建筑给排水 课件 第9章 高层建筑给水排水工程

第9章高层建筑给水排水工程

主要内容9.1高层建筑给水系统9.2高层建筑消防给水

9.3高层建筑排水返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材第9章高层建筑给水排水工程

主要内容

在我国建筑给水排水工程设计中，高、低（多）层建筑的界线是根据建筑消防要求划分的，由于目前我国登高消防车的工作高度约

24m，大多数城市通用的普通消防车，直接从室外消防管道或消防水池抽水，扑救火灾的最大高度也约为

24m，故以

24m作为高层建筑的起始高度，即建筑高度（以室外设计地面至檐口或屋面结构面层高度计）超过

24m的公共建筑或工业建筑均为高层建筑。

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主要内容

而住宅建筑由于每个单元的防火分区面积不大，有较好的防火分隔，火灾发生时火势蔓延扩大受到一定的限制，危害性较小，同时它在高层建筑中所占的比例较大，防火标准的提高，将影响工程总投资的较大增长，因此高层住宅的起始线与公共建筑略有区别，以10层及10层以上的住宅（包括首层设置商业服务网点的住宅）为高层建筑。高层建筑层多楼高，每栋建筑的面积大，使用功能多，在建筑内工作、生活的人数多，由于其远离地面，要求提供有较完善的保障设施和卫生、舒适、安全的生活条件。因此其中的管线多、设备多、管径大、标准高，各种设备在安装布置中的矛盾也多，为此一般在建筑中设有设备层。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1高层建筑给水系统主要内容9.1.1高层建筑给水系统的特点9.1.2高层建筑给水系统的给水方式9.1.3高层建筑给水系统的水力计算

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主要内容

由于高层建筑的高度高、层数多、供水压力需求大，不能靠城市供水管网直接供水。因此，高层建筑的供水和消防供水都必须自设供水系统。为了克服因高层建筑的上下高差大而造成的下层用水设备上的水压过高，使得用水时出水流速过高，产生噪声和水花喷溅，而上层还会形成压力不足甚至出现负压抽吸的现象，直接影响高层供水的安全可靠性的弊病。因此，在高层建筑中常常采用竖向分区的供水方式，以减小各供水区内的水压差。

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主要内容

高层建筑的竖向分区供水，是在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区，分别组成各自的供水系统。确定分区范围时应充分利用室外给水管网的水压，以节省能量，并要结合其它建筑设备工程的情况综合考虑，尽量将给水分区的设备层与其它相关工程所需设备层共同设置，以节省土建费用，同时使各区最低卫生器具或用水设备配水装置的零件不至由于静水压力过大而损坏漏水。

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每区的高度应依每区最低处用水设备允许的静水压力而定，一般：住宅、旅馆、医院的静水压力宜为0.30～0.35MPa，办公楼因卫生器具数量较以上建筑少，且使用不频繁，故卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.35~0.45MPa。每区最的静水压力不得大于0.6MPa。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.2高层建筑给水系统的给水方式

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高层建筑给水系统可分为：生活给水系统（供饮用和沐浴）、中水系统（洗涤和沐浴废水经处理、消毒后供冲洗厕所）、生产给水系统、消防给水系统（消火栓、自动喷淋、气体消防）、锅炉房给水系统等。高层建筑的给水方式可分为：重力给水方式和压力给水方式。

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1.

重力给水方式

最高处设高位水箱，水经水泵（站）提升送于水箱，再靠重力流向给水管网进行配水。一般在建筑的底层设水泵和储水池，储水池用以调节水量，兼作消防水源。在贮存消防水量时，为避免有死水区要注意水流使池水总在更新，并要保证消防水量。

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主要内容1）串联给水方式

如图9-1所示，将整幢高层建筑分为若干个供水区域，各区域分设有水箱和水泵，低区的水箱兼作上区的水源，高区水箱通过水泵从下一级区域水箱中取水，依次类推逐级取水。其优点是：无需设置高压水泵和高压管线；水泵可保持在高效区工作，能耗较少；管道布置简捷，较省管材。缺点是：每区都需要设水泵、水箱，占用建筑面积较大，供水可靠性受下区设备制约；各区水箱水泵分散设置，维修、管理不便且需防震防噪声；水箱容积较大，将增加结构的荷载负担和造价投资。

