高层建筑给排水设计（共12篇）
高层建筑给排水设计 篇1
该住宅商品房总建筑面积约10053m2, 主楼高19层, 地面以上高度66.7m, 地下室共一层, 为六级人防掩蔽所, 平时用作停车场和空调、水、电的设备用房, 首层商铺至六层为裙房。
1 生活给水系统
1.1 室外给水系统
从市政给水管引入2根DN200给水管, 市政水压不低于0.20MPa, 供水量可满足本工程要求。在本建筑周围设DN150环状给水管, 每隔100m左右设一室外地上式消火栓, 共设4套, 以供火灾时消防车取用。室外给水管采用球墨给水铸铁管, 柔性胶圈接口。
1.2 室内给水系统
室内生活、消防给水系统分开设置。生活给水系统采用变频调速恒压供水方式, 共分为两个压力分区。一区 (直供区) :地下一层至地上六层, 由市政管网直接供给。本区考虑生活、消防水池、卫生间等用水。二区:七层至十八层, 由地下一层水泵房内的变频调速给水设备供给。本区考虑办公室包房、卫生间等用水。地下一层设计有生活消防合用水池有效容积470m3。屋顶消防水箱由生活变频供水装置补水, 遥控浮球阀控制进水。
2 消火栓给水系统
(1) 室外消防管网采用低压制, 呈环状设置, 共设4个地上式室外消火栓。共设4套地上式水泵接合器, 其中接消火栓系统2套, 接自动喷水系统2套。
(2) 室内消火栓系统用水量40L/s, 火灾延续时间3小时。室内消火栓给水管网成环状布置。消火栓口的出水压力大于0.50MPa时, 采用减压稳压消火栓。在地下一层设置470m3的生活消防合用水池, 其中消防贮水有效容积420m3。在屋顶设消防水箱, 有效容积24m3。地下一层消防水泵房内设置XBD系列固定消防专用泵供水, 一用一备。各层消火栓设置保证防护面积内任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达, 充实水柱为10m。消火栓系统图见图1。
3 自动喷水灭火系统
本建筑的公共活动用房、走道、办公室、库房、地下车库等处均设置自动喷水灭火系统, 自动喷水灭火系统按中危险Ⅰ级设计。自动喷水灭火系统不分区, 共设一套湿式报警阀。在每层自动喷水灭火系统干管上设置信号阀和水流指示器, 在管网末端设系统检验装置。喷淋泵为一用一备。屋顶水箱稳压, 设有消防水泵接合器。火灾时喷头喷水, 该区水流指示器动作, 向火灾控制中心发出信号, 同时, 在水力压差作用下, 打开系统的报警阀, 敲响水力警铃, 并且在压力开关作用的同时, 自动启动喷水灭火泵, 向系统供水。
4 其他灭火系统
4.1 气体灭火系统
主机房、档案托管中心设七氟丙烷气体灭火系统灭火, 设计与施工委托专业消防工程公司完成。
4.2 灭火器的配置
本建筑火灾危险等级除为中危险级。主要火灾种类为A类火灾, 电气设备用房为带电类火灾。按《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90 (1997年版) 要求, 在本建筑内的公共场所、走道、地下车库、机电设备用房等处均设置手提式干粉或二氧化碳灭火器, 在地下车库增设推车型泡沫灭火器。
5 排水系统
5.1 排水设计
室内排水管道采用污、废合流, 室外为雨、污分流。地下室设置潜水排污泵, 提升污水排至室外污水管道系统。公共厨房所排废水需经室外隔油池处理后排至室外污水管道系统, 污水经室外化粪池处理后排入市政污水管道系统。为了尽量降低造价, 减小污水管道埋深, 污水管道基本顺着道路坡向铺设, 并就近排入市政污水管道系统。
本设计采用带旋转进水型管件的PVC-U内螺旋管排水系统, 本系统立管少, 需要管井面积小, 投资小, 施工简单;同时PVC-U内螺旋管内壁的三角形螺旋肋起导流作用, 使水流下落时沿内壁螺旋状下落在提高排水能力的同时降低了噪声;螺母挤压密封圈接头可以有效地防止渗漏的产生。与传统的设置专用通气立管的排水系统相比具有明显的优势。本地块污水量按最高日给水量的90%计, 最大日污水量为762.44m3/d, 最大小时污水量为79.51m3/h, 排出管管径采用De300。
5.2 生活排水系统
(1) 市政排水系统采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。本建筑主要为办公用房, 公共卫生间集中布置, 由于卫生器具接近一致, 因此排水管线的平面布置根据建筑布局和卫生器具的分布来确定。
(2) 主楼卫生间采用污立管及专用通气管的二管制排水方式, 排水主管设置于管井或靠墙角设置, 排水立管上每隔两层设置柔性接口。粪便污水经化粪池预处理后与生活污水一起排入市政污水管网。
(3) 泵房和消防电梯井旁设置集水坑, 用潜水泵不定期排入检查井。排水立管检查口中心离地坪距离为1m, 排水横支管与立管的连接采用90°斜三通或斜四通连接。排水立管与排水管端部连接采用两个45°弯头或弯头半径不小于4倍管径的90°弯头连接。
5.3 雨水系统
屋面雨水系统采用有组织内排水系统。屋顶采用重力流排水, 重现期取50年。室内雨水管材, 重力流采用HDPE排水管材, 热熔连接;室外雨水排水管材采用高密度聚乙烯双壁波纹管。
6 结语
高层建筑给排水设计与普通多层建筑在消防、生活给水、雨污水排放等方面有很大的不同, 设计不仅要满足规范要求, 设计者还应对给排水管线布置合理, 满足建筑的美观要求。高层建筑对给排水设计施工的质量要求高, 设计时考虑周全一些, 会给工程的整体质量的提高打下良好的基础。在进行高层建筑给排水设计时, 设计者应对现场的情况、管道材料、卫生设备等充分了解, 这样才能较好的处理设计过程中的一些细节问题。
高层建筑给排水设计 篇2
简介： 人民防空地下室的设计应考虑平、战结合，设计中应考虑平时和战时功能的不同，采用减少或避免给排水管道穿越人防地下室顶板的方式，方便临战时转换。关键字：人防工程 地下室 给排水 消防问题的提出
在人民防空地下室的设计中，防空地下室内部的给排水管道设计往往较易处理，难在人防地下室与上部高层建筑的管道要在满足人防规范的前提下进行联系。在《人民防空地下室设计规范》的第3.1.6条规定：“与防空地下室无关的管道，不宜穿过人防的围护结构。当因条件限制需要穿过其顶板时，只允许给水、采暖、空调冷媒管道穿过，且其公称直径不得大于75mm。凡进人防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构，均应采取防护密闭措施[1-2]。”
在高层建筑的给排水设计中，上部建筑的给水、排水、消防、喷淋管道绝大多数大于75mm，而且这条规范又是工程建设标准强制性条文，在工作中如何执行此条文是大家关心的问题。下面就高层建筑人防地下室的给水、排水、消防三个方面谈谈设计心得体会。2 给水
高层建筑地下室生活水池一般采用不锈钢生活水池，当其布置在人防工程防护区内时，战时可用作生活饮用储水池。平时生活给水管道通过集中管道井与上部建筑用水点相连，集中管道井布置在人防防护区外，因此，给水系统管道一般均在侧壁穿过人防围护结构，只需在人防围护结构内侧安装防爆波阀门即可。3 排水
高层建筑的上部排水的管道均与人防地下室无关，为避免排水管道穿过人防顶板，高层建筑应考虑管道转换层，上部建筑的排水管道在管道转换层集中后分两三个集中的出口排出，集中管道井的布置，给排水专业在建筑方案设计时就应参与。集中管道井宜布置在靠外墙或布置在人防地下室的防护区外，当不能布置在人防地下室的防护区外时，可采取做管沟或地下室顶板降板的方式处理。
当上部为功能较简单的办公建筑等，卫生设施相对集中，管道相对较小，在底层无卫生用水设施时，可采取地沟的形式，排水管道在地沟中敷设，管道穿梁时预埋钢套管，地沟宽度一般为500mm，深度一般等于地下室顶板的梁高。管道在地沟中敷设完成后，地沟中回填细沙密实，其上再做建筑垫层。
当上部为功能较复杂的宾馆、商住楼建筑等，特别是底层为小开间商店的商住楼，建设单位往往要求带有卫生设施，这种情况下，上部集中排水管道相对较多，底层卫生设施比较分散，可采取地下室顶板降板的方式处理。降板的深度一般为600mm左右，底层卫生设施和上部集中的排出管道均布置在600mm以内。如果再深，将增加地下室的土建造价。当底层卫生设施排出横管放坡仍不够时，可考虑部分卫生间再垫高。4 消防
人防工程在乎时大多作为汽车库或自行车库，并且都设置了室内消火栓系统及自动喷淋灭火系统，而这些管道在战时又都为人防工程消防时需要使用的。根据《人民防空工程设计放火规定》第7.3.1条规定：建筑面积大于300m2的人防工程应设置室内消火栓；第7.3.2条规定，建筑面积大于1000m2的人防工程应设置自动喷淋灭火系统[3]。按此要求，平时设计的消防管道在战时是需要的，是与人防“有关的管道”，是可以穿过人防围护结构的，但应采取防护密闭措施。
当高层建筑地下室不为人防地下室时，以往的消火栓立管DN100或DN150管直通上下，上部的管道穿过地下室顶板在地下室形成环网，常见的系统示意图见图1。
当高层建筑地下室不为人防地下室时，设计人员往往为满足强制性规范而将直通上下的消火栓立管改为2—3根DN65管穿过人防顶板，笔者认为此种做法有牵强附会之嫌。然而，人防地下室与上部建筑的消防系统平时是一个整体，它们之间的联系又是必须的。因此，在这种情况下，笔者认为将人防地下室的消火栓系统独立设置成一个分区的系统是解决问题，满足规范条文的很好途径之一。布置的系统示意图见图2。此种布置形式没有消防立管穿过人防防护区的顶板，2根消防泵出水管穿过人防围护结构的侧壁与上部建筑的消火栓系统相连。战时因为这种布置形式穿过人防防护区的点少，所以方便临战转换。
自动喷淋灭火系统管道一般设计在集中管道井中，集中管道井布置在人防防护区外，因此，自动喷淋灭火系统管道同给水管道一样均在侧壁穿过人防围护结构，只需在人防围护结构内侧安装防爆波阀门即可。
参考文献：
[1]CB 50038—94，人民防空地下室设计规范[S].[2]建设部.工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)[M].北京中国建筑工业出版社2002.[3]CB 50098—98，人民防空工程设计防火规范[S].简介： 大多数消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵进行加压，以满足灭火时对水压和水量的要求。水泵由于设置、维护不当产生故障势必影响灭火救援，造成不必要的损失。在此，笔者针对工作中遇到的几个消防水泵问题谈一谈个人的理解，以求方家斧正。
关键字：消防水泵 设置 性能 保护 控制
大多数消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵进行加压，以满足灭火时对水压和水量的要求。水泵由于设置、维护不当产生故障势必影响灭火救援，造成不必要的损失。在此，笔者针对工作中遇到的几个消防水泵问题谈一谈个人的理解，以求方家斧正。
一、多层建筑是否有必要设置专门的消防水泵
《建筑设计防火规范》（以下称《建规》）第8.6.3条规定：“设置临时高压给水系统的建筑物，应设消防水箱或气压水罐、水塔”。照此规定，设置临时高压消防给水系统的建筑物，均应设置消防水箱。这类建筑多为4、5层的多层建筑，而市政管网的压力一般为20到30米水柱，为满足最不利点消火栓所需充实水柱的需要，这类建筑还应设置消防水泵。但是，多层建筑设置室内消火栓系统的目的仅是用来扑救初期火灾，大量的扑救工作还要依靠城市消防队，为此设置消防水泵难免有点浪费。对于这类建筑，不知是否可以借鉴高层建筑在消防水箱出水管上设置增压设施的做法，在消防水箱的出水管上设置能够通过消火栓箱内的按钮或由消防水箱出水管上的水流指示器启动的增压泵来满足充实水柱的需要。这种做法，增压泵设在了屋顶，是轻载启动，启动速度快，对扑救初期火灾应该有利。
另外，在市政管网能够满足室内外消防用水量的前提下，不知是否可以考虑根据建筑物的不同用途来确定是否设置消防泵。即在厂区和大型的公共建筑内，提倡设立消防泵使其具备一定的自救能力，而在一般的居民住宅内，则允许其不设消防水泵，火灾时消防车利用水泵接合器在室外喷水灭火，毕竟即使在住宅楼内设了消防泵，居民也不一定能够正确使用。
二、消防泵的性能和测试要求
消防水泵与生活水泵和生产水泵相比性能上应有较高的要求，但我国现行规范对消防水泵的性能和测试要求没有做出较详细的特别规定，致使消防水泵在选用时无据可查，出现了多种问题。美国NFPA20对消防泵的性能要求是：消防泵的最大流量应为设计值的150%，扬程不小于选定工作点扬程的65%，关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%，稳压泵流量为1—2L/S，扬程为消防泵扬程的1.1—1.2倍。同时规定在消防泵出水管上应设测量用流量计，流量计应能测试水泵选定流量的175%，消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表。建议关关部门参照美国标准对我国的消防泵设计、选用提出更有针对性、更明确的要求，以便在对消防泵的选用、检测过程中有据可依。
