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摘要:本文以工程实例出发,简要的介绍了建筑给水排水设计流程以及各个系统设计中的要点。
关键词:给水系统;排水系统;消防系统;
Abstract: Based on project cases, the design of water supply and drainage of building are described briefly in this paper, as well as the key points of various system design.
Key words: water supply system; drainage system; fire fighting system
中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
给水排水在建筑物的设计中是不可缺少的一部分,也被称为建筑物的血液。尤其在整个建筑消防设计中,给水排水的消防设计更体现出它在建筑物中举足轻重的作用。一般来说,建筑给水系统按供水对象及用途分类可分为生活给水系统、生产给水系统、污废水系统、消防给水系统这几大类。然而对很多给排水设计的新手来说,当面对一个工程的时候,感觉无从下手,不知道该从什么方面对该建筑物进行设计。下面笔者就从工程实例为对象,以多年的工作经验为基础,简单地介绍一下建筑给排水的设计流程。
1、工程案例
某综合楼是集商场、办公及住宅为一体的大楼。地下一层为车库及设备用房,首层为部分架空、部分商铺及商场,二层为商场及附属办公楼,三~二十二层为4栋住宅塔楼组成,建筑总高度为70m,总建筑面积约100000m2。
2、对建筑物进行定性,明确建筑物的类别。根据相关专业的建筑图纸,此建筑物定性为一类综合楼。给水排水设计内容包括:生活给水系统、生活污废水系统、消火栓系统、自动喷淋系统、灭火器配置系统、气体灭火系统。
3、给水系统
本建筑物以建筑物北面的城市给水管网作为水源,其给水干管管径为DN300,常年提供的供水压力为0.35MPa。
根据以上市政部门所提供的资料,为了充分利用市政水压,地下一层至地上五层采用市政压力直接供水;五~十四层为高一区,由低频无负压供水设备供水;十五~二十二层为高二区,由高频无负压供水设备供水。
给水量计算
商场及办公用水量及压力由市政管网直接供水,经校核,完全满足要求;高一区住
户总数144户,最高日用水量150m3/d;高二区住户总数128户,最高日用水量135 m3/d。
水压计算
水压计算当中,根据《建筑给水排水设计规范》的规定:居住建筑入户管给水压力
不应大于0.35MPa。计算完成后,需校核各层入户管压力,若静水压大于0.35 MPa,宜设减压阀或调压设施。
给水水量及水压的计算,主要是为我们选择无负压供水设备提供参考依据。一般我们手头上都有不同厂家提供的设备样本,我们可以根据造价、节能、安全等因素选择合适的无负压供水设备。
4、热水供应系统
热水供应技术也是建筑给水排水技术的薄弱环节,但是近年来有了明显了发展。在热水的加热方式和设备上,考虑到环保和节能的要求,更多的采用了太阳能。在采用太阳能系统时,由于天气变化的原因会使产出的热水量不足,故需设电热作为辅助热源。目前,随着科技进步的不断发展,市场上涌现出很多性能好的太阳能和热水器。用户有很多的选择空间,所以在此建筑物的热水系统设计中,我们只需预留热水管道,届时用户只需根据自己的选择自行安装。
由于此建筑物住宅采用地暖供热,房屋地面有10公分的垫层,所以热水管道敷设在垫层内,在各个卫生器具预留所需的接口,待用户安装卫生器具时自行安装。
5、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,其中厨房立管排出的废水需经隔油池处理后排入室外污水管网。地下室废水需经潜污泵将废水提升排至室外污水管网。建筑物北面有市政污水管线和雨水管线,整个工程的污废水及雨水最终将由此排入市政污水管线和雨水管线。
关于室内排水立管设置的问题。立管的设置应综合实用、美观的要求来考虑。立管明设在卫生间和厨房内,此种布置较为常见。排水立管应设在侧墙阴角处,以便于在二次装修时隐蔽立管的需求,这样立管既不影响空间使用,而且还满足美观的要求。
排水横管的设置应根据用水器具的位置具体设计。横管的位置放置在下层,坡度及距顶板的高度应根据具体情况而定,比如梁的高度、排水距离等。排水横管的布置应减少弯道的走向,尽可能直接连接排水立管。
对于此建筑物来说,因设有消防电梯,所以地下废水主要来自消防电梯集水井。根据《建筑给水排水设计规范》的规定:集水井有效容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量,且污水泵每小时启动次数不宜超过6次。
污水泵的选择的关键在于确定集水井的用途,此建筑物的集水井废水主要来自发生火灾时消防用水。根据消防用水量选择潜污泵。当有2台及2台以上的排污泵时,可不设备用泵,否则应设置一台备用泵。备用泵的选择不应小于最大一台污水泵的排水量及扬程。
