淺析高層建筑給排水和消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題

吳治剛

摘 要： 近些年來，高層建筑在我國建筑市場(chǎng)中所占的比例越來越大，相對(duì)于多層建筑而言，高層建筑層數(shù)多、高度大、功能多，所以對(duì)給水排水以及消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。高層建筑的給水排水以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要符合國家、地方法規(guī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，還要保證設(shè)計(jì)方案的可行性、可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)是高層建筑的重要組成部分，要結(jié)合建筑本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用性質(zhì)等各方面，綜合考慮設(shè)計(jì)方案，保證高層建筑給排水及消防系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞： 高層建筑；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；消防系統(tǒng)

給排水及消防系統(tǒng)是高層建筑的重要組成部分，其設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到用戶的使用質(zhì)量以及高層建筑的安全性。因?yàn)楦邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、振動(dòng)源多，用水要求較高等特點(diǎn)，所以在給排水以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面存在一定的難度。應(yīng)該根據(jù)高層建筑的特點(diǎn)，有針對(duì)性的制定設(shè)計(jì)方案，保證高層建筑給水、排水以及消防用水的可靠運(yùn)行，充分考慮給水壓力、排水容量、管道布置形式等各種因素，確保高層建筑給排水及消防系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

1給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1給水管道材質(zhì)的選用

由于高層建筑的高度較大，所以給水管道需要承受的壓力較大，管道設(shè)備在材質(zhì)選擇時(shí)不僅要考慮到水質(zhì)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗壓性能、抗腐蝕性。結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)，給水管材大多選用塑料管，具有質(zhì)量較輕，施工方便、使用壽命長等特點(diǎn)。并且從使用環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)性等方面考慮也具有較高的使用價(jià)值。

1.2給水設(shè)計(jì)中的給水方式

現(xiàn)階段，我國高層建筑給水方式主要有高位水箱、減壓分區(qū)、水泵氣壓罐、變頻泵無水箱、無負(fù)壓等，在實(shí)際使用中，應(yīng)該結(jié)合高層建筑的具體情況而有針對(duì)性的選用。

高位水箱給水方式主要包括水泵和水箱，通過泵房?jī)?nèi)的離心水泵供給，因?yàn)榭梢蕴崆霸诟呶凰渲写鎯?chǔ)一定的水量，所以可以保證供水的穩(wěn)定性，維持供水水壓。此種給水方式的設(shè)備費(fèi)和運(yùn)營維護(hù)費(fèi)較低，但是也存在一定的缺陷，由于水箱內(nèi)的水為死水，所以可能會(huì)造成水質(zhì)污染，在實(shí)際應(yīng)用中可結(jié)合現(xiàn)狀具體使用；減壓分區(qū)給水主要是依靠減壓閥或者在各區(qū)設(shè)置水箱進(jìn)行減壓，在各個(gè)區(qū)分別設(shè)置水箱，利用水泵將水抽入最上層的水箱中，然后上區(qū)水箱中的水向下區(qū)水箱供水，利用水箱進(jìn)行減壓。也可以利用減壓閥給水，在干管上設(shè)置減壓閥，減壓后進(jìn)入下一區(qū)管網(wǎng)。這種方式比較可靠，投資少，維修方便，雖然減壓閥不需要設(shè)置水箱，提高建筑面積利用率，但是下區(qū)供水壓力損失較大，會(huì)增加水泵的能耗；變頻泵無水箱主要是應(yīng)用變頻器自動(dòng)化的功能進(jìn)行給水，通過變頻器可以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)水壓與流量的平衡運(yùn)行，在設(shè)定壓力的基礎(chǔ)上，根據(jù)用水量的變化，變頻器調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而保證給水的可靠性，這種方式的最大優(yōu)勢(shì)就是節(jié)能和保證水質(zhì)。因?yàn)樽冾l器價(jià)格較高，并且運(yùn)行時(shí)會(huì)受到外界磁場(chǎng)干擾，所以在使用時(shí)應(yīng)該做好各項(xiàng)防范措施；水泵氣壓罐也是一種節(jié)能給水方式，通過氣壓罐中壓縮空氣來調(diào)節(jié)給水量，這種方式水質(zhì)不易受到污染，費(fèi)用較低，但是利用壓縮氣體的方式供水壓力不穩(wěn)定，頻繁啟動(dòng)水泵會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，降低水泵的使用壽命。所以在實(shí)際使用時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的給水方式。

