時間:2023-07-12 09:34:25
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一、 輕鋼結構住宅相比于傳統住宅,有其突出的優點
1.輕鋼結構配件制作工廠化和機械化程度高,商品 化程度高。
2.現場施工速度快,主要為干作業,有利于文明施工。
3.鋼結構建筑是環保型的可持續 發展產品。
4.自重輕,抗震性能好。
5.綜合經濟指標不高于鋼筋混凝土結構。
二、結構體系選型
1.冷彎薄壁型鋼體系
構件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構件,可單獨使用,也可組合使用,桿件間連接采用自攻螺釘。這種體系節點剛性不易保證,抗側能力較差,一般只用于1~2層住宅或別墅。
2.框架的選擇
現階段,在多層鋼結構房屋建筑中這種體系的應用相對較廣,在縱橫向位置都設置為鋼框架,門窗的設置有一定的靈活性存在,能夠對較大的開間進行提供,為用戶二次設計提供便利,與各種生活需求相滿足。鋼框架與樓蓋的組合作用進行考慮,在低多層住宅中應用時,通常能與抗側要求相滿足。由于現階段框架結構大多數為H型鋼,很難對弱軸方向柱梁連接的剛度進行保障,所以在設計施工時應進行合理操作。
3.框架支撐體系
對于加大風載或地震作用的區域,為了使體系的抗側剛度得到提升,對軸交支撐或偏交支撐提升的效果較好,該體系屬于多重抗側體系,而且可以將梁柱節點及柱腳節點設計成半剛接、膠接形式,存在簡單的施工構造,基礎對軸力進行承受,存在較小的提醒,因此被人們所廣泛接受。
4.框架剪力墻體系
在低多層住宅工程中,能夠對傳統的剪力墻體系進行應用,例如鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻。目前正在研發的一種較為理想的抗側結構則是空腔結構板,作為一種新型的輕質板材,運用黃紙制成的具有眾多等邊空腔結構的板狀基架,通過浸漬逐漸形成。該板材能夠與鋼框架實施可靠連接,從而產生新型剪力墻。
三、多層輕鋼結構的設計
在多層輕鋼結構房屋的設計中,主要結構體系一般有四種:冷彎薄壁型鋼體系、框架結構體系,框架支撐體系和框架剪力墻結構體系。由于框架結構體系可提供較大空間、門窗設置靈活、受力簡潔易形成縱橫框架,并且框架可與樓蓋組合共同抵抗水平荷載作用,因而,在多層輕鋼結構中得到廣泛應用。樓層可采用主次梁體系及壓型鋼板組合樓蓋。在組合樓蓋中,樓板與鋼梁間要設置抗剪連接件,以提高結構整體剛度和承載能力,抗剪連接件有抗剪栓釘、抗剪槽鋼和抗剪彎筋等,但常用抗剪栓釘,栓釘的大小和配置數量應根據規程計算確定,并要滿足相應的構造要求;為保證鋼板與混凝土結合面上能可靠傳遞梁內的縱向剪力,對無痕開口式壓型鋼板,根據計算設置剪力鋼筋并要滿足相應的構造要求。
四、設計及施工中易出現的問題
1.設計中的問題
多層輕鋼結構的應用還處在起步階段,相關技術規范、規程還在完善之中,設計、構造和施工仍存在著有待解決的問題,如多層輕鋼結構承重結構體系、施工和安裝技術、新型維護結構體系、承重與維護結構的連接方法和相互作用等方面的設計問題都在研究之中,其中在設計桿件節點和組合樓蓋方面的出現的問題較普遍。
