给排水设计若干问题探讨

摘要:文章对现代给排水设计中塑料管的应用问题、室外排水管道的连接问题、室内消火栓的布置问题、区域消防问题、消防系统增压设施P1的计算问题、室内消防管网阀门布置问题、不具备设屋顶水箱的建筑,用气压罐代替消防水箱,其调节容积的确定问题进行了探讨。

关键词:给排水设计;塑料管;区域消防;增压设施;阀门;气压罐

中图分类号:TU991文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)10-0053-02

改革开放以来,中国社会经济技术水平飞速发展,人民的生活水平日益提高,与人们生活息息相关的给排水行业也越来越受到人们的关注。新技术、新产品、新材料的不断问世,使给排水工程设计变得更加复杂和多样,对我们给排水设计人员提出了更高的要求。下面就给排水设计中非常重要但是却经常被设计者忽视的几个问题进行一下探讨。

一、塑料管的应用问题

近年来,塑料管的开发和利用在我国取得很大的进展。塑料管具有耐化学腐蚀强,水流阻力小,重量轻,运输安装方便等优点,使用塑料管还可以节省钢材,节约能源,因此,受到广大用户和设计者的青睐。但值得注意的是,有些场合是不适合用塑料管材的。而且,各种塑料管材结构性能和特点各异,我们应该根据设计使用场所的特点,选择合适的塑料管材。

对于给水系统,设备机房内的热水管道不应采用塑料热水管;定时热水供应系统因水温周期性变化大,不宜采用对温度变化较敏感的塑料热水管。《建筑给水排水设计规范》第3.5.13条中是这样规定的:“塑料给水管道不得布置在灶台上边缘;明设的塑料给水立管距灶台边缘不得小于0.4m,距燃气热水器边缘不宜小于0.2m。达不到此要求时,应有保护措施。塑料给水管道不得与水加热器或热水炉直接连接,应有不小于0.4m的金属管段过渡。”对于饮水管道,规范第5.7.6条规定:“饮水管道应选用耐腐蚀、内表面光滑、符合食品级卫生要求的薄壁不锈钢、薄壁铜管、优质塑料管。开水管道应选用许用工作温度大于100℃的金属管材。”在排水中,塑料管虽然具有重量轻、不腐蚀、外壁光滑、容易切割、便于安装、可制成各种颜色、投资省和节能的优点,但塑料管也有强度低、耐温性差(使用温度在-5～+50℃之间)、立管噪声大、暴露于阳光下的管道易老化、防火性能差等缺点,故建筑高度超过100m的高层建筑、对防火等级要求高的建筑物、要求环境安静的场所,环境温度可能出现0℃以下的场所以及连续排水温度大于40℃或瞬时排水温度大于80℃的排水管道应采用柔性接口机制排水铸铁管,而不用塑料管。对于建筑内雨水管道,规范4.9.26条规定:“1.重力流排水系统多层建筑宜采用建筑排水塑料管,高层建筑宜采用承压塑料管、金属管。2.压力流排水系统宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等,其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的静水压力。用于压力流排水的塑料管,其管材抗环变形外压力应大于0.15MPa。3.小区雨水排水系统可选用埋地塑料管、混凝土管或钢筋混凝土管、铸铁管等。”

可见,我们应该具体问题具体分析,掌握各种塑料管的特点,结合工程实际,合理选用塑料管材,避免遇到不必要的麻烦。

二、室外排水管道的连接问题

我们知道,室外排水管的衔接的方法,通常有水面平接和管顶平接两种,雨水管道为管顶平接。无论采用哪种衔接方法,下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。问题往往发生在上下游管道管径相差悬殊,而管道内底标高差却不足够大的情况,如小区总排水管与城市主干线大排水管衔接时,虽然下游管道的管内底低于上游管道的管内底,但上游管道的管顶或水面有可能比下游管道的管顶或水面低,造成回水,排水不畅。一定要注意这个问题,不能只看管内底标高,还应对照管径看是否有问题。另外,《建筑给水排水设计规范》第4.3.18条还规定:“排出管管顶标高不得低于室外接户管管顶标高。”也就是说排出管和接户管这两种管道的衔接至少应采用管顶平接,否则跌水衔接。大家应注意这一点。

另外,规范第4.3.18还规定:“连接处的偏转角不得大于90°。当跌落差大于0.3m时,可不受角度的限制。”这一点也是值得大家注意的,因为平时看外网设计图纸时会发现有这方面的问题。此处的“偏转角”指的是水流原来的流向与其改变后的流向之间的夹角。

三、室内消火栓的布置问题

应按防火分区布置室内消火栓。若建筑物每层面积较大,则每层平面要分成若干个防火分区。一般采用防火卷帘、防火墙加防火门等形成若干个防火分区。因为火灾时相邻防火分区的防火卷帘落下,起防火墙的作用,消防水龙带根本无法从该处通过。而防火门需紧闭,也不允许消防水龙带通过。此时应注意要按防火分区布置消火栓,也就是说消火栓不可跨防火分区使用(无论平面分区还是竖向分区)。