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（2）并联给水方式

这种给水方式是将各区升压设备集中设在底层或地下设备层，各区升压设备从储水池分别向各供水区的高位水箱供水，再由各区的水箱向本区的管网供水。如图9-2、9-3、9-4所示，分别为采用水泵、水箱；变频调速水泵气压给水设备升压供水的并列供水方式。其优点是：它比串联重力给水方式的动力消耗较小；各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；各区升压设备集中设置，便于维修、管理。水泵、水箱并列供水系统中，各区水箱容积小，占地少。气压给水设备和变频调速泵并列供水系统中，无需水箱，节省了占地面积。并列式分区的缺点是：上区供水泵扬程较大，总压水线长。有气压给水设备升压给水时，调节容量小，耗电量较大，分区多时，高区压力罐承受压力大，使用钢材较多，费用高。由变频调速泵升压供水时，设备费用较高，维修较复杂，占用建筑面积仍然较大。

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（3）减压给水方式

如图9-5、图9-6所示，由设在底层泵房内的高扬程水泵，直接将水提升至屋顶水箱，再通过各区减压装置如减压水箱、减压阀等，依次逐级向下一区的高位水箱供水，形成减压水箱串联给水系统。其共同的优点是：省水泵（一般设工作泵和备用泵各一台），占地少，且集中设置便于维修、管理；管线布置简单，投资较省。

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共同的缺点是：各区用水均需提升至屋顶水箱，水箱容积大，增加了结构负荷，对建筑结构和抗震不利，而且起传输作用的管道的管径也必将加大，水泵向高位水箱供水，然后逐渐减压供水，增加了中、低压区的能耗，提高了运行成本；而且不能保证供水的安全可靠，若上位任一区管道和水泵或屋顶水箱等设备故障都将影响下面各区的供水。

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采用减压水箱供水方式时，由于各区水箱仅起减压作用，容积小，占地少，对结构影响小。但其液位控制阀启闭频繁，容易损环.为延长减压水箱浮球阀启闭间隔时间，常采用以下措施，见图9-7所示，在减压水箱内设置一个水箱B，将浮球阀A的浮球A1置于B内，当减压水箱水位低于浮球D时，C阀开启放空B内存水后，A才再次开启。但若建筑高度较高，低区减压水箱液位控制装置承压过大，较易损环。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.2高层建筑给水系统的给水方式

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采用减压法供水方式时，可省去减压水箱，进一步缩小了占地面积，可使建筑面积充分发挥经济效益，同时也可避免由于管理不善等原因可能引起的水箱二次污染现象。减压法有弹簧式(如图3-12)和比例式（如图3-13）之分，比例式减压阀，该阀构造简单、体积小，可垂直和水平安装，由于活塞后端受水面为前端受水面的整数倍，所以阀门关闭时，阀前后的压力比是定值，减压值不需要人工调节。当阀后用水时，管内水压作用在活塞前端，推动活塞后移，减压阀开启通水。当阀后停止用水时，活塞前移，阀门关闭。因通水时阀后压力是随流量增大而相应减小的，故需按该阀的流量－压力曲线选用其规格、型号。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.2高层建筑给水系统的给水方式

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如图9-7所示，延长浮球阀启闭时间的措施A-浮球阀;B-小水箱;C-阀;D-浮球

（4）室外高、低压给水管网直接供水

当建筑周围为有市政高、低压给水网络时，可利用外网压力由室外高、低压给水管网分别向建筑内高、低区给水系统给水，如图9-8所示。其优点是：各幢建筑不需设置升压、贮水设备，节省了设备投资和管理费用，但这种分区形式只有在室外有市政高、低压给水管网时，才有条件采用。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.2高层建筑给水系统的给水方式

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2.

压力供水方式

1）气压给水方式。用设在底层的气压罐代替高位水箱，可节省楼层面积、减轻荷载、利于抗震，但压力变化幅度较大、能耗大、造价高。气压给水方式如图9-4所示。

2）变频调速水泵直接给水方式。各供水区域自己选用水泵自行供水，采用自动控制变频调速水泵以适应水量和扬程的变化。如图9-3。其优点是使水泵在高区运行，节电；缺点是投资较大。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.3高层建筑给水系统的水力计算