(1)支座的計算簡圖。通常對于框架結構的支座設計應為固端連接,在實際工程中,鋼筋混凝土很容易有固端連接出現,而對于一般的鋼結構則不太確定,由于腐蝕鋼材的現象無法避免,在地基內對鋼柱實施錨入的難度較大,一般采用錨栓將鋼柱與高出地面的混凝土基礎上進行連接,該處理方法很難達到固端連接的作用。由于在施工過程中,錨栓安裝存在誤差、混凝土澆筑及養護不當以及基礎存在的不均勻沉降等都會導致柱基節點的固結無法實現。
(2)設計壓型鋼板和混凝土組合樓蓋。與施工規程要求相結合,在組合樓蓋中,在對痕、加勁肋或沖孔的壓型鋼板進行運用時,可無需對剪力連接鋼筋進行設置,通過這些刻痕,疊合面上的縱向剪力會進行傳遞,但在施工過程中由于鋼板具有不透水性及防腐層,使得接觸面的結合作用得到大大削弱,而該位置的混凝土由于局部存在的高水灰比會使得強度出現下降。其次,與組合樓板的優點之一相結合,可以在施工中對壓型鋼板進行運用,使其發揮永久模板的作用。因此,壓型鋼板的運用總是采用模板,達到一材兩用的效果。
2.施工易出現的問題及處理方法
(1)構件節點的施工,包括框架柱、主梁與連續次梁節點施工。根據設計意圖,這些節點為剛性連接,如果設計時選用了焊接與高強螺栓連接的過渡間接連接節點,焊縫可在工廠進行,工地只進行螺栓連接,連接質量得到了保證。多層輕鋼結構跨度不是很大(一般69米),出于經濟的考慮往往采用直接焊接,即組合工字梁上下翼緣直接焊在H型鋼或組合工字主梁上,腹板采用過渡板配以安裝螺栓孔,由于下料誤差、放線偏差等原因被焊母材間隙過大,冀緣焊縫質量很難得到保證,出現堆焊、虛焊、夾渣等焊接缺陷,致使次節點形不成剛接,嚴重影響結構的安全可靠,為此,要嚴格施工管理,保證各構件準確就位
(2)抗剪栓釘的施工。栓釘的施工應按“栓焊施工技術規定”來實施,正確選擇焊接電流和焊接時間,調整栓釘伸出瓷環長度和栓釘的提升高度等,經嚴格檢驗后,可保證栓釘的焊接質量。如果操作上產生偏差一般會出現未焊透壓型鋼板或焊穿壓型鋼板使孔直徑大于擠出的焊腳等焊接問題,這些問題都影響了栓釘、壓型鋼板和鋼梁三者的有效熔合。應合理選擇焊接參數,嚴格按操作規程施工,經試驗、檢驗合格后再進行施焊。
一旦這些問題出現,應運用補救措施進行解決。應打掉未焊接的栓釘重新施焊電流,提升焊釘高度,確保施焊面應處于光潔平整狀態。但存在凹坑時,應采用手工焊的方式進行填平。應在核定的時間對完成施焊,與壓型鋼板焊穿,使得構成的孔直徑應超過擠出焊腳的焊接問題出現,其原因是由于電流過大、焊接時間過長導致在擠壓鋼板的焊釘之前會有較大的熔孔出現,一旦有該情況發生,會影響到組合板端部的錨栓,鋼板的清微滑移會在后期施工及使用中產生不利影響,應通過仔細檢查,當有上述問題出現時及時進行處理。通過在鋼梁或壓型鋼板之間進行補焊的方式進行操作。
五、結語
在我國房屋建筑中,輕型結構處于快速發展階段,在多層房屋中的應用相對較多,應通過研究、分析及經驗總結,促使建筑和結構設計、制作及安裝等技術都會有出現顯著發展,使得我國輕鋼結構技術與國際發展水平相接近。
