超高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)體會

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廣州電力調(diào)度大樓是集辦公、生產(chǎn)、科研、會議等功能為一體的綜合大樓。該建筑主樓為36層，裙樓為7層，頂部還有4層微波天線塔，總建筑面積約為5×104m²，建筑高度為136.00m.本文介紹了該建筑的給排水及消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并提出一些設(shè)計(jì)體會。

　　1、給水

　　1.1 水源由天河南二路自來水干管接DN200mm的進(jìn)水管引入地下3層的水池，水池容積約為500m³，分為兩格（生活、消防合用）。

　　1.2 生活給水系統(tǒng)

　　①用水量計(jì)算

　?、谪Q向分區(qū)供水方式?？紤]使用點(diǎn)的靜水壓力不超過0.35MPa，故豎向用減壓閥分成四區(qū)，24層設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱。

　　1區(qū)：地下室至地上3層，由市政水壓直接供水。

　　2區(qū)：4層～13層，由24層水池經(jīng)減壓閥減壓后供給。

　　3區(qū)：14層～21層，由24層水池供給。

　　4區(qū)：22層～36層，由天面水池供給。

　　1.3 消火栓給水系統(tǒng)本建筑物的火災(zāi)危險類別為一類一級公共建筑，建筑高度超過100m的超高層建筑，消火栓給水系統(tǒng)按水壓分為上、中、下三個區(qū)，室外消火栓用水量30L/s，室內(nèi)消火栓用水量40L/s.火災(zāi)延續(xù)時間按3h考慮，地下三層生活、消防合用水池儲存3h室內(nèi)消火栓用水量和1h噴淋用水量。

　　①中、下區(qū)為地下室負(fù)3層～23層，加壓水泵設(shè)在地下室負(fù)3層水泵房內(nèi)，水泵出水直接打進(jìn)中區(qū)（14層～23層），減壓后供低區(qū)（地下室負(fù)3層～13層）。

　?、谏蠀^(qū)消火栓系統(tǒng)為24層～36層，加壓水泵設(shè)在24層水泵房內(nèi)，為滿足高區(qū)消防時消火栓用水量的補(bǔ)給，在地下室負(fù)3層設(shè)兩臺消火栓補(bǔ)水泵，高區(qū)消防時，補(bǔ)水泵及高區(qū)消火栓泵同時工作。

　　各區(qū)消火栓系統(tǒng)最不利點(diǎn)的靜壓不超過800kPa，動壓不超過500kPa，室外設(shè)有消防水泵接合器，系統(tǒng)均為環(huán)狀管網(wǎng)。

　　1.4 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)

　?、傧到y(tǒng)按中危險等級設(shè)計(jì)，用水量為30L/s，系統(tǒng)作用面積200m².每個噴頭保護(hù)面積12.5m²，噴頭公稱動作溫度為68 ℃。

　?、诒竟こ虒儆诔邔愚k公樓，自動噴淋全方位設(shè)置，除了不能用水滅火的地方外，均設(shè)自動噴淋。

　?、巯到y(tǒng)分為上、下兩個區(qū)。下區(qū)：地下室負(fù)3層～17層，由噴淋泵加壓，設(shè)在地下室負(fù)3層。上區(qū)：18層～36層，由24層加壓水泵加壓供水。

　　1.5 氣體消防本大樓的通訊機(jī)房、中央調(diào)度室、電腦機(jī)房等處是不能用水滅火的，宜采用氣體消防。由于現(xiàn)在不允許用鹵代烷滅火，CO₂設(shè)計(jì)濃度較大，所占空間也大，本工程采用FM200管網(wǎng)滅火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)濃度為7%.

　　2、排水

　　①由于本大樓主要用來辦公，生活污水量很小，與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門及業(yè)主進(jìn)行協(xié)商，本大樓排水不分流，糞便污水與生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政排水管網(wǎng)。

　?、诒竟こ淘O(shè)置獨(dú)立的雨水系統(tǒng)，排入市政雨水管網(wǎng)。

　?、蹚N房排水單獨(dú)設(shè)置，集流后進(jìn)入隔油、氣浮池處理，再排入市政排水管網(wǎng)。

　　3、幾點(diǎn)體會

　　①消防水池容積問題廣州地區(qū)一般只貯存室內(nèi)消防用水量，在計(jì)算消防水池消防補(bǔ)水時不能只按照市政進(jìn)水管當(dāng)v=1.5m/s時的過水能力計(jì)算，而應(yīng)減去其室外消火栓用水量。如DN200mm，當(dāng)v=1.5m/s時，Q=46 L/s，該工程室外消火栓用水量為30L/s，則3h火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)補(bǔ)水量為［（46-30）×3600×3］÷1000=172.8m³，因此要充分體會新規(guī)范的內(nèi)涵。

　?、谑彝庀鹚ㄔO(shè)置問題根據(jù)《高規(guī)》7.3.6“室外消火栓的數(shù)量應(yīng)按本規(guī)范第7.2.2條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個消火栓的用水量均為10～15L/s”，以及其條文說明，本工程的室外消火栓個數(shù)應(yīng)為8個，但與當(dāng)?shù)刈詠硭緟f(xié)調(diào)時，建筑物40m內(nèi)有足夠的消火栓，因此不用設(shè)室外消火栓環(huán)網(wǎng)，既符合《高規(guī)》要求，也不會造成浪費(fèi)，重復(fù)投資。

　?、鬯梅績?nèi)吸水管當(dāng)生活消防水池合用時，超過500m³必須分成兩格，這就給水泵吸水帶來一定的困難。根據(jù)《高規(guī)》7.5.4“一組消防水泵，吸水管不應(yīng)少于兩條，當(dāng)其中一條損壞或檢修時，其余吸水管應(yīng)仍能通過全部水量”，設(shè)計(jì)中采用水池連通管吸水，水池設(shè)兩條吸水管則符合規(guī)范要求。?

