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1、摘 要本设计是某十六层民用住宅楼的建筑给排水设计,主要包括给水系统和消防系统三个部分。给水系统采用分区供水,一到六层为低区,由市政管网直接供水;七层到十六层为高区,由水泵从地下贮水池加压供水,并设变频调速装置,采用环状供水。消防系统主要采用室内消火栓系统,竖向分两个区,;火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给,消防水箱的水源由消防泵从消防水池抽取;10min后的消防启动消防水泵,从消防水池抽水供消火栓使用。关键词:高层住宅 分区给水 消防AbstractThis design is a sixteen storey residential building water supply a

2、nd drainage design, including the water supply system and fire fighting system in three parts. Water supply system using the partitioning of water, one to six layers as low area, by the municipal water supply pipe directly; the seven layer to the sixteen layer is high, the water pump from the underg

3、round storage tank pressurized water supply, and a frequency conversion device, the annular water supply. Fire fighting system is mainly used for indoor fire hydrant system, with two vertical pipes, double bolt; the initial fire10min fire water from the roof of fire water supply, fire water tank of

4、water from fire pump fire from the pool extraction;10min after the fire to start the fire pumps, fire hydrant pump for use from the poolKeywords:High-rise residential District Water Supply firefighting第一章概述1.1原始资料设计(论文)主要条件及技术参数:根据有关部门的批准,长春市明翰国际拟建22号住宅楼(详见建筑平面图),该建筑属二类高层建筑。(一)、设计的主要内容有:完成该建筑给水排水工程设

5、计,具体分为两部分:1、建筑给水系统设计:生活给水2、建筑消防系统设计:消火栓给水系统(二)、原始资料1、建筑设计资料:建筑分层平面图,详见资料图。本建筑为16层钢筋混凝土框架结构(一,二级耐火等级),总建筑面积13950m2,建筑有效高度51米,共16层,层高为3米。2、城市给水排水设计资料:市政建设和环保部门批准文件决定,给水进水管从建筑西、南侧市政给水管DN400引入,城市给水管网常年提供可靠水压为0.30MPa,管顶埋深1.8m,冰冻线深度-1.65m,市政管网不允许直接抽水,水质符合生活饮用水标准。城市排水管道在拟建大楼北侧和东南侧,其管径为DN400,管顶埋深为2.6米,市政排水为

6、生活排水与雨水分流排放。生活污废水可直接排入城市污水排水管道。第二章 建筑给水系统设计说明2.1 高层建筑给水系统分类高层建筑给水系统按供水用途可分为生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统、中水系统、直饮水系统。 1.高层建筑生活给水系统主要是供给人们在生活方面的用水,如饮用、烹调、沐浴、盥洗、洗涤及冲洗等。该系统除水压、水量应满足要求外,水质必须严格满足国家现行的生活饮用水标准。2.高层建筑生产给水系统主要满足生产用水要求,其中包括洗衣房、锅炉房的软化水系统,空调、冷库的循环冷却水系统,游泳池水处理系统等。生产给水系统对水质、水压、水量及安全方面的要求应视具体的生产工艺确定。3.高层建筑消

7、防给水系统供建筑消防设备用水,包括消火栓给水系统、自动喷洒灭火系统、水幕消防给水系统等。高层建筑消防给水系统对水压、水量均有严格的要求。4.高层建筑中水系统就是将建筑内排出的水质比较清洁的各类废水,经适当的处理使其水质达到会用标准后,在用中水管道疏送到建筑内用于冲洗厕所、冲洗汽车、浇洒绿地和庭院等。用于中水的水源主要有盥洗废水、冷却废水等。5.高层建筑直饮水系统在标准比较高的宾馆、饭店以及住宅中有时设置直饮水系统。直饮水系统就是将自来水进行深度处理,然后管道输送到建筑内的用水点供人们直接饮用。由于高层建筑对用水的安全性比较高,特别是消防的要求特别严格,必须保证消防用水的安全可靠。因此,高层建筑

