超高層建筑給排水及消防設計

馬小燕

（太原市建筑設計研究院山西太原　030002）

超高層建筑給排水及消防設計

馬小燕

（太原市建筑設計研究院山西太原030002）

超高層建筑與普通建筑相比，無論是在給排水設計方面，還是在消防設計方面，均提出了更高的要求。為了使超高層建筑給排水過程中所存在的一些問題得到有效避免，如排水管道堵塞現象等，做好給排水設計及消防設計便顯得極為重要。本文筆者重點對其設計進行了探究，希望以此為超高層建筑整體工程質量的提升提供一些具有價值性的參考依據。

超高層建筑；給排水；消防設計

引言

對于超高層建筑，在給水排水設備的使用方面人數較多，通常水量也非常大，倘若引發停水或者排水管道堵塞等情況，則會帶來極大的影響。與此同時，由于動力設備繁多，倘若消防設計不當，在引發火災的情況下，便無法在第一時間內采取有效的防范措施[1]。總之，由于各類潛在問題的存在，導致目前我國超高層建筑在給排水及消防方面需要做好相關設計工作，這樣才能夠保證超高層建筑整體工程質量的完善，進一步為建筑企業的良性發展奠定良機。

1　超高層建筑給水系統設計

1.1超高層建筑給水方式選擇

在超高層建筑給水系統設計過程中，選擇合理的給水方式顯得極為重要。同時，對于給水系統垂直分區的確定也非常重要。需對給水設備衛生器具的正常使用加以保證，以此使壓力過高等情況實現有效避免，進一步起到節約能量的作用。如果發生給水器材出水過猛的情況，在啟閉器材時便容易發生水擊現象，從而導致管網產生振動，進一步發生管件破裂現象。

對于普通建筑來說，其水壓通常只能滿足5～6層居民生活用水[2]。對于超高層建筑，如果沒有有效的給水方式，那么將無法滿足居民的生活用水要求。超高層建筑在給水方式方面通常采取分區給水方式。如圖1所示，為超高層建筑幾種常見的給水方式。

圖1　分區串、并聯給水方式圖

（1）圖1（a）是一種分區串聯給水方式，在各區均有水箱與水泵設置，同時各區水泵都是在技術層當中設置的自下區水箱抽水為上區提供用水。

（2）圖1（b）為分區并聯給水方式。在各個分區均有獨特的水泵及高位水箱設置，為各個區提供用水。對于水泵來說，通常在建筑的地下室設置，同時也可在底層水泵房內設置。

（3）分區無水箱給水方式。如圖2為無水箱給水方式。供水由每一個分區所設置的獨立的變速水泵決定，沒有水箱加以設置；基于建筑物底層的水泵房當中對水泵進行集中設置，以分別的方式為每一個區的管網提供用水。

圖2　無水箱給水方式圖

1.2工程實例

以某集辦公、會議及產生為一體的綜合大樓為例，其建筑總高度為136m，共有主樓36層，建筑總面積達5×104m2。如表1所示，為該大樓用水量計算所得數據。

表1　用水量情況

該綜合大樓選擇豎向分區供水方式。由于在使用點當中的靜水壓≤0.35MPa，因此豎向用減壓閥劃分為4個小區，在24層中設置中間轉輸水道。各區給水情況如下：

（1）1區。市政水壓直接對從地下室到地上3層提供用水[3]。

（2）2區。對于4～13層，在24層水池通過減壓閥減壓之后，提供用水。

（3）對于14～21層，則通過24層水池直接提供用水。

（4）對于22～36層，則通過天面水池直接提供用水。

2　超高層建筑排水系統設計

2.1超高層建筑排水系統設計需注意的問題分析

對于超高層建筑，建筑排水很難得到有效掌控，在這樣的情況下，便會使排水管道造成很大程度的破壞。同時，由于超高層建筑存在人群集中等特點，導致排水量非常大，所以對排水管網的排水能力采取強化措施便顯得極為重要，這樣才能夠使排水管堵塞情況實現有效避免。并且，由于超高層建筑自身的特點，比如建筑高度很高，那么各層間斷排水性質便明顯存在，在這樣的情況下便極易在排水的情況下對后續管道產生負壓，進一步發生抽吸現象。因此，做好控制器排水系統的設計工作便顯得極為重要。對于超高層建筑，在每一層中應用單獨的排水系統是一種不錯的選擇，如此一來各層之間便會受到很大程度的影響。除此之外，在超高層建筑排水系統中，還需要對通氣管的設置進行強化，一次使高層建筑在排水中引發倒吸的現象實現有效避免[4]。并且，做好污、廢水分開排放的設置工作也非常重要，這樣才能夠使排水管堵塞現象的發生實現有效避免。

