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【關(guān)鍵詞】超高層建筑,排水設(shè)計,消防設(shè)計,管材
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A
一.前言
隨著改革開放的深入,城市化進程的加快,興建了眾多的超高層建筑。由于管理的力度不夠,相關(guān)細節(jié)不重視,導(dǎo)致超高層建筑往往存在各種質(zhì)量缺陷,而給排水系統(tǒng)尤其突出,這不僅浪費了大量的人力,物力,嚴重影響給排水工程施工質(zhì)量和使用功能,給人民帶來很大的隱患。
二.工程概述
某超高層建筑大樓高132.00m,屬一類超高層建筑綜合商用大樓。本樓地上五十一層,地下兩層,另一至四層為商業(yè)和辦公裙房,五層至三十層為塔樓,辦公之用。在本大樓旁市政道路敷設(shè)有市政給水、污水及雨水干管,可供本大樓接口,且市政給水管最不利供水壓力為 0.26MPa。
三.給水管材的選用
傳統(tǒng)的給水管材一般采用鍍鋅鋼管,由于鍍鋅鋼管容易腐蝕生銹,使用壽命短,用于輸送生活用水不能滿足水質(zhì)衛(wèi)生標準等缺點,建設(shè)部正大力推廣塑料給水管的應(yīng)用。許多地方已明文規(guī)定:禁止設(shè)計使用鍍鋅鋼管,推廣使用塑料給水管。塑料給水管與金屬給水管道相比,具有重量輕,耐壓強度好,輸送液體阻力小,耐化學(xué)腐蝕性強,安裝方便,省鋼節(jié)能,使用壽命長等特點。給水用塑料管道主要有:硬聚氯乙烯(PVC-U)、高密度聚乙烯(HDPE)、交聯(lián)聚乙烯(PEX)、改性聚丙烯(PP-R,PP-C)、聚丁烯(PB)、鋁塑復(fù)合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)和鋼塑復(fù)合管等。
管材的選擇是經(jīng)濟技術(shù)的比較過程,技術(shù)應(yīng)從壓力、溫度、使用環(huán)境、安裝方法等方面進行考慮,同時結(jié)合業(yè)主的要求和住宅的檔次,進行經(jīng)濟技術(shù)綜合考慮后確定。以上所塑料給水管材都可作為住宅生活給水管材。經(jīng)濟適用房和解困房主要面對廣大中低收入居民,可選用衛(wèi)生級硬硬聚氯乙烯(PVC-U)作為給水管,以降低造價;中高檔商品房可用鋁塑復(fù)合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)或其他塑料給水管材作為給水管。住宅配水點的溫度不超過600攝氏度,因此上述管材中除硬聚氯乙烯(PVC-U)和鋁塑復(fù)合管(PE-AL-PE,PEX-AL-PEX)外,大多可作為住宅的熱水管道。
四、給水系統(tǒng)設(shè)計
1.水源
本大樓全部生活用水取自市政給水管網(wǎng)。從市政主管開兩條DN200的引入管接入本大樓。本大樓生活用水、消防用水分別設(shè)水表計量。消防水表后采用DN150的給水管在本大樓室外形成環(huán)網(wǎng)。
2.生活給水系統(tǒng)
(1)地下室及1 層給水均由市政直供。
(2)北樓其余樓層的給水系統(tǒng)豎向分區(qū)為四個區(qū): 2層~6層為一區(qū),7層~17層為二區(qū),18層~33層為三區(qū),34層~53層為四區(qū);一區(qū)采用變頻供水,其余區(qū)域采用低位水箱—水泵—高位水箱供水方式,并按規(guī)范要求靜壓不超過0.35MPa 設(shè)置減壓閥。
3.冷卻塔補水系統(tǒng)
冷卻塔補水由地下4 層生活消防泵房內(nèi)變頻泵供給,Q =50 m3/h,H = 60m。
4.供水設(shè)備設(shè)置 地下二層水泵房內(nèi)設(shè)食品級不銹鋼生活儲水箱兩座及Ⅱ區(qū)變頻調(diào)速供水設(shè)備一套。Ⅱ區(qū)變頻調(diào)速供水設(shè)備同時為設(shè)置于地下二層的直飲水制備機房內(nèi)的直飲水制取設(shè)備提供原水。生活水箱有效容積按需要二次加壓生活日用水量的25%確定。十五層水泵房內(nèi)設(shè)食品級不銹鋼生活轉(zhuǎn)輸水箱一座。屋面水箱間設(shè)食品級不銹鋼生活水箱一座,供Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)生活用水,容積按Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)樓層最大時用水量Qh的50%確定。
5.水泵選型給水Ⅱ區(qū)選用變頻調(diào)速供水設(shè)備一套,配用水泵CRI32-11-2型三臺,配備500L 氣壓罐一臺。
五、排水系統(tǒng)設(shè)計
1.生活排水系統(tǒng)設(shè)計
(1)本樓采用污、廢水分流制排放。
(2)所有污廢水經(jīng)室外污水檢查井后排至市政污水管網(wǎng)。
(3)本樓排水采用專用通氣立管通氣排水; 立管設(shè)置檢查口。
(4)洗衣房排水及鍋爐房排水設(shè)置降溫池。
2.雨水系統(tǒng)設(shè)計
(1)裙房屋面雨水采用虹吸排水系統(tǒng),需滿足50年重現(xiàn)期雨水排水要求。
(2)主屋面雨水采用重力流排水,屋面雨水排水系統(tǒng)考慮溢流,滿足50年重現(xiàn)期雨水排水要求。