8、各种给水系统一般宜设置独立的生活给水系统、消防给水系统、生产给水系统或生活-生产给水系统及独立的消防给水系统。2.1.1 高层建筑给水系统的竖向分区1竖向分区的必要性高层建筑的高度很大,室外给水管网只能满足部分低层楼层的需求,要保证整个建筑的正常用水还需要对给水管网不能供给水资源的楼层进行二次供水。为保证高层建筑给水系统的安全可靠,需对其进行分区给水。2竖向分区方法首先需要根据建筑的实际情况和室外给水管网的压力估计给水管网可以达到的最高的楼层,根据供水设备的静水压力估计上层楼层数。然后根据建筑给水排水设计规范中关于竖向分区的规范要求进行有关计算划分。例如,某宾馆为2O层,楼高60m,室外给水管

9、网压力为210KPa,则可据此计算出竖向区分楼层为4楼,即1至3层由室外给水管网供水,而4层以上的部分均采用二次水源且根据压力的不同可进行再次分区。选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键,它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价对于高层建筑,城市给水管同的水压一般不能满足高区部分生活用承的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直接由城市给水管阿供水,高区部分由水泵加压供水就目前我国城市给水状况雨言,水压一般可满足建筑五六层的生活用水要求,高区部分的供水应根据具体情况确定建筑给水捧水设计规范(GBJl5-88)(以下简称规范)第234条规定:“高层建筑生活给水系统竖向分区应根据使用要求

10、、材料设备性能、维修管理、建筑物层敦等条件,结合利用室外给水管网的水压台理确定分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、旅馆、医院宜为300-350KP,办公楼宜为350-450 KP因此,根据规范规定的分区给水静水压,兼顾消防给水系统的给水方式,高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区2.2高层建筑给水系统给水方式高层建筑竖向分区给水方式有高位水箱给水方式、无水箱给水方式和气压罐给水方式等。设计时应根据工程的实际情况,按照供水安全可靠、技术先进、经济合理的原则确定给水方式。2.2.1给水方式选择原则给水方式即指建筑内部给水系统的供水方案。合理的供水方案,应综合工程涉及的各项因素如技术因

11、素包括:供水可靠性,水质,对城市给水系统的影响,节水节能效果,操作管理,自动化程度等;经济因素包括:基建投资,年经常费用,现值等;社会和环境因素包括:对建筑立面和城市观瞻的影响,对结构和基础的影响,占地面积,对环境的影响,建设难度和建设周期,抗寒防冻性能,分期建设的灵活性,对使用带来的影响等,采用综合评判法确定。基本给水方式分为直接给水方式、单设水箱给水方式、设置水泵和水箱的供水方式、设水泵供水方式、分区供水的给水方式和设气压给水设备的供水方式。直接给水方式,这是一种最简单的给水方式,即建筑内部给水系统与室外给水管网直接相连,利用室外管网的水压直接供水。当室外管网的水压、水量能经常满足用水要求

12、,建筑内部给水无特殊要求时,采用此种方式。这种供水较可靠,系统简单,投资省,并可以充分利用室外管网压力,节省能源。但系统内部无贮备水量,室外管网停水时室内立即断水。如图2-1。单设水箱给水方式,这种方式是将建筑内部给水系统与室外给水管网直接连接,并利用室外管网压力供水,同时设高位水箱调节流量和压力,如图1-2。当一天内室外管网大部分时间内能满足建筑内用水要求,仅在用水高峰时,由于室外管网压力降低而不能保证建筑物上层用水时,采用此种供水方式。这种供水方式系统简单,投资省,可以充分利用室外管网压力,节省能源;由于屋顶设置水箱,因此,供水可靠性比直接供水方式好。但设置水箱会增加结构负荷。一般建筑物内

13、水箱的容积不大于20m3,故单设水箱供水方式仅在日用水量不大的建筑物中采用。 当室外管网中的水压经常或周期性地低于建筑内部给水系统所需压力,建筑内部用水量较大且不均匀时,宜采用设置水泵和水箱的联合供水方式。该方式是用水泵从室外管网或贮水池中抽水加压,并利用高位水箱调节流量,如图2-3所示。采用这种方式的给水系统,虽然设别费用较高,维护管理比较麻烦。但由于水泵可及时向水箱充水,使水箱容积大为减少;又因水箱的调节作用,水泵的出水量比较稳定,可以使水泵在高效率下工作;在水箱中采用水位继电器等装置,可以使水泵启闭自动化;另外,系统内设有贮水池和水箱,贮备一定的水量,因此,供水可靠,供水压力比较稳定。

