超高层建筑给排水及消防设计

马小燕

（太原市建筑设计研究院山西太原　030002）

超高层建筑给排水及消防设计

马小燕

（太原市建筑设计研究院山西太原030002）

超高层建筑与普通建筑相比，无论是在给排水设计方面，还是在消防设计方面，均提出了更高的要求。为了使超高层建筑给排水过程中所存在的一些问题得到有效避免，如排水管道堵塞现象等，做好给排水设计及消防设计便显得极为重要。本文笔者重点对其设计进行了探究，希望以此为超高层建筑整体工程质量的提升提供一些具有价值性的参考依据。

超高层建筑；给排水；消防设计

引言

对于超高层建筑，在给水排水设备的使用方面人数较多，通常水量也非常大，倘若引发停水或者排水管道堵塞等情况，则会带来极大的影响。与此同时，由于动力设备繁多，倘若消防设计不当，在引发火灾的情况下，便无法在第一时间内采取有效的防范措施[1]。总之，由于各类潜在问题的存在，导致目前我国超高层建筑在给排水及消防方面需要做好相关设计工作，这样才能够保证超高层建筑整体工程质量的完善，进一步为建筑企业的良性发展奠定良机。

1　超高层建筑给水系统设计

1.1超高层建筑给水方式选择

在超高层建筑给水系统设计过程中，选择合理的给水方式显得极为重要。同时，对于给水系统垂直分区的确定也非常重要。需对给水设备卫生器具的正常使用加以保证，以此使压力过高等情况实现有效避免，进一步起到节约能量的作用。如果发生给水器材出水过猛的情况，在启闭器材时便容易发生水击现象，从而导致管网产生振动，进一步发生管件破裂现象。

对于普通建筑来说，其水压通常只能满足5～6层居民生活用水[2]。对于超高层建筑，如果没有有效的给水方式，那么将无法满足居民的生活用水要求。超高层建筑在给水方式方面通常采取分区给水方式。如图1所示，为超高层建筑几种常见的给水方式。

图1　分区串、并联给水方式图

（1）图1（a）是一种分区串联给水方式，在各区均有水箱与水泵设置，同时各区水泵都是在技术层当中设置的自下区水箱抽水为上区提供用水。

（2）图1（b）为分区并联给水方式。在各个分区均有独特的水泵及高位水箱设置，为各个区提供用水。对于水泵来说，通常在建筑的地下室设置，同时也可在底层水泵房内设置。

（3）分区无水箱给水方式。如图2为无水箱给水方式。供水由每一个分区所设置的独立的变速水泵决定，没有水箱加以设置；基于建筑物底层的水泵房当中对水泵进行集中设置，以分别的方式为每一个区的管网提供用水。

图2　无水箱给水方式图

1.2工程实例

以某集办公、会议及产生为一体的综合大楼为例，其建筑总高度为136m，共有主楼36层，建筑总面积达5×104m2。如表1所示，为该大楼用水量计算所得数据。

表1　用水量情况

该综合大楼选择竖向分区供水方式。由于在使用点当中的静水压≤0.35MPa，因此竖向用减压阀划分为4个小区，在24层中设置中间转输水道。各区给水情况如下：

（1）1区。市政水压直接对从地下室到地上3层提供用水[3]。

（2）2区。对于4～13层，在24层水池通过减压阀减压之后，提供用水。

（3）对于14～21层，则通过24层水池直接提供用水。

（4）对于22～36层，则通过天面水池直接提供用水。

2　超高层建筑排水系统设计

2.1超高层建筑排水系统设计需注意的问题分析

对于超高层建筑，建筑排水很难得到有效掌控，在这样的情况下，便会使排水管道造成很大程度的破坏。同时，由于超高层建筑存在人群集中等特点，导致排水量非常大，所以对排水管网的排水能力采取强化措施便显得极为重要，这样才能够使排水管堵塞情况实现有效避免。并且，由于超高层建筑自身的特点，比如建筑高度很高，那么各层间断排水性质便明显存在，在这样的情况下便极易在排水的情况下对后续管道产生负压，进一步发生抽吸现象。因此，做好控制器排水系统的设计工作便显得极为重要。对于超高层建筑，在每一层中应用单独的排水系统是一种不错的选择，如此一来各层之间便会受到很大程度的影响。除此之外，在超高层建筑排水系统中，还需要对通气管的设置进行强化，一次使高层建筑在排水中引发倒吸的现象实现有效避免[4]。并且，做好污、废水分开排放的设置工作也非常重要，这样才能够使排水管堵塞现象的发生实现有效避免。