三、水泵线路的敷设
在许多设计图纸中发现：消防水泵的供配电线路、控制线路多穿PVC管进行保护，并从吊顶内走线。笔者认为这种走线方法欠妥。尽管《建规》只要求消防用电设备的配电线路明敷时穿金属管，没有要求暗敷时穿金属管保护，但《民用建筑电气设计规范》（以下称《民规》）24.8.5条要求：消防联动控制、自动灭火控制等的线路，应采用阻燃电缆穿钢管暗敷在不燃烧体结构层内，保护层厚度不小于3cm，当必须明敷时，应在金属管上采取防火措施。《火灾自动报警系统设计规范》（以下称《自动报警规范》）第8.2.2条对此也做出了相应规定。我们知道，消防水泵在火灾发生后一段时间内仍要发挥作用，来完成对建筑火灾的扑救工作。因此在这段时间内，仍要保证水泵线路的安全。对于配电室与电气竖井距离较远，消防用电设备容量较大，线路无法暗敷的，可以在采取有效的防火措施后敷设在吊顶内。在这种情况下应避免采用耐火槽盒，因为吊顶也是火灾多发地段，敷设在吊顶内的线路火灾时并不安全，而且槽盒仅能防止外部燃烧对线路的破坏，无法防止槽盒内线路自身故障造成的火灾。建议消防水泵等重要消防设备采用耐火电缆供电，以保证发生火灾时能够在一定的时间内不受影响继续工作。
四、消防水泵是否应设过载保护
消防水泵是灭火救援的重要设备，在消防灭火中起着极为重要的作用。按照我们的习惯性思维，凡是重要设备就应设过载保护。但《民规》第8.6.3.5条、第10.2.2.4条(3)条规定:“对于突然停电会导致比因过负荷而造成损失更大的配电线路,不应装设切断电路的过负荷保护电器(如消防水泵的供电线路),但应装设过负荷报警电器”。照此规定，消防水泵不应装设过载保护切断装置。这主要是考虑到火灾发生时，应全力保证消防用水的需要，因为由于水泵过载可能造成的线路、设备损失与火灾损失相比微不足道。但在工程实际中甚至在一些标准施工图集，包括高校现行教材中所介绍的消防水泵电气图上，消防水泵电路仍然加上了过载保护切断电器,如《建筑电气安装工程图集》JD13-318页“高层建筑消防系统全电压启动消防水泵控制装置图
（二）”。这显然不符合规范要求。
五、消防水泵的控制
（1）控制电压。《民规》第24.6.2.1规定：设在消防栓箱中的起动消防水泵的按钮及启泵信号灯的控制回路应采用50Ｖ以下的安全电压。第24.9.11规定：消防联动装置的直流操作电源电压应采用24V。这主要是防止使用消火栓时，有水溢出使消火栓箱及水、水枪带电伤及消防队员（这种击伤事故时有所闻）。但在施工实际及部分参考资料中消防栓按钮的操作电源电压仍接到了交流220V上，如前面提到的《图集》在同一页上就犯了这样的错误。
（2）启动控制。消火栓泵有三个地方可控制启动。①根据《建规》和《高层民用建筑设计防火规范》要求，在室内消火栓箱处直接启动。②根据《自动报警规范》要求，在消防控制室处控制。③在水泵房消火栓泵附近控制。这样应正确处理以下两个问题：一是应正确确定消防控制室、消火栓按钮与消防泵房的控制优先级问题。一般来讲应以消防控制室远距离操作为主。但由于现今有关部门对远距离操作没有一个明确的指导标准，工程实际中做法很多，合理性、操作性难免良莠不齐。有的简单地将启停泵按钮并/串接到二次回路的手动启停泵按钮上，有的干脆去掉了热继电器，多数是在泵房控制柜上设置手动/自动转换开关，通常情况下置于自动位置。我们认为这几种方法都有所欠妥。宋高飞同志在《关于消防泵远距离操作设计的探讨》一文中提出将远距离操作继电器动作触点越过转换开关部分，直接接到消防泵主接触器的线圈回路，实现直接启动消防泵。我们认为设想不错，既解决了直接启动问题，又便于控制室统一监控，还满足了泵房控制柜处于任一状态时都能够远距离启动消防泵的需要。二是确定消防水泵采取何种方式启动。为尽快将消防设备投入工作以降低火灾损失，同时考虑到火灾时多数非消防负荷已经切断，消防水泵应优先采用全压直接起动方式。
（3）故障控制。根据《自动报警规范》第4.2.1条要求，消防控制室应能显示消防设备的故障状态。由于技术问题,对电源断电等简单故障信号消防控制能够显示，而对其它故障信号如消防水泵过负荷故障信号由于在《自动报警规范》、《民规》都没有明确说明实现办法，施工实际中往往避开这一点,影响了控制室对设备故障的正确检测。
（4）用手动报警按钮代替消火栓按钮启泵。用消火栓处的手报代替消火栓按钮启泵在工程实际中比较流行,工程中多采用双触点按钮,一触点作手报用,将报警信号传送到火灾报警控制器,另一触点作启泵按钮用,把启泵信号送到控制室经双切换盒启泵。但根据《建规》第8.6.2(九)条、《高规》第7.4.6.7条：每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮。而手报按钮启泵是将火灾信号反馈到报警联动控制器，经确认后再由控制器启动消防水泵，并不是直接启动消防水泵。而且，这种代替方式对自动报警系统提出了较高的要求。在目前，由于自动报警系统误报率高及运行费用等问题，部分建筑的自动报警系统往往带病运行甚至不开通，难以发挥其应有的作用。因此，我们认为，还是不要提倡用手报来代替消火栓按钮启动消防水泵。
六、消防泵的定期维护保养
尽管规范、规章明确要求消防设施、器材应当定期维护保养，但是目前消防水泵都不能做到定期试机运行，天长日久导致泵体卡死、锈死，以至火灾时不能发挥应有的作用。10月25日广州日报就以《50万元消防设施为何滴水喷不出》为题披露了越秀区一德路综合市场内的消防设施由于没有维护保养，火灾时不能正常运行，造成特大损失一事。因此我们建议在规范中要求在消防泵中采用可编程序控制器（PLC）对泵组进行控制，实现消防泵在备用时定期试运行，扑救火灾时自动启动，从而有效地杜绝消防水泵关键时刻不能用的局面。
参考资料:
1、消防供水 群众出版社
试述高层建筑给排水设计 篇3
的同时，满足人们对高品质生活及精品住宅的要求。
【关键词】给排水设计；生活质量；经济发展
一、高层建筑给排水系统设计要点
一是关于消防用水的设计，相关数据表明高层失火事故较多，所以高层建筑给排水设计当中首先要考虑的就是消防用水的设计和安排。再设计消防给排水时要注意其与地面的垂直高度较高而造成的水静压力大的问题，处理好该问题能够有效避免高层消防用水失效的现状，并且还能够减小对区供水水压的负担。二是注意要采用上给下行的输水方式，保证楼层最低处卫生间器具的静水压力控制在0.35MPa以内。三是高层建筑中的居住人口多导致用水量非常大，瞬时排水量增大会给输水管道造成很大的负担，管道阻塞和断裂等输水事故发生会直接影响居民的正常生活。四是通过合理管線设计和布局避免压力和装修材料对管线的作用导致管线的破坏。
二、给水设计
1、给水方式
给水方式是高层住宅供水设计的关键所在，直接关系到居民日常生活及建筑项目工程造价。城市给水管网水压一般不能满足高层住宅部分居民生活用水的要求，绝大部分采用分区给水的供水方式，低区部分直接由城市给水管网供水，高区部分由水泵增加方式供水。高层建筑给水的关键问题就是，如何预防由于停水或自来水管网故障所造成的无负压给水断流。高位水箱给水、气压罐给水、低压水箱给水及无水箱给水是目前国内高层住宅的主要给水方式。高位水箱通过调节供水水量及压力差，防止由于停电造成的全楼停水，但是比较容易产生水质污染。气压罐给水方式虽然能有效减少二次污染，节俭基建投资，但是当水压不稳时，由于罐内出水量较小，容易导致水泵启动频繁，实际使用过程中的维护费用较高。低压水箱给水方式中的水箱能起到有效缓解水压的作用，但是该种模式运行成本较高，且屋顶大容量水箱的安置对建筑物及居民生活存在着一定的安全隐患。无水箱给水通过变频调速使水泵出水量量和实时用水量达到相互适应，此种供水方式不需要高位水量，且占地面积较小，能有效的利用市政水压，出水量根据管网水量变动，在近几年中使用较为普遍。
2、室外给水管网
在高层建筑中给水管网的设计是关系到人们生活、消防等用水的重要环节，它的安全流畅能够为人们提供更好的居住舒适性，在高层建筑小区热水的供给可以采用容积式电热水器供给，热水管道系统与冷水管道系统应区分设置，不过这种设计方式成本相对较高，适合在高档住宅小区中采用。
3、泵房设计
由于水泵运行会造成一定的噪音，所以在设计中不宜将水泵房设计在紧邻居住用房或住宅用房上下层。高层住宅的屋顶水箱可以设置在电梯机房顶，如果需要设置在居住用房上部的，应注意在居住用房与水泵房之间设置夹层。另一方面，为了较少水箱内水源的二次污染，应配备专业人员负责水箱的定时清洗机日安全维护，并配备相应的消毒措施。
4、消防给水系统
消防给水系统的设计包括室内消防系统、自动喷水系统及室外消火栓系统。室外消防水的水源均取自于消防水池，为确保生活给水品质，消防水池与生活水池应单独设置，且消防水池的有效容积应满足室内外消防用水量的要求。地下车库及单元式住宅楼梯间应设双出口消火栓，且应按照规定采取消防卷盘，长度应不小于十米。
三、排水设计
1、排水系统分流
排水系统主要包括生活污水、生活废水及雨水3个方面，本着节约水资源及实现水资源的二次利用原则，需要采取排水系统分流制，不同性质的污水应采用不同的分流系统及分流管道。另一方面，为了避免在水封损坏时粪便臭气溢出，污水系统需设立专用通气管道，并对生活废水及粪便废水进行分别排放。加入住宅中午中水系统，则将住宅内的洗浴废水直接排放到市政污水管道，若含有中水系统，则可以将洗浴废水通过单独的系统排至集中处理站，经处理倒回后，对其进行二次利用。
2、排水管道
由于高层住宅的底部往往被建成商铺或者商场，需在底层对建筑物上部分排水管道进行更换。相关事件经验表明，整栋楼的降排水聚集在一根大横管上成本风险过高，因此应注意排水管网的合理布局分配。高层住宅内的排水管道设计应和污水系统分流相符合，在管道设置时应以管道距离最短为主要原则，管道与管道、管道与墙之间应有预留空隙。
3、雨水排放
屋面雨水排放应优先选用经济安全的排放系统，高层住宅建筑由于雨水汇集面积较小，所以可以直接采用重力分流的方式，屋面一般应采用87型雨水斗屋面雨水系统，对上部屋面，可以采取侧墙式雨水斗。同时为了防止屋面雨水从阳台溢漏，阳台雨水系统应单独设置，不应接入屋面雨水立管，避免阳台地漏泛臭。
四、给排水设计中存在的问题及预防措施
对高层建筑的相关设计而言，由于使用者较多，所以在水源及供水疏水方面的要求更加严格，排水管道的通气顺畅必须得到应有的保障，一次保证水源的干净卫生及居民用水质量。
1、给排水管道间距问题
目前多数高层建筑屋内铺设的排水管线都存在着不符合标准规定要求的情况，铺设间距不合理。一般情况下，给水与排水管线应分开铺设，防止漏水带来的给水管道污染问题。所以在铺设过程中，应按规定，当管道在水平方位时双方间距不得小于0.5米，在相互交叉时，必须保持给水管道在排水管道之上，且两者之间间距应大于0. 15米。
2、生活用水水池问题
居民生活用水应保证其安全性及无污染性，在生活用水的存放及运输过程中，极其容易遭到污染。针对这一情况，生活用水存放的水池入口盖与盖座需做到紧密连接，接缝处应采用无毒发泡材料进行密封处理。水池内壁及其他金属不仅都应进行瓷釉材料涂刷，做到部件无毒无污染，同时池内爬梯应采用不锈钢材质，避免因长时间侵泡而对池内水质造成污染。
3、地漏设置问题
对于卫生间、洗浴间等常用水地必须设置地漏，其他地方视情况而定。目前对地漏设置存在争议的地方是厨房。现在的大中城市高层住宅房屋装修基本以木板为主，并没有在厨房中进行水洗冲刷及地漏设置。但在现实生活中，往往出现因水龙头故障及厨房水管破裂造成的“水灾”问题J恰好因其没有设置相应地漏，给用户带来较大的麻烦及经济损失。
在高层住宅给排水系统的施工过程中，须加大重视力度的是排水设计。在完成实际施工组织计划的过程中，还应牢牢按照国家法律法规进行施工，做到建筑工程的合理运行及使用者的便利。
结语
给排水设计技术在高层建筑领域中的应用非常广泛，随着高层建筑的高度逐渐增高，给排水系统的设计难度也就与日俱增，运用科学知识和现代化的工具来解决给排水系统问题能够大大降低高层用户的生活用水不便的问题，同时能够为高层建筑失火救火提供切实有效的消防用水。高层建筑是时代发展的产物，经济建设态势良好使得人们对生活品质的追求不断升高，相关工作人员需要不断的拓宽视野深入进行研究以适应社会的发展和变化。
【参考文献】
[1] 曾宏.高层建筑给排水施工的几点思考[J].中国新技术新产品，2010（11）：109.
