高層住宅給排水工程設(shè)計(jì)案例探討

【摘要】本文主要針對(duì)某高層住宅小區(qū)給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)的情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹分析，主要對(duì)該項(xiàng)目的給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消火栓設(shè)置、排水設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】高層住宅；給排水設(shè)計(jì)；問(wèn)題探討

一、工程案例簡(jiǎn)介

本案例項(xiàng)目主要由4棟24層大樓（1#.2#.4#.6#樓）和南北方向2棟的底商構(gòu)成，地下為停車場(chǎng)與地下室。該項(xiàng)目的占地面積大約為25000m2，總的建筑面積為156000m2，地下2層，地上24層，建筑總高度85.50m，屬于大型高層建筑工程。

本案例項(xiàng)目的的使用功能主要分為：主樓6～24層為居民住宅樓；底商1層為商鋪，2～4層為商務(wù)樓，地下室1層、2層日常設(shè)計(jì)為停車場(chǎng)，特殊時(shí)期用于人防系統(tǒng)，該案例工程的給排水方面的設(shè)計(jì)重要組成部分包含消防與生活兩大方面，詳細(xì)方面有給水設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)、消火栓設(shè)計(jì)及自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

二、給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 水源

該項(xiàng)目的主要水源為市政用水，項(xiàng)目從市政管道引出2根DN150給水管，設(shè)計(jì)在戶外環(huán)通，和戶外的市政給水管道構(gòu)建成環(huán)狀性質(zhì)的管網(wǎng)以便用于該項(xiàng)目的生活和消防用水需求。

2. 用水量

該項(xiàng)目的用水量設(shè)計(jì)使用量：居民320L/人.d，商鋪8L/m2.d，辦公商務(wù)50L/人.d，地面澆撒與小區(qū)內(nèi)綠化用水2L/m2.d，小區(qū)人工小溪的補(bǔ)充水量為噴泉水池容積的10%，經(jīng)核算，該項(xiàng)目日用水量最大值為1180m3/d，用水量時(shí)平均值為85m3/h，用水量最大時(shí)平均值為148m3/h。

3. 生活給水加壓系統(tǒng)和分區(qū)

在設(shè)計(jì)中，該項(xiàng)目為了減輕二次污染，節(jié)省泵房的面積，該案例工程使用的為集中變頻調(diào)速泵并聯(lián)供水方式。由于居民用水與商業(yè)、辦公用水的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不一致，在項(xiàng)目中為了日后物業(yè)的抄表管理工作，所以各個(gè)功能不同的區(qū)域都單獨(dú)設(shè)計(jì)了加壓系統(tǒng)，該項(xiàng)目按照豎向功能的特點(diǎn)，劃分出5個(gè)區(qū)，地下2層至1層為市政用水直接供應(yīng)，底商2～5層為加壓1區(qū)，居民住宅又劃分了3個(gè)區(qū)，6～13層為加壓2區(qū)，14～21層為加壓3區(qū)，22～29層為加壓4區(qū)，如圖1所示。居民住宅樓部分也可以分成2個(gè)區(qū)，然后在壓力高于0.35Mpa的入戶支管上安裝支管減壓閥，在這里我認(rèn)為分2個(gè)區(qū)與分3個(gè)區(qū)相比雖然在施工費(fèi)用上要節(jié)約一些，但是對(duì)于交房后的物業(yè)維修與管護(hù)不便，其中最重要的一點(diǎn)，就加大了公用區(qū)域的用電量，這方面很容易引發(fā)住戶交房入住的管理矛盾，同時(shí)在項(xiàng)目中過(guò)量的安裝減壓閥，無(wú)形中增大了日后的管護(hù)和換件費(fèi)用支出，不容易讓業(yè)主接受，另外減壓閥前使用的為Y型過(guò)濾器構(gòu)件，這個(gè)部門通常要定期清洗，這也增加了物業(yè)部門的管理難度。因此建議，對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我們可以采用在每個(gè)加壓分區(qū)中安裝一套變頻調(diào)速泵組，要求泵組出水流量滿足設(shè)計(jì)秒流量。泵房和生活用水池可以設(shè)在地下2層非人防區(qū)，其中住宅的水池設(shè)計(jì)為180立方，底商的水池設(shè)計(jì)為50立方。水池要使用不銹鋼材質(zhì)，同時(shí)采用液位控制閥控制進(jìn)水。

三、消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.消防水量及火災(zāi)延續(xù)時(shí)間

該案例為1類高層建筑，耐火等級(jí)為1級(jí)，室外消火栓流量30L/S，室內(nèi)消火栓流量為40L/S，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h。

2.系統(tǒng)及分區(qū)

