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浅谈高层建筑消防给排水设计
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-06-25 11:46:33

  摘要:当前城市建筑逐渐朝向高层和超高层的方向发展,因此当火灾发生之时,给逃生带了一定的难度,基于此,本文从实际出发分析了当前高层建筑之中消防给排水设计之中的相关问题。 

  关键词:高层建筑;消防给排水;设计 

  引言 

  我国经济水平攀升的同时,人们生活水平日益提高,城市建设突飞猛进,诸多高层建筑拔地而起,相应的问题也随之而来。例如,高层建筑火灾蔓延迅速、人员疏散困难、扑救难度过大等都是消防工作所面临的挑战。挑战的产生便有相应的对策,对高层建筑的灾害防治而言,消防给排水工程的优劣显得尤加重点。 

  1、高层建筑消防给排水工程特点以及重要性分析 

  1.1、安全可靠性要求高 

  所谓安全第一,对于任何工程而言,安全都是最重要的。对于高层建筑消防给排水工程的设计而言,首先应考虑的关键要素即是其安全可靠性。安全可靠性之所以成为首要考虑的因素,一方面与高层建筑高层的特点息息相关,建筑层越高存在的火灾隐患就越多,而在火灾发生时的救火工作又相对困难;另一方面与我国现阶段基本国情相联。 

  1.2、静水压力大 

  在首先考虑了安全可靠性这一关键因素之后,另一个十分重要的因素便是静水压力。静水压力方位全面且压力均匀地作用于物体表层的各个方位。静水压力的大小与受力物体的体积成反比,然而当其增加至足够大时仍不会使受力物体形状发生变化。与低层建筑对比,高层建筑会产生十分大的静水压力,且是一种超越常规单区供水范围的压力,因此对此要重点注意。 

  1.3、管道机械强度高 

  同低层建筑对比,高层建筑不仅产生十分大的静水压力,而且具有更加长的排水管道和更加高的排水需求。基于高层建筑的以上特点,会造成浮动较大的管道内部压力差,对排水工程有阻碍作用。因此高层建筑要求选用机械强度更高的管道,一方面是对消防系统中排水工作顺利进行的保证,另一方面也是为管道内提供稳定压力的良好办法。 

  与此同时,在各种施工过程中严禁违章操作的现象发生。若是没有遵照设计图纸进行施工,又或者发生了与给排水施工章程相违背的现象,应该及时的通知监理设计单位,使问题在最小的阶段里解决,要严格的执行对成品的保护与相关质量检查。对于建筑给排水工程而言,出现问题频率最高的是使用过程中的堵塞和渗漏的现象。因此,要对出现这一现象的具体原因进行了解和总结。一方面是由于地基的不均匀的沉降导致了水平方向上面水管的拉开和断裂;另一方面则是由于在施工建设的过程中,应用的管材和管件等设备质量难以达到标准;又或者规格尺寸与实际要求的不符,这些都会导致漏水的出现。因此,要结合实际,对症下药。根据不同的原因,采取不同的解决措施。 

  1.4、建筑给排水中消防设计的重要性 

  建筑给排水中的消防设计就是针对意外突发的火灾设计的消防系统。它是为了保证在发生火灾时,能够尽快的把火情降到最低,从而保障建筑居民的生命财产安全。科学的消防设计不仅能够节约资本、劳动力、建筑面积等宝贵资源,还能够科学快速的对火灾进行抑制,最大程度的保护居民们的人身安全。毫无疑问,生命是人最重要的东西,没有生命,一切东西都是空谈。所以,建筑给排水中的消防设计需要引起建筑商和建筑设计师们的高度重视。 

  2、高层建筑消防给排水施工技术 

  2.1、高层建筑管道安装施工步骤 

  熟悉图纸和有关技术资料→施工测量放线→沟槽开挖及管沟砌筑→配合土建预留孔洞及预埋铁件→管件加工制作→支架制作及安装→管道预制及组成→管道敷设安装→管道与设备连接→自控仪表及其管道安装→试压及清(吹)洗→防腐和保温→调试和试运转→竣工验收。 

  2.2、高层建筑给水系统的竖向分区 

  其是根据规范要求各分区最低卫生器具给水配件处的静水压力不宜大于0.35Mpa的标准进行划分的,其供水方式多为下行上给式。因为高层建筑的结构特点,在单位面积上的人口要比多层建筑多很多,所以对于给排水的需要量较高。在应用的过程中,如果瞬时应用的给水和排水量较大,就会对给排水造成很大的负担。一旦发生管道堵塞和停水等,将会波及较大的范围,对居民的生活造成不便。所以为了保证给排水的顺利运行,应该做好排水管道的妥善处理,做好日常维修和管理,保证管道的畅通。 