[2] 崔国景.高层建筑给排水的施工技术及质量控制[J].中国新技术新产品，2010（11）：288.
高层建筑给排水设计分析 篇4
某综合楼是集商场、餐饮、办公、住宅为一体的大楼。项目地下1层为车库及设备房;首层为部分架空、部分小商铺及商场;2层为餐饮、商场及配套办公室;3层~28层由6栋住宅塔楼组成。建筑高度为94.5m, 总建筑面积约125000m2。
二、给水系统
由于无负压给水一旦自来水管网停水或者出现问题, 则有可能造成没有储备水。根据本地实际情况, 故采用变频调速供水, 控制方式较为简单, 可根据泵后压力的变化来确定水泵的转速和多水泵时启泵台数的调配, 可以做到无级调速, 不论水箱进水浮球阀开闭的大小如何, 均可有效供水, 这样就增加了供水的可靠性。
市政供水压力为3.2MPa, 为了充分利用市政水压, 地下1层~地上6层采用市政压力直接供水;7层以上采用两套变频设备供水。系统分区, 7层~18层采用低区变频设备供水;其中7层~12层经可调式减压阀减压后供水。19层~28层采用高区变频设备供水;其中19层~24层同样经可调式减压阀减压后供水。
住宅总户数为624户, 最高日用水量为655m3, 设150m3的生活水池, 分为容积基本相等并能独立使用的两格。
水池的泄空管从吸水坑底接出, 排入泵房集水井。有人说这样违反了《建筑给水排水设计规范》 (以下简称《水规》) 第3.2.4条第一款规定, 出水口不得被任何液体或杂质所淹没。如果硬要套这条规范, 是有点问题, 但笔者认为这种情况, 做足相对安全的措施就行了, 水池溢流水位报警并关闭进水管上的电动阀 (或进水阀选用具有三重保险作用的电动浮球阀) 、集水井潜水泵的排水能力不低于水池进水管的流量, 并且集水井设超高水位报警至消防中心。笔者认为做足以上的安全措施后, 集水井的水位就一般不会高过水池底坑的排水管口了。
三、排水系统
本工程污、废水采用合流制, 室内污、废水经化粪池处理后排入市政污水管网;二层餐饮场所的废水经隔油池处理后排入室外污水管网;地下室废水采用潜水泵提升至室外污水管网。
1、优化集水井的设计。
一般来说, 消防电梯旁边要设一个独立的消防集水井, 本工程地下室没有人防工程, 如果在消防电梯旁设集水井, 结构上必然要降低电梯筒的大承台, 那样会增加一定的造价, 笔者想将该井移到车库内与车库集水井共用。虽然电梯前室与周围的车库同属一个大防火分区, 但由于电梯前室与车库连通的门为甲级防火门, 为了不因为管道的连通而破坏两区域的防火安全性, 也就是当车库的汽油发生火灾时经管道传入电梯筒, 故此笔者将消防电梯底坑至集水井的排水管伸到集水井的潜水泵吸水高度以下, 也就是水面以下, 并在短立管的顶端设管堵以便清扫。
2、底部横支管与立管连接的问题。
通常的做法就是:
(1) 底部两层增设单独的排水立管, 并设伸顶通气, 或者增大立管管径不设伸顶通气。这种做法的缺点是立管增加造成不美观并且增加造价或占用更多的室内空间。
(2) 在底部厨房的排水支管上增设排水止回阀, 该支管设于厨柜内方便检修。而底部阳台洗衣机的排水地漏则选用塑料无水封磁性翻斗式地漏。上面所采用的两种新型排水配件均具有防倒灌及防臭气的功能。同样, 在不设洗衣机的阳台也全部采用塑料无水封磁性翻斗式地漏, 可避免因为普通地漏水封干涸而造成臭气溢出, 因此, 设洗衣机的阳台排水都要接入市政污水管网。
四、消防系统
本工程设有消火栓系统、自动喷水系统、气体自动灭火系统及手提式灭火器。用水量标准:室内消火栓为40L/s, 火灾延续时间3h;室外消防用水量为30L/s, 火灾延续时间3h;自动喷淋系统为30L/s, 火灾延续时间为1h。
1、消火栓系统
(1) 室外消火栓系统由小区内的环状市政管网供水;
(2) 室内消火栓系统分为两个区。低区为地下1层~16层, 由小区低区消火栓加压给水管网供水;高区为17层~28层, 由小区高区消火栓加压给水管网供水。屋顶水箱贮存18m3消防水量, 设置高度满足最高层消火栓的7m静水压力。
2、自动喷水灭火系统
系统分为两个区。低区为地下1层~16层, 由室外小区低区喷淋加压给水管网供水;高区为17层~28层, 由室外小区高区喷淋加压给水管网供水。屋顶水箱设置高度只满足最高层消火栓的7m静水压力, 并未满足喷淋系统最不利点处喷淋头的最低工作压力和喷水强度, 故高区供水系统仍需要设置增压设施。首先, 喷淋系统分区水压的问题。《自动喷水灭火系统设计规范》 (以下简称《喷规》) 第8.0.1条规定, 配水管道的工作压力不应大于1.20MPa。所谓配水管道, 就是报警阀后的管道。如果按此规定, 高区的报警阀就必须搬到住宅楼上, 这样就要增大某一楼层的管道井尺寸, 那样对于住宅楼来说是相当困难的。笔者认为只要选择工作压力较高的报警阀就可忽略这个问题, 本工程选用工作压力为1.6MPa的报警阀, 并把高区的报警阀和低区的一起放在地下室便于管理。很多地方的审查专家也默认此做法, 也希望即将要修订《喷规》时也能考虑修订此条文;其次, 系统的放空阀的设置问题。笔者认为喷头不多时, 像电梯厅的喷淋, 放水阀可与末端试水阀或试水装置合用, 而且也符合《喷规》。
建筑给排水的优化设计研究 篇5
建筑给排水的优化设计研究
作者：武智佳
来源：《城市建设理论研究》2013年第23期
摘要：建筑用水需求量高、排水量大、层数多、高度大、振源多，对给水系统排水系统的设计以及材料施工和日常管理上提出了更高的要求。本文研究了建筑给排水设计方法。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；设计；研究
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
引言
建筑给排水的设计影响到人们的正常生活，合理的设计、科学的管理以及优质的施工质量是保证系统安全有效运行的关键，采用新技术新措施才能更加保障给水系统排水系统更好的运行，达到高层建筑对水系统的高要求。
1、建筑给排水工程特点
(1)静水压力是高层建筑给排水消防系统设计时需要重点考虑的因素,相对普通低层建筑而言,高层建筑给排水消防系统静水压力较大,而如果采用常规的一个区供水,使用效果很难保证,而且也很容易造成管道和配件的损坏。
(2)安全可靠性是高层建筑消防系统另一个重要因素,高层建筑可以诱发火灾的因素较多,火势蔓延速度快,而且扑球起来非常困难,因此确保消防系统的安全可靠性是重中之重,鉴于目前我国的国情,消防系统设计时应将自救放在第一位。
(3)高层建筑由于高度比较大,所以排水管道比较长,而且排水量也比普通建筑大,故管道内部的压力起伏很大。所以高层建筑给排水设计时,需要保证排水系统的排水能力、管道内压力的稳定以及保护水封不被破坏。综合考虑这几点,高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料,并采用柔性接口。
(4)给排水系统需要非常稳定。高层建筑的建筑标准高,而且给排水设备的使用人数也是非常多,水的消耗量也非常大,如果供水不稳定,出现停水或管道堵塞的情况,那么会造成非常恶劣的影响。故因此采取多种措施,保证给水排水系统的稳定性。此外,高层建筑的给水排水需要考虑进行噪音的处理。
2、建筑给水系统设计
2.1明确高层建筑给水方式
高层建筑常用的就有高位水箱、气压罐和变频泵无水箱三个给水设备，正确选择高层建筑的供水方式，采用最科学合理的供水设备，选用技术先进、供水安全以及经济合理的供水设备，是高层建筑正常供水的核心关键，选择合理的给水方式，使用合适的给水设备，对高层建筑的影响作用非常大。
2.1.1高位水箱给水
高位水箱具有存储和调节水量和水压的作用，离心水泵负责给水箱里加水。其供水方式有水箱和水泵，不仅可以并联供水、串联供水，还可以对水箱或是阀门进行减压供水。高位水箱不仅可以存储相当可靠的水量可以比较安全供水，水压相对稳定，效率高，而且设备费和管理费都相对较低。但是高位水箱占建筑面积大，增加了高层建筑的受压，要投入更多的基建资金，而且水箱里的水容易被污染，防水进去的时候还产生振动，发出噪音。
2.1.2气压罐给水
气压罐是一个密闭的钢制容器，由气压罐和离心水泵组成，利用罐内空气压缩存储水量进行供水，水量达到一定程度就自动停止供水，非常节能，水泵的循序启动和软启动功能实现了无塔也能供水的目的。气压罐供水不仅不占高层建筑的面积，减少建筑的负荷，水质不容易被污染，节约了资金投入，而且控制自动化，大大方便集中管理，但是供水波动不稳定，水量存储少，因而要频繁启动水泵，在高压或低压状态下，水泵的工作效率低，导致水泵的使用寿命相对的缩短，气压罐供水的没有高位水箱供水可靠。
2.1.3变频泵无水箱给水水泵机组和单片机变频技术构成变频泵无水箱，电压和频率被变报器的电源改变，电动机的交流转速得到有效的控制。变频泵无水箱是一个可以随意调节流量和水压的设备，因为可以调节流量和水压，所以可以不用高位水箱，避免了占地面积和重力对高层建筑的影响。
2.2选用合适的给水管道
传统的给水管道通常是热镀锌钢管，但是这种钢管重量大、非常容易生锈，影响水的质量，无法满足人们对生活用水的要求。目前，重量轻、经济实惠、液体流动性好、耐压度强、安装方便、耐腐蚀性强以及使用的寿命相对较长的塑料水管被广泛应用。给水管材的选择，要考虑质量、重量、经济、使用的环境、承受压力的程度、承受的最高温度以及安装的方式等，要综合技术和经济的实际情况后进行给水管道的选择。