3.消防給水系統(tǒng)設(shè)計 本樓建筑高度 H=132.00m,H>100m,屬一類超高層建筑。本設(shè)計按一類超高層綜合樓消防要求配置消防設(shè)施。根據(jù)本工程的性質(zhì)及火災(zāi)危險性,根據(jù)相關(guān)規(guī)范,本工程主要設(shè)置以下消防系統(tǒng):消火栓系統(tǒng);自動噴淋系統(tǒng);氣體滅火系統(tǒng);建筑滅火器;水噴霧滅火系統(tǒng);標準型大空間智能滅火裝置。 具體設(shè)置部位為:全樓設(shè)置消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)和建筑滅火器,變配電房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng),發(fā)電機房設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng),三層以上通高的中庭設(shè)置標準型大空間智能滅火裝置。
4.自動噴水滅火系統(tǒng)
(1)本樓地下室及主樓均設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng),主樓為中危險Ⅰ級,噴水強度為6L/(min·m2)、作用面積為160m2。1 層門廳采用大空間自動水滅火裝置,用水量取10L/s。地下汽車庫采用泡沫—水噴淋系統(tǒng),噴水強度為6.5L/(min·m2) 、作用面積為465m2,噴淋用水量取100 L/s。水噴淋系統(tǒng)的火災(zāi)延續(xù)時間按1h考慮。
(2)噴淋系統(tǒng)豎向分為兩個區(qū),-3層~28層為低區(qū),29層~54層為高區(qū),每區(qū)設(shè)一套噴淋加壓水泵,一用一備。水源來自地下2層消防蓄水池,高區(qū)設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱。火災(zāi)初期用水由屋頂水箱供給。
(3)地下車庫設(shè)置泡沫噴淋為一個系統(tǒng),地下1層及其以上設(shè)自動噴水系統(tǒng),噴淋供水管由消防泵房內(nèi)的噴淋泵供給,報警閥間設(shè)濕式報警閥,水箱間內(nèi)的消防、噴淋穩(wěn)壓設(shè)備維持平時壓力。地下車庫一夾層車道出入口處的防火分區(qū)設(shè)置預(yù)作用自動滅火系統(tǒng),并應(yīng)按要求設(shè)置電動閥和快速排氣閥。
(4)44F~49F噴淋管上設(shè)置60mm孔板,29F~34F噴淋管上設(shè)置55mm 孔板,8F~16F噴淋管上設(shè)置50mm孔板。
(5)噴頭溫度采用68℃,廚房部分采用93℃。有吊頂?shù)姆块g均采用DN15裝飾型閉式玻璃球噴頭,無吊頂房間及地下室均采用DN15直立型K =80閉式玻璃球噴頭(朝上安裝)。客房及辦公間內(nèi)設(shè)置邊墻型閉式噴頭,K=115。直立型噴頭濺水盤距頂板不小于75mm,不大于150mm。
(6)室外設(shè)地上式水泵接合器,與自動噴水泵出水管相連,并設(shè)各系統(tǒng)區(qū)分的標志。
5.建筑滅火器配置
本工程各層均設(shè)置滅火器系統(tǒng),本建筑屬嚴重危險級,火災(zāi)種類為A 類,局部為C 類或帶電火災(zāi),地下車庫按B 類中危險級考慮,采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器滅火,且滅火器均附設(shè)在消防箱內(nèi)。地下室消火栓箱間距大于12m,按保護距離不大于12m增設(shè)滅火器。地上消火栓箱間距大于15m,按保護距離不大于15m增設(shè)滅火器。樓層每具消防箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號為:MF/ABC5,每具5kg,地下車庫每具消防箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。局部增加放置滅火器箱,箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號均為MF/ABC5,每具5kg,充裝方式為儲壓式。高低壓變配電室設(shè)置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
六.結(jié)束語
相對于其他民用建筑,超高層建筑對給排水河消防系統(tǒng)設(shè)計的安全性及可靠性要求更高,設(shè)計者通過設(shè)計和施工中遇到的問題,并且充分理解規(guī)范的要求,根據(jù)所設(shè)計的建筑物的特點不斷總結(jié)和完善設(shè)計技術(shù)和方法,達到設(shè)計安全、合理和經(jīng)濟的目的.給排水設(shè)計沒有一成不變的模式,都是在實踐中不斷地摸索,吸收新技術(shù)、新方法來完善設(shè)計, 也應(yīng)以安全簡潔高效為繼續(xù)努力的方向。
參考文獻:
[1] GB50045-95 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范[S].2009.
