【浅析高层建筑给排水及消防系统设计】高层建筑给排水施工技术浅析

　　摘 要：本文介绍了高层建筑给排水及消防系统设计的概况，结合实践提出一些设计体会，按照规范要求从技术、安全、经济性等方面对高层建筑给排水设计提供了可行性经验。　　关键词：高层建筑；建筑给水；建筑排水；室内消防系统
　　1 建筑给水
　　（1）给水管材的选用：给水管道材料过去一般是采用热镀锌钢管，热镀锌钢管容易锈蚀，不能满足生活用水水质卫生标准，建设部正大力推广应用塑料给水管。与金属管道相比，塑料给水管具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。管材的选择是技术经济比较的过程，在工程设计中，应尽可能做到技术上可行，经济上节省。
　　（2）供水型式的确定：常用的供水型式主要有：高位水箱供水、气压水箱供水以及无水箱变频泵供水。这也是国内外高层建筑给水系统中普遍采用的几种型式。在进行工程设计前，应综合分析上述供水型式在特定工程条件下的优劣，进而确定经济合理、技术先进和安全可靠的给水系统。高层建筑的加压和供水方式是高层建筑给水的核心，合理地选择供水型式对于高层建筑至关重要。
　　（3）给水系统竖向分区：给水分区是指沿建筑物的垂直方向，依序合理地将其划分为若干个供水区，每个供水区都有完整的给水系统。确定给水竖向分区是高层建筑整个给水系统设计中首要的和基本的环节，竖向分区合理与否，将直接关系到给水系统的运行、使用、维修、管理、投资和节能的情况及效果。若分区过大，会由于下层压力过大，给用户的使用带来许多不利之处，而且管材易损坏，易产生回流污染、水锤和噪声。若分区过小，将增加高层建筑供水分区数，相应增加给水系统管道、设备和土建投资及维护管理工作。
　　2 建筑给水增压设备
　　近几年来，高层建筑大量出现，但城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑，加之管道老化、承压能力下降，导致某些城市的供水能力严重不足，有不少城市不仅高层建筑需加压供水，一般的多层建筑，市政水压也难以满足顶层出水水头的要求。因此，增压设备成为建筑给水系统中发展最快的一种产品。我国常用的增压设备主要有水泵、气压给水设备和变频调速给水设备，目前，变频泵+ 气压罐组合式供水技术已日趋成熟，但在使用时须注意以下几点：
　　（1）防止静压过高：高层建筑高度大，生活用水一般要按照用水点的静水压力0.35～0.45MPa进行竖向分区。工程实践表明，当分区压力过大时，底层水压较大，用水器具容易损坏，且水流流速大，使用不便。一般设计采用用水点的静水压力7～0. 35MPa进行分区。一般采用减压阀进行分区。
　　（2）环保和节能的组合：高区供水采用变频泵+气压罐组合式供水设备，除了功能上可以达到要求外，经济上也能满足节省的要求。变频泵可设置成工频和变频、人工和自动调节等方式，根据小区的发展规模、季节、时段、天气等因素适时作出调整，使机组始终处于高效区运行，这样比一般的供水设备节能20% ～50%。
　　（3）建筑热水：热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节，近年来已有了明显的发展。在水的加热方式和设备选择上，考虑到环保的要求，目前设计上更多地采用了具有较高的换热效率的燃气热水锅炉。另外，太阳能热水系统也得到了一定的进展。在设计中，应综合考虑设备安全、先进性以及设备一次性投资与占地面积等因素，合理地进行选择。目前，在节能方面，采取的主要措施有：提高给水温度、降低使用温度、减少热水耗量、采用高效能保温材料减少热损失、改进加热方式和热水系统、提高水加热器的传热效率等。
　　3 建筑排水
　　建筑排水系统主要包括生活污水、生活废水、屋面及阳台雨水。室内排水系统是采用污水废水分流，还是合流方式，应根据所在城市室外排水制度、地方主管部门的要求、建筑物的标准等因素决定。
　　中水系统：中水工程是指采用物理、化学、生物等手段，对工业所排出的废水进行不同深度的处理，达到工艺要求的水质后回用到工艺中去，从而达到节约水资源、减少环境污染的目的。随着自来水、污水和中水三者之间价格的合理化，中水系统的社会效益和经济效益日益显现。但随着研究的深入，中水回用于住宅和建筑小区时，会对公众健康带来一些潜在危险。因此，人们对中水回用于住宅和建筑小区提出了质疑；另外，增加中水处理系统会引起造价和维护成本的提高，也需要在设计中进行综合考虑。
　　4 室内消防系统
　　随着人们生活水平和安全意识的提高，高层建筑对消防系统也提出了更高的要求。当室外消防无法对高层建筑提供保护时，立足自救就成为进行高层建筑消防系统设计的主要目的。
　　（1）消防水池：根据规范的规定，大多数的住宅小区、单体建筑及高层建筑等，均应设消防水池并进行2 次加压。从小区规划的角度来看，宜关注区域集中消防供水系统，即在区域内不设多个消防水池及泵房，只设1个消防水池及加压泵房，来满足区域消防供水的要求。但这里需要考虑消防水池的设置位置是否合理，能否满足小区内消防最不利建筑的用水量要求等。
　　（2）室内消火栓系统，在高层建筑中，应按《高层民用建筑设计防火规范》的要求，设置室内消火栓系统。室内消火栓管网应成环状布置。当消火栓栓口的静压大于1.0Mpa时，应采用分区给水系统。室内消火栓箱内应安装紧急启动消防泵的按钮，按下按钮，消防水泵就应能立即启动。考虑到减小消防泵的启动负荷，应在出水管路上设计多功能控制阀。水泵起动时能自动打开阀门，停止时能自动关闭阀门，并能有效地防止水锤的危害。设计中还需注意消火栓栓口的出水压力大于0.5Mpa时应采用减压稳压消火栓。
　　（3）自动喷水系统的发展自动喷水系统正由原来的大水量水喷淋系统向小水量的细水雾系统过渡，而且已经有公司开发出更先进的绿色环保产品，可以完全避免水对电器设备造成的损害。高层建筑采用细水雾系统可以减少水量的储备，大幅度地减少设备面积，并增强对火灾的探测能力。火灾探测器部分将逐步由红外控制取代烟感、温感元件，经电脑逻辑判断是照明还是火焰，并对喷水系统实施开关，使火灾在萌芽状态中即被扑灭，以尽可能减少损失，提高灭火效率。在设计中，可以参考专业公司的相关资料，采用合理的设计，保证灭火系统的效果。
　　随着科学技术的发展，高层建筑给排水及消防系统也将更加迅速地向人性化、智能化、环保化的方向发展。