2排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在高層建筑中的排水系統(tǒng)主要包括生活污水、生活廢水、雨水等，在排水方式的選擇方面，應(yīng)該根據(jù)所在城市的排放標(biāo)準(zhǔn)以及建筑的特點(diǎn)而定。目前比較常見的排水系統(tǒng)主要有中水系統(tǒng)、同層排水方式、排水通氣技術(shù)。

中水系統(tǒng)一般都應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，將工業(yè)生產(chǎn)廢水經(jīng)過物理、化學(xué)、生物等手段進(jìn)行處理，達(dá)到工藝使用標(biāo)準(zhǔn)后再應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，是水資源循環(huán)利用的典型表現(xiàn)。但是在高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，使用中水系統(tǒng)在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方面還存在一定的影響，對(duì)人體健康還會(huì)有潛在的威脅，同時(shí)中水系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)成本較高，在實(shí)際使用中還應(yīng)該謹(jǐn)慎選用；同層排水在近些年來使用范圍逐漸增加，在高層建筑的本層中使用一個(gè)共用的水封管配件，一旦管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，在本層即可進(jìn)行疏通清理，便于維護(hù)。同層排水設(shè)計(jì)方式為用戶提供了較大的便利，潔具位置選擇比較靈活，噪聲較小。采用同層排水方式需要選擇密封性較好的管材，使用熱熔連接；在高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證排水的順暢運(yùn)行，避免排水過程中出現(xiàn)水封負(fù)壓虹吸以及正壓噴濺等現(xiàn)象，一般都會(huì)采用排水通氣技術(shù)，保證排水系統(tǒng)中空氣的正常循環(huán)，在保證補(bǔ)氣的同時(shí)又能夠防止管道氣體進(jìn)入室內(nèi)。目前主要的通氣技術(shù)主要有伸頂通氣管、不伸頂通氣管、專業(yè)通氣立管、環(huán)行通氣管和器具通氣管等。

3消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到高層建筑的安全性，由于層數(shù)多，高度大，用戶數(shù)量多，所以發(fā)生火災(zāi)的安全隱患大，火災(zāi)救援面臨較高的難度。高層建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠保證消防用水的需求量以及消防用水供應(yīng)的可靠性。主要消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括普通的消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)。

消防系統(tǒng)是高層建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)之一，高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，所以要做好消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。區(qū)域集中消防供水系統(tǒng)比較可靠，在區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)消防水池和加壓泵房，但是要合理確定具體的位置。消火栓是高層建筑內(nèi)消防系統(tǒng)的重要組成部分，也是火災(zāi)發(fā)生時(shí)最及時(shí)最便捷的滅火救援設(shè)施。在現(xiàn)場(chǎng)的消火栓箱內(nèi)可安裝緊急啟動(dòng)消防泵按鈕，按鈕一合，消防水泵就立即啟動(dòng)。考慮到減小消防泵的啟動(dòng)負(fù)荷，應(yīng)在出水管路上設(shè)計(jì)多功能控制閥。水泵起動(dòng)時(shí)能自動(dòng)打開閥門，停止時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉閥門，并能有效地防止水錘的危害。應(yīng)注意高層建筑消火栓壓力超壓后，要采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

自動(dòng)噴水系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生初期的作用比較明顯，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)噴水系統(tǒng)在技術(shù)上也不斷的改進(jìn)，逐漸由原來的大水量噴淋向細(xì)水霧系統(tǒng)過渡。這種設(shè)計(jì)方式可減少存水量，設(shè)備所占面積減小，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)電器設(shè)備所造成的損壞也會(huì)減小。在火災(zāi)探測(cè)技術(shù)上也進(jìn)行了革新，由紅外技術(shù)代替煙感和感溫元件，邏輯判斷能力提高，提高滅火效率，降低誤判幾率。

4結(jié)束語

隨著高層建筑的快速發(fā)展，給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平也得到了快速的提升，逐漸向人性化、智能化、環(huán)保化方向發(fā)展，設(shè)計(jì)方式更加科學(xué)合理，能夠充分保證高層建筑給排水及消防系統(tǒng)的用水、排水需求。但是由于受到各種因素的限制，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中還存在各種各樣的問題，所以建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作人員要不斷的創(chuàng)新理念和思路，充分利用新技術(shù)、新工藝、新材料，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新，不斷提升高層建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]蹇洪.高層建筑消防給水系統(tǒng)及消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（07）.

[2]吳軍.高層建筑給排水與消防系統(tǒng)的特征及措施[J].安徽建筑，2017（08）.

[3]王寶寶.高層與超高層建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法分析[J].商品與質(zhì)量，2011（02）.