關(guān)鍵詞:超高層 避難層 轉(zhuǎn)輸水箱 大空間
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
1工程概況
本工程為營業(yè)、辦公樓綜合體建筑。地下室為三層,辦公塔樓地上共51層(含北裙樓四層),建筑總高度為240m。北裙樓、南配樓地上共4層,建
筑總高度為24m。玻璃通廊為鋼結(jié)構(gòu)玻璃采光頂,建筑高度為27m。總建筑面積:18.7萬m2。
2給排水系統(tǒng)設(shè)計
2.1生活給水及中水系統(tǒng)
本工程從周圍道路上的城市給水管道上接二根DN300的引入管。在建筑周圍形成環(huán)狀給水管道作為生活、消防水源。供水壓力按0.20MPa考慮。生活給水系統(tǒng)分區(qū)如下:1區(qū):-3~2層利用市政管網(wǎng)直接供水;2區(qū):3~8層由生活水箱加變頻設(shè)備聯(lián)合供水。(生活水箱及變頻設(shè)備均設(shè)于地下3層)3區(qū):9~15層由19層生活水箱重力供水。(生活水箱設(shè)于19層避難層)4區(qū):16~22層由33層生活水箱重力減壓供水。(生活水箱設(shè)于33層避難層)5區(qū):23~29層由33層生活水箱重力供水。(生活水箱設(shè)于33層避難層)6區(qū):30~38層由屋面層生活水箱重力減壓供水。(生活水箱設(shè)于屋面層)7區(qū):39~46層由屋面層生活水箱重力供水。(生活水箱設(shè)于屋面層)8區(qū):47~51層由生活水箱加變頻設(shè)備聯(lián)合供水。(生活水箱及變頻設(shè)備均設(shè)于屋頂生活泵房)按照城市總體規(guī)劃,本工程中水可由市政中水管網(wǎng)供給。目前市政中水管網(wǎng)還未建成,暫由市政自來水管網(wǎng)供水,待將來市政中水管網(wǎng)建成后再接至中水管網(wǎng),同時斷開與自來水管網(wǎng)的連接。本工程中水除用于室內(nèi)沖廁外,同時用于室外綠地澆灌、道路及場地灑水等。中水系統(tǒng)分區(qū)與生活給水系統(tǒng)相同。
2.2熱水系統(tǒng)
2層食堂操作間由設(shè)置于地下1層鍋爐房的2臺全自動燃氣熱水器供應(yīng)熱水。系統(tǒng)采用機械循環(huán),設(shè)置熱水循環(huán)泵。其余衛(wèi)生間內(nèi)熱水均采用分散式熱水系統(tǒng)。采用電熱水器供應(yīng)熱水。
2.3生活污廢水系統(tǒng)
室內(nèi)排水采用污、廢分流制,所有生活污廢水立管均設(shè)置專用通氣立管。
3消防工程設(shè)計
3.1消火栓給水系統(tǒng)
本工程室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)用水量分別為40L/S、30L/S。本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)3個區(qū):1區(qū)(地下3層~19層),2區(qū)(20~33層),3區(qū)(34~51層)。1區(qū)消火栓系統(tǒng)由地下3層消防泵房內(nèi)的消火栓加壓泵供水,由33層避難層的水箱重力出水穩(wěn)壓;2區(qū)消火栓系統(tǒng)由19層避難層消防泵房內(nèi)的消火栓加壓泵供水,由屋頂消防水箱重力出水穩(wěn)壓;3區(qū)消火栓系統(tǒng)由33層避難層消防泵房內(nèi)的消火栓加壓泵供水,由屋頂消防水箱間內(nèi)的消火栓增壓設(shè)備穩(wěn)壓。
3.2自動噴水滅水系統(tǒng)
由于地下車庫設(shè)置機械式雙層停車,因此自動噴水滅火系統(tǒng)水量按35L/s計算。本工程自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)3個區(qū):1區(qū)(地下3層~14層),2區(qū)(15~32層),3區(qū)(33~51層)。地下1層、19層及33層采用預(yù)作用系統(tǒng),其余各層均采用濕式系統(tǒng)。1區(qū)自噴系統(tǒng)由地下3層消防泵房內(nèi)的自噴加壓泵供水,由33層避難層的水箱重力出水穩(wěn)壓;2區(qū)自噴系統(tǒng)由19層避難層消防泵房內(nèi)的自噴加壓泵供水,由屋頂消防水箱重力出水穩(wěn)壓;3區(qū)自噴系統(tǒng)由33層避難層消防泵房內(nèi)的自噴加壓泵供水,由屋頂消防水箱間內(nèi)的自噴增壓設(shè)備穩(wěn)壓。
3.3消防水池的設(shè)計
消防水池貯存3小時室內(nèi)消火栓用水量及1小時自動噴水滅火系統(tǒng)和大空間智能滅火系統(tǒng)的用水量,其消防容量為:558m3。將空調(diào)補水貯存在消防水池,可避免消防水池長期儲水不使用,影響水質(zhì)。貯存空調(diào)日補水量的20%,其容量為150m3,消防水池總?cè)萘繛椋?08m3(分兩格設(shè)),為確保消防水量不被動用,將空調(diào)補水泵吸水管于消防水面標高上開DN20小孔。
3.4自動氣體滅火系統(tǒng)
地下室及避難層的高低壓配電室、變壓器室及五、六層信息中心等場所均采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。
3.5大空間智能型主動滅火系統(tǒng)
北裙樓與南配樓之間的玻璃通廊為四層共享空間,建筑高度為27m。《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》5.0.1A條規(guī)定:“自動噴水滅火系統(tǒng)保護的非倉庫類高大凈空場所的最大凈空高度為12m”。[1]系統(tǒng)不能有效地保護玻璃通廊,因此本工程采用大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。保護系統(tǒng)設(shè)計流量按6臺裝置同時噴水設(shè)計,設(shè)計流量為30L/s。消防用水由設(shè)在19層避難層消防泵房的消防水箱供給,消防水箱貯存1個小時的大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)用水量。室外設(shè)置水泵結(jié)合器與大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)相接。
