高層建筑給排水設(shè)計(jì)探討

1、    高層建筑給排水設(shè)計(jì)探討    劉威摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮和發(fā)展，高層民用建筑的數(shù)量越來越多，其功能也日趨多元化，對建筑給排水設(shè)計(jì)提出了更多更新的技術(shù)要求。本文結(jié)合筆者工作實(shí)踐，闡述了給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置等方面，并通過工程應(yīng)用實(shí)例加以分析。關(guān)鍵詞：給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置abstract: with china's economic prosperity and development, the number of high civil buildings more and more,

2、its function is also increasingly diverse, construction drainage design to bring up more update technical requirements. this paper combining the working practice, this paper expounds the design of water supply system, drainage system design, interior fire hydrant system setting, and through the exam

3、ples of engineering application are analyzed.keywords: water system design; drainage system design; indoor fire hydrant system settings：tu991.41：a：高層建筑有別于低層建筑，具有層數(shù)多、高度大、振動源多、用水要求高、排水量大等特點(diǎn)。因此，為了適應(yīng)和推動高層建筑的發(fā)展，必須不斷改進(jìn)和提高給排水設(shè)計(jì)及施工的技術(shù)水平。本文筆者從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，從給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及給排水設(shè)計(jì)中的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置三個(gè)方面探討了高層建筑給排水的

4、設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以確保維持良好工況，滿足建筑物的使用功能。一、高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、供水方式高層建筑設(shè)計(jì)中，給水方式的選擇關(guān)系到整個(gè)給水系統(tǒng)的安全性、可靠性、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)管理及使用效果。因此給水方式的選擇是至關(guān)重要的?，F(xiàn)行給水設(shè)計(jì)通常采用以下3種方式：（1）由市政管網(wǎng)直接供給；（2）水池一水泵房一屋面水箱一用水點(diǎn)；（3）水池一變頻供水設(shè)備一用水點(diǎn)。采用第一種供水方式系統(tǒng)簡單、投資省、安裝維護(hù)便利，可充分利用市政給水管網(wǎng)水壓，節(jié)約能源。但由于內(nèi)部無貯備水量，當(dāng)外網(wǎng)停水時(shí)，將使內(nèi)部斷水.因此供水可靠性差。采用第二種供水方式。因水池、水箱貯備有一定水量。當(dāng)停水停電時(shí)，可延時(shí)供水，因此供水可靠

5、，水壓穩(wěn)定，但不能利用市政管網(wǎng)水壓能源消耗較大，安裝維護(hù)麻煩，投資較大，有水泵振動、噪聲干擾，且易產(chǎn)生供水的二次污染，另外由于增加了屋面水箱，相應(yīng)地增大了結(jié)構(gòu)荷載。采用第三種哄水方式，由干水池貯有一定水量。因此供水可靠.設(shè)備布署集中。便于維護(hù)管理，同時(shí)由于變頻供水設(shè)備可根據(jù)用戶實(shí)際用水情況.通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及運(yùn)行臺數(shù)以調(diào)節(jié)水量，因此能源消耗較少，但是水泵型號較多，選型技術(shù)要求高。水泵控制調(diào)節(jié)麻煩且投資比較大。綜上所述，以上三種供水方式各有利弊，不能一概而論，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際情況經(jīng)綜合考慮，選出最適合的供水方式。2、減壓方式在高層建筑給排水設(shè)計(jì)中，通常會碰到用水點(diǎn)水壓超壓問題，這種狀況不但使

6、用戶用水不便，同時(shí)還易損壞潔具配件。在設(shè)計(jì)中，通常采用以下幾種減壓方式:2.1分區(qū)設(shè)水箱此種供水方式供水可靠，但水箱設(shè)置需占用上層空間，同時(shí)增加了結(jié)構(gòu)荷載。2.2設(shè)置減壓閥減壓閥的設(shè)置通常有以下 2種方法：a）在立管上設(shè)減壓閥。在分區(qū)處只需設(shè)一組減壓閥就能滿足各用水點(diǎn)的水量、水壓要求，可節(jié)約投資，但此種減壓方式要求立管必須設(shè)在便干維修之處，同時(shí)由于僅在立管分區(qū)處設(shè)一組減壓閥，故當(dāng)維修減壓閥時(shí)勢必影響眾多用戶供水。其不足之處在于經(jīng)住戶水表接至各用水點(diǎn)的進(jìn)戶支管較長，常需要穿越廳、臥室等給二次裝修帶來難度同時(shí)也增加了部分投盜。b)在用戶分支管上設(shè)減壓閥。即在分區(qū)處以下各用戶支曾上設(shè)減壓。其優(yōu)點(diǎn)是維

