超高層建筑給排水設計要點(經(jīng)典匯總)

1、超高層建筑給排水設計要點 -國內(nèi)知名案例分析最近幾年,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和新技術(shù)、新材料的不斷應用,各地超高層建筑不斷涌現(xiàn), 一些著名的超高層建筑也成為了一座城市的代表和文化。 隨著建筑高度的增加, 在給排水設 計上也存在一些難點。 本專題從給水系統(tǒng)、 排水系統(tǒng)、 消防系統(tǒng)這三個方面對國內(nèi)知名的超 高層案例做了詳細的解析,希望能對設計者有幫助。一、超高層建筑給排水設計 -給水系統(tǒng)超高層建筑給排水設計供水方式的選擇 重力供水和變頻供水的節(jié)能性在學術(shù)界存在較大的分歧, 目前為止沒有國家性的法規(guī)及 權(quán)威資料表明哪種供水方式更有利于節(jié)能。 就筆者所參與的幾個項目, 筆者認為辦公樓采用 變頻供水更為合理。

2、首先超高層建筑大概每隔 15層會設置一個避難層兼設備層,可利用第 一個避難層以及每隔一個避難層設置中間轉(zhuǎn)輸水箱, 每兩個避難層中間樓層分為一個大區(qū)采 用一組變頻泵加壓供水, 每個大區(qū)再采用減壓閥分為兩個小區(qū), 二轉(zhuǎn)輸水泵采用液位控制啟 停的工頻泵, 這樣基本上只用在第一個避難層及第三個避難層設置中間轉(zhuǎn)輸水箱, 有效減少 機房占用面積。此外,采用上述系統(tǒng)給水設備及管材最大承壓為一、三避難層中間的高度, 系統(tǒng)承壓不會超過 2MPa ,目前的技術(shù)及設備承受此壓力還是比較安全的,另外一方面由于 辦公樓的用水量較小,時變化系數(shù)為 1.5,在變頻加壓水泵的選型上采用一個流量分配采用 100%-50%-10

3、0%,其中最后一個 100%為備用,其水泵的出水量基本可以和系統(tǒng)的用水量相吻 合,同時轉(zhuǎn)輸水泵采用工頻泵,可以保證各水泵在高效區(qū)運行,達到變頻節(jié)能的目的,并相 應減少了機房的面積以及二次污染的幾率。對于酒店, 由于其對壓力的穩(wěn)定性要求較高, 為避免變頻加壓供水出現(xiàn)的用水忽冷忽熱, 酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。 對于屋頂水箱二次污染問題, 酒店一般有比較完善的 物業(yè)管理,同時屋頂水箱設置為 2個,可定時沖洗,并且酒店為 24小時用水,水箱里的儲 水可得到及時更新, 有效避免出現(xiàn)二次污染。 此外, 酒店建筑的用水特點是用水變化比較大, 時變化系數(shù)為 22.5,如采用變頻給水其水泵配置很難與用

4、水曲線吻合,因此水泵不能保證 在高效區(qū)運行, 從而造成效率下降, 能源浪費。 因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水 箱重力供水。超高層建筑設計中的給水系統(tǒng)分區(qū)及加壓方案1. 工程實例(1分析銀星大廈位于西安市, 于 2002年完成設計, 2005年建成投入使用, 總建筑面積約為 52000平方米,建筑高度約為 126m,地下三層,地上 31層,地下部分的主要功能為汽車庫及水、 暖、電各專業(yè)的設備用房,地上部分的功能主要為:一層為大廳、二層為餐廳,三層以上為 辦公及業(yè)務用房,其中 16層為避難層,一至六層為裙房。地下三層層高為 4.5m,一層層高 為為 4.5m,二層層高為 4.8m,三層層高

5、為 4.5m,四層以上層高為 3.8m。 給排水專業(yè)設計內(nèi) 容包括:給排水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自噴系統(tǒng)。項目水源接自城市自來水管網(wǎng),市政供水水壓約為 0.20MPa ,從市政給水管網(wǎng)引一根 DN300mm 給水管網(wǎng)進入基地成環(huán)狀管網(wǎng)供本建筑生活和消防用水。銀星大廈的給水系統(tǒng)形式為:給水系統(tǒng)采用生活水池-水泵-水箱的聯(lián)合供水方式, 在地 下室設生活水池一座和低區(qū)、中區(qū)生活加壓泵各兩臺,在裙房頂設低區(qū)生活水箱一座,在 16層避難層設中區(qū)水箱(轉(zhuǎn)輸水箱一座和供高區(qū)水箱的轉(zhuǎn)輸水泵兩臺,在屋頂設高區(qū)生 活水箱一座。給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)如下:30-31層由高區(qū)水箱經(jīng)屋頂增壓泵加壓后供給; 23-29

6、層由 屋頂高區(qū)水箱直接供水; 14-22層由屋頂高區(qū)水箱經(jīng)減壓閥減壓后供給; 6-13層由避難層的 中區(qū)水箱供給 ; 3-5層由低區(qū)水箱經(jīng)增加泵加壓后供給;地下二層 -2層由自來水管網(wǎng)直接 供給。1.1本項目給水系統(tǒng)的設計有以下優(yōu)點:項目給水系統(tǒng)采用水池 -水泵 -水箱的聯(lián)合供水方式,供水安全可靠性高,中低區(qū)水泵及 轉(zhuǎn)輸水泵均采用工頻泵, 水泵啟、 停與水箱水位聯(lián)動, 因辦公用水量較小, 水泵啟動次數(shù)低, 加壓設備在前期投入的費用及平時運行費用上相對于變頻泵較低,經(jīng)濟性好。給水系統(tǒng)豎向分為六個區(qū),各分區(qū)的壓力均小于 0.45MPa ,減壓閥設置較少,各分區(qū)給 水立管承壓較小,管材的造價低,使用