14、当室外给水压力永远满足不了建筑内部用水需求,且建筑内部用水量较大有较均匀时,则可设置水泵增加压力。这种供水方式常用于工厂的生产用水。随着调速技术和微机控制技术的不断发展,单设水泵这种供水方式的适用范围越来越广。目前,我国已有相当数量的高层建筑和住宅采用了水泵变速运行的供水方式,收到良好的效果。对于用水不均匀的建筑物,但设水泵的供水方式一般采用一台或多台水泵变速运行方式,使水泵供水曲线和用水曲线相连接,并保证水泵在较高的效率下工作,从而达到节能的目的。供水系统越大,节能效果越显著。图2-5为水泵出口恒压的变数运行给水方式。在多层建筑中,当室外给水管网的压力仅能供到下面几层,而不能满足上面几层用水

15、要求时,为了充分有效地利用室外给水管网的压力,常将给水系统分为上下两个供水区,下区由外网压力直接供水,上区采用水泵水箱联合供水方式供水,如图2-5。这种方式能充分利用室外给水管网的水压,节省能源,而且消防管道环形供水,提高了消防用水的安全性。但系统复杂,安装维护较麻烦。上、下两区可由一根或两根立管连通,在分区处装设闸阀,从而提高供水的可靠性。在高层建筑中,为了减小静水压力,延长零配件的寿命,给水系统也需采用分区供水。 当室外给水管网水压经常不足,而且水压允许有一定的波动,又不易设置高位水箱时,可以采用气压给水设备升压供水,如地震区、人防工程或屋顶立面有特殊要求等建筑的给水系统以及小型、简易、临

16、时性给水系统和消防给水系统等。该方式就是用水泵从室外管网或贮水池中抽水加压,利用气压给水罐调节流量和控制水泵运行,如图2-5所示。这种方式水质不易受污染,灵活,而且不需设高位水箱。但是,变压式气压给水的水压波动较大,水泵平均效率较低,耗能多,供水安全性较差。气压给水设备有变压式、恒压式和隔膜式三种类型。在初步确定给水方式时,对层高不超过3.5m的民用建筑,给水系统所需的压力(自室外地面算起),可用以下经验法估算:1层为100kpa,2层为120kpa,三层以上每增加1层,增加40kpa。2.2.2高位水箱给水方式高位水箱给水方式就是各分区的供水均由高位水箱供给。具体分为串联给水方式、并联给水方

17、式和减压给水方式。串联给水方式各分区均设有水泵和水箱,上区的水泵从下区的水箱中抽水供上区用水。这种方式的优点是各区水泵扬程和流量按本区需要设计,使用效率高,能源消耗较小,且水泵压力均衡,扬程较小,水锤影响小;另外,不需要高压泵和高压管道,设备和管道较简单,投资较省。其缺点为水泵分散布置,维护管理不方便;水泵和水箱占用楼层的适用面积较大;水泵设在楼层,震动的噪声干扰较大,因此,需防震动、防噪声、防漏水;工作不可靠,若下区发生事故,则其上部数区供水受影响。这种方式适用于分区设置水箱和水泵的各类高层建筑和超高层建筑。由于缺点较多,因此,在实际工程应用并不多。采用这种这种方式供水,水泵设计应有消声减振

18、措施,在可能的条件下,下层应利用外网水压直接供水。并联给水方式各分区独立设置水箱和水泵,水泵集中布置在建筑底层和地下室,各区水泵独立向各区的水箱供水。这种方式的优点为各区独立运行,互不干扰,供水安全可靠;水泵集中布置,便于维护管理;水泵效率高,能源消耗小;水箱分散设置,各区水箱容积小,有利于结构设计。其缺点为管材耗用多,且需要高压水泵和管道,设备费用增加;水箱占用楼层的使用面积,影响经济效益。由于这种方式优点较显著,因此,在分区设置水箱的各类高层建筑中被广泛采用。2.2.3无水箱的给水方式无水箱的给水方式通常是各分区单独设置的变速水泵或采用多台水泵并联、分级供水的方式向各分区供水。这种方式不设