2.3合理布置给水管道
给水管道的布置，要满足高层建筑里的用户的生活用水的要求，选择合适的管道长度和管道的内径，尽量降低成本。但是现在我们国家还不是特别重视高层建筑的管道布置，最大的原因也许是高层建筑的管道比较短，管道内径有相对较小，投入的资金比例也相对较少，而且收到的经济效益不是非常的明显。由于高层建筑的快速发展，建筑的内部设施越来越完善，对管
道的种类和数量的要求也随之增多，又因为高层建筑层数多、高度大、振源多的特殊性质，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以要加大对高层建筑管道设备的资金投入。
3、高层建筑排水系统设计
合理的管道通气系统影响着高层建筑的排水功能。所以，在高层建筑中要完善通气排水系统，为了能快速排除污水，就得合理的布置管道，要保持稳定管道内部的气压，防止管道阻塞，安装的时候要选择防振的、牢固的管道，避免发出噪声，影响居民正常生活。
3.1设立透气管道
高层建筑应该设立透气管道，因为生活污水的排出水管的水流速度比较小，而污水进水管的水流速度比较大。产生的压力集聚在管道的底部于是出现正压区，靠近管道底部的卫生用器在正压区的压力作用下会遭到一定程度的破环，卫生用器常出现气泡上翻的现象。建立透气管道，不仅可以平衡管道内的气流量，正压区的压力也会被降低，还可以消除卫生用器发生的气泡现象。
3.2选择合适的卫生设备
在高层建筑卫生器具的选择和布置上，要了解当地的民风民俗习惯，再结合卫生间的实际形状、大小等，进行合理的选购、科学的布置，尽量在使用的时候方便舒适。在卫生器具的布置上，特别要注意的是坐便器位置的排水口设置，市场上的坐便器种类繁多，大小不一，各型号的坐便器对排水口的位置要求不一，应该合理预留位置，方便坐便器设置排水口，最大程度的满足居民的生活质量要求。
3.3合理布置排水管道
高层建筑的底部被架空，建造商铺或者商场，为了不对底层功能的使用造成不必要的影响，应该在底层就进行上部分排水管道的转换。很多事例表明把所以排水管道聚集到一根大横管道上进行整栋楼的排水，那是非常不科学的，因为一旦大横管道破裂或者被堵塞，就会对整栋楼的正常生活造成很大的不便。合理布置排水管道，高层建筑的住宅内部使用的排水管道比较复杂，所以底层的连接卫生器具的排水管道应该独立排出，如果需要进行转换，可以把底层的卫生器具直接接到大横的排水管道上。
3.4地漏的正确处理
高层建筑的排水系统中，地漏是其中一个不可忽视的环节，地漏的设置是为了对地面的积水进行排除。在高层建筑的住宅中，大都是在卫生间设置地漏，厨房视情况设置，因为厨房只会有少量的水溅到地面，不会造成大面积的积水，用抹布或拖把就可以清理干净。在卫生间设计的地漏地板下沉300mm-500mm之间，在本层就可以布置横管排水，在管道下部就设立防水层，就可以直接在本层解决漏水和堵塞的情况。
结束语
建筑给排水设计对建筑功能的正常使用具有重要的意义,因此设计人员需要对其高度重视,在实际工作中不断积累设计经验,吸收先进的设计理念,积极探索,推动高层建筑给排水技术的发展。
参考文献
[1]陈友弟,舒宋玉.某商住楼建筑给排水设计要点分析[J].黑龙江科技信息,2011
[2]程浩.建筑排水系统水力工况的数值模拟研究[D].哈尔滨工程大学.2009
探讨高层建筑给排水消防设计技术 篇6
关键词：高层建筑;给排水;消防设计;技术
一、高层建筑给排水消防设计弊端
1.对设计不够重视
高层建筑对给排水消防系统稳定性要求较大，且与其他类型建筑有一定差异。但设计人员常没注意到这点就按照多层建筑的系统标准设计，以致设计出来的消防系统起不到应有作用，忽略了高层建筑消防安全的真正需要。
2.给水管试压设计不准确
高层建筑消防给水管网设计参数需要计算确定，但实际中，高层建筑试漏检修的设计计算结果常凭经验推导取得，这不仅使高层建筑设计参数与实际使用存在差异，也使高层建筑消防给水管网不能很好的满足相关要求，造成严重安全隐患。
二、高层建筑消防系统设计要求
1.消防给水设计要求
高层建筑发生火灾，会相较于普通建筑物发生火灾的灭火难度大个几倍甚至十几倍，目前基本上还是以人员的自我救助为主，消防给水系统只能是延缓火灾的发展趋势，所以在设计高层建筑物消防给水系统时要根据不同的要求，功能，高度设计不同的灭火设施。
2.消防排水设计要求
消防排水主要是指把因灭火产生的大量水排出建筑物，可防止大量水阻碍逃生路径以及防止其他财产长期间浸泡而损坏。若单纯的依靠雨水排除管道，很有可能达不到理想效果，巧妙运用雨水管道，虽然简单快捷，但在消防重点防护区域，由于灭火所需的水量远远超出普通区域的用水量，所以很有必要设计专用的排水管道来解决问题。同时，高层建筑内很有可能会发生上层水渗透到下层水的情况，所以消防排水系统必须考虑到相应的防返溢措施，以及防止雨水系统的倒灌现象。另外，也要保证电源畅通，以免发生火灾时消防排水系统的故障发生。
三、高层建筑给排水消防设计关键技术
1.消防水泵房设计
消防水泵房是为消防储备水源的主要方式，其主要设计系统是消防水池。在高层建筑物发生火灾的，用水量大是显而易见的，为防止消防系统供水不足或因消防进水管道单一或给水管道分散造成不能及时灭火而带来危险的情况，消防水池就是很好的供给方。高层的建筑消防水源用水量一般可通过规范要求的标准来计算得到，消防水池的设计也必须根据建筑的具体情况来设计，以保证高层建筑火灾的初期消防用水。
在进行消防泵房设计时还应注意到的细节问题：
（1）消防水泵的选择要有一定的重视，选择小功率的水泵，不仅能在一定程度上节约能源，在有效的保证整个水泵系统的运行以及并联操作时上也起到一定的保障作用。
（2）应将导流墙设置在消防水池吸水槽中，以保证消防水池吸水槽没有死角。
（3）在消防泵房面积较小的情况下，布置消防泵房时应与电气专业协调，预留好控制箱的摆放位置，控制箱摆放位置既要符合电气专业要求，同时应不与湿式报警阀以及消防泵出管冲突。
（4）相关人员要依据水泵的运行效率对水泵进行相应的调速，以便能够确保并提高水泵运行的效率。相关设计人员还要通过对消防泵进行防超压设计，以便有效地保证水泵的完好和正常运行。
2.消火栓消防系统设计
根据相关规定，大部分的高层建筑，办公楼，住宅楼都会设置对消防水池的二次加压，但基于国家城市的可持续发展战略，高层建筑设计者会更加的注重地域集中式的消防供水系统，也就是说在某一范围内仅仅设置一处消防水池及泵房来满足该区域内的所有消防用水需求，当然在设计过程中要注重水池的设计是否规范，科学合理等。而这时对于高层建筑消火栓的设计就必须满足消防总用水量和消防水头的压力要求等，在整个管网布置完成时要注意进行水管强度和水头压力的测试，确保整套高层建筑的防火安全。
3.高层建筑电梯消防设置
高程建筑发生火灾，消防员常会用到消防电梯进行救援和灭火的工作，在电梯间设置的消防栓，常被消防员用来做开道工具或自我保护。为保证电梯的安全运行，在电梯的井底要设置排水设施，同时在地下室的其他位置要设置集水坑，集水坑的容量应大于2 立方米（此处的集水坑容量为有效容积），并且要注意和排水泵的管道相联接，及时排出多余水量。为防止紧急情况，还必须设置备用的排水泵。
4.自动喷水灭火系统设计
（1）走道设置喷头
走道，楼道是逃生的主要通道，在此处发生火灾，为及时灭火，应根据高层公共建筑的相关规范要求分别在走道部分设置喷头，设计时应将走到喷头和配水管或者其他支管连接，以保证走道喷头与走道支线水管相匹配。此外，设计人员还应考虑建筑物内的暖气管道和电力设备线路的走向等实际问题，以免在布置管线上出问题。
（2）配水管入口的减压设备
高层建筑自动喷水灭火系统的设计在针对配水管入口的减压设计时应从两方面考虑，一是要对高层建筑的高度和水力在运行过程中的损失进行参考;二是要及时对水泵的扬程情况进行相应的计算，以便能对配水管入口处的压力进行准确的掌握，从而设计出减压方案。
（3）试水装置
试水装置一般设置在自动喷水灭火系统的末端，设计人员在设计时，首先要依据试水出水口的流量和对试水装置的要求，设置相匹配的装置;其次是要根据设置的相匹配的试水装置，设计出配套的间接排放的排水方案来防止有淹水情况的发生。
（4）信号阀。信号阀的位置应设置在每个防火分区干管的始端，以保证火灾时能及时发出信号传送启动喷淋泵。
（5）稳压泵。稳压泵在设置时，应注意使稳压泵的出水达到相关要求，使其能够保证并满足一股水柱的压力。稳压泵是在高层建筑给水排水消防系统中的一种重要设备，可提供足够的压力来保证水源的正常供给，同时，为达到足够的稳压，设计人员还可通过添加其他的稳压设施或者是设计将水箱位置太高等措施来严格控制稳压泵的供水扬程。
（6）报警阀。报警阀的设置一般是与自动喷水灭火系统连接的，一旦发生火灾，报警阀启动，相应的消防系统自动喷水灭火，以达到在消防人员达到之前，减小灾害的危害以及提醒众人逃生的措施。安装报警阀的部位应该注意设置排水沟或其他排水设施。设计人员一般会将报警阀设置在楼道，墙壁等明显的位置或者是在值班室外，以便实现消防系统自动喷水时，报警阀能及时相应。
参考文献：
[1]刘维禄，刘益鑫.高层建筑给排水消防设计探讨[J].江西化工.2011（01）.
