某十層住宅建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程日益推進(jìn)，高層建筑數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增加。在高層住宅建筑設(shè)計(jì)階段，給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)是重點(diǎn)規(guī)劃內(nèi)容，直接關(guān)系到室內(nèi)空間的舒適性以及安全性。本文結(jié)合某十層住宅建筑的實(shí)際情況，詳細(xì)分析給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其中涵蓋了中水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)以及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等，旨在提升高層住宅建筑給排水工程以及消防工程的施工質(zhì)量和效率，以期為相關(guān)人員提供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：十層住宅建筑；給排水系統(tǒng)；消防給水系統(tǒng)引言新時(shí)期人們的生活水平顯著升高，對住宅的要求也愈發(fā)嚴(yán)格，傳統(tǒng)的住宅建筑建設(shè)模式已經(jīng)無法滿足人們個(gè)性化、多元化的需求，人們更加關(guān)注給排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，在開展高層建筑設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)，要提高對給排水以及消防工程的重視程度，結(jié)合工程的現(xiàn)實(shí)情況，針對性地設(shè)計(jì)施工方案，在強(qiáng)化住宅建筑整體施工效果的同時(shí)，為人們提供更加舒適的居住空間，促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。一、工程概況某十層民用住宅項(xiàng)目總建筑面積1083569m2，地上十層地下一層，屋頂設(shè)置消防水箱一座（18m3）。其中，地上建筑面積990931m2，地下一層建筑面積92638m2，設(shè)計(jì)層高為29m，建筑高度323m。地下一層主要功能為工具間，室內(nèi)外高差為30m。由于本建筑工程為高層住宅樓，所以對安全性提出了更高要求。為進(jìn)一步提高該住宅建筑的安全性、功能性以及舒適度，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，建筑企業(yè)投入了大量資金，用于給排水系統(tǒng)以及消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文結(jié)合該項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)情況，從多個(gè)層面探討這兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[1]。二、某十層住宅建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）熱水系統(tǒng)熱水系統(tǒng)是現(xiàn)代住宅建筑重要的組成部分，該系統(tǒng)的功能較多，如為居民提供熱水、滿足建筑空間內(nèi)各種設(shè)備對正常運(yùn)行的需求等，為居民生活提供舒適、便捷的生活環(huán)境。在節(jié)能減排戰(zhàn)略深入推進(jìn)的背景下，我國建筑行業(yè)也要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢，在設(shè)計(jì)熱水系統(tǒng)過程中，要全面貫徹落實(shí)“節(jié)能降耗”設(shè)計(jì)理念，在提高熱水系統(tǒng)運(yùn)行能力的同時(shí)，減少能源成本。利用綠色能源，降低能耗，促使能源利用效率最大化。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要注意以下事項(xiàng)。1.優(yōu)先選用分戶陽臺(tái)壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)該系統(tǒng)在能源節(jié)約方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)對熱水的有效利用，并且利用冷水的管道壓力作用，使管道內(nèi)的水源始終處于熱循環(huán)狀態(tài)，能夠做到真正意義上的即開即用，減少對熱水的浪費(fèi)。2.設(shè)計(jì)參數(shù)1）本建筑最高日熱水用水定額取50L/人·d，平均日熱水用水定額取20L/人·d，熱水溫度60℃，每戶熱水設(shè)計(jì)使用人數(shù)3.2人。2）每戶設(shè)計(jì)熱水最高日用水量為160L，每戶熱水平均日用水量為65L。3）采用間接式陽臺(tái)欄板分體式太陽能熱水器，設(shè)于本層陽臺(tái)欄板處，熱水箱懸掛于每戶陽臺(tái)內(nèi)墻面。4）太陽能集熱器采用平板型集熱器；陽臺(tái)欄板式集熱器集熱面積200m2。5）熱水箱采用立式鋼板陶瓷內(nèi)膽，聚氨酯發(fā)泡保溫成品水箱100L，內(nèi)置15kW電加熱器及0.5m2紫銅換熱盤管。6）在設(shè)計(jì)塑料給水管道與熱水器的連接形式時(shí)，嚴(yán)禁二者直接連接，要利用一段04m左右的金屬管道進(jìn)行過渡。7）本工程選擇熱水立管、橫干管采用PSP鋼塑復(fù)合壓力管，壓力20MPa，電磁感應(yīng)雙熱熔連接，熱水支管采用PP-R給水塑料管，熱熔接口，管道公稱壓力20MPa。（二）生活給水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)高層建筑給水系統(tǒng)時(shí)，要科學(xué)選擇給水方式。