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高层建筑给水系统水力计算的目的，方法步骤与低层建筑给水系统水力计算基本相同，可参见有关章节的内容。由于我国目前尚无高层建筑专用的设计秒流量公式，所以各类高层建筑给水管道的设计秒流量，仍可按建筑物性质进行计算，对经常举行大会或招待大型旅游团体的宾馆、饭店，饮用水情况直接受到会议安排和旅游活动的影响，与一般宾馆、饭店分散用水的规律不同，有时用水量较为集中。若仍采用适用于分散用水规律的设计秒流量公式计算管道流量，所定管径往往偏小不能满足峰时用水的要求，为适应该类建筑的用水规律，满足峰时集中用水需求量大的供水要求，上述建筑宜采用另一公式来计算给水管道的秒流量。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.1.3高层建筑给水系统的水力计算

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对设计成环状的给水管网，进行水力计算时，应以最不利情况考虑，断开某管段，以单项供水的枝状管网计算。由于高层建筑对给水系统防噪声、水锤及水龙头出水量的稳定等要求较为严格，因此设计计算时，管道流速宜比低层建筑取得小些，一般干管、立管宜为1m/s左右，支管宜为0.6～0.8m/s。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2高层建筑消防给水主要内容9.2.1高层建筑消防给水系统的特点

9.2.2消防给水系统的水量与水压9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置

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由于高层建筑功能复杂、室内装修要求高、火源多，各类电器设备多，并且楼高风大、建筑内竖向通道多，人员、物资也不易疏散，由此可见，高层建筑一旦着火，会造成重大的人员伤亡和财产损失，后果是十分严重的。在这个方面国内外均有非常深刻的教训。因此对于高层建筑的消防必须十分重视，在高层建筑的消防给水设计时，必须切实贯彻“以防为主，防消结合”的消防工作方针，采取有效的技术措施，确保消防安全，满足消防“自救”的要求。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.1高层建筑消防给水系统的特点主要内容

目前，在我国登高消防车的工作高度约24m,消防云梯一般为30m~48m，普通消防车通过水泵接合器，向室内消防系统输水的供水高度约为50m，因此发生了火灾时，建筑的高层部分已无法依靠室外消防设施协助救火，所以高层建筑消防给水设计应立足“自救”，即立足于用室内消防设施来扑救火灾。这是高层建筑消防与低（多）层建筑消防的主要区别，也是高层建筑消防的核心。

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但高层建筑发生火灾时，为尽快灭火，减少损失，仍应充分利用和发挥室外消防设施的救火能力，采取“外救”、“自救”协同工作，以提高灭火效力。一般高度在24m以下的裙房在“外救”的能力范围内，应以“外救”为主；高度在24m~50m的部位，室外消防设施仍可通过水泵接合器升压送水，应立足“自救”并借助“外救”二者同时发挥作用；50m以上部位，已超过了室外消防设施的供水能力，则应完全依靠“自救”灭火。为确保高层建筑消防安全，满足“自救”的要求，高层建筑除了设置室外消防栓外，建筑内也必须设置消防系统并须设置独立的消防系统。

返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

消防给水从宏观上讲有两种体制，即高压给水系统和临时高压给水系统。高压消防给水系统是指给水系统管网在正常运行条件下就能满足生活、消防流量和水压要求。该系统简单，供水安全，有条件时应优先采用。临时高压给水系统是该系统在正常运行条件下不能满足最不利点消防流量和水压要求。有两种情况：一种是火灾时须启动消防水泵，使管网中水的压力、流量达到灭火要求。另一种是管网内压力由稳压泵或气压给水设备等装置来经常保持适用于消防的水压力，该在泵房内设消防水泵，火灾时需启动消防泵使管网压力满足消防流量和水压要求。后者为目前高层建筑中广泛采用的消防给水系统。临时高压给水系统需有可靠的电源，才能确保安全供水。高压消防给水系统适合于区域集中性的高层建筑，对于单独的高层建筑很少采用。

返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

高层建筑的消防系统有：消防栓消防系统、自动喷淋消防系统和气体消防系统。

1．消防栓的用水量高层建筑的消防用水量与建筑的类别、性质高度有关，根据GB50045-95 高层工业建筑给水量（表9-1）和中高层民用建筑消防栓给水系统用水量（表9-2）计算。如建筑中同时设有消防栓、自动喷洒、水幕及其它灭火设备时，应按同时起用的灭火设备用水量之和计算。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