19、置高位水箱,水泵集中在建筑物底层或地下室中,水泵的转速或运行台数及级数根据水泵出水量或水压调节。目前实际工程中,采用变速水泵供水的方式应用较多,而多台水泵并联、分级供水的方式只适用于用水量较大的高层建筑群,不宜用于单体高层建筑。这种方式设备布置集中,便于维护和管理,占用建筑物的使用面积小,而且能源消耗较少。但水泵型号、数量比较多,投资较大,且水泵控制调节较麻烦。无水箱的给水方式主要有无水箱并联给水和无水箱减压阀给水两种方式。无水箱并联给水方式是将水泵等设备集中设置在建筑物的底层或地下室中,各个分区都是独立的供水系统,这种方式安全可靠。无水箱减压阀给水方式是采用统一的设备供水,而在地区供水系统管

20、路上设置减压阀,以保证各区所需的供水压力。2.3给水方案的确定该建筑为高层建筑,市政管网所提供的最小资用水头为0.30Mpa, 若只采用一个给水系统供水,建筑低层的配水点所受的静水压力很大,易产生水锤,损坏管道及附件,流速过大产生水流噪音;低层压力过大,开启水龙头时,水流喷溅严重;使用不便,根据建筑给水排水设计规范,卫生器具的最大静水压力不宜超过0.45MPa。由于其层数多,竖向高度大,为避免低层配水点静水压力过大,进行竖向分区。据设计资料以及规范中的要求并结合该楼的功能分区,将该建筑在竖向上分为2个供水区,低区为16层;高区为716层。低区利用市政给水管网供水压力直接供水;高区采用变频水泵加

21、压供水。本设计采用高区每层均设减压阀的供水方式,采用Y型减压稳压阀。阀后压力在0.2MPa左右,使供水达到最大舒适度。变频调速水泵给水是目前高层建筑中普遍采用的一种给水方式,可以实现水泵流量供水时保持高效运行,使运行更可靠、更合理、更加节能。变频调速水泵具有以下优点:设备时刻监测供水量,使机组处于高效节能的运行状态。水泵软启动,启动电流小,能耗少。设备占地面积小,不设高位水箱,减少了建筑负荷,节省水箱占地面积,又可有效的避免水质的二次污染,给水系统也随之相应简化。水泵软启动,减少了水泵机组的机械冲击和磨损,因而延长了设备的使用寿命。管理简便、运行可靠。无负压设备可以充分利用市政管网的压力,并且

22、不会使市政管网产生负压。无负压供水设备不需设水池,避免二次污染。前已述及,该建筑给水系统竖向分2个供水区,16层为低区,利用市政管网供水压力直接供水。716层为高区。高区采用变频调速水泵供水。机组设置在地下室,给水设备间。 第三章 给水系统的管材及连接方式长期接触的管道系统低,可接受的背景有机和无机物质的浓度进入水源,我们要选择好管件。镀锌钢管这种管材是通过管螺纹进行连接的,需要现场进行套丝作业,工作量大。在进行过程中,由于锈蚀,在丝口处容易断裂。机械强度高,但易锈蚀,管内壁易结垢并会滋生细菌,使用寿命短,现已明文规定在饮用水系统中禁止使用。钢塑复合管与镀锌钢管也具有相同的问题。铜管铜管的连接

23、方式主要有焊接和专用卡套压接式管件连接,焊接是使用焊料充填在管件插口和管子间的空隙,并进行加热熔化,形成牢固连接。其不足是技术要求高,温度不好控制,从而影响铜管的连接强度和严密性。使用专用卡套压接式管件连接,虽然安装简单,但由于铜管强度不高,一旦受外力影响,连接处容易泄漏,甚至管子拉脱。铝塑复合管的连接方式当前很流行的采用铜质卡套式管件连接。这种连接方式安装简单方便,管件端都插入管子内径,管子外面加了压紧环,通过紧固的螺母压紧密封。这种密封在安装后刚开始效果很好,但运行一段时间后,由于铝塑复合管的中间层的铝和内外层的塑料的热膨胀系数不同,而且差别很大,三层间易起泡及脱层,在热胀冷缩的条件下,容