7、壽命長。1.2本項目給水系統(tǒng)的設計中存在以下缺點:(1各區(qū)給水均由水箱供給,沒有有效的利用市政管網(wǎng)水壓。本項目設計時間較早為 2002年,設計所依據(jù)的規(guī)范均為老版本,但近年來國家對建筑 設計中的節(jié)水節(jié)能提出了更高的要求,在建筑給水排水設計規(guī)范 (GB50015-2003 2009年版、 城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范 (GB50788-2012及 民用建筑綠色設計規(guī)范中都明確 規(guī)定“供水系統(tǒng)應充分利用市政供水壓力” ,所以有效的利用市政壓力是現(xiàn)在建筑給排水設 計和審圖中非常注意的一個重要問題。同時隨著一些高新技術(shù)及設備在給水上的廣泛運用, 如無負壓供水設備等的應用都很好的利用了市政水壓。(2采用高位生活

8、水箱供水雖然供水安全可靠但是存在衛(wèi)生隱患;且為保證最不利點的 衛(wèi)生潔具的供水壓力,在水箱間需設增壓設施。舊版 建筑給水排水設計規(guī)范 中規(guī)定只要采取消防用水不被他用的措施, 消防水箱和 生活水箱可以合用,但在建筑給水排水設計規(guī)范 (GB50015-2003 2009這樣如果建筑 物給水系統(tǒng)如采用水池 -水泵 -水箱的聯(lián)合供水方式,則屋頂需要設消防水箱和生活水箱兩個 水箱,增加了結(jié)構(gòu)的荷載,占用了建筑物的空間,同時生活水箱必須保證水質(zhì)的清潔、消毒 和循環(huán), 但因為建筑物的用水量的不確定性及一些不可控的人為因素, 生活水箱仍存在衛(wèi)生 隱患。同時由于此系統(tǒng)中僅靠水箱與最高層衛(wèi)生器具的位置高差不能滿足衛(wèi)

9、生器具的給水壓 力,所以在裙房、避難層、屋頂?shù)乃溟g均增設了增壓設備,增加了設備運行的費用。 (3給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)太多,造成熱水系統(tǒng)設備投資過大。為保證各用水點的冷熱水壓力平衡,項目的熱水系統(tǒng)分區(qū)與給水系統(tǒng)分區(qū)保持一致, 熱 水系統(tǒng)采用了 6套換熱設備和循環(huán)水泵,投資過大,平時的運行管理費用也增大很多。2. 工程實例(2分析2.1工程概況:乾元金融大廈是以辦公性質(zhì)為主的超高層建筑。 項目地下 2層為設備用房及銀行庫房, 層高 6.6m,地下 1層為車庫及銀行庫房,層高 6.0m,底層至三十層均為大空間辦公用房, 一至三層層高 5.1米,四層至三十層層高 4.2m,三十一層為觀光大廳,層高 7

10、.2m,本建筑 總高度 149.4m,建筑面積 7.1萬平方米,其中 12層及 22層為兩個避難層,一至三層為裙 房。 乾元大廈東邊為陽光財富大廈, 該樓是以辦公性質(zhì)為主的高層建筑, 地下 2層為設備用 房,層高 6.6m,地下 1層為車庫及員工餐廳,廚房,層高 6.0m,底層至二十二層均為辦公 用房, 一至三層層高 5.1m, 四層至二十二層層高均為 4.2m, 建筑總高度 99.8m, 建筑面積 8.1萬平方米。 本著節(jié)約投資成本及設備房占地面積的設計思路, 乾元大廈、 陽光財富大廈的給 水系統(tǒng)設計為兩座樓共用加壓設備。2.2水源:水源接自市政自來水管網(wǎng),水壓 0.45MPa., 室外分別

11、引兩根 DN200mm 給水管形成環(huán)狀 管網(wǎng)。2.3生活給水用水量:生活給水用水量詳見表 1 。2.4給水加壓系統(tǒng)方案的比較:本工程給水加壓系統(tǒng)有以下幾種方案可供選擇:(1各級供水均采用水池 -水泵 -水箱的聯(lián)合供水方式;(2各級供水均選用水池(水箱 -變頻供水設備 -各用水點的供水方式;(3初級供水采用市政管網(wǎng) -無負壓供水設備 -各用水點的供水方式,二級供水采用轉(zhuǎn)輸 水箱 -變頻供水設備 -各用水點的供水方式。各種供水方式分析比較:第一種供水方案的優(yōu)、 缺點在上面已經(jīng)闡述過了在這里不在贅述。 在乾元大廈及陽光財 富大廈的給水系統(tǒng)設計中因為兩座大廈共用地下室加壓設備, 所以如果采用此系統(tǒng),