與生活給水系統(tǒng)一樣，本工程采用集中消防給水系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約投資，減少了水池和水泵房面積，消防控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，減輕了物業(yè)管理的工作量。因?yàn)槭姓o水管流量不能滿足室外消防用水，所以消防水池需貯存室內(nèi)外消防用水量，共900立方（分成獨(dú)立的2個(gè)水池）。室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)均采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)。本案例中將泵房和消防用水池都設(shè)計(jì)在地下2層非人防區(qū)，泵房?jī)?nèi)安裝室外、室內(nèi)消火栓泵各2臺(tái)，1備1用。室外安裝消防取水栓1只，采用按鈕啟動(dòng)的方法，來(lái)開(kāi)啟室外消火栓泵的供水；室內(nèi)每層都要設(shè)計(jì)上帶有消防卷盤(pán)的消火栓箱設(shè)備，由箱內(nèi)的按鈕來(lái)開(kāi)啟室內(nèi)消火栓泵的供水。消防初期10分鐘用水量設(shè)計(jì)在主樓屋頂?shù)乃渲校?棟主樓屋面標(biāo)高幾乎相同，根據(jù)消防主管部門的要求，每個(gè)屋頂均安裝一套18立方容量的消防用水箱，以保證消防初期的供水壓力。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)成高低2區(qū)，地下2層至5層為低區(qū)，6～29層為高區(qū)，確保管網(wǎng)靜態(tài)水壓保持在0.80Mpa之內(nèi)，各區(qū)動(dòng)態(tài)壓力高于0.50Mpa的消火栓必須要使用帶有減壓穩(wěn)壓功能的消火栓。室內(nèi)的消火栓管網(wǎng)要在設(shè)計(jì)的時(shí)候要確保在豎向和水平方向能夠形成環(huán)狀管網(wǎng)，設(shè)計(jì)中要避免大量貫穿人防結(jié)構(gòu)板的問(wèn)題。

3.增壓及防超壓措施

根據(jù)《高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定，低于100米的一類高層建筑的屋頂消防水箱設(shè)計(jì)高度應(yīng)達(dá)到最不利處的消火栓靜態(tài)壓力不得小于0.07Mpa的要求，該項(xiàng)目中，除1號(hào)樓外都可以滿足規(guī)定的要求，所以不用載加裝增壓設(shè)備，因?yàn)?號(hào)樓屋頂有其他用途，按照消防規(guī)定也設(shè)計(jì)了消火栓，所以此處為最不利消火栓點(diǎn)，壓力達(dá)不到《高規(guī)》的要求，因此在1號(hào)樓屋頂設(shè)置了一套增壓穩(wěn)壓裝置。該增壓穩(wěn)壓裝置主要由補(bǔ)壓泵與氣壓罐組成，氣壓罐做大容量300升，穩(wěn)壓裝置平時(shí)維持系統(tǒng)壓力。

該案例中存在的最不利點(diǎn)消火栓在1號(hào)樓的頂部，火災(zāi)發(fā)生初期，消火栓和自動(dòng)噴淋得實(shí)際開(kāi)啟數(shù)量通常是低于規(guī)定的數(shù)量，在實(shí)際消防過(guò)程中它的用水量基本上都要小于設(shè)計(jì)的流量值，所以消防水泵在檢修和試壓時(shí)，一般情況水泵的出水量也不多，但是這個(gè)時(shí)候整個(gè)管網(wǎng)的水壓升高很快，甚至?xí)^(guò)管網(wǎng)所承受壓力的極限而造成部件損害，因此還需要設(shè)置防超壓設(shè)備，本案例中在消火栓.自動(dòng)噴淋系統(tǒng)中采用的防超壓辦法有2個(gè)，1是使用了變流恒壓供水泵，2是在水泵出水管上安裝了泄壓閥，同時(shí)為了節(jié)約用水，泄壓水的管道直接通到消防水池內(nèi)，以供再次使用。

四、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

1. 系統(tǒng)用水量與火災(zāi)延續(xù)時(shí)間

根據(jù)有關(guān)的要求與規(guī)范，本案例中居民住宅樓層與一些特殊的不宜用水進(jìn)行滅火的區(qū)域外，其他區(qū)域均設(shè)計(jì)有自動(dòng)噴頭保護(hù)。車庫(kù)為中Ⅱ危險(xiǎn)等級(jí)，底商與商務(wù)辦公區(qū)域?yàn)橹孝裎ｋU(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)地下車庫(kù)中最不利作用面積，計(jì)算出自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的流量為40L/S，消防滅火持續(xù)時(shí)間為1小時(shí)。

2. 系統(tǒng)組成及系統(tǒng)報(bào)警裝置

本案例中設(shè)計(jì)采用的是一套自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)由2臺(tái)加壓泵、報(bào)警閥、高位水箱、水流指示器、噴頭及監(jiān)控閥組成。2臺(tái)加壓泵設(shè)于地下2層消防泵房?jī)?nèi)，從消防水池吸水，由濕式報(bào)警閥控制啟動(dòng)。自動(dòng)噴水系統(tǒng)的主要報(bào)警裝置是濕式報(bào)警閥，平時(shí)閥瓣上下充滿水，閥瓣與水接觸的上面積大于下面積，在向下的水壓合力和自重作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。閉式噴頭噴水時(shí)閥瓣上方的水壓下降，閥瓣開(kāi)啟通水，且發(fā)出水力報(bào)警信號(hào)。濕式報(bào)警閥不存在干擾和誤報(bào)問(wèn)題，是其它電氣信號(hào)無(wú)法取代的。該案例的地下1層分別設(shè)置了7套濕式檢修電信號(hào)閥和報(bào)警閥，每套控制的噴頭數(shù)不高于800個(gè)，每套控制的最低噴頭與最高噴頭高程差在50m以內(nèi)。我們還在每層和每個(gè)防火分區(qū)分別安裝了檢修電信號(hào)閥和水流指示器，便于火災(zāi)放生初期在消防控制中心，能夠觀察到水流報(bào)警器的信號(hào)和閥門的開(kāi)啟工作情況。

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