本建筑為十層住宅，市政壓力0.25MPa，設(shè)計(jì)壓力0.60MPa，市政供水壓力不能滿足本建筑單體直接供水要求，將會(huì)影響給水系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。本小區(qū)地下室設(shè)置生活水箱（77m3）。本案采用市政給水－水箱－變頻調(diào)速給水設(shè)備－小區(qū)供水管網(wǎng)－室內(nèi)高區(qū)管網(wǎng)，1-3層由市政直接供水[2]，4-10層由設(shè)置的地下室水箱供給。1.設(shè)計(jì)參數(shù)本案設(shè)計(jì)用水量200L/人.d，每戶按照3.2人計(jì)。戶數(shù)60戶，用水時(shí)間24h，時(shí)變化系數(shù)2.75?？傆盟?8.4m3/d，最大時(shí)用水量4.4m3；設(shè)計(jì)秒流量5.02L/S；高區(qū)變頻調(diào)速給水泵每臺(tái)設(shè)計(jì)流量Qg=6.67L/S。2.管材選擇生活給水立管、橫干管采用PSP鋼塑復(fù)合壓力管，壓力20MPa，電磁感應(yīng)雙熱熔連接。給水支管采用PP-R給水塑料管，熱熔接口，以De標(biāo)注，管道公稱壓力160MPa。3.衛(wèi)生潔具本工程衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水型產(chǎn)品，公共衛(wèi)生間的衛(wèi)生器具采用全自動(dòng)感應(yīng)式開關(guān)和非手動(dòng)開關(guān)。本工程全部用水器具均按照《節(jié)水型生活用水器具》CJ/T164-2014選用2級用水效率的器具。4.減壓閥組設(shè)置本案一層、4-9層均設(shè)置減壓閥組，閥后壓力020MPa，均滿足住戶用水器具使用要求。（三）生活排水系統(tǒng)住宅建筑室內(nèi)排水系統(tǒng)主要有衛(wèi)生間、洗衣房以及廚房等功能區(qū)域，在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)過程中，要兼顧排水量、排水方式以及排水速度等，最大程度上保證排水的通暢性。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要注意以下事項(xiàng)：本項(xiàng)目室內(nèi)排水系統(tǒng)的運(yùn)行模式為污廢水合流制；采用單立管伸頂通氣系統(tǒng)，排水立管與用戶分支管處采用旋流器，底部采用大曲率異徑彎頭設(shè)計(jì)；本項(xiàng)目采用一層污、廢水單獨(dú)接干管排出，二層以上衛(wèi)生間采用特殊單立管系統(tǒng)伸頂通氣排水系統(tǒng)；衛(wèi)生間、廚房排水管采用聚乙烯HDPE承插式靜音管材，螺蓋柔性承插式管件連接，嚴(yán)禁采用對接熱熔出現(xiàn)的內(nèi)翻邊堵塞[3]。（四）雨水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)雨水系統(tǒng)過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度，確定雨水管道的凈流量，實(shí)現(xiàn)對雨水資源的有效利用。在計(jì)算暴雨強(qiáng)度過程中，可利用公式（1）：q=167A1（1+Clgp）（t+b）n（1）在公式（1）中，各數(shù)值的意義為：q—當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度；A1—區(qū)域雨力系數(shù)（mm）；t—區(qū)域降雨持續(xù)時(shí)長（min）；b—區(qū)域降雨持續(xù)時(shí)長的修正系數(shù)（min）；C—雨力變化系數(shù)；p—設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（年）；L—暴雨衰減指數(shù)。獲得與當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度相關(guān)的數(shù)值后，本項(xiàng)目決定在屋面設(shè)置外排水系統(tǒng)以及雨水收集系統(tǒng)，在立管的作用下，將雨水排入專用管道后，再排放到散水坡。另外，在設(shè)計(jì)雨水系統(tǒng)的流速時(shí)，當(dāng)管道的運(yùn)行狀態(tài)為滿流時(shí)，要將流速控制在075m/s左右，避免出現(xiàn)管道堵塞問題。三、某十層住宅建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（一）消火栓給水系統(tǒng)在建筑消防系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，消火栓屬于重點(diǎn)內(nèi)容，但從部分高層建筑消防栓的設(shè)計(jì)情況來看，還存在一定欠缺和不足，具體表現(xiàn)在兩方面。一方面，消防栓的位置缺乏合理性，未能根據(jù)建筑空間的功能分區(qū)情況，進(jìn)行有針對性設(shè)計(jì)，導(dǎo)致消火栓系統(tǒng)科學(xué)性不足。另一方面，設(shè)計(jì)人員未能考慮到消火栓的管線水壓，埋下了嚴(yán)重安全隱患，容易出現(xiàn)管線水壓分配不均的問題。由于高層建筑的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且規(guī)模普遍較大，在設(shè)計(jì)消火栓的安設(shè)位置時(shí)，要控制在30m左右，同時(shí)結(jié)合建筑空間功能分區(qū)的實(shí)際分布情況，對消火栓位置進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化。室外消火栓的位置設(shè)計(jì)，在滿足設(shè)計(jì)流量的同時(shí)，應(yīng)保證兩個(gè)消火栓間距不大于120m。這種設(shè)計(jì)模式不僅能夠減少消防工程的施工成本，還有利于提高水資源的綜合利用效率[4]。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要注意以下事項(xiàng)。供水方式選擇：本工程室內(nèi)采用地下消防水池-消防水泵-室內(nèi)消火栓-穩(wěn)壓裝置-消防水箱聯(lián)合供水的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。