超高层建筑给排水及消防设计探讨

2012-09-06 00:54曹金彪
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:消防设计超高层建筑给排水设计

曹金彪

摘要:结合工程实例,对超高层建筑生活给水设计,生活热水设计,消火栓系统设计,自动喷水灭火系统设计,以及排水和雨水系统设计进行了阐述,总结了超高层建筑给排水设计的经验,以指导实践。

关键词:超高层建筑,给排水设计,消防设计

中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:

1 概况

本工程总建筑面积约26万m2 ,其中地上建筑面积19.4万m2,地下建筑面积6.7万m2。建筑层数北楼为地上54层,南楼为地上36层,建筑高度南楼180.4 m(36层顶结构连梁高度) ,北楼203.55 m。地下共6层,地下6层为人防,地下2层~5层为车库,地上1层~ 7层为裙房。塔楼部分以北楼为例,其中7层,22层,38层为避难层。8层~33层为办公层,35层~53层为酒店层。下面以北楼为例介绍一下该项目建筑给排水及消防系统设计。

2 给水系统设计

2.1 水源

由市政给水管网引入两根DN250 的给水管道,管道供水压力为0.35MPa,给水管道进入红线后设生活用水水表。

2.2 生活给水系统

1) 地下室及1 层给水均由市政直供。

2) 北楼其余楼层的给水系统竖向分区为四个区: 2层~6层为一区,7层~17层为二区,18层~33层为三区,34层~53层为四区;一区采用变频供水,其余区域采用低位水箱—水泵—高位水箱供水方式,并按规范要求静压不超过0.35MPa 设置减压阀。

2.3 冷却塔补水系统

冷却塔补水由地下4 层生活消防泵房内变频泵供给,Q =50 m3/h,H = 60m。

3 生活排水系统设计

1) 本楼采用污、废水分流制排放。

2) 所有污废水经室外污水检查井后排至市政污水管网。

3) 本楼排水采用专用通气立管通气排水; 立管设置检查口。

4) 洗衣房排水及锅炉房排水设置降温池。

4 雨水系统设计

1) 裙房屋面雨水采用虹吸排水系统,需满足50年重现期雨水排水要求。

2) 主屋面雨水采用重力流排水,屋面雨水排水系统考虑溢流,满足50年重现期雨水排水要求。

5 消防给水系统设计

楼建筑高度约为203.55m,按一类高层建筑进行消防给水设计。火灾延续时间按3h。消防初期水量18m3,储存在本工程北楼屋面消防水箱间内。地下室消防水池内储存3h室内消防用水及1h喷淋用水850m3。

1) 本工程室外消防给水水量为30L/s,室外消防给水管网在建筑红线内形成环状,室外消火栓沿消防车道布置,其保护半径不大于150m,间距不大于120m,并保证室内消防水泵结合器40m范围内有室外消火栓。

2) 本建筑室内消防系统采用临时高压制,竖向分为两个区,-6层~21层为低区,22层~54层为高区,每区设一套消火栓加压水泵,一用一备,超压部分(-3F~2F,7F~16F,22F~29F,35F~52F)设减压稳压消火栓。低区泵房内设置消防水池,高区于38层避难层设置消防转输水箱,水箱有效容积为110m3。

3) 室外设地上式消防水泵接合器与室内消火栓给水管网相连。

6 自动喷水灭火系统

1) 本楼地下室及主楼均设自动喷水灭火系统,主楼为中危险Ⅰ级,喷水强度为6L/(min·m2)、作用面积为160m2。1 层门厅采用大空间自动水灭火装置,用水量取10L/s。地下汽车库采用泡沫—水喷淋系统,喷水强度为6.5L/(min·m2) 、作用面积为465m2,喷淋用水量取100 L/s。水喷淋系统的火灾延续时间按1h考虑。

2) 喷淋系统竖向分为两个区,-3层~28层为低区,29层~54层为高区,每区设一套喷淋加压水泵,一用一备。水源来自地下2层消防蓄水池,高区设置消防转输水箱。火灾初期用水由屋顶水箱供给。

3) 地下车库设置泡沫喷淋为一个系统,地下1层及其以上设自动喷水系统,喷淋供水管由消防泵房内的喷淋泵供给,报警阀间设湿式报警阀,水箱间内的消防、喷淋稳压设备维持平时压力。地下车库一夹层车道出入口处的防火分区设置预作用自动灭火系统,并应按要求设置电动阀和快速排气阀。