12、在乾元 大廈和陽光財富大廈兩座樓的高位水箱中任一個達到最低水位時地下室工頻泵都要啟動, 兩 個水箱都到達高水位時才能停泵, 造成工頻泵啟動頻繁, 運行費用增大, 所以不是合適的供 水方案。第二種供水方案是將市政管網(wǎng)的水引入地下室生活水箱后由變頻供水設備加壓后供給 各用水點。該方案的優(yōu)點為:地下室水池(水箱的容積保證供水范圍內(nèi)最高日用水量的 20%,在市政管網(wǎng)暫時停水時仍能保證供水的可靠性;變頻供水設備可選用 3-4臺同類型、 配備電機功率較小的且水泵效率較高的不銹鋼水泵和一臺小型立式隔膜氣壓罐, 這樣在用水 量變化大時解決小流量供水時的節(jié)能問題。缺點為:a 、不能有效的利用市政管網(wǎng)的水壓,不符

13、合當前節(jié)能的政策要求,地下室水池(水箱 體積過大,增加投資費用和泵房面積。b 、高區(qū)給水干管承壓較高,管材的造價高,使用壽命短。第三種供水方式的優(yōu)點為:初級供水有效的利用了市政管網(wǎng)的水壓, 同時設備采用變頻 泵組,符合節(jié)能要求。缺點為:無負壓供水設備的應用需要得到當?shù)刈詠硭镜脑S可, 且 市政管網(wǎng)的管徑需要足夠大才能不影響其他用水用戶, 若采用罐式無負壓則初級供水無貯存 水量,供水安全性差。分析乾元大廈 . 陽光財富大廈的市政管網(wǎng)情況,市政管網(wǎng)的壓力為 0.45MPa ,市政主干管 管徑為 DN300mm ,從干管引兩根 DN200mm 給水管在基地內(nèi)形成環(huán)網(wǎng),滿足無負壓供水的 市政條件,

14、且由于供水設備同時供應乾元大廈和陽光財富大廈, 高峰期和低谷期的流量差不 大, 系統(tǒng)不存在低谷期流量過小問題。 為保證供水的安全可靠性, 設計時初級供水可選擇采 用差量補償箱式無負壓供水設備, 并合理增大水箱的體積, 同時在設備選擇時采用多泵并聯(lián) 的形式。綜上所述,乾元金融大廈 . 陽光財富大廈選用第三種供水方式。2.5給水系統(tǒng)豎向分區(qū)的劃分:因乾元大廈的給水系統(tǒng)與陽光財富大廈共用加壓設備, 所以給水豎向分區(qū)要兼顧兩個樓的 給水系統(tǒng), 使之保持一致同時使各分區(qū)的壓力均小于 0.45MPa 。 兩個樓的層高及分區(qū)詳見圖1所示。2.6乾元大廈、陽光財富大廈給水系統(tǒng)分區(qū)及加壓方案:經(jīng)方案比較和給水系

15、統(tǒng)的分區(qū)計算, 乾元大廈、 陽光財富大廈給水系統(tǒng)分區(qū)及加壓方案確 定為:采用并聯(lián)與串聯(lián)相結(jié)合的供水方式,給水系統(tǒng)共分為四個區(qū)。(1一區(qū):地下二層至地上四層,由市政自來水直接供給。(2二區(qū):地上五層至十三層,由地下二層生活水箱及本區(qū)箱式無負壓供水設備聯(lián)合供水。(3三區(qū):十四層至二十二層,由地下二層生活水箱及本區(qū)箱式無負壓供水設備聯(lián)合供水。(4四區(qū):二十三層至三十一層,采用二級變頻泵串聯(lián)接力供水 ,由三區(qū)的箱式無負壓供 水設備至避難層(22層中間轉(zhuǎn)輸生活水箱,再由設于本避難層的四區(qū)變頻供水設備作為 二級提升泵聯(lián)合供水。各區(qū)的箱式無負壓的水箱體積均為供水范圍內(nèi)最高日用水量的 12%。 3. 結(jié)論在超

16、高層建筑的給排水設計中, 給水系統(tǒng)分區(qū)及加壓方案的合理選擇需要根據(jù)工程的具 體情況進行具體分析, 同時在其它系統(tǒng)的設計中及管材運用上也盡量符合國家相關(guān)的節(jié)能標 準,使超高層建筑設計逐步滿足國家關(guān)于綠色建筑的設計標準。超高層建中間轉(zhuǎn)輸水箱的計算超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。 消防的中間轉(zhuǎn)輸水 箱在全國民用建筑工程設計技術(shù)措施給水排水 (2003年中規(guī)定:“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián) 時, 中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用, 其儲水容 積按 1530min的消防設計水量經(jīng)計算確定,并不宜小于 60m3。 ”假如超高層建筑消火栓用 水量為 40L

17、/s, 自動噴水用水量為 30L/s, 則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積 =(40+30 *10*60+(40+30 *5*60=63000(L , 其中 10min 水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量, 5min 為上區(qū)水泵吸水池的 水量,如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算, 作 為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。而對于生活給水系統(tǒng), 建筑給水排水設計規(guī)范 (GB50015-2003 3.7.8條規(guī)定:生活給水用中途轉(zhuǎn)輸水箱轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積宜取 510min轉(zhuǎn)輸水泵的流量。作為 生活給水系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸水箱, 其作用有兩個:一為上區(qū)加壓水泵的吸水井, 此部分水量為上區(qū) 水泵 35min的出水量;二