6、消防系统
《高層民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)的规定,消防系统的用水量标准:室内消火栓用水量40L/S,火灾持续时间按3小时计算;自动喷淋用水量30L/S,火灾持续时间按1小时计算。
1) 消火栓系统
根据《高规》的规定,当消火栓静水压力超过1.00MPa时,应采取分区给水系统。根据本建筑的具体情况,将地下层~十四层列为高一区,十五层~二十二层为高二区。消火栓采用临时高压给水系统,因此两个供水区的消火栓系统应通过消防水池、设备房和屋顶消防水箱提供所需的消防水量和水压。
根据建筑物的位置,确定消火栓的位置,消火栓的布置范围包括全部楼层、消防电梯前室和屋顶实验用消火栓。当建筑物发生火灾时,能同时保证8股水柱同时出水,并能保证任何部位发生火灾时,有每股不少于5L/S、充实水柱不少于10m的两股水柱同时到达。每个消火栓箱内,设有消防启动按钮,当发生火灾时,能保证消防泵及时有效的启动。
根据计算,高一区消火栓系统的所需压力0.65MPa,高二区消火栓系统所需压力0.90 MPa。根据《高规》的规定:当消火栓的出口压力大于0.50 MPa时,应采取减压措施。所以地下一层至四层的消火栓采用减压稳压型消火栓。
自动喷淋系统
本建筑物的商场、办公室、走道以及地下车库等均应设置自动喷淋系统。地下车库自动喷水系统按中危Ⅱ级设计,其他部位的自动喷淋系统按中危Ⅰ级设计。喷头的布置要求应严格按照危险等级、遵循《自动喷水灭火系统设计规范》等有关规定。此建筑物共设置5套湿式报警阀组,每层每个防火分区均设水流指示器及信号阀。每个湿式报警阀组的最不利点喷头处,设置末端试水装置,其他的防火分区、楼层设置直径为25mm的试水阀。
根据计算,喷淋系统所需要的压力为0.55MPa,根据《自动喷水灭火系统设计规范》的规定,轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜超过0.40MPa,所以车库内个喷淋系统的主干管应设置减压阀,阀后压力定为0.40MPa。
气体灭火系统
依据2007年公安部的《关于贯彻公共安全行业标准,加强消防监督有关问题的通知》
的有关规定,高层民用建筑中火灾危险性大,发生火灾后对生产和生活产生严重影响的配电室属于特殊的重要设备,应设置气体灭火系统。由于整个工程的配电室比较分散,而且各个配电室的容积都没有超过《气体灭火系统设计规范》的有关规定。所以配电室内的气体灭火系统可采用悬挂式七氟丙烷灭火装置。可根据各个配电室的面积及容积选择所需的七氟丙烷灭火装置。
手提灭火器的配置
负一层的车库是B类火灾,属于中危险等级。每具灭火器的灭火级别为55B,最大
保护面积1m2/B,选用MF/ABC4,最大保护距离为12米。灭火器放在消火栓箱体内。
负一层的设备用房、电梯机房、屋顶通风机房等是E类火灾,一层及二层的商铺、商场、办公室是A类火灾。以上属于中危险等级,每具灭火器的最小灭火级别为2A,最大保护面积75m2/A。选用MF/ABC3,最大保護距离为20米。灭火器放在消火栓箱体内。
三层以上的住宅是A类火灾,属于轻危险等级,每具灭火器的最小灭火级别为1A,最大保护面积100m2/A。选用MF/ABC3,最大保护距离为25米。灭火器明设于公共走道内。
7、消防水池及增压泵房的布置
消防水池容积的确定应按照灭火用水量确定,经计算,消防水池的容积为540m3,根据《建筑设计防火规范》的规定,消防水池应分设成两个独立的消防水池。
前面已经将所需的各个增压设备的流量及扬程计算完毕,我们只需根据所需的数据选择所需的设备即可。生活给水的高低区各一套无负压供水设备;消火栓高低区的供水共用一套增压水泵,一用一备;喷淋的供水一套增压水泵,一用一备。
8、总结
以上是笔者根据多年的工作经验,简单的介绍了建筑给排水的大致设计流程,但是由于各个地区对建筑给排水的要求不一样,还希望设计者不仅要满足设计规范,还要满足甲方及当地只能部门的设计规定。还希望设计者们能够通过不断的努力,将建筑给排水的设计技术推向一个新的高度
参考文献
【1】《建筑给水排水设计规范》(2009年板)
【2】《建筑设计防火规范》(2006年版)
【3】《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)
【4】《自动喷水灭火系统设计规范》(2005年版)
【5】《气体灭火系统设计规范》(2005年版)
【6】《建筑灭火器配置设计规范》(2005年版)
【7】肖宙锋、祝绍军某高层建筑给排水设计要点分析【期刊论文】 2010(28)
【8】黄海竹 谈谈高层建筑给排水设计中易出现的问题 2009(13)
关键词:给水系统;排水系统;消防系统;
Abstract: Based on project cases, the design of water supply and drainage of building are described briefly in this paper, as well as the key points of various system design.