高层建筑高度超过100m时，其储水量可适当增加。水箱的设置高度，应满足以下要求：最不利喷头处工作压力不低于0.05Mpa；建筑高度不超过100m，最不利点消火栓静水压不低于0.07Mpa；建筑高度超过100m，最不利点消火栓静水压不低于0.15MPa。否则，应在系统中设增压设备，以保证火灾初期消防水泵开启前，消防系统的水压要求。增压设备可采用稳压泵如图9-13所示，也可采用气压给水设备。

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消火栓给水系统和自动喷水灭火系统中增压泵、稳压泵的出水量可分别以每个消火栓的出水量5L／s和每个喷头的出水量不小于1L／s计。气压给水设备在系统中既可升压又可起到控制消防泵启动的作用，当救火放水时，气压水罐压力下降，压力传感器动作控制水泵启动，所以气压罐只需保证消防水泵启动前所需水量，一般火灾初期以2支水枪、5个喷头工作考虑，消防泵启动时间以30s计，故气压水罐容积宜为450L以上，若以上两个消防给水系统分别设置气压水罐，其容积则应按以上原则分别确定。

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当建筑物的高度≤100m时，消防栓喷放的充实水柱高应≥10m；当建筑物的高度>100m时，消防栓喷放的充实水柱高应≥13m；特殊要求应通过计算来确定。最高处消防栓的静水水压要求是：当建筑物的高度≤100m时，消防栓静水水压≥0.07Mpa；当建筑物的高度>100m时，消防栓静水水压≥0.15Mpa。当高位水箱所提供的水压满足不了以上要求时，应设增压设备。当建筑物的高度很高，使消火栓给水系统的最大静水水压≥0.8Mpa时，应采用分区供水系统，使每个消防区内的最大静水水压≤0.8Mpa。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

2.自动喷水灭火系统

超过100m以上的高层建筑，除了不宜用水灭火的部位和厕所外，均应设置自动喷水灭火系统。目前在我国，对于100m以下的高层建筑，主要用于消防要求较高、火灾危险性大的场合，如公共活动用房，走道、办公室和旅馆的客房，可燃物品仓库，高级住宅的居住用房，自动扶梯的底部和垃圾道的顶部，高层厂房、高层库房、图书馆、体育馆、大会堂、影剧院、旅馆、商场楼、展览楼、博物院、文物建筑等。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

自动喷水灭火系统是一种灭火、控火效率很高的灭火系统，特别是对于初期火灾最为有效，是当今世界上广泛采用的灭火系统，但其造价也非常的高。自动喷水灭火系统中管网压力不宜超过1.2MPa。当消火栓给水系统中，消火栓口处压力超过0.8MPa、自动喷水灭火系统中管网压力超过1.2Mpa时，会造成：返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

灭火时水枪、喷头出水量过大，高位水箱中的消防储水量会很快用完，不利于扑救初期火灾；消防管道易漏水，消防设备、附件易损坏；若管网中的压力过高，将造成报警阀损坏，影响系统的正常工作，而室内使用的水龙带一般工作压力不超过1MPa，当室内最低处消火栓口静压为0.8MPa时，为满足最不利消火栓所需压力，消防管道的工作压力已接近1MPa，若最低处消火栓口压力大于0.8MPa，消防水泵启动时可能造成水龙带损坏，使系统失去救火能力。同时管网压力过高，水枪水压过大，救火人员也不易把握，不利救火操作。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

消火栓给水系统虽然它的控火、灭火效果不如自动喷水灭火系统，但其系统简单，造价低，基于我国目前的经济条件，当前100m以下的高层建筑，以水为灭火剂的消防系统仍以消火栓给水系统为主，各类高层建筑中均需设置消火栓给水系统。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

一般高层建筑中需同时设置消火栓给水系统和自动喷水灭火系统时，应优先选用两类系统独立设置方式。若有困难，可合用消防水泵，在自动喷水灭火系统报警阀进水口前，将两类系统的管网分开设置，这是因为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的设计作用时间不同，前者为2～3h，后者为1h，一般火灾延续1h之后，后者可能随建筑的损坏而局部损环，或因火场燃烧面积扩大，开启喷头过多，其水量、水压均不再满足要求，灭火效率明显降低，因此，这时通常要关闭总报警阀，继续使用消火栓给水系统。若将消火栓给水管网连在报警阀出口管段，由于总报警阀阀门关闭，消火栓给水系统也不能发挥作用，将直接影响灭火效果。同时若消火栓给水管网漏水，还会产生误报警现象。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.2消防给水系统的水量与水压主要内容