  2.3、水泵设计 

  水泵安装的问题主要是因为设备的安装精度要求较高,如果施工工艺粗糙,则会造成水泵的漏水、噪音大等问题。策略:首先应当选用符合国家标准,具有国家质量认证文件及合格证的产品,其次,在对水泵进行安装前仔细检查水泵的零部件是否完整,是否存在锈蚀、脱落、不灵活等状况。并且进行试用,通过试用检测是否存在异常并及时进行更正。再次,根据水泵的型号、机组的长度进行精确的设计定位,对关系水泵施工安装的标高、位置、坡度都进行考察,严格按照施工标准程序进行,并且机组的布置管线要尽量短,弯头尽量少。最后,是要根据水泵和水箱的供给方式进行安装定位的考虑并且对水箱的大小进行考虑。 

  2.4、自动喷水灭火系统设计 

  火灾随时都有可能发生,而消防人员未必能第一时间赶到,因此自动喷水的灭火设计显得尤为重要。其设计主要包括喷头、配水管、试水装置、信号阀、消防增压泵和报警阀的设计。基于有关规定,喷头应在8个以下,同时应将走道喷头与配水支管接触;配水管的减压设计应以通过自动喷水灭火系统对入口水压计算之后,结合建筑高度和水利损失共同完成;试水接头出水口的流量系数决定了末端试水设备的型号;信号阀应置于报警阀出口处位置,且报警阀应设置于便于人听到的位置;增压泵的流量可通过合理将水箱抬高来实现。 

  2.5、消火栓的设计 

  室内消火栓应用于室内,主要包括消火栓箱、消火栓、消防水带、消防水枪、水带接扣几部分,对消火栓的设计有两点要求:其一,每一层中必须有两股可以喷射于室内任何位置的水柱;其二,设计中应具有减压孔板等降低消火栓栓口静水压力的设备。对相关减压设备的设计应与消火栓栓口静水压力的实际状况结合,在静水压力达到0.5MPa以上时可能会对消火栓造成伤害,因此应使减压设备增加。对应配备的消火栓数量及其位置,应与建筑物自身特点和用水量结合。基于高层建筑的特点,应配备更多的消火栓,包括电梯间、楼梯间等均应配备。 

  2.6、加强消防水泵出口处防水阁设计 

  加强消防水泵出口处防水阀设计的管理是为了最大限度的提高整个高层建筑消防效果。由于消防水泵是对高层建筑进行消防的关健。为了能够在火灾发生时最大限度的提高消防速度和扩大消防面积,设计出最佳的消防水泵出口处放水阀才是最佳的方法。加强消防水泵出口处放水阀设计的具体管理内容是结合高层建筑实际情况以及相关规范性文件中关于消防水泵出口处防水阀设计的内容,严格监督与控制设计人员对消防水泵出口处放水阀设计的各个方面,从而保证消防水泵出口处防水阀设计能够应用到实际高层建筑消防建设中。 

  2.7、消防自动报警系统设计 

  消防自动报警系统是为了能够提前发现火灾隐患,并且能够及时报警,这样能够及时的采取必要的消防措施,将火灾的破坏性进行降低。在民用建筑中,自动报警系统是为了更好的保护人民群众的安全,同时也是一项非常重要的自救措施。消防自动报警系统在消防技术中占有非常重要的位置,这个系统主要分为两个部分:①手动设备;②自动设备,警报设备也是有自动和手动两种控制形式。消防系统报警系统主要是由触发装置、警报装笠和报警装置组成。自动报警系统在进行选择的时候,要保证是经过国家认证的,同时,在产品质量管理方面达到国家要求,这样才能保证人们的生命和财产安全。这个系统通常都是以一台集中型的控制器来作为中心,分为两台区域性的报警器,这样可以设置一台中心,其他作为显示器,这样也能更好的对火灾的危险位置进行掌握。要按照标准对报警控制器的容量进行设五,然后时建筑进行分区,这样能够更好的将整个系统回路连接到火灾探测器上,这样系统可以非常灵活的对火灾的临界温度进行掌握,然后对位置进行确定。在民用建筑中设里不同的分区,在不同的分区中安装警报装笠,这样能够更加及时发现出现的问题,同时也能更好的发挥其作用。 