室外消防系統(tǒng)采用兩路市政給水管網(wǎng)供給。設(shè)計(jì)參數(shù)：室外消火栓設(shè)計(jì)流量15L/S，設(shè)計(jì)壓力025MPa，室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量10L/S，設(shè)計(jì)壓力0.90MPa。管材選擇：室外消防給水系統(tǒng)選擇鋼絲龍骨架復(fù)合塑料管，電容連接，公稱壓力160MPa。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)選擇熱水鍍鋅無縫鋼管，管徑＞DN50的管道采用溝槽件連接、法蘭連接，管徑≤DN50的管道采用螺紋和卡壓連接[5]。消火栓設(shè)置：室內(nèi)消火栓的布置保證同層有一支水槍的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位（設(shè)計(jì)充實(shí)水柱13m、保護(hù)半徑250m）?；馂?zāi)時(shí)按動(dòng)消火栓箱內(nèi)的消防按鈕，發(fā)出報(bào)警信號給消防控制中心。消火栓加壓泵出水管上設(shè)置低壓壓力開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)消防泵；高位消防水箱出水管上設(shè)置流量開關(guān)報(bào)警。室內(nèi)消火栓設(shè)SN65栓口（旋轉(zhuǎn)型）、019水槍、Φ65水龍帶（L=25m）、消防軟管卷盤及報(bào)警按鈕，一層至五層消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。栓后壓力0.35MPa，消火栓箱設(shè)置在樓梯平臺(tái)處[6]。（二）滅火器布設(shè)在設(shè)計(jì)十層住宅樓的滅火器布局時(shí)，要關(guān)注兩點(diǎn)。第一，要認(rèn)識(shí)到相較于低層建筑，高層建筑的人員疏散難度要更大，居民需要利用滅火器展開自救，為救援人員的到來爭取更多時(shí)間。第二，要考慮到滅火器的級別，不同級別的滅火器在作用功能上存在較大差距。本住宅項(xiàng)目的滅火器布設(shè)方案為：住宅樓的內(nèi)部空間裝配A類滅火器，配置基準(zhǔn)以及作用面積分別為1A/具、100m2/A；在為儲(chǔ)藏室配置滅火器過程中，要優(yōu)先采用中危險(xiǎn)級A類滅火器，并將配置基準(zhǔn)與作用面積分別設(shè)置為2A/具、75m2/A。（三）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在高層住宅建筑中，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。這種系統(tǒng)能夠快速撲滅火源，為居民的生命健康和安全提供堅(jiān)實(shí)保障。就實(shí)際情況而言，很多住宅項(xiàng)目的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)都存在設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)膯栴}，導(dǎo)致滅火質(zhì)量和效率不佳。例如，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)噴水范圍有限、系統(tǒng)故障頻率較高等，出現(xiàn)這些不良現(xiàn)象的關(guān)鍵原因就在于設(shè)計(jì)該系統(tǒng)過程中，未能從實(shí)際出發(fā)，將重點(diǎn)全部放在了施工圖紙以及方案的規(guī)劃上，對建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求考慮不足，導(dǎo)致自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目標(biāo)，對火情的響應(yīng)效率較低[7]。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要注意以下事項(xiàng)。供水方式選擇：本工程室內(nèi)采用地下消防水池-消防水泵-室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)-穩(wěn)壓裝置-消防水箱聯(lián)合供水的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)。本工程僅在地下工具間設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。設(shè)計(jì)參數(shù)：按中危險(xiǎn)級（Ⅰ級）設(shè)計(jì)，采用預(yù)作用系統(tǒng)，系統(tǒng)用水量24.62L/S，平均噴水強(qiáng)度60L/min，設(shè)計(jì)作用面積160m2，入口壓力34.90m水柱，噴淋系統(tǒng)用水由人防消防泵房內(nèi)噴淋泵加壓管網(wǎng)供水，噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)供水量為30L/S，供水壓力0.50MPa，滿足本單體要求。管材選擇：室內(nèi)自動(dòng)噴水給水系統(tǒng)選擇熱水鍍鋅無縫鋼管，管徑＞DN50的管道采用溝槽件連接、法蘭連接，管徑≤DN50的管道采用螺紋和卡壓連接。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置：選擇直立性噴頭，注意與噴頭障礙物的間距；每個(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不宜超過800只。自控要求：系統(tǒng)應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)或報(bào)警閥組壓力開關(guān)直接自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵。消防水泵除具有自動(dòng)控制啟動(dòng)方式