4技術(shù)問題總結(jié)
4.1供水方式的選擇
目前,供水系統(tǒng)常見的主要有以下四種形式:
(1)儲水池-恒壓水泵-高位水箱供水方式。
(2)氣壓給水設(shè)備方式。
(3)儲水池-變頻供水設(shè)備供水方式。
(4)管網(wǎng)疊壓設(shè)備供水方式。
氣壓給水設(shè)備供水方式,由于氣壓罐容積較大,不適合用水量較大的用戶供水;管網(wǎng)疊壓供水方式受周邊市政管網(wǎng)管徑和水壓波動影響較大,在用水量及接管管徑方面受到諸多條件的限制,而且當市政壓力不穩(wěn)定時,并不能起到節(jié)能的作用;變頻設(shè)備能夠根據(jù)設(shè)定的參數(shù)及用水情況,隨時調(diào)整管網(wǎng)的流量及壓力,比較節(jié)能。但是對于非用水時間大于用水時間的建筑,設(shè)備有較長時間處于低效區(qū);高位水箱供水方式的最大優(yōu)點是設(shè)備一直處于高效區(qū)運行,供水可靠性好。
依據(jù)不同供水方式的特點,本工程采取幾種供水方式相結(jié)合:
1區(qū)利用市政壓力供水,充分利用市政管網(wǎng)的壓力。
2區(qū)主要功能為餐飲、會議等功能,用水量大、持續(xù)時間長,根據(jù)這一特點,2區(qū)采用變頻供水設(shè)備供水,保證供水管網(wǎng)用水點的流量及壓力。
8區(qū)采用變頻供水設(shè)備供水。各變頻設(shè)備均設(shè)有氣壓罐,在夜間或用水量很小的時候可由氣壓罐維持管網(wǎng)壓力,節(jié)約能源。3區(qū)到7區(qū),主要功能為辦公,用水量不大,用水時間短。因此采用轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水。根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-節(jié)能專篇-給水排水》[2]中列舉的分區(qū)串聯(lián)供水方式是“分區(qū)設(shè)置高位水箱,各區(qū)下部設(shè)立滿足本區(qū)需要的提升泵及上區(qū)提升泵相匹配的轉(zhuǎn)輸泵并連鎖。”生活轉(zhuǎn)輸水箱由下一級生活轉(zhuǎn)輸水泵供應(yīng),生活轉(zhuǎn)輸水泵由上一級生活轉(zhuǎn)輸水箱高低水位控制啟停。轉(zhuǎn)輸水箱分別設(shè)在避難層19層及33層的泵房內(nèi)。轉(zhuǎn)輸水泵的流量是依據(jù)所服務(wù)區(qū)域的最大小時用水量來確定。轉(zhuǎn)輸水箱按照所服務(wù)區(qū)域設(shè)計秒流量的10min用水量來貯存。
4.2消防轉(zhuǎn)輸水箱的設(shè)計
本工程于19層及33層避難層各設(shè)兩座消防轉(zhuǎn)輸水箱。19層消防水箱為大空間智能滅火系統(tǒng)高位水箱兼中途轉(zhuǎn)輸消防水箱,總有效容積為110m3;33層消防水箱為中途轉(zhuǎn)輸消防水箱兼穩(wěn)壓水箱,總有效容積為130m3。根據(jù)消防轉(zhuǎn)輸水箱的兩個功能,消防轉(zhuǎn)輸水箱貯存的水量按避難層以上20分鐘室內(nèi)消火栓及自噴水量加上避難層以下10分鐘火災(zāi)初期水量。
4.3冷卻塔的選型設(shè)計
冷卻塔設(shè)置于南區(qū)四層屋面,由于建筑立面要求,女兒墻高度較高,而且頂面設(shè)置網(wǎng)格架。冷卻塔四周接近于封閉狀態(tài),如果采用傳統(tǒng)側(cè)進風式冷卻塔,會使冷卻效率嚴重降低。因此本工程采用了強風逆流式冷卻塔,利用風機從冷卻塔下部鼓風,從而解決了冷卻塔效率不高的問題。
5結(jié)語
本工程由兩個避難層把建筑分為相對獨立的三個區(qū)域,各區(qū)域有各自相對獨立的給排水及消防系統(tǒng),同時在豎向上又是相互關(guān)聯(lián)的接力系統(tǒng)。通過區(qū)域和系統(tǒng)的劃分把給排水及消防系統(tǒng)劃整為零,系統(tǒng)比較清晰、明了。大空間智能型主動滅火系統(tǒng)的應(yīng)用不僅保證了建筑完整的使用功能,也使得大空間的消防更加智能、主動,增強了消防系統(tǒng)的安全性。強風逆流式冷卻塔的選用巧妙解決了由于客觀條件造成的不良制約因素,為類似條件下冷卻塔的選型提供了一種參考的解決方案。
參考文獻
關(guān)鍵詞:超高層大樓;給水;排水;消防;設(shè)計
1 工程概述
某超高層建筑大樓高132.00m,屬一類超高層建筑綜合商用大樓。本樓地上五十一層,地下兩層,另一至四層為商業(yè)和辦公裙房,五層至三十層為塔樓,辦公之用。在本大樓旁市政道路敷設(shè)有市政給水、污水及雨水干管,可供本大樓接口,且市政給水管最不利供水壓力為 0.26MPa。
2 給水系統(tǒng)設(shè)計
2.1 水源
本大樓全部生活用水取自市政給水管網(wǎng)。從市政主管開兩條DN200的引入管接入本大樓。本大樓生活用水、消防用水分別設(shè)水表計量。消防水表后采用DN150的給水管在本大樓室外形成環(huán)網(wǎng)。
2.2 給水分區(qū)
根據(jù)建筑物各部分的使用功能及衛(wèi)生器具對靜水壓的要求,采用串聯(lián)并聯(lián)結(jié)合方式供水。生活給水系統(tǒng)分為6個區(qū)。其中Ⅰ區(qū)為地面一層及以下,利用市政管網(wǎng)壓力供水,其余分區(qū)均為加壓供水:Ⅱ區(qū)—二至四層;Ⅲ區(qū)—五至十層;Ⅳ區(qū)—十一至十六層;Ⅴ區(qū)—十七至二十三層;Ⅵ區(qū)—二十四至三十層。Ⅱ區(qū)設(shè)置一套變頻調(diào)速供水設(shè)備加壓供水,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)采用高位水箱供水,當壓力超過0.35MPa時,采用減壓閥減壓。