7、修時(shí)影響面較小，缺點(diǎn)是由于減壓閥設(shè)置數(shù)量增多，投資增大。2.3水表設(shè)置與管理2.3.1水表設(shè)置長期以來，單元住宅水表一般設(shè)于室內(nèi)廚房或衛(wèi)生間等用水集中處，用水點(diǎn)較多且分散的住宅，有時(shí)戶內(nèi)設(shè)多個(gè)水表，這是傳統(tǒng)分戶水表布置方式。但水表設(shè)于戶內(nèi)而引發(fā)的諸多問題日益引起人們的重視，即入戶抄表擾亂人們的正常生活及可能導(dǎo)致的入戶搶劫，使住宅私密性及安全性得不到保障;管理人員抄表不易且抄表勞動強(qiáng)度大;個(gè)別用戶偷水而使水表用水量與實(shí)際不符而管理部門無法制止及處罰等。由于這些問題的產(chǎn)生，根據(jù)新修訂的國家規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50012003第3.4.17條規(guī)定.水表出戶己成為必然的選擇，當(dāng)前常規(guī)辦法有地面

8、集中設(shè)置和管道井集中設(shè)置2種方式，優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。表1水表設(shè)置方式的優(yōu)缺點(diǎn)序號 布置方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件a 地面集中 抄表時(shí)勞動強(qiáng)度低，因抄襲不人戶，保證了用戶生活私密性，節(jié)能防盜 支管較長，管道維護(hù)較難 多層住宅b 管道井集中 分戶支管短，較節(jié)約管材，管道水頭損失也較小;減少了對業(yè)主的干擾，使住宅更人性化。提高了住宅的檔次，節(jié)能防盜。 增加土建成本，使住宅公攤增大，抄表人員的勞動強(qiáng)度比第一種方式較大，如果配以智能抄表會更加完善 小高層及以上住宅2.3.2水表管理對于多層住宅樓(自米水水壓保證方位內(nèi))，均由自來水公司建設(shè)至水表處。建成后產(chǎn)權(quán)歸自來水公司，由自來水公司直接對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管

9、理并收費(fèi)，該方式簡稱一戶一表方式。對于高層及坡地住宅(自來水水壓不能保證范圍的區(qū)域，由自來水公司設(shè)置小區(qū)總表，開發(fā)商投資建設(shè)蓄水池及水泵房進(jìn)行二次加壓，向用戶供水。建成后產(chǎn)權(quán)歸全體業(yè)主，由物業(yè)公司向用戶收取并轉(zhuǎn)交給自來水公司。日常維護(hù)管理工作由物業(yè)公司負(fù)責(zé)，該方式簡稱為二次加壓方式。作為長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢，將二次加壓方式轉(zhuǎn)化為一戶一表方式最大限度節(jié)約水資源，建立起自來水公司和用戶之間一對一的賓主關(guān)系，從而緩和社區(qū)矛盾。二、高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、下沉式衛(wèi)生間排水處理設(shè)計(jì)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范gb500185-2003第4.3.8條規(guī)定:住宅衛(wèi)生間的衛(wèi)生器具排水管不宜穿越樓板進(jìn)人他戶。規(guī)范雖然有此規(guī)定，但在現(xiàn)實(shí)