消防栓给水系统和自动喷水灭火系统的水力计算方法同第五章所述。当建筑内同时设有消火栓给水系统和自动喷头灭火系统时，室内消防用水量应根据现行有关消防规范按同时适用的消防设备用水量之和计算。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容1.给水方式有分区、不分区两种给水方式。（1）不分区消防给水系统为单幢建筑采用同一消防给水系统供水

如图9-9所示，它属于临时高压消防给水系统，通常管网中的水压由高位水箱提供，压力不足时，可设增压设备。水箱中储有可供10min的消防用水量发生火灾时由水泵供水。该系统不作竖向分区，仅适于几何高差小于80m消防泵供水直达顶层高位水箱的建筑。

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（2）分区供水消防给水系统

当建筑的高度大，消火栓口压力大于0.8Mpa时，应采用分区消防给水方式，以保证每个消火栓口压力大于0.8Mpa。如图9-10、9-11所示，分别为串联分区消防给水方式和并联分区消防给水方式示意图。无论是分区或不分区的消防给水系统，若为高压消防给水系统均不需设置水箱，由室外高压管网直接供水。若为临时高压消防供水系统，为确保消防初期灭火用水，均需设高位水箱，其容积确定方法同第五章第一节所述。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容2.消防给水系统的布置为确保消防需要，建筑内每层均应设置消火栓，并确保其两支水枪的充实水柱能到达室内的任何部位。消火栓的保护半径为(m)，其中：为水龙带的长度(m)；0.9为水龙带弯曲的折合系数；为充实水柱的长度。消火栓的布置间距要以能覆盖到达室内的任何部位为原则，一般为1.4R。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容

在高级旅馆、重要办公楼、一类建筑的商业楼、展览馆、综合楼和消防高度超过100m的其它高层建筑内，均应增设消防卷盘，即自救式小口径消火栓设备，其栓口直径为25mm或32mm，佩带的小口径开关水枪喷嘴口径为6、8或9mm，橡胶水龙带内径19mm，长度20～40m.。胶带卷绕在可旋转的转盘上，可与普通消火栓设在组合式消防箱内，也可单独设置，如图9-12a、b所示。该设备操作方便，便于非专职消防人员在火灾初期时及时扑救火灾，以防火势蔓延，提高灭火成功率。因消防卷盘只在火灾初起时使用，故可按地面有一支水流到达的要求布置，其水量可不计入消防用水总量。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容

为了便于消防人员灭火，高层建筑消火栓给水系统中消火栓、水龙带、水枪的选用应与消防队通用的65mm口径水龙带和大口径水枪配套，故应选用口径65mm的消火栓，喷嘴直径不小于19mm的水枪。水龙带长不超过25m。分区供水的消防给水系统中，因各区消防管道自成系统，故在消防车供水压力范围内的各区，应分别设置水泵接合器；只有采用串联给水方式时，可在下区设水泵接合器，供全楼使用，如图9-10。因消防立管要转输水泵接合器中的水来补充室内的消防用水量，其管径不应小于100m。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容

当消火栓口处压力>0.5MPa时，应在消火栓处设减压装置，一般采用减压阀或减压孔板，用以减少消火栓前的剩余水压，使消防水量合理分配，系统均衡供水，有利于节水和消防人员把握水枪安全操作，也可避免高位水箱中的消防需水量在短时间里用完。各层消火栓处剩余压力可按（9-1）式计算。因消火栓处的剩余水压可由减压孔板所形成的水流阻力消耗，在已知消防管管径和计算剩余水压后，可直接查表9-3，选定减压孔板孔径，减压孔板一般用不锈钢等材料制作。当自动喷水灭火系中统中，喷头处压力偏高时，也可采用减压孔板减压，孔板应设置在直径不小于50mm的水平配水管上，或水流转弯处下游一侧的直管段上，与弯管的距离不应小于设置段直径的2倍。

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消火栓应设在明显易取处，如走廊、大厅、防火楼梯间、车间的出入口等。消防电梯前室也应设消火栓以利于消防人员救火打开通道和淋水降温。

冷库的消火栓应设在常温的走廊或楼梯间内。消火栓的布置间距应有计算确定。同一建筑内应采用同一规格的消火栓、水带和水枪。房顶上、顶层出口处或水箱间应设试验和检查用的消火栓，并有防冻措施。每个室内消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮，并应有保护措施。消火栓口的安装高度为1.1m，其出口向下或与设置消火栓的呈直角。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.2.3消防灭火系统的给水方式和布置主要内容