2.3 供水設(shè)備設(shè)置
地下二層水泵房內(nèi)設(shè)食品級不銹鋼生活儲水箱兩座及Ⅱ區(qū)變頻調(diào)速供水設(shè)備一套。Ⅱ區(qū)變頻調(diào)速供水設(shè)備同時為設(shè)置于地下二層的直飲水制備機房內(nèi)的直飲水制取設(shè)備提供原水。生活水箱有效容積按需要二次加壓生活日用水量的25%確定。
十五層水泵房內(nèi)設(shè)食品級不銹鋼生活轉(zhuǎn)輸水箱一座。
屋面水箱間設(shè)食品級不銹鋼生活水箱一座,供Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)生活用水,容積按Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)樓層最大時用水量Qh的50%確定。
2.4 水泵選型
給水Ⅱ區(qū)選用變頻調(diào)速供水設(shè)備一套,配用水泵CRI32-11-2型三臺,配備500L 氣壓罐一臺。
3 排水系統(tǒng)設(shè)計
3.1 雨水系統(tǒng)設(shè)計
(1)重現(xiàn)期選擇
本項目屋面雨水重現(xiàn)期P取10年,室外場地雨水重現(xiàn)期P取2年。屋面按排水總能力不小于50年重限期的雨水量考慮屋面溢流設(shè)施。
(2)雨水系統(tǒng)設(shè)計
本大樓塔樓屋面雨水采用重力流系統(tǒng)排放,雨水由87型雨水斗收集;裙樓屋面雨水采用壓力流系統(tǒng)排放,雨水由虹吸雨水斗收集。屋面雨水經(jīng)水平干管及雨水立管下至地下一層及一層出戶,雨水出戶管經(jīng)消能井后排入市政雨水管道。
3.2 污水系統(tǒng)設(shè)計
(1)本樓采用污廢合流制。設(shè)專用通氣管 ;采用柔性接口排水鑄鐵管;污水水平橫干管敷設(shè)在四層樓頂梁下,保證支管連接點距立管底部下游水平距離大于3m。
(2)潛水排污泵
本大樓所采用的潛水排污泵主要包括兩種型號:在消防電梯集水坑及地下水泵房集水坑中,設(shè)置較大型號潛水排污泵,型號 80QW45-22-5.5,每個集水坑中設(shè)置兩臺潛水泵,一用一備;在地下室其它部位,均設(shè)置較小型號的潛水排污泵,型號 50QW15-22-3.0。
(3)室外排水構(gòu)筑物
生活污水經(jīng)立管收集后下至一層出戶,經(jīng)三格化糞池處理后,排入市政排水管網(wǎng),化糞池根據(jù)實際使用人數(shù)計算,污水停留時間12小時,清掏周期90天,本項目化糞池選用四座 G13a-100SQF 型化糞池。
含油污水經(jīng)隔油池處理后,經(jīng)過化糞池再排入市政污水管道。隔油池選型主要針對含食用油的污水,選用標準為:污水在池內(nèi)流速不大于0.005m/s;池內(nèi)停留時間為10min;存油部分容積不小于該池有效容積的25%;池內(nèi)殘渣量占有效容積的10%,清除周期6天。本項目選用型號為 GG-3SF 型隔油池1個。
4 商業(yè)裙房冷卻循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計
4.1 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)流程
本樓冷卻循環(huán)水系統(tǒng)采用的設(shè)備及構(gòu)筑物主要包括冷卻塔、冷卻循環(huán)水泵、冷卻循環(huán)水補充水泵等。
4.2 設(shè)備設(shè)置
(1)冷卻塔
本大樓商業(yè)裙房設(shè)水冷型集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),地下一層冷凍機房內(nèi)設(shè)有螺桿型冷水機組兩臺,根據(jù)一一對應(yīng)的原則,選用LRCM-H-350方形橫流式超低噪聲冷卻塔,置于裙房屋面。
(2)冷卻循環(huán)泵
選用臥式離心泵。冷卻循環(huán)水泵置于地下一層冷凍機房。冷卻水泵與冷水機組的開停聯(lián)動。開機時先開冷卻水泵,后開冷水機組,停機時與此程序相反。
(3)冷卻塔補水泵
選用變頻調(diào)速供水設(shè)備一套。
6 消防給水設(shè)計
6.1 系統(tǒng)設(shè)置
本樓建筑高度 H=132.00m,H>100m,屬一類超高層建筑。本設(shè)計按一類超高層綜合樓消防要求配置消防設(shè)施。根據(jù)本工程的性質(zhì)及火災(zāi)危險性,根據(jù)相關(guān)規(guī)范,本工程主要設(shè)置以下消防系統(tǒng):消火栓系統(tǒng);自動噴淋系統(tǒng);氣體滅火系統(tǒng);建筑滅火器;水噴霧滅火系統(tǒng);標準型大空間智能滅火裝置。
具體設(shè)置部位為:全樓設(shè)置消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)和建筑滅火器,變配電房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng),發(fā)電機房設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng),三層以上通高的中庭設(shè)置標準型大空間智能滅火裝置。
6.2 消火栓系統(tǒng)
(1)消火栓用水量
本項目為一類超高層建筑,其室內(nèi)消火栓用水量40L/s,室外消火栓用水量30L/s,火災(zāi)延續(xù)時間3小時。則一次火災(zāi)室內(nèi)消火栓用水量為432m3,室外消火栓用水量為324m3。本樓消防水池儲存室內(nèi)外消防用水,故地下室室內(nèi)消防水池內(nèi)實際儲存消火栓系統(tǒng)用水量432m3。
關(guān)鍵詞:給水設(shè)計;排水設(shè)計;高層建筑
1 高層建筑給水設(shè)計