四、区域消防问题

区域消防是指一个(或多个)消防水池、一套(或多套)消防水泵通过敷设在室外的室内消防供水系统向两栋及两栋以上建筑室内消防系统供水的系统。它的优点就是可以少建水池和泵房,从而减少重复建设,节约投资。现在,这种做法很多,但它具有一定的适用条件。《高规》(2005版)7.3.5规定:“同一时间内只考虑一次火灾的高层建筑群,可共用消防水池、高位消防水箱。”而且,高位消防水箱应设置在最高一栋建筑物的最高处,其设置高度应满足最不利点消火栓的静水压力要求,如达不到时,应设增压设施以满足最不利点消火栓的水压要求。这些大家可能不用说也都知道,但我要说的是,这个“最不利点消火栓”应该选对,不能想当然的就把设置消防水箱的建筑物的最不利点消火栓作为该区域消防系统的最不利消火栓。这一点提醒朋友们在计算增压设施时一定不要弄错。

五、消防系统增压设施P1的计算问题

前面已提到有关消防增压设施的设置问题,下面我就该问题再补充几点。消防增压设备应具备两项功能:(1)使消防给水管道系统最不利点始终保持消防所需压力;(2)使气压罐内始终储有30秒的消防水量。利用气压罐所设定的P1、P2、PS1、PS2运行压力,控制水泵运行工况,达到增压和稳压的功能。其中,P1为最不利消火栓所需压力;P2为消防泵启动压力;PS1为稳压泵启泵压力;PS2为稳压泵停泵压力;平时管道系统如有渗漏等泄压情况,控制稳压水泵不断补水,在PS1和PS2之间反复运行。一旦有火情,管道系统大量缺水,造成PS1压力下(PS1→P2),降至P2时,发出报警信号,立即启动消防泵,消防泵启动后,稳压泵自动停止,直至消防泵停止运转,手动恢复设备控制功能。

在这需要说明的有两点:(1)本设备的增压标准:P1为本设备的最低工作压力,其值应满足消防给水系统最不利点所需的消防压力,如消火栓系统,必须满足最不利点消火栓水枪喷射充实水柱长度,不能只按静水压0.07MPa或0.15MPa为增压标准;(2)计算P1时,计算管道系统水头损失所采用的流量,应为火灾初期消防给水量,如消火栓系统为两股消火栓流量2×5(L/S)=10(L/S)或2×2.5(L/S)=5(L/S);自喷系统为5个喷头的流量,一般采用5X1(L/S)=5(L/S)。而不能以整个消防系统的设计流量作为它的计算流量。

六、室内消防管网阀门布置问题

室内消防管网应用阀门分成若干独立段。关于这一点,现行《建规》是这样规定的:“对于单层厂房(仓库)和公共建筑,检修停止使用的消火栓不应超过5个。对于多层民用建筑和其他厂房(仓库),室内消防给水管道上的阀门的布置应保证检修管道时关闭的竖管不超过1根,但设置的竖管超过3根,可关闭2根。”而旧的《建规》则是这样规定的:“当某段损坏时,停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。高层工业建筑室内消防给水管道上的阀门的布置,应保证检修管道时关闭的竖管不超过一条,超过三条竖管时,可关闭两条。”可见,新旧规范已不同,我们应该注意这一点,不要再想当然的套用旧规范。《高规》新旧条文没有变化,但要注意裙房部分室内消防给水管道的阀门布置应根据现行《建规》的有关规定执行。

七、不具备设屋顶水箱的建筑,用气压罐代替消防水箱,其调节容积的确定问题

根据《建规》第8.4.4条可知:用气压水罐代替高位消防水箱时,它也应该储存10分钟的消防水量,当室内消防用水量小于等于25L/s时,经计算它所储存的水量大于12m3时,仍可采用12m3。当室内消防用水量大于25L/s时,经计算它所储存的水量大于18m3时,仍可采用18m3。因此这种情况下的气压水罐调节容积与高位消防水箱容积完全相同。我们不能按高位消防水箱旁的增压设施里的气压罐容积定该气压罐的容积了。

参考文献

[1]高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S].北京:中国计划出版社,2005.

[2]建筑设计防火规范(2006年版)[S].北京:中国计划出版社,2006.

[3]室外排水设计规范(2006年版)[S].北京:中国计划出版社,2005.

[4]建筑给水排水设计规范(2003年版)[S].

[5]王增长.建筑给水排水工程(第五版)[M].

[6]孙慧修.排水工程(第四版)[M].中国建筑工业出版社.

作者简介:史淑静(1973-),女,河北唐山人,唐山市规划建筑设计研究院工程师。