24、易在接口部位损坏,而造成漏水,并且卡套式管件减小了流通内径。塑料管塑料管的连接方式很多,主要有熔接、粘结和卡套式管件连接等。卡套式管件连接方式和铝塑复合管的卡套式管件连接方式很相似,这里不多叙述。熔接和粘结结构相同,只是工艺不同,熔接是将要连接的管材、管件加热到熔化温度,固定直至接口冷却,从而完成连接。粘结是在管材和管件之间涂一层粘合剂进行连接。它们的共同缺点是技术要求高,质量不易控制,接口在运行过程中容易拉脱而造成漏水。另外,粘合剂是否污染水质有顾虑。不锈钢连接方式薄壁不锈管常用的连接方式主要有三种:1)卡套式连接;2)焊接;3)压接式。 焊接方式优点:连接可靠、管件结构简单、管件成本低。缺

25、点:1)施工难度大、安装费用高、不可拆卸。2)在建筑物内焊接带来消防问题。3)现场手工焊接可能产生焊缝贫铬现象,从而导致晶间腐蚀的发生。4)焊接质量要求较高,容易出现漏水现象。5)管道规格局限性较高,管道的规格越小,焊接质量越不容易保证。6)在无法保证焊接质量的情况下无法保证管道内水质的卫生是否满足饮用水的要求。焊接管道适用范围:主要用于口径100以上的管道的地面安装及其他便于焊接施工的管线。卡套连接方式优点:安装快捷、方便、可拆卸。缺点:连接可靠性差、管件结构复杂、管件成本高,连接质量不容易保证,容易产生漏水、渗水现象。适用范围:主要用于口径不大于50的临时性管路(给排水设计规范规定不能用于

26、暗埋)。压接连接方式优点:连接可靠、安装方便快捷、管件结构简单、管件成本低、卫生性能好。缺点:不可拆卸。适用范围:主要用于口径不大于100的各种管路连接。1)卡压式不锈钢连接方式。卡压式管件采用氯化丁基橡胶作为密封材料;密封结构为一线密封;卡压式连接不易做二次压接,容易造成材料的浪费;卡压式连接对管材、管件的制造的精确度要求较高,对于连接施工的工艺要求较高;卡压式连接不能够沿着轴线方向调整角度,对于施工精度要求较高。2)环压式不锈钢连接方式。环压式管件采用硅橡胶作为密封材料,具有良好的耐老化、耐腐蚀、使用寿命长、无污染、绝缘性能好等特点;密封结构为环压式多线密封,也叫面密封(填充式密管件、管材

27、制造精度要求较低;环压式管件压接后可绕管材轴线旋转30。调整角度;环压式管道在施工过程中可以进行微调,并且仍然能够保证管道的密封性能;环压连接方式可靠性高;环压不改变管道断面的几何形状,连接处阻力小,流量损失小;安装方便无需在管材上套丝或滚槽,也不用在施工现场施焊,只要采用特制的液压工具,环压连接可轻松完成。不仅省时省力,而且一次安装成功率高;管件外型紧凑,尺寸小;耐压强度高,可达10 MPa的供水压力【1】.2 各种管材综合性能比较各种管材综合性能比较见表1第四章 消防给水系统设计说明4.1消防给水系统的形式对高层建筑消防给水系统形式的选择,首先应保证系统的安全可靠性,其次应尽量选用经济合理

28、的供水形式。按服务范围可分为:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统。笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统,可将邻近高层建筑群设计为共用消防水池和消防泵房,消防水池的容积以需水量最大的一幢高层建筑计,并采取有效管理,统一调配。但这种做法往往得不到推广,主要原因是各建设单位之间无有效的协调,这就要求政府有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受。按高度可分为:分区供水和不分区供水。高层民用建筑设计防火规范GB5004595 (2005年版)(以下简称高规)7465条规定,“当消火栓栓口的静水压力大于100MPa时,应采取分区给水系统”。分区给水系统又包括:并联给水方式:

29、串联给水方式;减压阀给水方式。并联给水方式为:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高。2 消防水池的设置消防水池储存着火灾延续时间内消防灭火用水量,其设计直接关系着灭火的可靠性。高规732条规定:“只要符合市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量、市政给水管道为枝状或只有一条进水管(二类居住建筑除外)两个条件之一的高层建筑均应设置消防水池”。同时高规733条还规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求; 当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防