10、住宅設(shè)計(jì)中，真正能做到這一點(diǎn)的尚不多。在日常生活中，經(jīng)常出現(xiàn)上下層住戶因排水管道漏水而導(dǎo)致的各種糾紛、影響鄰里關(guān)系。為解決這一難題，提出以下做法以期解決此問題：衛(wèi)生間地面結(jié)構(gòu)板下沉，污水橫管設(shè)于本層下沉板以上的戶內(nèi)。這種方式對排水管道的施工較為方便，但檢修管道則十分不易。這就要求在實(shí)際施工過程中，嚴(yán)格做好衛(wèi)生間地面的防水處理及下沉室四周的防水處理，衛(wèi)生間內(nèi)所有給排水管道應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格試壓注水試驗(yàn)后方可暗封管道等，以盡量避免本層衛(wèi)生器具漏水影響下層用戶。如圖1所示，這種敷設(shè)方式.一般樓板下沉以400mm為好.因根據(jù)住宅設(shè)計(jì)規(guī)范gb50096-2003弟3.6條硯定住宅層高宜為2.8m，衛(wèi)生間層高不小于

11、2.2m，如果下沉400mm，衛(wèi)生間的最小凈高在2.3m,滿足層高要求。所以下沉400mm對下層層高沒有影響，又能保證符合規(guī)范規(guī)定。圖1 衛(wèi)生間排水敷設(shè)方式2、廚房排水處理由于廚房地面一般已很少用水沖洗。少量的濺水用抹布就可完成地面的清潔，廚房內(nèi)地漏的常規(guī)設(shè)置已無實(shí)際意義，反而適得其反，由于地漏長時(shí)間無水補(bǔ)充，水封內(nèi)存水蒸發(fā)后臭氣由地漏進(jìn)人廚房內(nèi)。因此完全可采取取消廚房地漏的設(shè)計(jì)，避免地漏排水支管進(jìn)入下層戶內(nèi)空間;洗滌池排水支管直接在本戶的樓板上接人排水立管。3、通氣管的設(shè)置問題根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb30013-2003第四條4.6.2第二款建筑標(biāo)準(zhǔn)較高的多層住宅和公共建筑、10層及10

12、層以上的高層建筑的生活污水立管宜設(shè)置專用通氣立管，本條規(guī)定了生活排水管設(shè)置專用通氣管的條件。這里說的并不是強(qiáng)制規(guī)定。而本條第一款是，按生活排水管最大排水能力決定是否要設(shè)置專用通氣立管。根據(jù)這兩條結(jié)合筆者的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為10層以上及18層的高層可以不設(shè)置專用通氣管。現(xiàn)通過18層高層的一個(gè)衛(wèi)生間(一個(gè)衛(wèi)生間衛(wèi)生潔具為一個(gè)大便器，一個(gè)臉盆，一個(gè)浴盆)來計(jì)算dn100upvc管的排水能力：計(jì)算管段秒流量(l/s)計(jì)算管段的衛(wèi)生器具排水當(dāng)量(大便器為4.5,臉盆為0.75,浴盆為3.0)根據(jù)建筑物喲泥土而定的系數(shù),宜按照表2確定計(jì)算管段上最大的一個(gè)衛(wèi)生器具的排水流量(l/s)(此處為大便器的排水流量

13、1.5l/s)，5.4l/s為僅設(shè)置伸頂通氣管的dn100的塑料管的最大排水能力。所以，多層、18層及以下的高層住宅完全可以只設(shè)置伸頂通氣立管而根據(jù)多年的工程實(shí)踐也證實(shí)，18層以下高層及多層只設(shè)置伸頂通氣管是完全足夠的。表2 值建筑名稱 住宅、旅館、療養(yǎng)院、幼兒園 集體客舍、旅館和公共洗間值 1.5 2.02.5三、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)室內(nèi)消火栓箱的設(shè)置，對于單元式住宅來說，由于平面位置限制，消火栓一般只能明設(shè)于樓梯休息平臺.根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006第8.3.1第5條的規(guī)定:超過7層的住宅應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，當(dāng)確有困難時(shí)，可只設(shè)置干式消防豎管和不帶消火栓箱的dn65的室內(nèi)消火栓