某建筑工程中給水系統(tǒng)使用到水源提供方位市政給水管,從市政給水管接觸給水管在該供水區(qū)域內(nèi)設(shè)置成環(huán)狀的供水網(wǎng),采用管徑為dn200的給水管,并設(shè)置有三個防火用消防栓,用以為室外的消防系統(tǒng)供水,室外地下消防栓的設(shè)置也是該區(qū)域內(nèi)常用的布置手段。該工程通過四個供水區(qū)對室內(nèi)供水,地上二層和地下二層為供水低區(qū),該供水主要由市政管網(wǎng)直接給水;辦公加壓I區(qū)位二層以上一直到十層,辦公加壓II區(qū)則為十層以上到十八層,其供水均由設(shè)置在地下的變頻調(diào)速泵以及辦公用水箱予以提供;十九層以上則為加壓區(qū),其供水主要由地下公寓水箱以及接力泵和十五層的接力水箱和變頻調(diào)速泵予以提供;冷卻塔采用了接力型補水系統(tǒng)進行供水,由專門的冷卻塔供水設(shè)備予以提供,包括地下補水箱、接力泵以及十五層的補水接力水箱和該層的變頻調(diào)速泵。此外補水箱中會設(shè)置自潔消毒設(shè)備,生活水箱消毒采用的為臭氧消毒設(shè)備,用以避免生活水發(fā)生污染。
采用該種設(shè)計能夠?qū)Ω邔咏ㄖ鱾€部分正常用水進行規(guī)范性的分區(qū),且依照使用功能的差異,將供水系統(tǒng)從二次供水的進水部分予以單獨區(qū)分,便于管理和計費。由于該地區(qū)的要求,需要對供水系統(tǒng)進行中水回用預(yù)留,因此在該系統(tǒng)中也針對性的設(shè)計了中水系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的中水水源來自市政供水管,其水源提供中水管管徑為dn100,由中水管引出接至該區(qū)域中,并在地下為中水管設(shè)置4個灑水栓。
我國政府今年對于水資源的有效利用率越來越重視,因此中水系統(tǒng)的設(shè)計在各地紛紛予以推廣使用,同時各地政府也大力推進建設(shè)節(jié)能環(huán)保相關(guān)設(shè)施。該系統(tǒng)的中水干管以及給水管在設(shè)計上均采用了嵌入內(nèi)筋的復(fù)合鋼塑管,PPR給水塑料管則被應(yīng)用在支管以及管件的連接中,且連接方式為法蘭式連接或熱熔連接,這在超高層建筑管材連接中應(yīng)用極為廣泛。
2 排水系統(tǒng)的設(shè)計
高層建筑以及超高層建筑中的排水系統(tǒng)主要依照重力流采用就近原則排出室外,排出的污水在流入市政污水管前需要經(jīng)過化糞池予以處理,排水系統(tǒng)主要分成三個區(qū)域,地下部分為第一區(qū)域,經(jīng)過污水坑對污水、廢水進行收集,流入室外污水管則需要經(jīng)污水泵進行提升,而污水在流入污水管前需要經(jīng)過化糞池的處理。二區(qū)則是1層到4層,三區(qū)則是5層以上的區(qū)域,不同的區(qū)域污水各自單獨進行收集,污水的排除則都依靠重力自流,同樣在流入市政污水管前需要經(jīng)過化糞池的處理。排水管在設(shè)計采用鑄鐵管道,該種管道柔性較高,立管的連接采用加強型卡箍。該管道在減噪以及強度上都具有較強的優(yōu)勢,是別的材料以及連接方式無法比擬的,其接口的抗震性較強,可曲撓,并且施工效率高,因此超高層建筑的排水系統(tǒng)中大多采用了該種設(shè)計。
3 消防系統(tǒng)的設(shè)計
3.1 室內(nèi)消防栓設(shè)計
該系統(tǒng)的消防水源在室內(nèi)的水源主要來自地下三層消防專用水源,消防泵房設(shè)置于該消防水池旁,而消防栓同樣設(shè)置高區(qū)和低區(qū)兩個區(qū)域,高區(qū)為11層到頂層的區(qū)域,將專用的消防水箱設(shè)置在屋頂水箱間,并設(shè)置有檢驗消防栓帶有專用壓力表,從水箱中出水的靜水壓無法滿足不利點7米處的要求,因此需要在頂層消防水箱處設(shè)置增壓設(shè)施,用以滿足高區(qū)的消防水壓標準要求;低區(qū)則為地上10層到地下3層的區(qū)域,將低區(qū)消防專用的高位水箱設(shè)置在15層的水箱間中。各區(qū)室內(nèi)的消防管網(wǎng)中的水經(jīng)過高區(qū)和低區(qū)的消防泵將水源區(qū)中的水加壓輸送,各個區(qū)域中的消火管網(wǎng)形成環(huán)狀的室內(nèi)管網(wǎng),而系統(tǒng)的供水安全以及檢修需要則要采用閥門在適當?shù)牡胤接枰员WC。而同層的各部位應(yīng)當保證兩個消防栓的水柱能夠同時噴射到達,以此作為消防栓的間距設(shè)置基礎(chǔ),每個消防栓的充實水柱能夠達到13米。每個消防栓都配置有φ19mm的直流水槍以及長25米的水龍帶,并設(shè)置有消防泵的啟動按鈕。而3~6層和11~20層的消防栓則需要進行穩(wěn)壓、減壓。
3.2 自動滅火設(shè)計
本工程應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng),本工程地下車庫及商業(yè)部分屬自噴系統(tǒng)的中危險級二級,設(shè)計噴水強度8.0l/平方米/分,作用面積160平方米,辦公部分屬自噴系統(tǒng)的中危險級一級,設(shè)計噴水強度6.0l/平方米/分,作用面積160平方米,設(shè)計噴水量為30L/s,辦公大堂凈高超過12米部分采用大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng),設(shè)計噴水量取10L/s;本工程自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計噴水量取40L/s。噴灑泵設(shè)于地下三層消防泵房內(nèi),在屋頂水箱間內(nèi)設(shè)置高區(qū)高位水箱一座,有效容積為50.0m3,噴灑系統(tǒng)設(shè)zt(L)-i-s-10型噴灑增壓設(shè)施一套。噴灑泵自消防水池吸水加壓經(jīng)十一套zss系列濕式報警閥至各層各防火分區(qū)噴灑管網(wǎng),各區(qū)噴灑管網(wǎng)在報警閥前連成環(huán)狀,噴灑管各層各防火分區(qū)起始端均設(shè)信號蝶閥及水流指示器,各層各防火分區(qū)噴灑管末端設(shè)試水閥,每組濕式報警閥噴灑管網(wǎng)最不利點處設(shè)末端試水裝置,地下三層至六層、十二層至二十二層噴灑管起始端均設(shè)減壓孔板。室外設(shè)三套dn150的地下式水泵接合器接至噴灑系統(tǒng)濕式報警閥前。高低區(qū)分別從各區(qū)高位消防水箱接一根dn100的管道至各區(qū)報警閥前。