高层建筑给排水系统设计 篇7
给水系统的设计是高层建筑的设计关键, 给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键的关键, 它直接关系到生活给水系统的安全使用, 其中高位水箱减压给水方式是常用的和有效的。
1.1 高位水箱给水方式
1.1.1 建筑高度50m左右的高层建筑, 高区部分可采用贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高, 可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网, 该立管上设电动阀门和减压阀, 平时电动阀门关闭, 在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。此方式供水安全可靠, 充分利用了城市管网的水压, 节省能源。这种方式普遍采用。
1.1.2 建筑高度50～80m左右的高层建筑, 高区部分可采用贮水池———水屋顶水箱———减压阀给水方式或高位水箱并联给水方式。并联给水方式各分区为独立的给水系统, 供水安全可靠, 水泵集中布置, 便了管理维护, 运行动力费川省。但走必须设水泵———水箱两套设备, 增加了水泵和水箱占用的建筑面积, 造价增大, 这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单, 设备费用少, 占地面积小, 管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差, 运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善, 电费比较适中, 采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况病区部分有两个分区。此种方式应用较多。如由重庆建筑大学设计的重庆医科大学附属第一医院外科大楼, 总建筑面积37756m2, 地下有两层, 地上有二十三层, 建筑高度89.1m。生活给水系统采用分区给水方式, 四层及四层以下由城市管网直接供水, 五层及五层以上由贮水池———水泵———屋顶水箱———减压阀减压给水, 高区部分有两个分区。
1.1.3 建筑高度在80～110m左右的高层建筑, 高区部分推荐采用高位水箱分区减压给水方式, 即贮水池———水泵———屋顶水箱——减压阀给水方式。也可以采用高位水箱并联给水方式。这种情况高区部分有三个分区。
1.1.4 建筑高度超过110m的高层建筑, 最高分区水泵扬程将会很大, 压水管线很长, 为避免这种情况应采用高位水箱串联给水方式 (不设中间水箱时采用中间接力水泵方式) 。推荐采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式, 即
所示。这种情况将出现一个或若干个中间水箱, 高区部分将有三个或三个以上的分区。
高位水箱串联给水方式的特点是各分区的水泵分散设置, 各从下一分区的水箱抽水, 下一分区的水箱除供本分区外同时是上一分区的水源, 适用于超高层建筑。其优点是避免了设扬程高的水泵和水压高的压水管, 压水管也不会很长。其缺点是由于设备分散, 管理维护不便;水泵设于楼层对防震、隔音要求高;上区供水受下区影响, 安全性较差。串联给水与减压给水结合, 由于设备 (水泵、水箱) 减少, 节省造价, 并有利于管理维护, 也减小了震动和噪声的影响, 因而在超高层建筑中采用较多。以上四种情况也有例外。如重庆扬子江假日饭店, 建筑高度79.65m, 地下一层, 地上二十三层, 地下一层至二层由水泵———屋顶水箱联合供水, 二十一至二十三层由气压给水设备增压供水。其低区最低配水点所受静水压达0.8MPa左右, 这是由于该分区给水系统材料和设备承压能力好并采取了相应防振隔音措施。
综上所述, 高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时, 低区利用城市给水管网水压直接供水, 高区采用水泵——屋顶水箱联合供水;当建筑高度50-80m时, 高区采用高位水箱减压阀给水方式;当建筑高度80-110m时, 高区采用高位水箱分区减压给水方式:当建筑高度超过110m时, 高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之, 应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况, 确定经济合理的给水方式。
2 高层建筑排水系统:
传统的排水系统即由排水管与通气管组成的双管制 (或三管制) 排水系统。以下介绍几种单立管排水方式。
2.1 单立管排水系统的优越性
单立管排水系统即一根立管具有排水与通气的双重功能, 因此相对双立管系统它具有节省管材、减少占用面积、减轻荷载、维护方便、缩短工期、造价低等诸多优点, 广受建设者的青睐。设有特殊配件的单立管排水系统由于扩容、分流等作用更有利于改善立管的水力工况, 减少管内压力波动和避免水封破坏。因此国内外的专家学者都非常重视特殊单立管排水系统的研究, 并取得了一定的成果和经验。
2.2 采用较多的几种特殊单立管排水系统
2.2.1 苏维脱单立管排水系统
该系统是瑞士弗理茨·苏玛于1959年研制开发的;是采用一种使气水混合或分离的特殊配件替代一般管件的单立管排水系统。它由两部分组成, 一个是设在立管与每层按支管间连接处的混流器, 其作用是限制立管内的液体与气流的速度, 并使从支管流来的污水有效地同立管中的空气混合.另一个是设在立管底部的跑气器, 它的作用是把气体从污水中分离出来, 用一根跑气管引到排出管的下游, 从而防止了立管底部产生过大的正压力, 保证污水畅通地流出排出管。
2.2.2 旋流式单立管排水系统
旋流式单立管系统是法国建筑科学技术中心在进行了多次试验的基础上提出的单立管系统.它是由各个楼层的排水横支管与立管上的旋流配件及装设于立管底部的"特殊排水弯头" (也叫旋流排水弯头) 组成。该系统的水流呈水平旋转, 沿立管管壁向下流动, 在立管的内壁形成水膜流, 在管道中心形成管心气流, 并且通过伸顶透气管与外界空气相通, 还通过立管底部的特殊排水弯头与排出管的气流连通, 因而保证了系统中压力的稳定, 具有良好的排水与通气能力, 而且由于管内污水旋流运动的特点排水时管道噪音很小。
2.2.3 旋管单立管排水系统
螺旋管单立管排水系统由螺旋管与偏心进水组成, 螺旋管内壁有6条间距5mm的三角形螺旋线, 污水沿螺旋线旋转下落, 在管中心形成一个通畅的空气柱, 提高了排水能力。偏心进水三通与排水立管的连接不对中, 能把根支管流来的污水从周围切线方向导入立管, 起到削弱支管进水水舌的作用, 避免水塞形成;稳定气压波动.降低噪音.备受用户欢迎。
以上几种特殊单立管排水系统均先后在国内外推广应用, 笔者在此介绍一种尚未在国内广泛使用的吸气阀单立管排水系统。
2.3 吸气阀单立管排水系统
高层建筑排水系统功能的完善与否, 在很大程度上取决于立管的排水与通气能力的大小.由于高层建筑排水立管较长, 承接的卫生洁具多, 当排水量很大时易形成水塞, 引起立管内气体压力的激烈波动。造成立管的有压冲击流, 如果立管上部补气不足, 底部排气不畅, 则求塞前方将形成正压, 后方形成负压, 造成根支管上所连接的卫生洁具的存水骛回压与抽吸现象, 严重时会破坏鳖个排水系统的正常工作.如果在立管顶部安装吸气阀, 并在每隔8～12层立管上安装一只吸气阀将大大改善高层建筑排水土管的水流工况, 目前日本东京Echigo-Yuzowo Niigoto Prefe cture写字楼 (32层超高层建筑) 安装了吸气阀, 经与生产厂家联合测试证明既高效又安全。
综上所述, 高层建筑生活给水系统给水方式的选择应考虑多种因素。当建筑高度50m左右时, 低区利用城市给水管网水压直接供水, 高区采用水泵———屋顶水箱联合供水;当建筑高度50-80m时, 高区采用高位水箱减压阀给水方式;当建筑高度80-110m时, 高区采用高位水箱分区减压给水方式:当建筑高度超过110m时, 高区采用高位水箱串联给水与减压给水相结合的方式。总之, 应根据《规范》规定并结合当地的实际情况及工程的实际情况, 确定经济合理的给水方式。
摘要：给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键, 根据建筑高度的不同采用不同的给水方式。高层建筑的排水系统设计一直是重点。
关键词：给水方式,减压给水,单立管排水系统,苏维脱单立管排水系统
参考文献
[1]上海市建设和管理委员会, 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003, 北京:中国计划出版社, 2003
某高层建筑给排水设计 篇8
本项目位于广州市越秀区,占地面积约7000m2,楼高98.2m。本项目原为一烂尾楼,结构已封顶,现改造为一综合楼,分属两业主。本建筑地下共两层,地下二层主要用作变配电房及水池,平时用作停车场,战时为人防掩蔽所。地下一层主要用作发电机房及停车库。地上28层,其中一至六层为裙楼,七至二十八层为塔楼。塔楼为两个相错开的半圆形状,每个半圆的圆心部分为电梯井筒。本综合楼由此半圆为分解线,自上而下分为A、B两区,分属不同业主。本工程的给排水设计主要根据现行规范进行设计,并特别配合了不同业主的使用要求。
2 生活给水系统
2.1 室外给水系统
从本建筑南北的给水管网各引一条DN200管,在室外形成环状供水,供给综合楼使用。经核查,本建筑物外市政水压不低于0.20MPa,供水量可满足本工程要求。室外给水管采用球墨给水铸铁管,柔性胶圈接口。
2.2 室内给水系统
⑴室内生活与消防给水系统分开设置。地下二层至三层生活给水由市政管网直供,三层以上由供水设备加压供给。A区、B区室内生活给水系统分开设置。
⑵A区首至六层为餐饮、办公区,七至十三层为客房部分,十四层至二十五层(A区顶层)为办公部分,A区生活给水系统采用分区、减压阀减压供水。在地下二层消防、生活合用泵房内设置一50m3不锈钢水箱,选用两台给水主泵为系统供水,一用一备。水经水泵加压后进入设在二十八层顶的30m3不锈钢水箱,为A区四至二十五层供水。其中十七层至二十五层由水箱直接供水,四至十六层经减压阀供水。50m3和30m3的不锈钢水箱均分两格,以便清洗水箱时生活给水不受影响。
⑶B区首至六层为商场、餐饮区,七至十六层为客房,十七层至二十八层(B区顶层)为办公。考虑到现有泵房的面积较小,再建泵房难度大的情况,在地下泵房内设置一套无负压供水设备,向上供给B区四至二十八层用水。
⑷室内给水横干管及立管采用钢塑复合管,DN≥100沟槽式连接(卡箍采用进口产品);DN<100丝扣连接。各层支管DN≤40以下冷水管采用PP-R给水管,粘接连接。
2.3 生活热水系统
⑴A区热水系统:在A区六层裙楼顶设置两台空气源热泵和一个18m3承压热水储罐,供应A区七至十三层的客房热水。
⑵B区热水系统:在B区五层裙楼顶设置三台空气源热泵和一个25m3承压热水储罐,供应A区七至十六层的客房热水
⑶管材及阀门:热水干管采用进口薄壁硬铜管,硬钎焊接。支管嵌墙敷设时采用覆塑钢带骨架复合管,热熔连接。热水管道保温用EPDM三元乙丙环保无龟裂保温材料,对应管径的保温层厚度根据相应的产品说明确定。阀门采用铜闸阀及铜截止阀。
3 消防给水系统
3.1 室外消火栓系统