　?、艿叵萝噹煜鹚?、噴淋的設(shè)計(jì)地下車庫體積較大，消火栓一般掛在柱子上或邊墻上，而汽車位一般較密，如果不考慮汽車位的位置而設(shè)消火栓，就會出現(xiàn)消火栓在汽車位的后面，導(dǎo)致出現(xiàn)看不見或即使看得見也取不到消防水帶和水槍滅火的現(xiàn)象。因此地下車庫設(shè)消火栓時，應(yīng)考慮汽車位的位置。

　　地下車庫因?yàn)椴话惭b吊頂，設(shè)計(jì)噴頭時不應(yīng)只按3.6m間距布置噴頭，而應(yīng)考慮梁的位置，結(jié)合結(jié)構(gòu)專業(yè)使噴頭布置符合規(guī)范要求。

　?、葜虚g水箱給水管進(jìn)口設(shè)水錘消除器24層中間轉(zhuǎn)輸水箱的給水管進(jìn)口揚(yáng)程達(dá)到1200kPa，由于垂直高差較大，管路開停頻繁，容易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，管道將發(fā)生劇烈振動和較大的聲響。該工程不僅在水泵出口設(shè)置了水錘消除器，還在24層水箱進(jìn)水管上設(shè)置了兩個水錘消除器。

　　⑥衛(wèi)生間設(shè)置超高層辦公樓內(nèi)衛(wèi)生間要求較高，給水管要求采用暗裝，而衛(wèi)生間四周為剪力墻，土建在剪力墻上預(yù)埋管槽有困難?？紤]給水管走在下一層的天花板上，每個衛(wèi)生器具的支管通過樓板往上接，實(shí)踐證明此安裝方法方便、實(shí)用。

　?、吲潘芡夤茉O(shè)置本工程主樓每根排水管均獨(dú)立設(shè)置專用通氣立管，通氣立管管徑與污水立管管徑相同，每隔兩層設(shè)置結(jié)合通氣管。由于立管高度大于20層，據(jù)規(guī)范，最低兩層（首、2層）衛(wèi)生間采用單獨(dú)出戶，以保證最低兩層衛(wèi)生間使用不受影響。

　?、嘤晁到y(tǒng)設(shè)置本工程雨水排除天面采用雨水斗進(jìn)行有組織地收集，并考慮到高層建筑的立面雨水按1/2立面面積折算為集雨面積計(jì)算雨水量進(jìn)行雨水排除。本工程地下室的頂板是首層室外地面，且面積較大，該處的雨水排除經(jīng)與建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)，主要考慮到車庫的凈空較低，幾個方案綜合比較，最后采用地下室頂板結(jié)構(gòu)找坡的形式進(jìn)行雨水排除，排入市政雨水井。這樣不在地下室吊裝雨水管既保證了車庫的凈空，又不會因?yàn)橛晁返臐B漏而影響車庫的使用。

　?、峒撐郾玫脑O(shè)置地下停車庫低于室外地面，其污水不能自流排入市政排水管網(wǎng)，在地下3層設(shè)置集水井，地下1、2層排水自流至地下3層集水井，通過潛污泵提升至室外。潛污泵流量的選用考慮到：

　　（1）地下停車庫洗地排水量Q1；

　　（2）車道出入口處的雨水量Q2；

　　（3）火災(zāi)消防用水的排水量Q3.對于與車道出入口集水溝相連的集水井，其排水量取Q2與Q3中的大者，泵房集水井考慮消防試泵時的排水量，其潛污泵的流量應(yīng)滿足消防試泵的要求，其余集水井取Q3.而Q1不與Q2及Q3同時發(fā)生，且其值較小，可略去不計(jì)。

　　每個集水井均設(shè)置兩臺潛污泵，電氣均考慮兩臺同時工作，平時一臺工作。如果最高水位持續(xù)5min，則兩臺泵同時工作，以便及時排除地下室積水。

　?、夤懿慕o水管材：由于鍍鋅鋼管腐蝕較嚴(yán)重，現(xiàn)采用鋼塑復(fù)合管，既保證水質(zhì)又能延長給水管壽命。供水主管承受很大壓力，采用無縫鋼管，法蘭連接。

　　排水管材：普通高層建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水鑄鐵管，超高層建筑因較高故排水鑄鐵管接口不實(shí)，容易造成底層水壓過大而漏水等現(xiàn)象。本工程污水、雨水管材均采用給水鑄鐵管，并且考慮到建筑太高，立管上隔幾層設(shè)置消能裝置。