30、用水量不足部分之和的要求。,根据这两条规定,目前,消防水池设计的做法有如下三种形式:(1)当市政管网难以保证供水安全时,室内及室外消防用水量均储存在消防水池中;(2)当市政管网能保证室外消防用水量时,消防水池中只储存室内消防用水量;土方开挖及支撑施工原则,根据设计要求确定;采用盆式开挖,严格实行“分层分块、留土护壁、限时对称开挖支撑”原则先挖盆中土方,及时形成南北及东西向对撑,然后对称限时开挖盆边护壁土,施工混凝土支撑;尽量缩短整个土方与支撑工程的施工时间,分块(控制在200mz左右)浇筑底板垫层,尽早完成地下室底板工程。采取信息化施工, 以每层土方及支撑施工阶段围护墙的变形控制值为依据,以每

31、天和前期分阶段的监测数据作参考,调整制定本层及其以下各层土方与支撑施工的时间和措施,确保基坑及周边环境变形量控制在计划的范围内。4.2消防水箱的设置高规7_4_7条规定,“采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱;高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于18m3,二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m,二类居住建筑不应小于6m ;高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力,当不能满足时,应设增压设施”。此条规定在技术层面上解决了高层建筑火灾初期灭火用水量、水压的问题,但在实际执行中,设置高位消防水箱常遇到两大问题:(1)建筑立面受影响,建筑专业不愿意做;(2)设置了高位消防水箱

32、后,往往仍需要另设消防增压泵以满足建筑物最不利点消火栓静水压力,增加了设备投资费用和管理难度。针对这种情况,很多高层建筑,特别是50m以下的二类高层建筑,消防设计中采用了在消防泵房内增加一组小流量的稳压水泵,代替高位消防水箱为消防系统提供一常备压力,在保障建筑的整体消防用水的同时省去了设置高位消防水箱带来的麻烦。但是,设置稳压水泵代替高位消防水箱维持管网的水量和水压的做法,在实际应用中存在一定的弊端。为了稳定管网水压,稳压水泵必须长期运转,运行费用不菲;其次,稳压水泵的运行需要电力方面的保障,一旦出现故障,整幢建筑的消防供水将出现严重故障,而设置高位消防水箱时,即使消防增压泵出现故障,最多只是

33、顶部两层水压受到影响,安全性上要高很多。综合以上因素,笔者以为,对于高层建筑,消防设计时应以安全性和经济性为首要原则,故在高层建筑的顶部均应设置高位消防水箱,在水箱高度不能满足最不利点消火栓静水压力情况下,建议采用增加气压水罐配合稳压泵维持管网的水压,但是一定要采取稳妥的安全措施,保证稳压水泵的正常运行。消防水箱对扑救初期火灾起着很重要的作用,水箱应设置在建筑物一定的高度位置,采用重力流向管网供水,经常保持消防给水管网中有一定的压力。重要建筑和高度超过50m的高层建筑,宜设置两个水箱(并联),以备检修或清时仍能保证火灾初期消防用水。消防水箱设置在低层和多层建筑的最高部位;建筑高度不超过100m

34、的高层建筑,水箱高度保证建筑物最不利消火栓静水压力不小于0.07MPa。消防水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求,且应储存10min的室内消防用水量,以供扑救初期火灾之用。水箱的设置高度根据“当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静压力不应低于0.07MPa”的规定,查标准图集,选择装配式钢板给水箱,图集号92SS177,参数:公称容积8有效容积7.4。箱体尺寸。4.3消防管道控制阀门的设置高规744条规定,“室内消防给水管道应用阀门分成若干独立段,阀门的布置,应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根,当竖管超过4根时,可关闭不相邻的两根,阀门应有明显的启闭标志”。

35、为了美观,高层建筑中的管道通常采用暗敷方式,消防给水管道普遍敷设在管道井、吊项内,相应的控制阀门也在管道井或吊顶内。国内很多高层建筑的消防给水管道均按照高规要求设置了带有明显启闭标志的普通控制阀门,但试水时有些管道往往不能正常出水,经检查是阀门检修完毕后没有打开,消防控制中心也发现不了问题,原因是普通阀门,虽然有明显的启闭标志,但由于在管道井或吊顶内,人眼难以直接观测,消防中心也无反馈信息,这种情况如果出现在火灾事故中,将是非常危险的。针对这种情况,一方面应该加强对系统的维护保养,对阀门开关的日常检查,另一方面是考虑将阀门的启闭信息反馈到消防控制中心,便于监测。消防水箱应贮存10min的室内消