Key words: water supply system; drainage system; fire fighting system
中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
给水排水在建筑物的设计中是不可缺少的一部分,也被称为建筑物的血液。尤其在整个建筑消防设计中,给水排水的消防设计更体现出它在建筑物中举足轻重的作用。一般来说,建筑给水系统按供水对象及用途分类可分为生活给水系统、生产给水系统、污废水系统、消防给水系统这几大类。然而对很多给排水设计的新手来说,当面对一个工程的时候,感觉无从下手,不知道该从什么方面对该建筑物进行设计。下面笔者就从工程实例为对象,以多年的工作经验为基础,简单地介绍一下建筑给排水的设计流程。
1、工程案例
某综合楼是集商场、办公及住宅为一体的大楼。地下一层为车库及设备用房,首层为部分架空、部分商铺及商场,二层为商场及附属办公楼,三~二十二层为4栋住宅塔楼组成,建筑总高度为70m,总建筑面积约100000m2。
2、对建筑物进行定性,明确建筑物的类别。根据相关专业的建筑图纸,此建筑物定性为一类综合楼。给水排水设计内容包括:生活给水系统、生活污废水系统、消火栓系统、自动喷淋系统、灭火器配置系统、气体灭火系统。
3、给水系统
本建筑物以建筑物北面的城市给水管网作为水源,其给水干管管径为DN300,常年提供的供水压力为0.35MPa。
根据以上市政部门所提供的资料,为了充分利用市政水压,地下一层至地上五层采用市政压力直接供水;五~十四层为高一区,由低频无负压供水设备供水;十五~二十二层为高二区,由高频无负压供水设备供水。
给水量计算
商场及办公用水量及压力由市政管网直接供水,经校核,完全满足要求;高一区住
户总数144户,最高日用水量150m3/d;高二区住户总数128户,最高日用水量135 m3/d。
水压计算
水压计算当中,根据《建筑给水排水设计规范》的规定:居住建筑入户管给水压力
不应大于0.35MPa。计算完成后,需校核各层入户管压力,若静水压大于0.35 MPa,宜设减压阀或调压设施。
给水水量及水压的计算,主要是为我们选择无负压供水设备提供参考依据。一般我们手头上都有不同厂家提供的设备样本,我们可以根据造价、节能、安全等因素选择合适的无负压供水设备。
4、热水供应系统
热水供应技术也是建筑给水排水技术的薄弱环节,但是近年来有了明显了发展。在热水的加热方式和设备上,考虑到环保和节能的要求,更多的采用了太阳能。在采用太阳能系统时,由于天气变化的原因会使产出的热水量不足,故需设电热作为辅助热源。目前,随着科技进步的不断发展,市场上涌现出很多性能好的太阳能和热水器。用户有很多的选择空间,所以在此建筑物的热水系统设计中,我们只需预留热水管道,届时用户只需根据自己的选择自行安装。
由于此建筑物住宅采用地暖供热,房屋地面有10公分的垫层,所以热水管道敷设在垫层内,在各个卫生器具预留所需的接口,待用户安装卫生器具时自行安装。
5、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,其中厨房立管排出的废水需经隔油池处理后排入室外污水管网。地下室废水需经潜污泵将废水提升排至室外污水管网。建筑物北面有市政污水管线和雨水管线,整个工程的污废水及雨水最终将由此排入市政污水管线和雨水管线。
关于室内排水立管设置的问题。立管的设置应综合实用、美观的要求来考虑。立管明设在卫生间和厨房内,此种布置较为常见。排水立管应设在侧墙阴角处,以便于在二次装修时隐蔽立管的需求,这样立管既不影响空间使用,而且还满足美观的要求。
排水横管的设置应根据用水器具的位置具体设计。横管的位置放置在下层,坡度及距顶板的高度应根据具体情况而定,比如梁的高度、排水距离等。排水横管的布置应减少弯道的走向,尽可能直接连接排水立管。
对于此建筑物来说,因设有消防电梯,所以地下废水主要来自消防电梯集水井。根据《建筑给水排水设计规范》的规定:集水井有效容积不宜小于最大一台污水泵5min的出水量,且污水泵每小时启动次数不宜超过6次。
污水泵的选择的关键在于确定集水井的用途,此建筑物的集水井废水主要来自发生火灾时消防用水。根据消防用水量选择潜污泵。当有2台及2台以上的排污泵时,可不设备用泵,否则应设置一台备用泵。备用泵的选择不应小于最大一台污水泵的排水量及扬程。
6、消防系统