2.2实例分析

结合在上述1.2所提到的某办公大楼，由于该大楼的主要作用是用于办公，因此生活污水较小，在与相关环保部门协商之后，不采取排水分流措施，对于生活污水以及粪便污水，在通过化粪池处理之后，均将其向市政排水管网排入。同时，该大楼有单独的雨水系统设置，将向市政雨水管网排入。除此之外，厨房排水也进行了独立设置，在通过集流措施之后，采取了隔油处理措施，进一步向市政排水管网排入。

3　超高层建筑消防设计分析

下面笔者从消防设计中的消火栓系统与自动喷水灭火系统对超高层建筑消防设计进行分析：

（1）消火栓系统。对于超高层建筑，在消火栓系统使用过程中，应用的供水方式通常参照临时高压给水系统的相关规范。即消化栓栓口的静水压力≤1.0MPa。在＞1.0MPa的情况下，需给予分区给水系统。对于超高层建筑，其消火栓系统分区通常都是以上述标准为原则，在分区方面所使用的是水泵、减压阀及减压水箱等。对于高度超过200m的超高层建筑，由于几何高差与一般使用的管材设备压力极限相接近，因此消火栓系统分区无法单独通过减压阀实现分区。

（2）自动喷水灭火系统。以相关规范为依据，表明建筑物高度＞100m均需要设置自动喷水灭火系统。并有明确规定：配水管道工作压力需＞1.2MPa。在设计过程中，需要将每一个报警阀所负责的楼层为标准，进一步做好分区工作。并让分区和生活给水系统、消火栓给水系统之间保持适应性，以此使横管过于分散等情况的发生实现有效避免。并且在“喷规”方面也需给予充分重视，即为湿式系统与预作用系统一个报警阀组控制的喷头不可＞800个，同时干式报警阀组所控制的喷头数不可＞500个。另外，对于每一个报警阀组，其供水最高位置和最低位置所存在的喷头高差需控制在一定的范围内容，通常需≤50m。将126层综合办公大楼为例，自动喷水灭火系统分区为：1～30层为1区，31～60层为2区；61～90层为三区，91～126层为4区。对于1区、2区、3区的自动喷水灭火系统，则以分别的方式在管井内成环状的双主立管中引出，与此同时每一个区均需要在通常减压阀减压后才可供水；另外，对于4区，则由自动喷水灭火主立管以直接的方式进行供水。

4　结语

通过本课题的探究，认识到对于超高层建筑，需要做好多方面的设计工作，包括给水系统的设计、排水系统的设计及消防设计等。其中，对于给水系统设计来说，需对给水方式的选择特别重视，对于排水系统需注重各方面的排水能力，使管道堵塞等现象实现避免。对于消防设计，则需要选择合理的设计方案，使火灾等安全隐患的发生实现有效降低，一旦发生火灾，可以借助消防设计对火势加以控制，以此使业主及顾客的人身安全及财产安全获得有效保护。除此之外，笔者认为，在社会经济稳健增长的背景下，需要结合我国基本国情，不能盲目对建设超高层建筑，需要控制超高层建筑的数量及规模，同时在建设超高层建筑的过程中，需做好各方面的设计工作，以此使超高层建筑整体工程的质量得到有效保障，进一步为城市规划建设的完善起到推波助澜的作用。

[1]李伟杰.浅谈高层建筑给排水消防设计关键技术[J].江西建材，2015，01：36～39.

[2]张锐，代波.高层建筑给排水及消防设计特点[J].中华民居（下旬刊），2014，10：75～78.

[3]崔静.高层建筑给排水消防设计方法分析[J].中国公共安全（学术版），2012，02：75～77.

[4]何力超.关于高层建筑给排水消防设计[J].城市地理，2014，18：134～136.

[5]孙浩.关于高层建筑给排水消防设计技术研究[J].科技创业家，2014，04：57～59.

[6]李娟.刍议高层建筑给排水消防设计[J].科技创新与应用，2013，19：148～153.

TU82

A

1673-0038（2015）03-0013-02

2014-12-30

马小燕（1984-），女，助理工程师，本科，主要从事建筑给排水设计工作。