高层建筑的消火栓给水系统设置，并，确保每个消火栓得到双向供水一般引入管不应少于两条。但9层以下的通廊式住宅或7~9层的单元式住宅，若设置环状管网有困难时，允许消火栓给水系统呈枝状管网布置或采用一条引入管。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3高层建筑排水

主要内容9.3.1高层建筑排水系统

9.3.2高层建筑通气管系统9.3.3特殊单立管排水系统9.3.4高层建筑的管道敷设返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.1高层建筑排水系统

主要内容

高层建筑与多层建筑一所产生的生活污水按其性质可分为：冲厕污水和盥洗、洗涤污水。按排水体制来区分，这两种污水的排出可分为分流排水系统和合流排水系统。近年来由于水源日趋紧张，在一些缺水城市，规定建筑面积≥20000㎡的建筑或建筑群，需建立中水系统。这样，建筑排水就须要采用分流排水系统，即建筑中的冲厕粪便污水与盥洗、洗涤污水分流排放，将分流排放的盥洗、洗涤污水收集处理后再供冲厕和浇洒使用，以提高城市用水的利用率。高层建筑一般采用污水排出分流排水系统。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.2高层建筑通气管系统主要内容

由于高层建筑中卫生器具多、排水立管长，排水量大，且排水立管连接的横支管多，多根横管同时排水，由于水舌的影响和横干管起端产生的强烈冲击流使水跃高度增加，造成管道中的压力波动较大，导致水封破坏，室内环境污染。为防止水封破坏，高层建筑排水系统必须解决好通气问题，稳定管内气压，以保持系统运行的工况。这是高层建筑排水系统的重特点之一。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.2高层建筑通气管系统主要内容

通气管排水系统一般可分为：伸顶通气管的排水系统（高层建筑中一般不用）；特种接头的单立管排水系统（大多用于10层左右的建筑）；设专用通气管排水系统；设器具通气管排水系统；地下污水收集与提升排水系统等。设置专用通气管虽能较好的稳定排水管内气压，提高通水能力，但占用面积大，施工复杂，造价高。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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目前常用的几种新型的单立管排水系统有：苏维脱排水系统、旋流排水系统、芯型排水系统和UPVC螺旋排水系统等。他们的共同特点是在排水系统中安装特殊的配件，当水流通过时，可降低流速和减少或避免水舌的干扰，不设专用通气管，既可保持管内气流畅通，控制管内压力波动，提高排水能力，节省了管材也方便了施工。采用新型单立管系统，也是解决排水管道通气问题的有效途径。

1．苏维脱排水系统（SoventSystem）该系统是1961年由瑞士苏玛研究成功的，它有两个其特殊配件：

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1）气水混合器

如图9-13所示，它装设在立管和各楼层的横管连接处。它由上流入口、乙字弯、隔板、隔板上小孔、横支管流入口、混合室和排出口等组成。由于它的特殊构造，在气水混合器内，对着横支管流入口有一隔板，并有一个扩大了的空间空腔，乙字弯用来降低上游立管中的水流流速，当上游立管中的污水流经隔板处，可从、隔板上小孔吸入周围的空气与之混合，成为比重轻的水沫状的气水混合物，减慢其下降的速度，从而减小了抽吸力。横支管排出的污水受隔板阻挡，只能从隔板右侧向下排放，不会在立管中形成水舌，能使立管中保持气流畅通，气压稳定。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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2）气水分离器

如图9-14所示，它装设在立管底部的转弯处，由流入口，顶部通气口、由突块的空气分离室，跑气管和排出口组成。自立管下降的气水混合液，遇突块被溅散，并改变方向，冲击到突块对面的斜面上，从而分离出气体，分离的气体经跑管引入干管下游，使污水的体积变小，速度变慢，动能减小，从而使底部正压减小，管内气压稳定。苏维脱排水系统较好的改善了排水立管中的水流状况，使之气流通畅，解决了水封被破坏的问题。它可用于一般的高层住宅，具有节省材料和造价的特点。

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2．旋流排水系统又称塞克斯蒂阿系统（SextiaSystem）

