論高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙曉航

【摘 要】本文探討了高層建筑給排水工程的特點(diǎn)，分析了高層建筑給排水設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)給水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)及消防設(shè)計(jì)對(duì)其組成和布置、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案運(yùn)行進(jìn)行了分析，并結(jié)合工程工作實(shí)踐，對(duì)高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；消防栓設(shè)計(jì)

近年來(lái)，雖然建筑給排水技術(shù)已日趨成熟，但也存在著許多亟待解決的問(wèn)題，如節(jié)水、節(jié)能的給排水設(shè)備及附件的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用； 高層建筑消防技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)等。本文筆者結(jié)合工作實(shí)踐，探討了給排水設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)，以期給大家在設(shè)計(jì)、施工中提供參考。

1.消防設(shè)計(jì)

1.1消防設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)建筑定性確定消防設(shè)計(jì)參數(shù)，一般高層住宅包含三種情況： 落地住宅、帶商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的住宅、帶車(chē)庫(kù)的住宅。落地住宅僅在設(shè)備用房設(shè)局部應(yīng)用系統(tǒng)，局部應(yīng)用系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度規(guī)范中沒(méi)有明確規(guī)定，可通過(guò)當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)協(xié)商解決，對(duì)帶商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的住宅，不同地方有不同的規(guī)定，商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)是否設(shè)噴淋系統(tǒng)需經(jīng)當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)認(rèn)可。帶車(chē)庫(kù)的住宅應(yīng)比較車(chē)庫(kù)和住宅的消防用水量，選擇水量大的作為設(shè)計(jì)參數(shù)。

1.2設(shè)備用房

設(shè)計(jì)參數(shù)確定后就可以確定設(shè)備用房的大小和位置，設(shè)備用房主要包括高位水箱間、消防泵房和消防水池。落地住宅的高位水箱為 12m3，設(shè)有噴淋系統(tǒng)的住宅高位水箱為 18m3。需設(shè)穩(wěn)壓設(shè)備以滿(mǎn)足消火栓的充實(shí)水柱。有噴淋泵的消防泵房的位置最好設(shè)在高位水箱正面投影附近，因?yàn)楦呶凰浜头€(wěn)壓系統(tǒng)的出水管要接到噴淋環(huán)管上，而濕式報(bào)警閥一般集中設(shè)置，所以噴淋環(huán)管只在泵房附近敷設(shè)。在附近設(shè)置可節(jié)省一段水平管道。由于消火栓環(huán)管布置方位相對(duì)較廣，不設(shè)噴淋系統(tǒng)的住宅泵房的位置相對(duì)靈活一些。

1.3消火栓系統(tǒng)分區(qū)

消火栓栓口的靜水壓力應(yīng)不大于 1.0MPa，當(dāng)大于1.0MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。消火栓栓口水壓力大于0.50MPa時(shí)，應(yīng)采取減壓措施。按規(guī)范要求住宅可供25層（按3m層高計(jì)算）按消火栓出口壓力要求可供8層，其余都要減壓，因此消火栓分區(qū)除了滿(mǎn)足規(guī)范要求外，還要考慮減壓消火栓的數(shù)量。如果確定了分區(qū)，分區(qū)位置應(yīng)保證使減壓消火栓設(shè)置的最少。

1.4室內(nèi)消火栓箱的設(shè)置

對(duì)于單元式住宅來(lái)說(shuō)，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(tái)，安裝于此處的弊病顯而易見(jiàn)：休息平臺(tái)變小，住戶(hù)通行不便，特別是搬運(yùn)大件家具時(shí)，消火栓箱棱角突出，對(duì)住戶(hù)特別是小孩的人身安全構(gòu)成極大的隱患。為解決以上問(wèn)題，可考慮采取栓箱分設(shè)，即消火栓栓口明設(shè)，而將附屬的龍帶、水槍及箱體暗裝于休息平臺(tái)側(cè)墻處，以留出休息平臺(tái)空間。箱體尺寸建議采用450×600×200。

1.5屋頂十分鐘火災(zāi)初期消防用水量?jī)?chǔ)存問(wèn)題

住宅設(shè)計(jì)中通常的做法是將消防前期10min用水與生活用水并存于屋頂生活消防共用水箱中，生活出水管上設(shè)虹吸破壞口，以保證消防用水不被挪作他用。這樣可以防止消防用水因長(zhǎng)期不用而變成死水。《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ12—2000）第3.2.8條規(guī)定，生活飲用水池（箱）應(yīng)與其他用水的水池（箱）分開(kāi)，專(zhuān)門(mén)設(shè)置。因此，應(yīng)將消防用水單獨(dú)設(shè)置消防水箱，并設(shè)專(zhuān)用補(bǔ)水泵（由于水表管理方式的改變，不應(yīng)由生活水泵向消防專(zhuān)用水箱中補(bǔ)水，這一點(diǎn)容易被設(shè)計(jì)人員所忽略），補(bǔ)水泵應(yīng)從消防水池而非生活水中取水。為了防止消防水箱中的水長(zhǎng)期不用水質(zhì)惡化，可在消防水箱另設(shè)出水管，供住宅綠化、道路用水。

2.給水系統(tǒng)

2.1水源

應(yīng)充分利用市政管道的壓力，能直接供給的都應(yīng)直接供給。壓力不夠的可采用二次加壓。

2.2分區(qū)