3.3 滅火器的相關(guān)配置
按照規(guī)定,該工程中需要在各個部位進行固定滅火器的配置,滅火器采用了磷酸銨鹽式干粉滅火器,配置基準為0.5m2/b,50m2/a,火災(zāi)危險等級為a類,滅火器藥劑質(zhì)量為五千克,每個滅火器間距為15m;車庫中的滅火器為推車式,藥劑重20kg,保護間距為24m。而在控制室中需要配備二氧化碳滅火器兩具用以保證控制室的消防配置滿足標準要求,每個滅火器中藥劑標準為7kg。
3.4 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)
七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)是保證該建筑地下配電室消防安全的主要系統(tǒng),其滅火方式主要采用了全淹沒式的組合滅火系統(tǒng),且系統(tǒng)壓力高達4.2mpa,保證滅火濃度高于10%,噴射時間設(shè)定為7s,滅火劑的充裝率需要達到800kg/m3,設(shè)計溫度設(shè)置為200c,其啟動方式為三種,分別是機械應(yīng)急啟動、手動啟動以及自動啟動。
4 結(jié)束語
較之其他形式的民用建筑,在消防給水系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)的設(shè)計中超高層建筑對系統(tǒng)的要求更高,需要系統(tǒng)具有更加安全可靠的性能保證,因此要求設(shè)計者在進行設(shè)計時在規(guī)范充分理解相關(guān)規(guī)范的前提下,結(jié)合實際的建筑特點對設(shè)計以及施工技術(shù)進行完善和總結(jié),不斷的優(yōu)化該排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng),使得系統(tǒng)更加的經(jīng)濟合理、安全可靠。
參考文獻
[1]陳敖宜,王躍輝.天津市地鐵大廈超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[A].首屆全國建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會論文集,2006.
關(guān)鍵詞:超高層建筑;經(jīng)濟性;影響因素;措施
在近幾十年來,中國建筑行業(yè)取得了飛速的發(fā)展,在超高層建筑建設(shè)方面也展現(xiàn)了卓越的實力。福州市作為福建省的省會城市,在近幾十年來也建設(shè)了不少超高層建筑,例如:福州市世貿(mào)儷園(178米)、福建省電力調(diào)度指揮中心(166米)、福建省廣播電視中心(149米)等,都屬于超高層建筑。超高層建筑在建設(shè)過程中不僅要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性能,還應(yīng)該采取適當措施提高超高層建筑的經(jīng)濟性。本文對超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性進行探討,旨在為福建省超高層建設(shè)提供指導(dǎo),從而節(jié)約建設(shè)成本,增大建設(shè)經(jīng)濟效益。
1超高層建筑結(jié)構(gòu)的特點
超高層建筑指的是總層數(shù)在40層以上或建筑高度在100米以上的建筑物。超高層建筑的建筑高度相比一般建筑要高很多,因此也造成了超高層建筑在設(shè)計、施工過程中與一般建筑有很大的區(qū)別。超高層建筑的特點體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)超高層建筑豎向荷載大。建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載主要有自重荷載和樓面荷載。建筑結(jié)構(gòu)的自重主要由建筑材料和建筑體積決定。對于超高層建筑,建筑材料用量大,因此建筑的自重荷載很大。同時超高層建筑層數(shù)多,容納的人流量和物品也更多,因此樓面荷載也比一般建筑大得多。豎向荷載大導(dǎo)致超高層建筑在設(shè)計時對于基礎(chǔ)的要求很高。
(二)抗側(cè)移能力弱。超高層建筑由于高度大,受到的風荷載作用大,對建筑底部會產(chǎn)生很大的彎矩。同時超高層能力抗震能力弱,在設(shè)計時不僅需要考慮豎向地震作用還需要考慮橫向地震作用。在進行設(shè)計時不僅需要控制建筑頂部的最大側(cè)向位移,還需要對不同樓層之間的最大層間位移進行控制。
(三)超高層建筑需要高空作業(yè)。在超高層建筑施工過程中,需要高空作業(yè),要建立完備的安全生產(chǎn)系統(tǒng),還需要用到大型的起吊和升降器械,因此施工難度、施工風險和施工成本都比一般建筑施工要大。
2超高層建筑經(jīng)濟性影響因素
超高層建筑由于工程量大,建筑設(shè)計和施工過程復(fù)雜,因此影響經(jīng)濟性的因素很多,本文從設(shè)計階段和施工階段兩方面進行分析。
2.1設(shè)計階段
超高層建筑結(jié)構(gòu)由于建筑高度大,受力復(fù)雜,因此必須經(jīng)過詳細的設(shè)計后才可以展開建設(shè)工作。超高層建筑設(shè)計階段分為:建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計等。
