頂層
低區、中區由消火栓加壓泵減壓后供給;高區由消火栓加壓泵直接供給。
平時系統壓力由屋頂水箱及消防穩壓設備維持,消防主泵定期巡檢,發生火災時,消火栓按鈕及消防控制中心可手動啟動主泵。
室內消火栓的布置保證同層相鄰兩支水槍充實水柱同時到達室內任何部位,
消火栓箱內設DN65消火栓,25M襯膠水帶,Ф19mm水槍,25m消防軟管卷盤1條,水泵啟動按鈕,消防水喉各一支,并設手提式干粉滅火器2具。
室內消火栓泵設于地下2層水泵房內,均為一用一備。
7、自動噴水滅火系統
1)自噴系統共分3個區:
低區:地下2層~3層
中區:4層~19層
高區:20層~屋頂層
低區、中區由自噴加壓泵減壓后供給;高區由自噴加壓泵直接供給。
2)自噴系統按800個左右噴水頭及報警閥后最高與最低噴頭之間高度差不超過50米設濕式報警閥,各分區報警閥分別在地下三層水泵房、各避難層集中設置。
3)平時系統壓力由屋頂水箱及系統增壓穩壓設備維持,增壓泵定期巡檢,發生火災時,由報警閥處壓力開關自動啟動自噴主泵。每個防火分區或樓層的自噴主管上均設信號閥及水流指示器。
4)自噴加壓泵設于地下2層水泵房內,均為一用一備。
5)低區、中高區各設置水泵接合器三套。
8、氣體滅火系統
本工程自備柴油發電機房設七氟丙烷氣體滅火裝置,由專業公司負責設計施工。
9、滅火器設置
汽車庫按B類火災,其他區域按A類火災布置手提式干粉滅火器,設置位置在消火栓箱處,公共走道,樓梯間等,布置原則按《建筑滅火器配置設計規范》。