36、防用水量,设置高位水箱,设置水泵接合器,消防水池。4.4建筑室内消防给水系统供水方式高层民用建筑的火灾扑救应立足于自救,且以室内消防给水系统为主,应保证室内消防给水管网有满足消防需要的流量和水压,并应始终处于描战状态。故周密地地考虑高层民用建筑的室内消防给水系统供水方式十分重要,以便及时和有效地供应灭火用水。消防安全一直是建筑物的基本要求。消防安全有开始从指令性的基础,然后提高性能的基础。消防给水系统按压力分类有:低压消防给水系统、高压消防给水系统、临时高压消防给水系统、准常高压给水系统。1 低压消防给水系统低压消防给水系统指管嘲内平时水压较低(但不小于0 10MPa),灭火时要求的水压由消防

37、车或其它方式加压达到压力和流量的要求。仪适用于室外消防给水系统、一些火灾危险性较小和建筑面积较小的建筑。在高层民用建筑中,仅用于室外消防给水系统。2 高压消防给水系统按高层民粥建筑设计防火规范,高压给水系统指管网内经常保持满足灭火时所需的压力和流量,扑救火灾时,不需启动消防水泵加压而直接使用灭火设备进行灭火。市政供水压力过低,不能满足要求,则需没置满足高度要求且有足够水量的天面水池,才能够满足不需启动消防水泵的要求,但天面水池对建筑物承载力的要求较高,既不经济又不现实。3 临时高压消防给水系统按离层民用建筑设计防火规范,临时高压给水系统指管Ij64内最不利点周围平时水压和流量不满足灭火的需要,

38、在水泵房内设有消防水泵,在火灾时启动消防水泵,使管网内的压力和流量达到灭火时的要求。其启动过程为:当发生火灾时,首先由建筑物最高部位的消防水箱(或增压设施)提供消防用水量,同时,通过启泵按钮、水流指示器、报警阀等设备发出信号到控制器,由控制器或水泵房值班人员启动消防水泵,以满足消防用水的水量和压力要求。高位消防水箱应满足室内最不利点灭火设备(消火栓、自动喷水灭火系统喷头、水幕喷头等)的水压和水量要求,如不能满足,应设气压给水、稳压泵等增压设施。增压设施的目的主要是在火灾初起时,消防水泵启动前,满足消火栓和自动喷水灭火系统的水压要求。对增压水泵,其出水量应满足一个消火栓用水量或一个自动喷水灭火系

39、统喷头的用水量。对气压给水设备的气压水罐,其调节水容量应满足火泵启动到正常运转时的用水量。对消火栓系统,为两支水枪的用水量,即2 5 30=300L,对自动喷水给水系统,为5个喷头30S的用水量,即5 1 30=150I 。对于设有满足高度要求的高位水箱,没有设置增压设施的临时高压给水系统,由于高位水箱的设置高度只须保证最不利点消火栓静水压力(不超过100米时为007MPa,超过100米时为0 15MPa)及最不利点喷头压力005MPa,高位水箱的压力不能满足最不利点灭火设备的要求。最不利点处发生火灾时,灭火设备的压力不够,如消防泵未及时启动,可能导致火灾蔓延。对于设有增压设施的J临时高压给水

40、系统,平时,增压设施运行可以保证管网压力和流量。从平时到火灾发生及火灾被扑灭,最不利点设备的流量和压力均能满足灭火的要求。平时及火灾初起消防水泵启动之前,其流量和压力由增压设施提供,消防水泵启动后,其流量和压力由消防水泵提供。由于低压给水系统不能满足高层民用建筑的自救灭火要求,而高压给水系统很不经济且不现实,高层民用建筑的供水方式应该选择带有增压设施的临时高压给水系统和准常压给水系统,以保证灭火设备随时都有足够的水量和水压。4.5室内消火栓给水系统由于高层建筑的火灾蔓延快,疏散困难,扑救难度大,火灾隐患多。高层建筑的防火必须遵循“预防为主,防消结合”的方针,立足自防自救,合理设计消防给水系统。