4) 44F~49F喷淋管上设置60mm孔板,29F~34F喷淋管上设置55mm 孔板,8F~16F喷淋管上设置50mm孔板。

5) 喷头温度采用68℃,厨房部分采用93℃。有吊顶的房间均采用DN15装饰型闭式玻璃球喷头,无吊顶房间及地下室均采用DN15直立型K =80闭式玻璃球喷头(朝上安装)。客房及办公间内设置边墙型闭式喷头,K=115。直立型喷头溅水盘距顶板不小于75mm,不大于150mm。

6) 室外设地上式水泵接合器,与自动喷水泵出水管相连,并设各系统区分的标志。

7 建筑灭火器配置

本工程各层均设置灭火器系统,本建筑属严重危险级,火灾种类为A 类,局部为C 类或带电火灾,地下车库按B 类中危险级考虑,采用手提式磷酸铵盐干粉灭火器灭火,且灭火器均附设在消防箱内。地下室消火栓箱间距大于12m,按保护距离不大于12m增设灭火器。地上消火栓箱间距大于15m,按保护距离不大于15m增设灭火器。楼层每具消防箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。型号为:MF/ABC5,每具5kg,地下车库每具消防箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。局部增加放置灭火器箱,箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。型号均为MF/ABC5,每具5kg,充装方式为储压式。高低压变配电室设置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

8 管材选择

8.1 生活给水管

生活冷水、热水管道采用内衬不锈钢复合钢管,DN100以下采用丝扣连接,DN100及以上采用卡箍连接。热水管道采用铜管,焊接。管件采用与管材相同材质、公称压力不小于2.0MPa。

8.2 排水管道

1) 排水采用柔性接口排水铸铁管,采用法兰承插A 型接口,顺水进水三通,所有管件与管材成套供应。立管底部牢固支撑。

2) 与潜水排污泵连接的管道,除水泵出口采用一段橡胶夹布软管外,均采用内涂塑钢管,接口同给水管。

3) 虹吸雨水管管材和管件采用高密度聚乙烯管(HDPE)粘结。管材需满足满水试验要求。管道公称压力1.00MPa,承受负压能力不小于0.07MPa。

4) 水箱水池溢、泄水管均采用内外涂塑钢管,接口同给水管。

8.3 消防给水管道

1) 消火栓给水管道采用热浸镀锌焊接加厚钢管,DN≤80丝扣连接,DN>80采用镀锌无缝钢管,沟槽式卡箍连接,阀门及拆卸部位采用法兰连接。管道公称压力为2.5MPa。

2) 自动喷水管采用内外热镀锌焊接加厚钢管,丝扣或沟槽式机械接口。管道公称压力为2.5MPa。

9 结语

本项目是一个以酒店、办公为主的综合性超高层建筑,笔者在该项目建筑给排水设计过程中总结了如下几点:

1) 给水系统设计中,主要采用了水池—水泵—水箱—用户的供水方式,此供水方式更加安全可靠,水压恒定,关于水箱水质二次污染问题,本工程采用水箱自洁消毒装置来处理水箱供水水质。

2) 排水系统设计中,塔楼排水立管高度在160m以上,污废水在立管中流速过大引起立管中气压剧烈变化,导致立管底部正压过大,横支管处负压过大,引起水封破坏,在22层、38层分别设置排水立管消能装置。

3) 雨水系统设计中,虽然裙房屋面面积不大,但由于两塔楼高度比较高,北楼塔楼达160多米,侧墙汇水面积很大,所以采用虹吸雨水排水系统,利于雨水的快速排除,同时屋面设置雨水斗数量大大降低。

4) 消防系统设计中,消火栓系统与自喷系统高低区分区时考虑采用38层消防水箱直接重力稳压,将高区下面几层适当降低。根据青岛当地规定,地下车库停车数量超过300辆必须设置泡沫喷淋灭火系统,所以本工程车库设置泡沫喷淋灭火系统。为了避免冬季冰冻影响消防,地下1层包含对外汽车坡道的防火分区设置预作用喷淋灭火系统。本工程消防高区设置了水泵接合器,考虑到一般消防车供水压力只有1MPa左右,在22层避难层设置接力泵,高区水泵接合器使用时打开接力泵供水。

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