本工程属一类高层综合楼,室外消防用水量为30L/S。在本建筑周围的市政给水管网上已有3个室外消火栓,距离本建筑均不超过120m,可以满足本建筑室外消防要求。
3.2 室内消火栓系统
⑴室内消火栓消防用水量为40L/S,火灾延续时间3小时。在地下二层设置消防水池,消防水池有效容积630m3(分两格),提供室内消防时用水。选用两台双出口消防主泵为系统供水,一用一备。系统垂直分为两个区:地下二层至十四层为低区,由双出口泵的第一出水口供水;十五至二十八层为高区,由双出口泵的第二出水口供水。低区环状横管设于地下一层和十四层,地下二层自成环网;高区水平环状横管设在裙楼六层及天面。
⑵天面设有专用消防水箱,贮存火灾初期消防系统用水量18m3。水箱高度不能满足最不利处消火栓7m水静压要求,故消火栓系统要设置一套稳压设备。因本工程的裙楼部分要率先装修并对外营业,故在消防方面要优先考虑裙楼的消防验收、使用要求。所以将稳压设备设在地下消防泵房内。消防水经稳压设备后分别进入消火栓系统的高区、低区,在接入低区前设置一套减压阀组减压。
⑶因本综合楼的结构以封顶,原设计的消火栓已经有预留孔洞。在本次设计中尽量利用已有的孔洞,并按现行规范设置消火栓,保证防护面积内任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达,充实水柱为13m。负二层至四层,十五层至二十层的消火栓栓口出水压力≥0.50MPa,所以这些楼层的消火栓选用减压稳压型消火栓,以控制栓口的出水水压。
⑷在首层室外设置6套地上式消火栓水泵接合器,接入室内消火栓系统,高低区各3套,距离室外消火栓不大于40m。
⑸室内消火栓系统给水管采用热镀锌钢管,DN≤100丝扣连接;DN>100卡箍或法兰连接。
3.3 自动喷水灭火系统
⑴本建筑的公共活动用房、走道、厨房、餐厅、客房、办公室、地下车库以及面积大于5m2的卫生间等处均设置自动喷水灭火系统;自动喷水灭火系统按中危险等级设计,其中车库按中危Ⅱ级,其它场所按中危Ⅰ级设计。中危Ⅰ级的设计流量为20.8l/s,中危Ⅱ级的设计流量为27.7l/s。
⑵自动喷水灭火系统竖向分为高、低两个区,选用两台双出口消防主泵为系统供水,一用一备。地下二层至七层为低区,由双出口泵的第一出水口供水,工作压力为0.8MPa;由位于屋面的消防水箱经减压阀稳压;八层至二十八层为高区,由双出口泵的第二出水口供水,工作压力为1.4MPa,由位于的地下泵房的气压稳压设备稳压。
⑶本工程共设10组湿式报警阀进行控制,低区报警阀6组,设于地下二层内。高区报警阀4组,设于六层内。另设一个雨淋阀负责控制发电机房内的水喷雾系统。发电机房按一类液体火灾考虑,设计喷雾强度为20L/min·m2,持续喷雾时间为0.5小时,系统设计流量为25.3L/S。
⑷车库内喷头选用普通直立玻璃球闭式喷头,办公及餐厅、走道内选用装饰型喷头。以上两种喷头动作温度为68℃。厨房处选用动作温度为93℃的玻璃球闭式喷头。吊顶至顶板底净高大于0.8m者,加设吊顶内直立喷头。客房及部分休息室选用边墙扩展型喷头。
⑸在首层室外设置6套地上式喷淋水泵接合器,接入室内喷淋系统,高低区各3套,距离室外消火栓不大于40m。
⑹室内喷淋系统给水管采用热镀锌钢管,DN<100丝扣连接;DN≥100卡箍或法兰连接。
3.4 灭火器的配置
⑴地下室汽车库及车道按中危险级B类火灾配置灭火器;高低压配电房则按中危险级带电火灾配置灭火器(参照B类)。以上场所主要选用MF/ABC4型磷酸铵盐干粉灭火器,每具配置灭火级别为55B。
⑵其它各层均按严重危险级A类火灾配置灭火器。以上场所主要选用MF/ABC5型磷酸铵盐干粉灭火器,每具配置灭火级别为3A。灭火器放在专用灭火器箱内,配置点在消火栓箱体以下地面上。
4 排水系统
4.1 生活排水系统
⑴室内污、废排水采用分流制。为方便管理,A、B区分别设置化粪池,室内粪便污水排入化粪池,处理后接入市政污水管网,厨房含油废水经隔油池后排入市政污水管网。地下室排水由潜水泵抽升后排入市政污水管网。
⑵室内污、废水管采用UPVC排水管及配件,粘接连接接口。地下室压力排水管采用镀锌钢管。室外排水管用HDPE塑料管。
4.2 雨水系统
⑴屋面雨水系统采用有组织内排水系统。主楼屋顶采用重力流排水,重现期取10年。室内雨水管材,重力流采用柔性抗震排水铸管,节套式柔性接口;
⑵室内天面雨水管采用钢塑管及配件。接口形式:沟槽式连接接口。室外排水管用HDPE塑料管。●
摘要：本项目是一栋结构已封顶的烂尾楼,现重新设计给排水系统。文章介绍了本工程的生活给水系统、消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、其他灭火系统、排水系统等方面设计要点。
高层建筑给排水系统设计 篇9
1 消防设计
1.1 消防设计参数
根据建筑定性确定消防设计参数, 一般高层住宅包含三种情况:落地住宅、带商业网点的住宅、带车库的住宅。
落地住宅仅在设备用房设局部应用系统, 局部应用系统的喷水强度规范中没有明确规定, 可通过当地消防部门协商解决, 对带商业网点的住宅, 不同地方有不同的规定, 商业网点是否设喷淋系统需经当地消防部门认可。带车库的住宅应比较车库和住宅的消防用水量, 选择水量大的作为设计参数。
1.2 设备用房
设计参数确定后就可以确定设备用房的大小和位置, 设备用房主要包括高位水箱间、消防泵房和消防水池。落地住宅的高位水箱为12m3, 设有喷淋系统的住宅高位水箱为18m3。需设稳压设备以满足消火栓的充实水柱。有喷淋泵的消防泵房的位置最好设在高位水箱正面投影附近, 因为高位水箱和稳压系统的出水管要接到喷淋环管上, 而湿式报警阀一般集中设置, 所以喷淋环管只在泵房附近敷设。在附近设置可节省一段水平管道。由于消火栓环管布置方位相对较广, 不设喷淋系统的住宅泵房的位置相对灵活一些。
1.3 消火栓系统分区
消火栓栓口的静水压力应不大于1.0MPa, 当大于1.0MPa时, 应采取分区给水系统。消火栓栓口水压力大于0.50MPa时, 应采取减压措施。按规范要求住宅可供25层 (按3m层高计算) 按消火栓出口压力要求可供8层, 其余都要减压, 因此消火栓分区除了满足规范要求外, 还要考虑减压消火栓的数量。如果确定了分区, 分区位置应保证使减压消火栓设置的最少。
1.4 室内消火栓箱的设置
对于单元式住宅来说, 由于平面位置限制, 消火栓一般只能明设于楼梯休息平台, 安装于此处的弊病显而易见:休息平台变小, 住户通行不便, 特别是搬运大件家具时, 消火栓箱棱角突出, 对住户特别是小孩的人身安全构成极大的隐患。为解决以上问题, 可考虑采取栓箱分设, 即消火栓栓口明设, 而将附属的龙带、水枪及箱体暗装于休息平台侧墙处, 以留出休息平台空间。箱体尺寸建议采用450×600×200。
1.5 屋顶十分钟火灾初期消防用水量储存问题
住宅设计中通常的做法是将消防前期10min用水与生活用水并存于屋顶生活消防共用水箱中, 生活出水管上设虹吸破坏口, 以保证消防用水不被挪作他用。这样可以防止消防用水因长期不用而变成死水。《建筑给水排水设计规范》 (GBJ12—2000) (送审稿) 第3.2.8条规定, 生活饮用水池 (箱) 应与其他用水的水池 (箱) 分开, 专门设置。因此, 应将消防用水单独设置消防水箱, 并设专用补水泵 (由于水表管理方式的改变, 不应由生活水泵向消防专用水箱中补水, 这一点容易被设计人员所忽略) , 补水泵应从消防水池而非生活水中取水。为了防止消防水箱中的水长期不用水质恶化, 可在消防水箱另设出水管, 供住宅绿化、道路用水。
2 给水系统
2.1 水源
应充分利用市政管道的压力, 能直接供给的都应直接供给。压力不够的可采用二次加压。
2.2 分区
高层住宅的给水分区除了要满足设计规范要求外, 还应综合考虑住宅具体情况。如果分区太多, 管井太大公用面积太大, 另外管井的大小还受建筑户型的影响。分区太少对供水安全和环境产生影响, 比如压力过高容易引起渗漏、噪声。根据住宅建筑规范8.2.4条规定, 人户管给水压力不应大于0.35MPa, 通常此压力能满足6层住宅的供水。文中以30层住宅为例说明给水分区常用的两种形式。采用变频供水设备分区, 即每个分区都单独采用供水设备, 在每个分区内超过6层设减压阀。采用减压阀分区, 即高中区采用一套变频供水设备, 用减压阀将高中区分开。第一种供水方式安全可靠, 第二种方式节省一套供水设备, 节省一次性投资。供水方式的选择应根据具体工程情况而定。
3 排水系统
3.1 通气管的设计
建筑标准要求较高的多层住宅和公共建筑、10层及l0层以上的高层建筑的生活污水立管宜设专用通气立管。对于高层住宅卫生间面积、空间都比较小, 建设单位一般要求不设通气立管。
3.2 排水立管与横管连接
排水立管仅设伸顶通气管时, 最低排水横支管与立管连接处距排水立管管底的垂直距离不得小于表1的规定。
注:当与排出管连接的立管底部放大一号管径或横干管与之连接的立管大一号管径时, 可将表中的垂直距离缩小一档。
对于19层以下的高层住宅一层单排就可以满足设计要求;对于20层以上的落地住宅一层单排, 立管底部或与立管底部相连的横干管管径放大一号;带2层商业网点的住宅应在方案期间就调整卫生间的排水立管, 使其尽可能的沿剪力墙敷设, 这样排水立管就能直接落到地面以下, 不需放大管径直接排出。带一层商业网点 (层高小于6m) 的住宅, 商业网点单排, 立管底部或与立管底部相连的横干管管径放大一号;带车库的住宅同商业网点的设计。
3.3 附件和管材
排水附件应按规范要求设置, 在寒冷地区应特别注意以下三点: (1) 通气管高出屋面不得小于0.30m且不能小于最小积雪厚度; (2) 在最冷月平均气温低于-13℃的地区, 应在室内平顶或吊顶以下0.30m处将管径放大一级; (3) 在最冷月平均气温低于-13℃的地区, 立管尚应在最高层离室内顶棚0.5m处设检查口。管材:排水立管管材需用规范要求的管材即可, 对于超过20层的高层住宅排水横干管最好选用离心铸铁管, 以保证管道的强度。
3.4 排水噪声的解决方法
目前, 排水管大都采用硬聚氯乙烯 (UPVC) 排水管, 其优点是排水条件好, 施工方便, 造价低, 外形美观, 但噪声比铸铁排水管大。可将UPVC管设在室外或采用UPVC内螺旋管, 螺旋管因为内壁上凸起的螺旋形导流线, 起了改善水利条件的作用, 降低了流水噪声。高层住宅建筑可采用柔性接口铸铁排水管或卡箍式铸铁排水管。柔性接口铸铁排水管与铸铁排水管相比具有承压高、水流噪声低、接口不易漏水、施工简便等优点, 接口采用橡胶圈密封, 螺柱紧固, 在内水压下具有良好的曲挠性、伸缩性, 能适应较大的轴向位移和横向曲挠变形, 密封性能良好。卡箍式铸铁排水管运用水平旋转离心力铸造技术生产的长3m, 口径50～200mm的铸铁管, 壁厚仅为3.5～7.5mm, 管材结合部分使用合成橡胶套环及铬钢制成的紧定套筒连接, 具有伸缩性低、噪声低、柔性抗震耐受力强、安装简便等优点。坐便器的噪声同样不能忽视, 在卫生间内布置洁具时, 尽量把坐便器布置在与卧室不相邻的墙壁一侧。坐便器的噪声大小, 取决于其水路设计的合理性。良好的水路设计可以最大限度的降低冲水时的噪声, 而且冲洗后不留痕迹, 没有臭味溢出。
4 结束语
建筑给排水系统作为建筑设备的重要组成部分, 与人们的日常生活息息相关, 在使用功能、卫生环保等方面都有较高的要求。作为建筑给排水设计者, 应严格执行现行相关规范, 不断总结设计工作过程中的经验教训, 在实践中不断地摸索, 吸收新技术、新方法来完善设计, 提高整体的专业水平, 争取为社会提供更多的高标准的设计成果。