社會經濟正在不斷的、快速的發展,然而隨著經濟和人口的增長,地球的使用面積卻越來越局限。目前的城市里大多都是高林聳入的高層建筑,雖然在很大程度上解決了人類的居住問題,但也隨之帶來了安全隱患。如今,人們的、居住的條件已經得到了很大的改善,不僅僅只是為了生活而生活,而更多的是要求精致和品位。無論是工作還是居住,其堆放的可燃物都是比較多的,這也就造成了人們安居樂業的安全隱患的產生。更何況工作、生活的場所幾乎都是多層結構的建筑,在逃生這一塊看來,還是有著諸多不便的。但人們似乎并沒有將這個問題嚴肅來看待,只是把火災的重要責任全部都拋給了建筑單體本身所具有的消防設施,以及消防部門的撲救,也就是說,在保護自己安全的這一點上,人們似乎沒有太重的意識,而是過分依賴他人。多層建筑的消防應該著重體現在建筑的設計上,而不只是簡單的做樣子。對于疏散人群的樓梯、消火栓以及穩壓、自動噴淋等等這些消防工具,都需要專業的設計人員進行考慮設計,因為他們對于建筑物消防設施的設計是直接影響到建筑物的防火以及救火效果的。
一、我國多層建筑消防系統的現狀
在我國的大中小城市以及周圍鄉鎮中,多層建筑是被廣泛運用的,而學校、醫院、商場、娛樂場所等等幾乎全都是多層的建筑物,而其室內的消防系統基本上都是消火栓這種非常老式的消防模式。雖然在我國新修改的《建筑設計防火規范》中,已經增加了對自動噴淋滅火系統的設置范圍,而比較重要的公共場所也已經在消防部門的嚴厲控制下改革為自動噴水滅火系統,但以設置室內消火栓為消防模式的多層建筑物仍然占據著很大的比例。
二、我國多層建筑消防系統的問題
在過去,已經發生了的眾多的火災事故中,有相當多的多層建筑室內的消火栓系統在控制火災前段時間的作用都是微乎其微的,由此可以看出,室內的消火栓使用的效率并不高,這是因為消防人員一般都會采用將消防車水龍帶直接接到室內進行使用,又或者是利用消防車在室外直接朝著火的部位進行噴灑,所以一般來說,室內的消火栓設置的意義幾乎是無法體現出來的。造成這種現象的原因主要有:現如今,全民的消防意識普遍都不夠高,滅火的技能以及基本的滅火器材操作知識十分的缺乏。在現實中,發生火災的時候,人們基本上都不可能有效的使用室內消火栓系統來進行滅火。所以,室內的消火栓系統最終還是需要經過嚴格訓練的專業人員或者是消防隊員來進行操作使用;經過實踐的調查顯示,很多的多層建筑室內的消火栓大多數都得不到良好的維護保養,從表面上就可以看出不是閥門銹蝕到已經不能開啟,就是水帶或水槍已經缺失,從而導致了在關鍵
的時候根本無法使用。可以說,這都是因為人們的安全意識不夠高,一旦火災真的發生了,消火栓將會是消防人員到來之前唯一可以進行自救的工具,對它的破壞,其實就是對自己生命的不在乎;從安全的角度上來講,在能夠利用外來的水源進行滅火活動的時候,而多層的建筑物高度又不是太高的時候,尤其是在沒有人員被困在火場的情況下,消防隊員是完全沒有必要冒險進入多層建筑室內取用消火栓來進行滅火活動的。除此之外,隨著經濟的發展,住宅、辦公、娛樂消費等等公共場所的裝修標準,也是在大幅度上升的,其實這樣一來建筑的火災隱患也大大的增加了。在多層建筑的室內設消火栓系統,其主要的目的就是為了能夠控制初期10 分種以內的火災。然而,反應速度相對比較滯后的室內消火栓系統,卻又非常容易耽誤火災初期極為寶貴的撲救時間,從而造成火勢蔓延的大火。
三、如何有效的加強多層建筑消防系統
(一)加強人的安全意識
關于這一點必須大力的宣傳,使人們在頭腦中形成一種安全意識。比如說,怎樣在火災發生后逃生;怎樣安全的使用火、安全的使用電等等??梢灾谱鞒晌淖謭D片張貼在人們居住附近的公告欄,也可以與電視系,在電視節目上頻繁的播出,目的就是務必要使每一個人都清楚的知道怎么做才會安全的,甚至消防設施應該怎樣用也是每一個人都應該知道的。
(二)設置滅火系統