  2.8、建筑用水量的确定 

  建筑消防用水上限值的确定消防用水量的上限值指扑救火灾危险性大、可燃物多、火灾蔓延快(例如设有空调系统)、建筑高度大于50m的建筑火灾所需要的用水量。根据我国各大中城市最大火灾平均用水量的统计为89L/s,以及我国目前技术、经济发展水平和消防装备情况,本规范以70L/s作为高层建筑消防用水量的上限值,考虑到以自救为主,有些高层建筑室内消防用水量需比室外消防用水量适当大些。消防用水量的下限值,系指扑救火灾危险性较小、可燃物较少、建筑高度较低(例如虽超过24m但不超过50m)的建筑物火灾所需要的用水量。根据广州、深圳等城市火场用水量统计,有成效地扑救较大火灾平均用水量为39.15L/s。《建规》对容积在10000~25000m3的建筑物规定为25~35L/s(其中室外为20~25L/s,室内为5~10L/s)。对低标准的高层建筑消防用水量,参照低层民用建筑的下限消防用水量,采用25L/s作为高层民用建筑室内、外消防用水量的下限值。 

  2.9、消防水池设计 

  由于《高规》对不设消防水池的条件规定得比较严格,以唐山市为例,基本上所有高层建筑均设有消防水池,以至于全市布有大大小小的消防水池,这样做既占用了大量的建筑面积(平均每座水池占用100多平方米的面积),增加了投资,也因长期不用,造成水污染。 针对高层建筑防火措施较完备和火灾不易蔓延,以及建筑同时发生火灾的概率低等特点,采用以下几种解决方法:一是增强整体规划意识,临近的需要建设消防水池的建筑,共同建造一个共用的消防水池,其余几家共同出资,由水池所在的建筑统一管理;二是修建水池的条件确实不允许时,可论证考虑在建筑物的合理位置均匀布置室外消火栓及水泵接合器,适当加大屋顶消防水箱的贮水量,发生火灾时大功率消防车从消火栓取水,利用水泵接合器加压供水;三是在建筑中心位置设消防加压泵房,从市政管网直接取水(适用于市政管网允许消防水泵直接从管网抽水);四是设计综合利用建筑小区设计的喷泉、游泳池等室外蓄水池,通过一定的过滤措施,在发生火灾时用作消防用水,但必须考虑冬季室外水池冻结因素之影响。 

  2.10、高层建筑位差的利用 

  给排水设计应该不断的创新,根据高层建筑的结构特点,可以进行创新设计。因为高层建筑的位差较大,所以可以充分的利用位差来节约水资源。在人们的日常生活中,沐浴废水以及盥洗用水等都属于优质的杂排水,对于这部分水源可以进行高效利用。将这部分优质杂排水存在特点的水箱中,将其中的固体杂质进行过滤,然后用于下部建筑的卫生间冲刷用水或者是工程用水。为了保证下部用水的连续性,在水箱中可以设置浮球阀,当水箱中的水低于最低水位时,可以通过常规用水进行补充,保证用水的连续性,这种做法在很大程度上减少了水源的浪费,值得在高层建筑推广使用。 

  2.11、回流措施 

  《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置N65的放水阀门”,目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时,可直接排至泵房集水池;排水量大时,可排回消防水池。同时,消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中,会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况,此时水消防泵扬程远大于设计值,在无任何回流措施保护下,消防管网压力过大,容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全持压稳压阀,在管网超压时,可以通过回流管泄压,将回流水排至消防水池以达到节水的目的;在管网压力不稳定时,亦可稳压。 

  2.12、管道的连接设计 

  管道连接的常见问题在于管道的连接处存在渗漏的问题。策略:其一,严格按照规定保持管端插人承接口的深度;其二,利用均匀的熔接圈,保持熔接连接管道的面的平整度,不能出现凹凸不均匀的现象;其三。采用橡胶圈连接的管道,每个接V1的最大偏角不能超过2°;其四,利用螺栓进行链接,其中安防的管道衬垫不能是双垫或者偏垫,并且要选用光滑、规则的螺丝,先用手再用管钱,均以2―3扣为宜;其五,利用卡箍(套)连接管道,卡紧螺栓后管道需要平直,且卡箍(套)的方向要保持一致。同时应当注意给排水管道连接时,不得用强力进行管道对1∶1,不可采用加热垫或双垫来消除空隙偏差。管子焊接时,焊缝距煨制弯头的起弯点不小于100mm,且均不小于管外径,直管段两环缝距不能小于100mm。 

  3、结语 

  高层建筑的消防给排水工程越来越重要的同时,也越来越专业化,涉及到更多的专业知识。消防给排水工程以对建筑和相关人员的安全进行保护为使命,要求技术强大、操作简单且经济合理。为了达到以上要求,必须将设计贴近于各个方面的真实情况。 

  参考文献 

  [1]宋娜.浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J].科技风,2011,10:162+165. 

  [2]崔国华.关于高层建筑消防给排水施工的探讨[J].科技风,2010,11:168. 

  [3]赵志峰.浅谈高层民用建筑的消防给排水设计[J].科技创新与应用,2013,06:238. 

  [4]杨欣梧.高层建筑消防给排水工程特点与设计措施[J].城市建筑,2013,16:127. 

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