(一)對于建筑設(shè)計,主要是對建筑的外觀、平面布置等進行設(shè)計。建筑設(shè)計直接影響到建筑整體的受力,對緊接著的結(jié)構(gòu)設(shè)計會產(chǎn)生影響。當建筑設(shè)計不合理時,會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力增大,內(nèi)力傳遞不合理等,為了滿足設(shè)計要求則必須通過增大構(gòu)件截面尺寸、鋼筋用量等措施是構(gòu)件滿足承載力要求,這樣會使建設(shè)成本增大,對建筑經(jīng)濟性不利。
(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證超高層建筑滿足承載力要求和正常使用要求的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該考慮經(jīng)濟性,進行合理的結(jié)構(gòu)選型,不同的結(jié)構(gòu)體系下的建設(shè)方案所消耗的成本也不同。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,如果選擇結(jié)構(gòu)類型不合理,會導(dǎo)致部分構(gòu)件沒有完全發(fā)揮承載力作用,造成資源浪費,增大成本。
(三)給排水設(shè)計:超高層建筑在進行給排水設(shè)計時的關(guān)鍵是如何滿足上部樓層用戶的水壓問題。給排水管網(wǎng)設(shè)計不合理,會導(dǎo)致管網(wǎng)系統(tǒng)材料和資源的浪費,對于節(jié)約建設(shè)成本不利。其實在設(shè)計過程中還涉及到超高層建筑的消防設(shè)計、人員流通設(shè)計等,任何設(shè)計的不合理都會導(dǎo)致建設(shè)成本增加,對建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性不利。
2.2施工階段
在施工階段的經(jīng)濟性影響因素主要是施工效率的問題。在超高層建筑施工過程中,應(yīng)該根據(jù)實際情況,考慮施工質(zhì)量、施工進度和施工成本等綜合評價制定合適的施工方案。在施工中施工方案不合理,會導(dǎo)致施工過程中材料、器械的浪費;還會由于施工進度安排不合理造成工作人員窩工等現(xiàn)象。這些都對超高層建筑經(jīng)濟性有不利影響。
3超高層建筑經(jīng)濟性措施
在超高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計施工時,必須要采取相應(yīng)的措施,節(jié)約成本,提高超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性。可以從以下幾個方面著手:
3.1建筑外觀和平面布置合理
建筑外觀在進行設(shè)計時即要考慮到美觀,也應(yīng)該考慮到建筑外觀對成本所帶來的影響,可以按照以下幾個原則進行設(shè)計:
(一)建筑外觀在橫向應(yīng)該保持對稱。這是考慮到風荷載的影響,當結(jié)構(gòu)設(shè)計不對稱時會產(chǎn)生扭矩,對結(jié)構(gòu)承載力要求提高。在縱向應(yīng)該保持剛度均勻,不要發(fā)生突變。當豎向剛度發(fā)生突變時,會產(chǎn)生較大的層間位移,需要設(shè)置加強層和轉(zhuǎn)換層,這樣會增大建設(shè)成本。在對建筑屋面進行設(shè)計時,應(yīng)該結(jié)合風載體型系數(shù),進行選型,選擇視覺效果美觀,風荷載影響小的設(shè)計方案。
(二)平面布置時,應(yīng)該將給排水、建筑消防、人員流通等因素結(jié)合在一起,集中進行設(shè)計,避免某一項設(shè)計對另外的設(shè)計工作帶來不便,增加設(shè)計成本和建設(shè)成本。還應(yīng)該對空間合理利用,充分發(fā)揮超高層結(jié)構(gòu)的價值,從而提高經(jīng)濟效益。
3.2適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)選型
結(jié)構(gòu)選型應(yīng)該適當,超高層建筑結(jié)構(gòu)有框架核心筒結(jié)構(gòu)、核心筒結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)類型適用的情況和優(yōu)缺點各不相同,在結(jié)構(gòu)選型時應(yīng)該根據(jù)功能需要并考慮經(jīng)濟性進行選擇。
3.3科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計相關(guān),在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時遇到問題可以與建筑設(shè)計單位進行溝通交流。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該滿足以下要求:首先應(yīng)該進行合理的荷載統(tǒng)計,在設(shè)計時充分發(fā)揮構(gòu)件的性能,按照規(guī)范要去進行構(gòu)件截面尺寸、配筋的設(shè)計。對于基礎(chǔ)設(shè)計時,選擇合適的基礎(chǔ)類型,充分發(fā)揮樁和地下持力層的作用,避免設(shè)計富余。
4總結(jié)
超高層建筑的經(jīng)濟性應(yīng)該予以重視。在實際建設(shè)過程中,進行合理的外觀設(shè)計和平面布置;選擇恰當?shù)慕Y(jié)構(gòu)類型;在設(shè)計過程中充分發(fā)揮材料和構(gòu)件的承載能力;施工時采取適當?shù)氖┕し桨高M行施工等措施,對于提升超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性具有顯著作用。
作者:李麗萍 單位:福建永昌建筑工程有限責任公司
參考文獻:
[1]劉冒佚.探討超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性[J],科技與創(chuàng)新.2016,4:87~88.