参考文献
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高层建筑给排水设计研究 篇10
随着我国建筑事业的发展,我国的城市建筑也向着更高的方向发展。在该种情况下,给排水系统作为建筑当中的重要功能内容,也具有了更大的设计难度。对此,就需要设计人员能够充分把握高层建筑特点,以科学给排水设计方式的应用保障其应用效果。
本文通过工程实例,就高层建筑给排水设计中的要点进行具体分析,并以排雨系统、消防系统为例进行给排水设计和计算,为同类工程提供可靠的技术资料。
1 工程概况
本工程为U市一幢高层大厦,地下一层,地上二十五层,建筑高度为82.650m,长度为47.200m,宽度为37.900m,基底面积1781.4m2,总建筑面积34175.5m2。一类商住楼。地下层为车库及各项设备用房,贮水池与水泵房也设于地下层中。1~3层为商场,4层为转换层,5~25层为住宅。住宅区单层标准层面积为1400m2。楼体为钢筋混凝土结构。
2 建筑给排水系统设计方案
2.1 给排水系统设计内容
在本次设计中,要求设计的该建筑的给水排水工程的内容如下:
①建筑给水工程设计。
②建筑消防工程设计。
1)消火栓系统工程设计;2)自动喷淋系统工程设计;3)水喷雾系统工程设计。
③建筑排水工程设计。
1)生活污废水排水工程设计;2)雨水排水工程设计
该建筑给排水系统的设计思路如图1所示。
2.2 给排水设计方案
该建筑的给水系统方案是:分高、中、低三区,方案如下:低区:1~4层商场及地下室,由室外给水管网直接供水;中区:5~11层为变频水泵加压供水;高区:12~25层为变频水泵加压供水。给水管道布设于户内预留水龙头一只,室内给水管道由用户自理。生活水箱设于地下室。
3 建筑给排水系统设计过程
3.1 给排水管道敷设
3.1.1 给排水立管的敷设
第一,在卫生间以及厨房墙角位置明装。在以往的很多设计中,经常对该种方式进行应用。该种方式虽然施工较为方便,但在建筑当中明露在外的管道将对室内的美观性产生影响。对此,很多居民在二次装修时经常会通过一定轻质材料的应用对其进行隐藏处理。
第二,在建筑外墙阴角处明装。对于该种方式来说,其适合应用在四季温度较高的区域,而如果冬季较为寒冷,则不适合应用该种方式,以避免防水管当中的水因冻结成冰对管道造成破坏,进而对住户的日常应用产生影响。同时,在建筑外墙对管道进行敷设,不仅对于建筑的美观性来说是较大的影响,对于日后维修以及管理工作的开展也具有较大的难度。
第三,在管道井中敷设。该种方式并不会明露在外,使室内具有更为美观、洁净的特征,但对于该种方式来说,其不仅在敷设中对卫生间面积进行了占用,且在实际维修以及管道施工中也存在一定的难度。而在卫生间当中对集中管道井进行设置,将排水管以及给水管都以集中的方式布置在管道当中,则可以说是实现卫生间文明的重要体现。
通过对上述内容的分析可以了解到,在实际对中高档建筑进行设计时,要尽可能对卫生间管道井的方式进行应用,对于该种方式来说,不仅能够获得卫生间使用质量的提升,且能够在对硬聚氯乙烯排水管噪声问题进行解决的同时实现居室内部环境质量的提升。而如果建筑、卫生间面积较小,在我国南方温度较高的地区则可以在外墙对管道进行敷设,以此在不影响功能的同时获得卫生间使用面积的增加。而如果根据实际要求需要在室内以明装的方式对管道进行布置,则需要避免对卫生间以及厨房等卫生设备的应用产生影响。
3.1.2 给水支管敷设
在该敷设内容中,其主要的方法有:第一,在砖墙内部敷设。在施工中,需要在砖墙面位置开管槽,在保证管槽深度能够满足要求的同时将其嵌入到其中,并通过管卡的应用将其固定在管槽当中。第二,对于较小管径的给水支管,则可以将其以暗敷的方式设置在楼面的找平层当中。在实际施工中,则可以在楼面上做好管槽的开设,将其以半嵌的方式设置在管槽当中,通过管卡的应用实现管槽的固定。交联聚丙烯管以及铝塑复合管方面,需要通过金属管件的应用进行连接,如果以暗敷方式进行,则需要对管槽的尺寸进行加大。对于卫生间、厨房等卫生器具布置较为集中的住宅,则可以通过分水器的应用进行连接。对于分水器来说,其是一种具有多个分支管的接头,卫生间中的不同卫生器具支管都能够从该分水器当中接出,对于该种方式来说,不仅能够对管道当中的管接头渗透问题进行避免,且能够在对局部水头损失进行减小的同时实现管网造价的降低。第三,排水支管敷设。对于住宅当中的内配水管,需要在本层套内设置,对于该种方式,如果排水横管存在渗透现象,则能够避免污水进入到邻户当中,在对管道进行维修处理时也不会对邻户的正常生活产生影响。厨房当中的洗涤盆方面,一般在楼板面上对排水立管进行接入,地漏排水支管敷设下层空间。在现今部分设计当中,很多设计人员认为厨房上都为瓷砖,在对地面进行清洁时不需要用水冲洗,因此不需要设置地漏,以此在避免排水横支管进入到邻户的同时实现厨房使用空间的增加。
在卫生间中,排水横支管在本层当中进行敷设的方式有以下两种:第一,是对卫生间地面进行提升。在地面势高150mm的情况下,以后排式设置的浴盆以及洗脸盆横管则需要在垫层当中设置;第二,对下沉式卫生间进行应用,即在将卫生间板面下沉350mm后将卫生器具暗埋在这部分下沉空间当中。对于这两种方式来说,都能够在保证卫生间横支管在本层地面中埋设、且不进入到邻户当中。在对管道进行暗埋安装时,则需要做好施工质量的控制,在经过验收、相关质量合格后才能够对卫生间地面进行应用,避免为后续施工造成隐患。地面材料方面,可以对煤灰等轻质材料进行应用,也可以通过砌砖架空的方式对施工地面进行铺设,并做好地面的防水处理工作。
3.2 屋面和阳台排水系统
在该内容中,可以将侧墙式雨水斗在住户上方的屋面上进行设置,雨水斗最大汇水面积需要控制在200m以内,通过专门立管的设置对阳台上的雨水进行收集,但不要接到屋面雨水立管上。阳台雨水排水系统最好和与庭院排水管渠间接排水。
3.3 空调冷凝水排水系统
随着人们生活水平的提升,更多的家庭具有了空调的设置。空调冷凝水无组织排放情况的存在,则会在对建筑外墙造成污染的同时对生活区的美观性产生影响。在对建筑给排水进行设计时,需要对空调冷凝水的排放引起充分重视,具体做法,即将冷凝水排水管在预留空调外机的旁边进行设置,并通过排水管的应用实现不同层空调机排水软管的连接,通过立管的应用实现雨水管系统的集中接入,或将其排放到地面位置。在该项工作中,需要做好管道密封性的选择,保证其能够较好地对抵抗力的破坏情况进行抵御,同时,也需要做好施工安装处理,以热熔对焊方式的应用保障施工质量。
3.4 消火栓给水系统
3.4.1 消火栓间距的确定
①消火栓的保护半径。
根据实际情况<10m故取10m水柱。
Rf=Ld+Ls=20+7.07=27.07m
L:水带长度取25m。
Ld:水龙带有效长度。
Ls:充实水柱垂直长度。
Sk:充实水柱长度。
②消火栓布置。
消火栓其布置间距由下式计算:
sn1=0.8Rf=0.8×27.07=21.656m
sn2=0.6Rf=0.6×27.07=16.242m
sn3=1.6Rf=1.6×27.04=43.312m
Sn1、2、3:多排消火栓两股水柱时的消火栓间距。
Rf:消火栓的保护半径(米)。
3.4.2 消防管道系统计算
①选用DN65消火栓水枪口径19mm,水龙带长度L=25m,充实水柱长度Hm=10m
②水枪喷嘴射流量:qhx=5.0L/s,喷嘴压力由内差法得:Hq=15.7m H2O。
④消火栓栓口所需水压:
Hxh=hd+Hq=1.075+15.7=16.775≈16.8m
⑤消防立管计算:最不利消防竖管出水枪数查《给排水设计手册》为3支,消防立管流量为:Q=5.0×3=15.0L/s,采用DN100的立管,v=1.73m/s,1000i=60.2。
3.4.3 消防泵的计算
①消防流量:Q=15L/s。
②消防扬程:
Hb=Hq+hd+hg+hz=84+16.8+1.1×164×71.9/1000=113.8m≈120m
选择消防恒压变流量泵两台,Q=0~40L/s,H=120m,N=90kW,一用一备。
3.4.4 系统分区
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)规定,消火栓系统竖向分为两个区,地下3~5层为低区,减压阀减压供水;6~18层为高区,加压供水。
3.4.5 消火栓系统水泵接合器设计
按规范规定:室内消防流量Q=40L/s,一个DN100的水泵接合器的负荷流量为10~15L/s,故选3个水泵接合器,高、低区共用。
3.5 厨房排水部分
以101号建筑卫生间及厨房为例,其排水总当量:
∑N=1021;
3.6 雨水部分
本建筑采用内排雨水系统,设计重现期为P=5年,降雨历时5min,降雨厚度H=182mm/h,q=2001(1+0.811lg P)/(t+8)0.711=506L/s·hm2。
3.7 建筑供水方式设计
在高层建筑设计中,给水方式的选择非常关键,将对整个系统的可靠性、安全性、运行费用、管理效果以及工程成本产生影响。对此,就需要联系以下内容做好给水设计的选择。
3.7.1 由市政管网直接供给
对于该种方式,其具有安装便利、投资小以及系统结构简单的特点,能够在运行中对市政给水管网的水压进行充分应用,并以此实现能源的节约。缺点是内部并不存在贮备水量,如果外网停水,内部也将断水,即在供水可靠性方面存在一定的不足。
3.7.2 水池一水泵房一屋面水箱一用水点
对于该种方式来说,其水箱以及水池当中都具有一定水量的贮备,当系统停电、停水时,则能够对延时供水的目标进行实现,并因此具有水压稳定以及供水可靠的特征。缺点是其不会对市政管网的水压进行利用,在运行中具有着较大的能源消耗,且在实际维护、安装方面也存在一定的难度,不仅投资大,且在运行当中具有噪声以及水泵的干扰,非常容易出现供水二次污染情况。同时,由于其对屋面水箱进行了设置,也将因此对建筑的结构荷载进行增加。
3.7.3 水池一变频供水设备一用水点
在该种方式中,其在水池当中具有一定水量的设置,并因此使供水具有可靠的特征。不同设备在布置时具有较为集中的特征,便于实际管理、维护工作的开展。同时,其中变频供水设备的存在,也能够在充分联系建筑居民用水实际情况的基础上通过对运行台数以及水泵转速的调整实现水量的调节,对此在能源消耗方面具有较少的特征。同时,其也存在一定的缺点,即水泵型号类型较多,在实际选型时具有较高的技术要求,水泵在调节以及控制方面较为麻烦,具有较大的投资额。
可以说,上述三种方式都有各自的优点以及缺点,需要在充分联系建筑项目实际以及需求的基础上对其进行综合性的考虑,并最终对适合的供水方式进行选择。
4 结语
给排水设计是高层建筑建设中的重点工作,将对建筑的使用舒适性产生重要的影响。在上文中,我们对高层建筑给排水设计进行了一定的研究,需要在工作开展中能够把握重点,联系建筑设计,以科学给排水设计方式的选择与应用保障建筑的给排水设计质量。
总之,在对高层建筑给排水进行设计时,要充分联系我国实际情况,即在充分联系环境要求以及气候条件的基础上进行设计。而除了建筑标准层式以及建筑结构能够保证合理外,还需要从节能角度对外墙贴面材料的总用量进行考虑,并做好安全方面的规划,在兼顾多方面的同时实现建筑的合理设计。
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[5]许远明.高层建筑给排水设计要点分析[J].科技经济导刊,2016(07):231-231.