《高層民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)的规定,消防系统的用水量标准:室内消火栓用水量40L/S,火灾持续时间按3小时计算;自动喷淋用水量30L/S,火灾持续时间按1小时计算。
1) 消火栓系统
根据《高规》的规定,当消火栓静水压力超过1.00MPa时,应采取分区给水系统。根据本建筑的具体情况,将地下层~十四层列为高一区,十五层~二十二层为高二区。消火栓采用临时高压给水系统,因此两个供水区的消火栓系统应通过消防水池、设备房和屋顶消防水箱提供所需的消防水量和水压。
根据建筑物的位置,确定消火栓的位置,消火栓的布置范围包括全部楼层、消防电梯前室和屋顶实验用消火栓。当建筑物发生火灾时,能同时保证8股水柱同时出水,并能保证任何部位发生火灾时,有每股不少于5L/S、充实水柱不少于10m的两股水柱同时到达。每个消火栓箱内,设有消防启动按钮,当发生火灾时,能保证消防泵及时有效的启动。
根据计算,高一区消火栓系统的所需压力0.65MPa,高二区消火栓系统所需压力0.90 MPa。根据《高规》的规定:当消火栓的出口压力大于0.50 MPa时,应采取减压措施。所以地下一层至四层的消火栓采用减压稳压型消火栓。
自动喷淋系统
本建筑物的商场、办公室、走道以及地下车库等均应设置自动喷淋系统。地下车库自动喷水系统按中危Ⅱ级设计,其他部位的自动喷淋系统按中危Ⅰ级设计。喷头的布置要求应严格按照危险等级、遵循《自动喷水灭火系统设计规范》等有关规定。此建筑物共设置5套湿式报警阀组,每层每个防火分区均设水流指示器及信号阀。每个湿式报警阀组的最不利点喷头处,设置末端试水装置,其他的防火分区、楼层设置直径为25mm的试水阀。
根据计算,喷淋系统所需要的压力为0.55MPa,根据《自动喷水灭火系统设计规范》的规定,轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜超过0.40MPa,所以车库内个喷淋系统的主干管应设置减压阀,阀后压力定为0.40MPa。
气体灭火系统
依据2007年公安部的《关于贯彻公共安全行业标准,加强消防监督有关问题的通知》
的有关规定,高层民用建筑中火灾危险性大,发生火灾后对生产和生活产生严重影响的配电室属于特殊的重要设备,应设置气体灭火系统。由于整个工程的配电室比较分散,而且各个配电室的容积都没有超过《气体灭火系统设计规范》的有关规定。所以配电室内的气体灭火系统可采用悬挂式七氟丙烷灭火装置。可根据各个配电室的面积及容积选择所需的七氟丙烷灭火装置。
手提灭火器的配置
负一层的车库是B类火灾,属于中危险等级。每具灭火器的灭火级别为55B,最大
保护面积1m2/B,选用MF/ABC4,最大保护距离为12米。灭火器放在消火栓箱体内。
负一层的设备用房、电梯机房、屋顶通风机房等是E类火灾,一层及二层的商铺、商场、办公室是A类火灾。以上属于中危险等级,每具灭火器的最小灭火级别为2A,最大保护面积75m2/A。选用MF/ABC3,最大保護距离为20米。灭火器放在消火栓箱体内。
三层以上的住宅是A类火灾,属于轻危险等级,每具灭火器的最小灭火级别为1A,最大保护面积100m2/A。选用MF/ABC3,最大保护距离为25米。灭火器明设于公共走道内。
7、消防水池及增压泵房的布置
消防水池容积的确定应按照灭火用水量确定,经计算,消防水池的容积为540m3,根据《建筑设计防火规范》的规定,消防水池应分设成两个独立的消防水池。
前面已经将所需的各个增压设备的流量及扬程计算完毕,我们只需根据所需的数据选择所需的设备即可。生活给水的高低区各一套无负压供水设备;消火栓高低区的供水共用一套增压水泵,一用一备;喷淋的供水一套增压水泵,一用一备。
8、总结
以上是笔者根据多年的工作经验,简单的介绍了建筑给排水的大致设计流程,但是由于各个地区对建筑给排水的要求不一样,还希望设计者不仅要满足设计规范,还要满足甲方及当地只能部门的设计规定。还希望设计者们能够通过不断的努力,将建筑给排水的设计技术推向一个新的高度
参考文献
【1】《建筑给水排水设计规范》(2009年板)
【2】《建筑设计防火规范》(2006年版)
【3】《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)
【4】《自动喷水灭火系统设计规范》(2005年版)
【5】《气体灭火系统设计规范》(2005年版)
【6】《建筑灭火器配置设计规范》(2005年版)
【7】肖宙锋、祝绍军某高层建筑给排水设计要点分析【期刊论文】 2010(28)
【8】黄海竹 谈谈高层建筑给排水设计中易出现的问题 2009(13)