高層住宅的給水分區(qū)除了要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求外，還應(yīng)綜合考慮住宅具體情況。如果分區(qū)太多，管井太大公用面積太大，另外管井的大小還受建筑戶(hù)型的影響。分區(qū)太少對(duì)供水安全和環(huán)境產(chǎn)生影響，比如壓力過(guò)高容易引起滲漏、噪聲。根據(jù)住宅建筑規(guī)范8.2.4條規(guī)定，人戶(hù)管給水壓力不應(yīng)大于0.35MPa，通常此壓力能滿(mǎn)足6層住宅的供水。文中以30層住宅為例說(shuō)明給水分區(qū)常用的兩種形式。采用變頻供水設(shè)備分區(qū)，即每個(gè)分區(qū)都單獨(dú)采用供水設(shè)備，在每個(gè)分區(qū)內(nèi)超過(guò)6層設(shè)減壓閥。采用減壓閥分區(qū)，即高中區(qū)采用一套變頻供水設(shè)備，用減壓閥將高中區(qū)分開(kāi)。第一種供水方式安全可靠，第二種方式節(jié)省一套供水設(shè)備，節(jié)省一次性投資。供水方式的選擇應(yīng)根據(jù)具體工程情況而定。

3.排水系統(tǒng)

3.1通氣管的設(shè)計(jì)

建筑標(biāo)準(zhǔn)要求較高的多層住宅和公共建筑、10層及l(fā)0層以上的高層建筑的生活污水立管宜設(shè)專(zhuān)用通氣立管。對(duì)于高層住宅衛(wèi)生間面積、空間都比較小，建設(shè)單位一般要求不設(shè)通氣立管。

3.2排水立管與橫管連接

排水立管僅設(shè)伸頂通氣管時(shí)，最低排水橫支管與立管連接處距排水立管管底的垂直距離按照如下規(guī)定，7-12層不得小于1.2m，13-19層不得小于3m，20層以上不得小于6m。對(duì)于19層以下的高層住宅一層單排就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求； 對(duì)于20層以上的落地住宅一層單排，立管底部或與立管底部相連的橫干管管徑放大一號(hào)； 帶2層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的住宅應(yīng)在方案期間就調(diào)整衛(wèi)生間的排水立管，使其盡可能的沿剪力墻敷設(shè)，這樣排水立管就能直接落到地面以下，不需放大管徑直接排出。帶一層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)（層高小于6m）的住宅，商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)單排，立管底部或與立管底部相連的橫干管管徑放大一號(hào)； 帶車(chē)庫(kù)的住宅同商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。

3.3附件和管材

排水附件應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置，在寒冷地區(qū)應(yīng)特別注意以下三點(diǎn)： （1）通氣管高出屋面不得小于0.30m 且不能小于最小積雪厚度；（2）在最冷月平均氣溫低于-13℃的地區(qū)，應(yīng)在室內(nèi)平頂或吊頂以下0.30m 處將管徑放大一級(jí)；（3）在最冷月平均氣溫低于-13℃的地區(qū)，立管尚應(yīng)在最高層離室內(nèi)頂棚0.5m處設(shè)檢查口。管材： 排水立管管材需用規(guī)范要求的管材即可，對(duì)于超過(guò)20層的高層住宅排水橫干管最好選用離心鑄鐵管，以保證管道的強(qiáng)度。

3.4排水噪聲的解決方法

目前，排水管大都采用硬聚氯乙烯（UPVC）排水管，其優(yōu)點(diǎn)是排水條件好，施工方便，造價(jià)低，外形美觀(guān)，但噪聲比鑄鐵排水管大?？蓪?UPVC管設(shè)在室外或采用UPVC內(nèi)螺旋管，螺旋管因?yàn)閮?nèi)壁上凸起的螺旋形導(dǎo)流線(xiàn)，起了改善水利條件的作用，降低了流水噪聲。高層住宅建筑可采用柔性接口鑄鐵排水管或卡箍式鑄鐵排水管。柔性接口鑄鐵排水管與鑄鐵排水管相比具有承壓高、水流噪聲低、接口不易漏水、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，接口采用橡膠圈密封，螺柱緊固，在內(nèi)水壓下具有良好的曲撓性、伸縮性，能適應(yīng)較大的軸向位移和橫向曲撓變形，密封性能良好?？ü渴借T鐵排水管運(yùn)用水平旋轉(zhuǎn)離心力鑄造技術(shù)生產(chǎn)的長(zhǎng)3m，口徑50～200mm 的鑄鐵管，壁厚僅為3.5～7.5mm，管材結(jié)合部分使用合成橡膠套環(huán)及鉻鋼制成的緊定套筒連接，具有伸縮性低、噪聲低、柔性抗震耐受力強(qiáng)、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。坐便器的噪聲同樣不能忽視，在衛(wèi)生間內(nèi)布置潔具時(shí)，盡量把坐便器布置在與臥室不相鄰的墻壁一側(cè)。坐便器的噪聲大小，取決于其水路設(shè)計(jì)的合理性。良好的水路設(shè)計(jì)可以最大限度的降低沖水時(shí)的噪聲，而且沖洗后不留痕跡，沒(méi)有臭味溢出。

4.結(jié)束語(yǔ)

建筑給排水系統(tǒng)作為建筑設(shè)備的重要組成部分，與人們的日常生活息息相關(guān)，在使用功能、衛(wèi)生環(huán)保等方面都有較高的要求。作為建筑給排水設(shè)計(jì)者，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，不斷總結(jié)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在實(shí)踐中不斷地摸索，吸收新技術(shù)、新方法來(lái)完善設(shè)計(jì)，提高整體的專(zhuān)業(yè)水平，爭(zhēng)取為社會(huì)提供更多的高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)成果。