浅谈高层建筑的给排水系统设计 篇11
关键词：高层建筑 给排水 设计
0 引言
近年来，随着国民经济的发展，国内新建的建筑，尤其是在土地供应紧张的大中型城市，高层及超高层建筑占了很大的比例。如何合理的设计给排水系统，对高层和超高层建筑日常运行的经济性着重要的意义。广州富力地产综合开发楼座落于广州珠江新城，包括地下车库、商业、餐饮、办公室、酒店等多功能区域，共66层，高度为285m，并预留3m高度设置直升机停机坪，总建筑面积共约175，000m2。其中，办公区域为42，050m2，商业区域为9，360m2，酒店区域为28，843m2，高级行政人员办公楼共57，712m2，车库及设备房间共33，938m2。该工程给排水系统的设计范围包括：生活给水系统、生活热水系统、污废水排放系统、雨水排放系统、燃气系统、管道及保温材料。
1 生活给水系统
由市政管网引2条DN300的供水管，分别经不同功能区室外计量水表后，第一条分为：1根DN150给水管，供室内办公用水，1根DN100给水管，供室内高级行政人员办公用水，1根DN150消防给水管；第二条分为：1根DN200给水管，供室内酒店用水，1根DN150的消防给水管。两根DN150的消防给水管分别接入室外消防管网的两端，提供消防给水。给水系统根据楼层性质分3个区，低区为地下室、商业、办公区（B5~24层），中区为酒店区（26~38层），高区为高级行政人员办公区（40层~66层）。裙楼部分的首层及以下各用水点采用市政管网直接供水。酒店及低区办公楼及商场区域的各用水点采用重力供水，高级行政人员办公楼采用变频水泵供给。高级行政人员办公楼各用水点的压力保证在0.15MPa~0.35MPa。办公楼及商场部分各用水点压力保证在0.10MPa~0.35MPa。酒店部分参考凯悦酒店标准，最小供水压力为0.25MPa。办公及商场部分详细分区为：商场2F~4F为Ⅰ区；办公部分5F~14F为Ⅱ区，15F~20F为Ⅲ区，21F~24F为Ⅳ区。商场、办公楼生活水池设置于地下五层，储水量不小于最高日用水量的20%，为50m3。在避难层25F设置18m3生活水箱，供办公及商场重力供水。Ⅳ区为保证最不利点用水压力，在25F办公生活水泵房增设水泵加压。酒店部分详细分区为：根据功能分区，后勤部分33F~38F为Ⅰ区，酒店客房部分26F~32F为Ⅱ区。酒店生活水池设置在地下五层，储水量为两日用水量，为900m3。在避难层25F设置10m3转输水箱，转输至避难层39F60m3酒店生活水箱，后勤区为保证供水压力，在避难层39F酒店生活水泵房内增设水泵加压。Ⅱ区则采用重力直接供水。高级行政人员办公楼部分详细分区为：40F~46F为Ⅰ区；47F~54F为Ⅱ区，56F~59F为Ⅲ区，60F~66F为Ⅳ区。生活水池设置于地下三层，储水量不小于最高日用水量的20%，为70m3。在避难层25F设置6m3转输水箱，转输至避难层39F20m3高级行政人员办公楼生活水箱，在该泵房内设置变频调速水泵，供高级行政人员办公楼部分生活用水。冷却塔给水采用单独的给水系统，在地下四层设置50m3给水水箱，在避难层25F设置6m3转输水箱，转输屋顶260m3冷却塔供水水箱，在屋顶冷却塔给水泵房内设置加压泵，供给屋顶冷却塔用水。为保证用水水质，在各功能区的出水管上均设有紫外线消毒仪。泳池采用逆流式循环过滤系统，循环周期为5小时，循环流量52.5m3/h，初次补水时间24h，池水终温为28℃。游泳池循环系统包括过滤和消毒处理等装置。经细筛栅去除毛发等污物，注入明矾，以增强凝聚力及过滤效果，再经高速压力式砂滤器过滤，然后转入臭氧接触缸作氧化消毒，再经活性碳滤器过滤，池水已基本完全消毒及过滤，再注入适量次氯酸钠以维持处理后池水的消毒能力。循环水泵及砂滤器的流量按每5小时循环一次设计，而水质标准则不低于下列要求：
2 生活热水系统
热水系统供水分区同给水系统。酒店部分采用集中热水供应系统设循环，在39F避难层酒店热水机房设导流型半容积式水加热器加热为65℃的热水，供各热水用水点。Ⅰ区后勤部分(33F~38F)设置三台容积为5.0m3的导流型半容积式水加热器，Ⅱ区酒店客房部分（26F~32F）设置两台容积为5.0m3的导流型半容积式水加热器。由空调专业锅炉房提供85℃的热水为热媒。同时后勤部分采用回收热泵热源作为初期预热，提供40℃的预热水。
高级行政人员办公区域采用集中热水供应系统设循环，在39F避难层高级行政人员办公热水机房内设导流型半容积式水加热器，加热为60℃的热水，供给各用水点，根据给水分区，分别为Ⅰ区、Ⅱ区设置三台容积为2.5m3的导流型半容积式水加热器，Ⅲ区、Ⅳ区设置三台容积为2.5m3的导流型半容积式水加热器，每组其中一台用作初期预热，设置太阳能热水系统提供初期预热的热源。
3 污废水排放系统
室内的污废水管道采用雨水和污、废水分流，污水和废分流设计，污、废水排放系统设置共享通气立管，室外的污废水管道采用合流设计，排入市政污水管网。
一层及一层以上的污废水（除厨房含油废水）分别由相应的排水管道系统收集后排入室外污水管网，地下室的污水和废水（除厨房的含油废水和停车场的废水）由污水管道系统收集后接入污水集水坑，经潜水排污泵提升排至室外污水管网，室外污水管道收集的污废水经检测井最后排入市政污水管网。餐饮厨房内器具排水先经小隔油器初步隔油后与地面明沟、配餐间明沟收集的含油废水经单独厨房废水排水管排入隔油池，地下室厨房的含油废水经设置在地下室的隔油处理后再经潜水排污泵提升至室外污水管网，地上厨房的含油废水经设置在首层室外的隔油处理后排入室外污水管网，最后与污、废水一起经检测井排入市政管网。
地库停车场的废水由排水沟收集排入车库集水坑，再经潜水排污泵提升至室外污水管网。考虑停车库内没有洗车库，故不令设集中的隔油处理。废水集水井内均设两台潜水排污泵，均为一用一备设置，主泵可以由控制箱随机启动，在紧急情况下可以通过水位控制的模式启动备用泵，达到更为安全的目的。水泵可现场手动控制或通过控制箱实现自动控制（停泵水位、第一台水泵启动水位、启动备用水泵和报警水位等）。
4 雨水排放系统
雨水排放系统将采用内排水重力排放方式。雨水经由雨水斗、雨水管、检查井等收集后排入市政雨水下水道。雨水采用广州市暴雨强度计算公式，小区雨水重现期取5年，暴雨强度为4.33L/s·ha，屋面雨水重现期取50年，暴雨强度为7.11L/s·ha。
5 结束语
相对低层民用建筑而言，高层和超高层建筑对给排水系统设计的要求更高，设计者可通过设计和施工中遇到的问题，不断总结和完善设计技术，达到设计安全、合理、经济的目的。
参考文献：
[1]邓飞亮.高层建筑给水工程设计方案研究[J].现代商贸工业.2008.(04).
[2]吕子明，谢攀.超高层建筑给排水设计[J].中国科技信息.2005.(14).
高层建筑给排水系统的设计 篇12
1 高层建筑给排水工程的特点
首先,高层建筑由于建筑高度很大,这样,静水压力也很大,在这种情况下,如果只采用一个系统供水,则建筑底层的配水点所承受的压力也会很大,这样,不仅影响底层的使用,而且给水管道以及配件在高压之下,也会容易损坏。因此,高层建筑必须设置合理的竖向分区,使得静水压力降低,保证系统的安全运行。
其次,高层建筑的排水量大,管道长,管道中压力波动大。这样,为了保障系统的排水能力,保障水封不会被破坏,其排水管道必须采用机械强度高的管道材料,并且管道接口处要采用柔性接口,除此之外,还应当设置通气管道以稳定管道中的压力。
再次,高层建筑标准高,给排水设备使用人数较多,水量大,因此,一旦管道发生故障,影响范围也较大,因此,高层建筑对给排水管道的安全性、可靠性要求比较高。
最后,高层建筑引发火灾的因素多,火势蔓延速度快,而且扑救困难。因此,高层建筑消防系统的安全可靠性比低层建筑高。由于目前消防设备能力有限,扑救高层建筑火灾的难度较大,所以高层建筑的消防系统应立足于自救。
2 高层建筑给水系统的设计
2.1 给水管道设备的选用及布置
给水管道以前采用的热镀锌钢管,这种材料容易锈蚀,对水质造成污染,因此,现在常用塑料给水管,它具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。具体选用何种管材,应综合考虑压力、温度、使用环境、安装方法等因素确定。
2.2 确定竖向分区
高层建筑由于建筑高度很大,在进行给水系统设计时,首先要考虑的就是竖向分区问题,即沿着建筑物的垂直方向,依序合理地将其划分为若干个供水区,每个供水区都有完整的给水系统。高层建筑的竖向分区的合理性,与给水系统的运行、使用、维修、管理等方面直接相关。而高层建筑给水分区主要根据给水压力值来确定。
目前,就高层建筑给水系统竖向分区压力值,国内外尚未有统一的规定,通常都以各分区最低点的卫生器具配点处的静水压力不大于其工作压力为依据进行确定。根据我国《建筑积水排水设计规范》GB50015-2003规定,各分区最低卫生器具配水点处的静水压≤0.45MPa,水压超过0.35MPa的入户管要设置减压设备,以避免水压过高或过低给用水带来不便。
2.3 给水方式的确定
当竖向分区确定后,就要对给水方式进行选择。选择恰当的供水方式,也就是确定采用何种加压供水设备,加压和供水方式是高层建筑给水的核心,其对于高层建筑至关重要。高层建筑的给水方式主要有如下几种。
(1)高位水箱给水方式。高位水箱供水方式主要包括水泵和水箱,水箱内可储备一定水量,以对本区的用水量和压力进行调节,供水比较安全可靠,并且水压比较稳定,这种方式又分为并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。
(2)气压罐给水方式。这种方式不需要水箱和水塔,主要设备是离心水泵和气压罐。气压罐是钢制密闭容器,存储于容器内的空气由于具有可压缩性,所以能够对水量、水压起到调节作用;水泵机组采用软启动和循序启动,从而实现无塔供水。
(3)变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵,是一种将单片机技术、变频技术和水泵机组相结合,通过变频器电源改变频率和电压,以控制交流电动机的转速,进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调,可取消高位水箱。
(4)减压分区给水方式。减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱,各区分别设置水箱,由上区的水箱向下区的水箱供水,利用水箱减压,或者上下区之间设置减压阀,用减压阀代替水箱,起减压的作用。
值得一提的是,对于高层建筑的底层、地下室、裙房及附属建筑,为了节约基建费用,在市政管网压力足够的情况下,应当采用市政给水管网直接供水。底层以上的中区和高区采用上述何种方式供水,必须结合投资、节能、基建等多方面因素,综合考虑,选择恰当的方式进行给水。
3 高层建筑排水系统:
3.1 双立管排水系统
高层建筑的排水系统,其排水立管都比较长,而且排水情况也复杂多变,导致排水立管中的气压变化也很大,水封很容易遭受破坏。为了平抑排水管中的气压波动,通常在与立管平行的方向上设置通气管,以免排水立管中发生空气不足的状况,确保排水通畅,保护水封。这种排水系统设有两种立管,因此被称为双立管排水系统。
3.2 单立管排水系统
单立管排水系统即一根立管具有排水与通气的双重功能,相对于双立管排水系统来说,它具有节省管材、减少占用面积、减轻荷载、维护方便、缩短工期、造价低等诸多优点。常用的特殊单立管排水系统主要有如下几种方式。
(1)苏维脱单立管排水系统。该系统是采用一种使气水混合或分离的特殊配件替代一般管件的单立管。其核心部件主要是混流器和跑气器,前者设在立管与每层按支管间连接处,其作用是限制立管内的液体与气流的速度,并且使得从支管流来的污水与立管中的空气混合;后者设在立管底部,其作用是把气体从污水中分离出来,以防止了立管底部产生过大的压力,从而使得污水能够畅通地排出。
(2)旋流式单立管排水系统。旋流式单立管系统是由各个楼层的排水横支管与立管上的旋流配件及装设于立管底部的"特殊排水弯头"组成。采用这种系统,水流呈水平旋转,沿立管管壁向下流动,这样,立管内壁就会形成水膜流,于是,管道中心就形成了管心气流,并通过伸顶透气管以及特殊排水弯头与外界空气相通,这种系统因与外界有良好的通气能力,因此,具有良好的排水能力,并且保证了系统中压力的稳定。
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