14、，消防豎管的直徑不應(yīng)小于dn65，如圖2所示，在消防箱安裝高度正好有一道梁，如果按照常規(guī)安裝。使得消防箱只能明裝而不能暗裝，這就影響了休息平臺的使用并且不美觀所以建議不裝消防箱、水槍水龍帶或者如圖3所示，把栓箱分離并暗裝在梁的上部絨者下部。圖2室內(nèi)消火栓設(shè)置一圖3室內(nèi)消火栓設(shè)置二因此單元式住宅消火栓可只留栓口，不必設(shè)箱及水槍、水龍帶等，以節(jié)省樓梯休息平臺的實(shí)際空間，或者將栓箱分離消防栓按照規(guī)范安裝，而消防箱根據(jù)休息平臺空間做一定調(diào)整建議至少保證成年人站在地面能夠取。四、工程應(yīng)用實(shí)例分析某商住綜合樓工程。地下1層，地上18層，總建筑面積約19600m2整個(gè)建筑下段裙房部分地下室為泵房、配電室、倉

15、庫，13層為大型商場餐廳等，418層為住宅。1、給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)的供水范圍為本建筑內(nèi)的各種生活用水.最高日用水量為480m3。給水系統(tǒng)豎向分為3個(gè)區(qū)13層為低區(qū)，由室外市政給水管網(wǎng)直接供水413層作為中區(qū)，該區(qū)用減壓閥減壓供水14層以上為高區(qū)。中區(qū)和高區(qū)由設(shè)干屋頂?shù)?座30m3水箱供水。屋頂水箱進(jìn)水由設(shè)于地下室水泵房內(nèi)的2臺(一用一備)生活水泵從生活專用水箱內(nèi)吸水加壓供給。2、排水系統(tǒng)該建筑日排出生活污水365m3。首層以上的污水直接排出室外。經(jīng)化糞池處理后，排入市政污水管道。地下室的污水匯集后.用潛水泵捉升排出室外，操作間內(nèi)污水經(jīng)隔油池處理后排人市政污水管道。噴淋系統(tǒng)管網(wǎng)末端的試水排水，采用

16、明排方式排人排水立管。3、自動噴水滅火系統(tǒng)本工程按照中危險(xiǎn)(ii級)設(shè)置自動噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量28l/s?；馂?zāi)延續(xù)時(shí)間為1h。自動噴水系統(tǒng)根據(jù)建筑物的特點(diǎn)、噴頭數(shù)量和建筑物的離度.分上、中、下3個(gè)區(qū).地下室到4層為低區(qū).該區(qū)用減壓閥減壓供水，閥后壓0.40mpa，413層為中區(qū)，該區(qū)用減壓閥減壓供水，閥后壓力0.60 mpa，14層以上為高區(qū)為保證初期噴頭滅火的需要，屋頂設(shè)穩(wěn)壓泵和氣壓罐其調(diào)節(jié)容量為450l,增壓管道和濕式報(bào)警閥前的供水管相連。室外設(shè)2套消防水泵接合器，以滿足噴淋水泵故障時(shí)由消防車加壓供給室內(nèi)噴淋管網(wǎng)用水。4、消火栓系統(tǒng)本設(shè)計(jì)室內(nèi)消火栓消防水量為40l.s.室外消防水量為30l.s，火災(zāi)延續(xù)3h，室內(nèi)消防水量由屋頂水箱和消防加壓水泵聯(lián)合供應(yīng)。屋頂水箱儲存18m3消防水量，在水箱內(nèi)設(shè)有2臺穩(wěn)壓管道泵l一用一備)和1個(gè)氣壓水罐，用以確保消火栓系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力.消防栓系統(tǒng)豎向分為2個(gè)區(qū)。地下室到10層為低區(qū)，11層以上為高區(qū)。低區(qū)設(shè)2組減壓閥減壓。一用一備，閥后壓力0.25mpa。本設(shè)計(jì)室外設(shè)1座550m3消防水池，并分為兩格供室內(nèi)消火栓水泵和噴淋水泵吸水滅火，水泵進(jìn)水管采用兩路，當(dāng)任一管道檢修時(shí)，另一管仍能供應(yīng)全部消防水量，室外設(shè)6套消防水泵接合器，上下兩區(qū)各設(shè)3套，以滿足水泵故