18、為下去轉(zhuǎn)輸泵的調(diào)節(jié)容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數(shù)不 大于 6次的調(diào)節(jié)水量, 此部分水量為轉(zhuǎn)輸水泵 510min的出水量, 如上區(qū)水泵的流量為 8L/s, 轉(zhuǎn)輸水泵的流量也為 8L/s,則轉(zhuǎn)輸水箱容積 =8*5*60+8*10*60=7200(L 。此為采用變頻供 水系統(tǒng)時的計算方法。如系統(tǒng)為重力供水系統(tǒng),則中間轉(zhuǎn)輸水箱作為上區(qū)水泵的吸水井外, 還需有儲存本區(qū)用水的調(diào)節(jié)容積, 一般此部分調(diào)節(jié)容積按水箱重力供水服務區(qū)域最大時用水 的 50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統(tǒng)中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積。二、超高層建筑給排水設計 -排水系統(tǒng) 超高層建筑給排水設計排水系統(tǒng)中勢能的消除由建筑高度引起的勢能如何

19、消除?水流從 300米多高處下落,對排水管系是否造成破 壞, 水流的沖擊是否破壞較低層的水封?要解決這些困擾問題需從排水管系中的水流狀態(tài)分 析入手。排水立管中的水流是斷續(xù)、非均勻的,帶有空氣,下落時是水氣混合的兩相不穩(wěn)定流, 流量時大時小, 滿流與非滿流交替。 立管中水流的具體變化過程為附壁螺旋流水膜流等 速水膜流柱塞流, 而對排水管系造成破壞的水流狀態(tài)為柱塞流。 如立管中的水流狀態(tài)為柱 塞流而其中的氣流又不足以破壞水塞時, 水塞造成有壓沖擊流, 在其運動的前端為大于大氣 壓的正壓,后端為小于大氣壓的負壓,隨著水塞得下落,管中的氣壓發(fā)生激烈變化,會形成 正壓噴濺或負壓抽吸, 對排水管系中衛(wèi)生器

20、具水封層的穩(wěn)定產(chǎn)生嚴重影響, 導致排水管道系 統(tǒng)不能正常工作,要保證排水管系安全可靠和經(jīng)濟合理,首先要保證排水立管中的水流不形成柱塞流, 應 維持在等速水膜流, 這就需要進行嚴格水力計算, 控制立管設計流量的負荷極限值為在等速 水膜流狀態(tài)下達到終限流速時的流量; 此外在排水立管中采取一些消能措施, 減小水流的下 降速度, 避免由于水流的沖擊對管系造成, 試驗表明 在立管上隔一定的距離設置 " 乙 " 字彎可 以減小約 50%的流速,工程中一般自頂層起每隔 6層設置一套消能裝置;另一保證排水管系 安全的重要措施就是設置專用的通氣立管與大氣相通, 從而釋放排水管系中的正壓以及補

21、給 空氣減小負壓, 使管內(nèi)的氣壓保持接近大氣壓力, 保證立管內(nèi)的空氣流通, 排除排水管道中 的有害氣體, 保護衛(wèi)生器具的水封, 試驗表明設置專用通氣立管可使立管排水能力提高一倍。 以上措施可以保證在超高層建筑排水系統(tǒng)設計時由于建筑高度引起的排水勢能得到有效消 除,保證系統(tǒng)安全。超高層給水及消防系統(tǒng)設計經(jīng)典案例剖析超高層給排水設計一直是建筑給排水設計的熱點及重點,整合了一些資料, 給大家詳細的介紹一下超高層給水及消防系統(tǒng)的具體設計過程及難點分析, 希望對大家有所幫助!案例背景介紹案例一:平安國際金融中心項目,總占地面積 18,931.74m2,總建筑面積約 458,292m2;本項目由一棟甲級商

22、務寫字樓和綜合性商業(yè)裙樓組成,甲級商務寫 字樓地上 115層,主體建筑高度為 598 米。案例二:華潤中心二期是一個多功能的綜合性項目,地上建筑分 A 、 B 、 C 三個區(qū), A 區(qū)為一棟 40層超高層君悅酒店(總高度 193m 及 3層裙房; B 區(qū)由 四棟多層商業(yè)建筑組成,功能包括商業(yè)零售、餐飲、多廳電影院; C 區(qū)由三棟 49層的超高層住宅(總高度 162.6m 。案例三:卓越皇崗世紀中心深圳市目前為止最大的、 最著名的城市綜合體之 一, 由四棟超高層公共建筑組成。 1號樓為 63層辦公樓 ;2號樓為 54層高的集辦 公、酒店、服務式公寓為一體的大型綜合樓; 3號樓為 34層的商務公寓

23、; 4號樓 為 37 層商務辦公樓。給水方案選型分析 四種供水方式的能耗比較:平安金融中心生活給水系統(tǒng)最高日用水量為:裙房為 864立方 /天,辦公為 753立方 /天,觀光層為 107立方 /天。市政供水直接供水至地下三層生活水池及消防水池及地下一層商業(yè)的各用 水點 , 裙房一 十層由地下三層變頻供水設備加壓供水,塔樓辦公 11105層采用 常速泵組及高位水箱供水,塔頂商業(yè)及餐飲采用變頻供水設備加壓供水。卓越皇崗世紀中心生活給水系統(tǒng)針對卓越和皇崗 2個業(yè)主及項目的特點, 項目分別設置了生活、 消防水池及 泵房,便于產(chǎn)權(quán)的劃分和物業(yè)管理;生活給水均采用工頻水泵 +高位水箱重力供水,設計按最大小