该系统是1967年由法国勒格、理查和鲁夫共同研究成功的。它也有两个特殊配件：旋流接头和导流弯头。（1）旋流接头

如图9-15所示，它安装在立管与横支管的连接处，由底座、盖板组成，盖板上带有固定旋流叶片，底座支管和立管接口处，沿立管切线方向有导流板。横支管排来的污水，通过导流板从切线方向以旋流状态进入立管，立管下降水流经固定旋流叶片沿壁旋转下降，当水流下降一段距离后，旋流作用减弱，但流过下层旋流接头时，经旋流叶片导流，又可增加旋流作用，直至底部，使管中间形成气流畅通的空气芯，保证了立管中气流上下通畅，维持立管中气压平稳。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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（2）导流排水弯头

如图9-16所示，它安装在排水立管底部转弯处。它一个在弯头凸岸有一叶片当水流经过的45度弯头，当水流经过时，叶片迫使水流向凹岸形成附壁薄膜水流，使水流沿弯头下部流入干管，其作用是减缓水流的冲击，避免在拐弯处因能量转换而出现水跃而封闭气流，造成立管底部出现过大的正压。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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3．芯形排水体统又称高奇马排水系统

该系统是1973年由日本小岛德厚研究开发的，其配件为：（1）环流器

如图９-17所示，设置在立管和横管连接处。由上部立管插入内部的倒锥体和2～4个横向接口组成。横管排出的污水受内管阻挡反弹后，沿壁下降，立管中的污水经内管入环流器，经锥体时水流扩散，形成水气混合液，流速减慢，沿壁呈水膜状下降，使管中气流畅通。因环流器可与多根横支管连接，形成环形通路，进一步加强了立管与横管中的空气流通，从而减小了管内的压力波动。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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（2）角笛弯头

如图9-18所示，设置在立管底部转弯处。自立管下降的水流因过水断面扩大，流速变缓，夹杂在污水中的空气释放，且弯头曲率半径较大，加强了排水能力，可消除水跃和水塞现象，避免立管底部产生过大正压。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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4．UPVC螺旋系统

该系统是1990年由韩国开发研制的，由特殊配件偏心三通和内壁带有六条间距50mm呈三角形突起的螺旋线导流突起组成。如图9-19、9-20所示。偏心三通设置在立管与横管的连接处。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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由横管流入的污水经偏心三通从圆周切线方形进入立管，旋转下降，立管中的污水在螺旋线导流突起的引导下，在内管壁形成较为稳定而密实的水膜旋流，旋转下落使管中心保持气流通畅，减小了管道内的压力波动。同时由于立管旋流与横管切线进入的水流减小了互相撞击，还可降低排水噪声。以上新型单立管排水系统在我国高层建筑排水工程中已有应用，但目前尚不普遍，随着特殊配件的定型化、标准化及有关规范的制定和完善，新型单立管排水系统将得到进一步推广使用。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.3特殊单立管排水系统

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为确保管道畅通，防止污物在管道内沉积，排水管道连接时应尽量选用水力条件较好的斜三通、斜四通，立管与横管相连时应采用>90°的弯头。若受条件限制，排水立管偏置时，宜用乙字管或两个45°弯头相连。考虑到高层建筑的沉降宜适当增加出户管的坡度或采用图9-21所示的敷设方法，出户管与室外检查并不直接连接，管道敷设在地沟内，管底与地沟预留一定的下沉空间，以免建筑沉降引起管道倒坡现象。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.4高层建筑的管道敷设主要内容

高层建筑中由于管道、设备数量多，管线长，相互之间关系复杂，装饰标准要求高，因此管道敷设除应满足一般建筑的基本要求外，还应适应高层建筑的特点，便于施工和日后使用中的管理、维修。高层建筑中常将立管管道设于管井中，管井上下贯穿各层，要保证其面积管道的安装间距和检修时所需的空间。并要求管井中设有工作平台和有门通向各层走道。管井设置应便于立管以最简路径与各层用水设备连接处。对装修要求较高的建筑，有时立管也可装在用水设备附近，但要把其包装起来，并在其检查口、阀门等处设检修门。返回目录普通高等教育“十一五”国家级规划教材9.3.4高层建筑的管道敷设主要内容

高层建筑中各种立管普遍敷设在管井中，每层还分出支管，如图９-22a所示，管井的平面尺寸和管井中管道的排列，要满足安装、维修的要求。管井内每层要设置管道支承支架，以减轻低层管道的承重。在不影响装修和使用的管道井一