41、而要合理设计消防给水系统,必须先确定建筑物的类别和消防用水量。消防用水量是高层建筑防火设计中的一个重要环节,水泵参数的确定、管径的计算、地下消防贮水池容积都是以它为基础计算的。消火栓给水系统是消防给水系统中的一种,是建筑物中最基本的灭火设置,供水方式分为高压消火栓给水系统和临时高压消火栓给水系统,其中最常用的为后者。在消火栓栓口的静水压力超过1OMPa时,应采取分区给水系统。当消火栓栓口出水压力大于O5MPa时,则设置减压孔板等减压装置。为了防止水泵在零流量或火灾初期用水量较少时发生管网超压事故,消防给水在设计时应采取防超压措施。如采用特性曲线较平滑的消防专用水泵,设置安全阀或其它泄压装置等。

42、消火栓的设置数量、位置应符合规范。不应在封闭楼梯问、防烟楼梯间内设置消火栓保护其他部位。因防火门具有自行关闭的功能,消防水龙带穿越防火门救火时,防火门关闭不严,烟气进入楼梯问,使人们不能安全疏散。4.5.1 室内消火栓给水系统设计由于本建筑高度未超过50m,采用不分区消火栓给水系统。其优点是系统简单;直接通过消防水泵上层送水灭火。每层均应设置室内消火栓,消防电梯前室应设消火栓,屋顶水箱间内设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。整个室内消火栓采用同一型号、规格,消火栓直径采用65mm,水枪喷嘴口径不应小于19mm,水带长度不应超过25m,消火栓栓口距地面高度为1.1m。栓口出水方向宜向下或与设

43、置消火栓的墙面相垂直。本建筑物内各层均设消火栓进行保护。其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达,灭火水枪的充实水柱为12m。按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火栓前设减压装置”。本建筑中采用采用减压稳压消火栓。在本建筑物顶层设有高位消防水箱,有效容积不小于18m3,材质为镀锌钢板,安装高度满足最高处最不利点消火栓处的静水压7m水柱的要求。系统设消火栓给水加压泵2台(其中1台备用),消防泵型号选用XA40/26A的卧式单级单吸离心泵两台,一用一备。消火栓供水流量10

44、.7L/s,本建筑发生火灾时能保证同时供应2股水柱,并能保证任何部位发生火灾时,同层都有每股流量不小于5L/s、充实水柱不小于12m的两股水柱同时达到。火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供应。火灾10min后的消防用水量由地下室消防泵供应。消火栓的保护半径为33m,为了保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位,在每层设置4个消火栓,当相邻一个消火栓受到火灾威胁而不能使用时,该栓和不能使用的消火栓协同仍能保护任何部位。消防给水系统按消防给水系统的给水方式不同可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。目前,在我国100米以下的高层建筑中自动喷水灭火系统主要应用于消防要求高、火灾危险性大的场所

45、;100米以上的高层由于火灾隐患多,火灾蔓延快,人员疏散、火灾扑救难度大,需要设置自动喷水灭火系统;100米以下的建筑主要以消火栓给水系统为主。本设计的建筑是16层的高层,高度低于50米, 根据规范建筑高度不超过50米的高层建筑,一旦发生火灾消防车从室外消火栓或消防水池,通过水泵接合器向室内管道送水仍然可以加强室内的管网供水能力,协助救火。故本设计地上选用消火栓给水系统,地下车库采用自动喷水系统。采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱,本建筑为二类建筑,则高位消防水箱的消防储水量不应小于6m3。4.5.2 设计原则根据高规7.4.6规定,除无可燃物的设备层外,高层建筑和裙房的各层均应设室内消

46、火栓,并应符合下列规定:(1)消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点,消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。(2)消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。(3)消火栓的间距应由计算确定,且高层建筑不应大于30m,裙房不应大于50m。(4)消火栓栓口离地面高度宜为1.10m,栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。(5)消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火栓处应设减压装置。(6)消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm,水带长度不应超过25m,水枪喷嘴口径不应小于19mm。(7)临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施。(8)消防电梯间前室应设消火栓。(9)高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。根据以上原则选择设计方案方案一:设水箱的消火栓给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时(或是由生活泵向水箱补水)采用。由水箱贮存10min的消防水量,灭火时又水箱供水。方案二:设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的

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