24、時流量選用工 頻供水泵組,水泵均在高效段運行,而且高位水箱供水安全、穩(wěn)定、節(jié)水 ;1、 3、 4號樓最高日用水量為 2100m3/d,皇崗 2號樓最高日用水量為 1344m3/d 華潤二期生活給水系統(tǒng)酒店、 商業(yè)、 住宅分別設置生活和消防給水, 酒店最高日用水量為 1557m3/d, 商業(yè)最高日用水量為 240m3/d,住宅最高日用水量:806m3/d;酒店生活給水均采用工頻水泵 +高位水箱重力供水,三棟超高層住宅因未設 置避難層, 故均采用分區(qū)變頻加壓供水, 商業(yè)因均為小多層, 單獨設置變頻加壓 供水。生活熱水系統(tǒng)君悅酒店生活熱水采用半容積式換熱器換熱, 同時利用在空調(diào)冷凍機房設置的水源熱泵

25、全熱回收系統(tǒng)進行生活熱水預熱, 在換熱站設置四個五立方的預熱蓄 熱水罐。熱水系統(tǒng)分區(qū)同給水系統(tǒng), 各區(qū)的水加熱器的進水均由同區(qū)的給水系統(tǒng)專管 供應, 以確保用水點處冷熱水壓力平衡, 設置熱水回水立管, 保證干管和立管中 的熱水循環(huán),循環(huán)管道采用同程布置,并采用循環(huán)水泵機械循環(huán)。公寓和酒店設計采用帶熱回收的制冷機組,為生活熱水系統(tǒng)提供冷水預熱, 在換熱站設置四個五立方的預熱蓄熱水罐預熱冷水;皇崗酒店生活熱水設計小時耗熱量為 1212KW ,卓越 3號樓公寓用水定額為 120升 /人 /日,設計小時耗熱量為 3431KW ,設計小時熱水用量為 53.6m3/h。 生活熱水采用板式換熱器換熱, 同時

26、利用在空調(diào)冷凍機房設置的水源熱泵全 熱回收系統(tǒng)進行生活熱水預熱,每年可以節(jié)約運行費用約 86萬元。因深圳低谷電價政策,卓越 3號樓公寓采用間接加熱電鍋爐全蓄熱系統(tǒng), 采 用強制循環(huán)加熱方式, 即熱媒水通過水泵的強制循環(huán)在換熱器和電常壓熱水鍋爐 間循環(huán) 消防系統(tǒng)方案選型分析 平安金融中心消防設計水量對于超高層建筑而言, 消防安全必須立足自救, 做到防患于未然, 萬無一失, 采取的消防給水方式必須是最安全的, 從目前趨勢來說, 采用常高壓系統(tǒng)的項目 日趨普遍。平安金融中心因建筑平面設計局限,室內(nèi)消火栓系統(tǒng)均為臨時高壓給水系 統(tǒng),分為十個區(qū) , 在 B3層、 25層、 49層、 79層各設一組消火栓

27、轉(zhuǎn)輸水泵,分別供水至 25層、 49層、 79層、 95層消火栓轉(zhuǎn)輸水箱。各轉(zhuǎn)輸水箱儲存消防水量 60m3 。具體分區(qū)如下:自動噴水系統(tǒng)裙房商業(yè)及地下室采用臨時高壓供水, 因考慮分期建設, 辦公 塔樓 1042層 ,50103層自動噴水系統(tǒng)為常高壓供水系統(tǒng),分別由 49層 108m? 和 110層的 162m? 噴淋水池供水,其他樓層臨時高壓供水。在 B3層、 10層、 49層、 79層各設一組噴淋轉(zhuǎn)輸水泵, 分別供水至 10層噴淋轉(zhuǎn)輸水池、 49層噴淋水 箱、 79層噴淋轉(zhuǎn)輸水箱、 110層噴淋水池。各轉(zhuǎn)輸水箱儲存消防水量 60m3。 噴淋系統(tǒng)分區(qū)如下卓越皇崗世紀中心消火栓及自動噴水系統(tǒng)均采

28、用臨時高壓系統(tǒng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)分為四個區(qū) :1區(qū)地下三層13層, 2區(qū) 14層24層, 3區(qū) 25層38層, 4區(qū) 39層頂層 ;1、 2區(qū)消火栓系統(tǒng)分別設置消防增壓泵,增壓泵設于地下三層水泵房內(nèi); 3、 4區(qū)消火栓系統(tǒng)由地下三層消防水泵房轉(zhuǎn)輸水泵 提升至 25層的消防水箱, 再由 25層的消防水泵加壓供水, 自噴系統(tǒng)分區(qū)同室內(nèi) 消火栓系統(tǒng)華潤中心二期消火栓及自動噴水系統(tǒng)均采用臨時高壓系統(tǒng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)酒店部分分為八個區(qū) :一區(qū)至六區(qū)由地下三層酒店消防水泵 加壓供水,地下三層消防水池的儲存水經(jīng)該層酒店消防水泵房轉(zhuǎn)輸水泵提升至 L25M 的消防水箱,七區(qū)至八區(qū)由 L25M 的消防水泵加壓供水;系統(tǒng)