2.2實例分析

結合在上述1.2所提到的某辦公大樓，由于該大樓的主要作用是用于辦公，因此生活污水較小，在與相關環保部門協商之后，不采取排水分流措施，對于生活污水以及糞便污水，在通過化糞池處理之后，均將其向市政排水管網排入。同時，該大樓有單獨的雨水系統設置，將向市政雨水管網排入。除此之外，廚房排水也進行了獨立設置，在通過集流措施之后，采取了隔油處理措施，進一步向市政排水管網排入。

3　超高層建筑消防設計分析

下面筆者從消防設計中的消火栓系統與自動噴水滅火系統對超高層建筑消防設計進行分析：

（1）消火栓系統。對于超高層建筑，在消火栓系統使用過程中，應用的供水方式通常參照臨時高壓給水系統的相關規范。即消化栓栓口的靜水壓力≤1.0MPa。在＞1.0MPa的情況下，需給予分區給水系統。對于超高層建筑，其消火栓系統分區通常都是以上述標準為原則，在分區方面所使用的是水泵、減壓閥及減壓水箱等。對于高度超過200m的超高層建筑，由于幾何高差與一般使用的管材設備壓力極限相接近，因此消火栓系統分區無法單獨通過減壓閥實現分區。

（2）自動噴水滅火系統。以相關規范為依據，表明建筑物高度＞100m均需要設置自動噴水滅火系統。并有明確規定：配水管道工作壓力需＞1.2MPa。在設計過程中，需要將每一個報警閥所負責的樓層為標準，進一步做好分區工作。并讓分區和生活給水系統、消火栓給水系統之間保持適應性，以此使橫管過于分散等情況的發生實現有效避免。并且在“噴規”方面也需給予充分重視，即為濕式系統與預作用系統一個報警閥組控制的噴頭不可＞800個，同時干式報警閥組所控制的噴頭數不可＞500個。另外，對于每一個報警閥組，其供水最高位置和最低位置所存在的噴頭高差需控制在一定的范圍內容，通常需≤50m。將126層綜合辦公大樓為例，自動噴水滅火系統分區為：1～30層為1區，31～60層為2區；61～90層為三區，91～126層為4區。對于1區、2區、3區的自動噴水滅火系統，則以分別的方式在管井內成環狀的雙主立管中引出，與此同時每一個區均需要在通常減壓閥減壓后才可供水；另外，對于4區，則由自動噴水滅火主立管以直接的方式進行供水。

4　結語

通過本課題的探究，認識到對于超高層建筑，需要做好多方面的設計工作，包括給水系統的設計、排水系統的設計及消防設計等。其中，對于給水系統設計來說，需對給水方式的選擇特別重視，對于排水系統需注重各方面的排水能力，使管道堵塞等現象實現避免。對于消防設計，則需要選擇合理的設計方案，使火災等安全隱患的發生實現有效降低，一旦發生火災，可以借助消防設計對火勢加以控制，以此使業主及顧客的人身安全及財產安全獲得有效保護。除此之外，筆者認為，在社會經濟穩健增長的背景下，需要結合我國基本國情，不能盲目對建設超高層建筑，需要控制超高層建筑的數量及規模，同時在建設超高層建筑的過程中，需做好各方面的設計工作，以此使超高層建筑整體工程的質量得到有效保障，進一步為城市規劃建設的完善起到推波助瀾的作用。

[1]李偉杰.淺談高層建筑給排水消防設計關鍵技術[J].江西建材，2015，01：36～39.

[2]張銳，代波.高層建筑給排水及消防設計特點[J].中華民居（下旬刊），2014，10：75～78.

[3]崔靜.高層建筑給排水消防設計方法分析[J].中國公共安全（學術版），2012，02：75～77.

[4]何力超.關于高層建筑給排水消防設計[J].城市地理，2014，18：134～136.

[5]孫浩.關于高層建筑給排水消防設計技術研究[J].科技創業家，2014，04：57～59.

[6]李娟.芻議高層建筑給排水消防設計[J].科技創新與應用，2013，19：148～153.

TU82

A

1673-0038（2015）03-0013-02

2014-12-30

馬小燕（1984-），女，助理工程師，本科，主要從事建筑給排水設計工作。