29、分為六個區(qū),一 三區(qū)由地下三層酒店消防水泵加壓供水,四 六區(qū)由 L25M 的消防水泵加壓供水 , 四 六區(qū)消防水量由地下三層消防轉(zhuǎn)輸水泵提升至 L25M 的消防水箱。超高層建筑給排水設計中雨水系統(tǒng)設計由于降雨不可人為控制,雨水系統(tǒng)設計不安全對建筑尤其是超高層建筑的損害非常大, 因此超高層建筑屋面雨水設計重現(xiàn)期的取值應慎重。 建筑給水排水設計規(guī)范4.9.5條規(guī) 定,重要公共建筑屋面雨水排水設計重現(xiàn)期不宜小于 10年;4.9.9條規(guī)定,重要公共建筑 的屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于 50年重現(xiàn)期的雨水量。超高層監(jiān)護 不可能設置溢流口,建議屋面雨水的設計重現(xiàn)期取 50年,同時按 10

30、0年校核雨水系統(tǒng)的排 水能力。除了設計重現(xiàn)期的取值問題外, 還有一個問題需要考慮。 由于建筑高度很高, 目前常用 的 65型、87型雨水斗設計流態(tài)為重力流但需要考慮排水壓力,因此在選用雨水系統(tǒng)管材時 需要考慮由于建筑高度引起的靜壓力,建議雨水管材在普通鋼管壓力范圍內(nèi)選用普通鋼管, 承壓比較高的部分采用無縫鋼管。 超高層建筑屋面雨水排水采用純重力流雨水系統(tǒng)是比較經(jīng) 濟安全的,但重力流雨水斗的研制和標準圖目前還在進行當中,沒有成型的產(chǎn)品可供使用, 目前還是按 87型雨水斗系統(tǒng)設計。此外室內(nèi)雨水排入的第一個室外檢查井選用消能井,以 防止由于排除管壓力過高引起噴濺事故。超高層建筑雨水系統(tǒng)還有一個不容忽

31、視的問題?雨篷的雨水排水。雨篷的面積雖然不 大, 其雨水設計重現(xiàn)期可按 5年取值, 但是雨篷所截留的上方側(cè)墻的面積 (面積取值折減一 半 遠大于雨篷的面積, 一般與遠大于屋面的面積, 因此雨篷的雨水排水量遠比屋面的排水 量大。由于雨篷面積小,雨水斗多,立管也多,并且雨篷是建筑專業(yè)的門面,因此建筑專業(yè) 對雨水斗、立管的設置有諸多限制,而雨篷下面是人員的出入口,安全性十分重要,因此在 配合此部分的設計時要妥善處理,首先要做到安全可靠再考慮美觀因素。三、超高層建筑給排水設計 -消防系統(tǒng) 防火卷簾水幕冷卻系統(tǒng)的設置處理根據(jù)高規(guī)5.4.4條要求“采用防火卷簾代替防火墻時,其防火卷簾應符合防火墻耐 火極限

32、的判定條件或在其兩側(cè)設閉式自動噴水滅火系統(tǒng),其噴頭間距不應小于 2.00M.”從 火災延續(xù)時間與消火栓系統(tǒng)相同,而自動控制方式卻與自動噴水滅火系統(tǒng)相同,接在任何系 統(tǒng)都不能滿足要求,參照條文說明, “為了確保其阻火的可靠性,必須在防火卷簾的兩側(cè)設自 動噴水滅火系統(tǒng)保護,且為獨立系統(tǒng),火災延續(xù)時間 3h,”須單獨設置獨立系統(tǒng).設備 間要增加一套水幕消防供水設備, 及相應的一整套自動控制系統(tǒng), 且水池要增加三小時的消 防水量, 諸多弊端, 宜選用滿足耐火極限的雙軌雙層防火卷簾或夾層防火卷簾, 既保證防火 要求,又可節(jié)約投資。天立廣場消防設計案例分析一、工程概述天立廣場位于武漢市漢口建設大道邊, 建

33、設大道是漢口嚴格規(guī)劃建設的大道, 大道兩 邊高樓林立, 是武漢市的金融一條街。 該地區(qū)有完善的城市基礎(chǔ)設施, 供水可靠, 水質(zhì)良好; 排水設施完善,有可靠的城市消防保證體系。天立廣場由不等高的 169.2米 A 座和 139.2米 B 座兩座高度均超過 100M 的塔樓組成,地下二層,有裙房五層,總建筑面積 93616m2, 地 下兩層均設有停車場,地下二層為設備層。裙房設商場、餐廳、娛樂等多功能用房,六層以 上為寫字樓。整個建筑為一多功能綜合性建筑。本工程水源由城市自來水管網(wǎng)供給。 本大樓毗鄰建設大道, 有城市干管通過, 城市供 水壓力最不利季節(jié)可達 0.15MPa ,進水管采用 DN250

34、給水鑄鐵管,設 DN150水表一只。 二、消防系統(tǒng)設置(一消防用水量本大樓建筑高度為 169.20米(A 座 , A 座 43層, B 座 33層,為超高層建筑,建筑設計防火按一類執(zhí)行。結(jié)合建規(guī)及高規(guī) 7.3.5條 , 按一處火災計消防水量。1、消火栓系統(tǒng)室外:Q1=30L/S室內(nèi):Q2=40L/S2、自動噴淋系統(tǒng)均按中等危險級:Q3=6L/mimx200m2/60x1.3=26L/S3、水幕系統(tǒng)在防火墻大于 3m2洞口水幕用水量按:q=0.5L/S.m計, Q4=0.5x30=15L/S根據(jù)高 規(guī) ,當建筑物內(nèi)設有數(shù)種消防用水滅火設備時,其室內(nèi)消防用水量的計算,一般可能同時 開啟的下列數(shù)種滅

35、火設備的情況確定:1 、消火栓給水系統(tǒng)加上自動噴水滅火設備。2 、消火栓給水系統(tǒng)加上水幕消防設備或泡沫滅火設備。3 、消火栓給水系統(tǒng)加上水幕消防設備、泡沫滅火設備。4 、消火栓給水系統(tǒng)加上自動噴水滅火設備、水幕消防設備或泡沫滅火設備。5. 消火栓給水系統(tǒng)加上自動噴水滅火設備、水幕消防設備、泡沫滅火設備。根據(jù)本工程特征 , 按以上消火栓給水系統(tǒng)加上自動噴水滅火設備、水幕消防設備或泡 沫滅火設備計列;同時火災次數(shù)按一次計,總消防水量為 121L/S。(二系統(tǒng)設置1、消防給水系統(tǒng)分區(qū)全樓采用穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng), 穩(wěn)壓氣壓罐及穩(wěn)壓泵設置于屋頂水箱間, 消防給水按 栓口靜壓不超過 0.8MPa, 配合給

36、水系統(tǒng)豎向分為兩個系統(tǒng),在壓力超過 0.5MPa 的消火栓口 處設減壓閥分區(qū)。自動噴淋系統(tǒng)結(jié)合報警閥數(shù)量設置分區(qū),豎向共分為六個區(qū)。見表。 表 1消防給水系統(tǒng)分區(qū)一覽表 (A座 表 2消防給水系統(tǒng)分區(qū)一覽表 (B座 表 3 噴淋給水管減壓孔板一覽表2、消火栓系統(tǒng)室內(nèi)按二股水柱同時到達任何一點布置室內(nèi)消火栓,每股充實水柱高度不小于 13米, 每座標準層布置消火栓箱 4臺,消防電梯前室設消火栓 1臺,每臺消火栓箱內(nèi)配備 DN65單口消火栓, 20m 襯膠水龍帶, d19直流水槍,小口徑消防水喉及軟管。消火栓箱設有破玻 手動報警按扭, 消防管系統(tǒng)設置壓力監(jiān)控系統(tǒng), 采用破玻按扭 +壓力監(jiān)控的消防泵啟

37、動方式, 消防泵出水管設置泄壓裝置。 每根消防立管流量按不小于 15L/S計。 屋面設置檢查用的消防 栓并設置壓力檢測器。3、自動噴淋系統(tǒng)根據(jù)高規(guī)要求,各處均設置自動噴淋滅火系統(tǒng),設置濕式報警閥 13組,滅火噴頭 采用玻璃球閉式噴頭,動作溫度除燒火間為 79OC 外,其余均為 68OC ,每只噴頭最大保護 面積不超過 12.5m2, 各層配水干管設置水流指示器及監(jiān)控閥。4、水幕系統(tǒng)在防火墻開洞及防火卷簾上方設溫感雨淋閥和水幕噴頭, 水幕系統(tǒng)接在各層的消防拴給 水系統(tǒng),由消防拴給水泵供水。(三消防水池消火栓系統(tǒng)用水按火災延續(xù)時間 3小時計, 自動噴淋滅火系統(tǒng)按 1小時計。 不考慮室外 消 防 水

38、 量 , 不 計 火 災 時 外 管 補 水 量 。 消 防 水 池 容 積 為 : V=40l/sX3.6x3+26l/sx3.6x1+0.5l/s.mx30mx3.6x1=687.6m3與生活用水共用水池,有效容積為 900m3, 根據(jù)地下室布置,水池面積 183m2, 有效水深 4.9米,水池分為兩格,設置保證消防容積不被動用的措施。(四高位水箱高位水箱消防水量按 18m3儲存,并設置保證消防容積不被動用的措施。水箱間設增壓 穩(wěn)壓設備。(五消防水泵房消防水泵房設置于地下水泵間內(nèi) (供 22層以下及 22層設備間(供 22層以上 。 1、消防栓系統(tǒng)水泵(地下水泵間選用選用 XBD20-12

39、0型消防泵四臺,三用一備。Qb=72-100m3/hHb=120mN=45KW2、消防栓系統(tǒng)水泵(22層設備間選用選用 XBD30-80型消防泵二臺,一用一備。Qb=120-150m3/hHb=120mN=45KW3、自動噴淋系統(tǒng)水泵(地下水泵間選用 XBD20-120型消防泵二臺,一用一備。Qb=72-100m3/hHb=120mN=45KW4、自動噴淋系統(tǒng)水泵(22層設備間選用 XBD20-120TB 型消防泵二臺,一用一備。Qb=72-100m3/hHb=120mN=45KW5、屋頂增壓穩(wěn)壓設備(屋頂水泵間設計參數(shù):下限壓力:P1=0.1MPa上限壓力:P2=0.3MPa30秒鐘容積 V

40、=0.6m3選用 XQB-30/0.6型消防氣壓給水設備二臺。 (各座一臺(六 消防水泵結(jié)合器室外設置 SQ-150型地上式消防水泵結(jié)合器 7組。(七急救滅火器材按規(guī)范要求在大樓各層布置干粉或泡沫滅火器。(八氣體滅火裝置在變配電室、電氣控制室、電子計算機房、柴油發(fā)電機房及燃油鍋爐房設置二氧化 碳滅火系統(tǒng),變配電室、電氣控制室、電子計算機房采用全淹沒滅火系統(tǒng),柴油發(fā)電機 房及燃油鍋爐房采用局部施用系統(tǒng)。超高層建筑給排水及消防設計體會廣州電力調(diào)度大樓是集辦公、生產(chǎn)、科研、會議等功能為一體的綜合大樓。該建筑主樓 為 36層,裙樓為 7層,頂部還有 4層微波天線塔,總建筑面積約為 5×104

41、m2,建筑高度為 136.00m. 本文介紹了該建筑的給排水及消防給水系統(tǒng)的設計,并提出一些設計體會。 1、給水1.1水源由天河南二路自來水干管接 DN200mm 的進水管引入地下 3層的水池,水池容 積約為 500m3,分為兩格(生活、消防合用 。1.2生活給水系統(tǒng)用水量計算豎向分區(qū)供水方式。 考慮使用點的靜水壓力不超過 0.35MPa , 故豎向用減壓閥分成四 區(qū), 24層設中間轉(zhuǎn)輸水箱。1區(qū):地下室至地上 3層,由市政水壓直接供水。2區(qū):4層13層,由 24層水池經(jīng)減壓閥減壓后供給。3區(qū):14層21層,由 24層水池供給。4區(qū):22層36層,由天面水池供給。1.3消火栓給水系統(tǒng)本建筑物的

42、火災危險類別為一類一級公共建筑, 建筑高度超過 100m 的超高層建筑,消火栓給水系統(tǒng)按水壓分為上、中、下三個區(qū),室外消火栓用水量 30L/s, 室內(nèi)消火栓用水量 40L/s.火災延續(xù)時間按 3h 考慮,地下三層生活、消防合用水池儲存 3h 室 內(nèi)消火栓用水量和 1h 噴淋用水量。中、下區(qū)為地下室負 3層23層,加壓水泵設在地下室負 3層水泵房內(nèi),水泵出水 直接打進中區(qū)(14層23層 ,減壓后供低區(qū)(地下室負 3層13層 。上區(qū)消火栓系統(tǒng)為 24層36層,加壓水泵設在 24層水泵房內(nèi),為滿足高區(qū)消防時 消火栓用水量的補給, 在地下室負 3層設兩臺消火栓補水泵, 高區(qū)消防時, 補水泵及高區(qū)消火栓

43、泵同時工作。各區(qū)消火栓系統(tǒng)最不利點的靜壓不超過 800kPa ,動壓不超過 500kPa ,室外設有消防水 泵接合器,系統(tǒng)均為環(huán)狀管網(wǎng)。1.4濕式自動噴水滅火系統(tǒng)系統(tǒng)按中危險等級設計,用水量為 30L/s,系統(tǒng)作用面積 200m2. 每個噴頭保護面積 12.5m2,噴頭公稱動作溫度為 68。本工程屬于超高層辦公樓, 自動噴淋全方位設置, 除了不能用水滅火的地方外, 均設 自動噴淋。系統(tǒng)分為上、下兩個區(qū)。下區(qū):地下室負 3層17層,由噴淋泵加壓,設在地下室 負 3層。上區(qū):18層36層,由 24層加壓水泵加壓供水。1.5氣體消防本大樓的通訊機房、中央調(diào)度室、電腦機房等處是不能用水滅火的,宜采 用

44、氣體消防。由于現(xiàn)在不允許用鹵代烷滅火, CO2設計濃度較大,所占空間也大,本工程 采用 FM200管網(wǎng)滅火系統(tǒng),設計濃度為 7%.2、排水由于本大樓主要用來辦公, 生活污水量很小, 與當?shù)丨h(huán)保部門及業(yè)主進行協(xié)商, 本大 樓排水不分流,糞便污水與生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政排水管網(wǎng)。本工程設置獨立的雨水系統(tǒng),排入市政雨水管網(wǎng)。廚房排水單獨設置,集流后進入隔油、氣浮池處理,再排入市政排水管網(wǎng)。3、幾點體會消防水池容積問題廣州地區(qū)一般只貯存室內(nèi)消防用水量, 在計算消防水池消防補水時 不能只按照市政進水管當 v=1.5m/s時的過水能力計算,而應減去其室外消火栓用水量。如 DN200mm ,當 v=1.5m/s時, Q=46L/s,該工程室外消火栓用水量為 30L/s,則 3h 火災延續(xù) 時間內(nèi)補水量為(46-30×3600×3÷1000=172.8m3,因此要充分體會新規(guī)范的內(nèi)涵。 室外消火栓設置問題根據(jù)高規(guī) 7.3.6“室外消火栓的數(shù)量應按本規(guī)范第 7.2.2條規(guī) 定的室外消火栓用水量經(jīng)計算確定, 每個消火栓的用水量均為 1015L/s” , 以及其條文說明, 本工程的室外消火栓個數(shù)應為 8個,但與當?shù)?/p>