The Design of Water Supply for Fire System of Residential Quarters
方
案
一 方
案
二 高位
水箱間
數量 高層建筑
(每間按45m2計算) 6 1 多層建筑
(每間按20m2計算) 20 0 高位
水箱
數量 高層建筑
中圖分類號:TU998文獻標識碼: A
引言
隨著我國城市化建設飛躍式的發展,不論是大城市,還是小城市,各式各樣的建筑如雨后春筍一般,一座座就矗立在了我們廣闊的土地上。消火栓系統作為最基礎的滅火系統,它是否可以有效的、及時的撲滅火災,嚴重影響著人民的人身安全及居住建筑和公共建筑財產安全問題。各種建筑的消防設計更是建筑體系中一項重要的任務。
一、消火栓給水系統分類及組成
消火栓給水系統分為室內消火栓系統及室外消火栓系統兩大類。根據系統壓力來源不同又分為常高壓系統、臨時高壓系統。水壓和流量在任何時間和地點均能滿足滅火時所需壓力和流量,系統中不需設置加壓設備的消防給水系統為常高壓系統。系統內最不利點周圍的平時水壓和水量不能滿足消防時所需要求,火災時需起動消防水泵,才能保證系統流量和壓力對消防時的要求的為臨時高壓系統。室外消火栓系統通常為常高壓系統(也有例外的情況,需根據建筑情況具體分析),室內消火栓系統通常多為臨時高壓系統。
室內消火栓臨時高壓系統由市政水源、消防水池、消防泵房、消火栓增壓泵、消火栓橫向及豎向環管、消火栓及消防高位水箱等幾大部分組成。
二、消火栓給水系統的形式
消火栓給水系統的確定不光要考慮安全、經濟兩方面的因素,還要結合建筑物的形式、高度、體積、可燃物多少以及撲救火災的實際操作情況來確定消火栓給水系統的方式。
1、消火栓系統由市政供水管網直接供水方式
當市政的給水管網在任何時候都能夠保證室內最不利點消火栓系統所需要的設計水量、設計水壓和滅火設施的要求時,系統可采用市政管網直接供給建筑內部消火栓。其適用范圍如下:
1.1 建筑高度不太高,建筑體積不太大,如:單層廠房、單層倉庫、地下及半地下建筑等。
1.2 城市具備壓力較高的專供消防系統的管網或在市政較高壓力范圍內的市政供水設施。
2、設消防增壓泵供水的消火栓系統
在實際工程中,我們經常會遇到室外的消防給水管網的水壓和流量不能夠滿足室內消火栓系統的消防水壓和流量要求的情況。此時,需要增設消防增壓泵并更具實際情況配以適當體積的消防水池、高位水箱、消防增壓設備等。
三、消火栓系統設計中常見的問題分析
1、室內消火栓的設置
根據GB50016-2006建筑設計防火規范第8.4.3.3條規定可知,室內消火栓應設置在位置明顯且易于操作的部位。而樓梯間作為明顯易操作的部位是否可以設置,筆者認為,防煙樓梯間一般不可以設置消火栓用于防煙樓梯間外的滅火。理由如下:當防護場所發生火災時,防煙樓梯間內的消防水龍帶需穿過防火門抵達防護場所進行滅火,此時,由于水龍帶的阻隔防火門將無法正常關閉,慢慢的防煙樓梯間將充滿煙氣,影響其安全可靠性。故防護區域內的消火栓應該設置在防護區內,不可設置在防煙樓梯間內,破壞防火門的關閉,影響防煙樓梯間的正常使用。
2、消防電梯前室的消火栓是否計入總數
消防電梯前室是消防隊員從消防電梯進入火場的重要通道,為方便消防隊員能夠利用消火栓迅速開辟進入火場的通道,設計時必須在消防電梯前室設置消火栓,但是此消火栓是否計入總數,一直是爭論的焦點。其爭論點主要是消防水龍帶破壞消防電梯前室防火門的密閉性是否可行。在實際滅火時,通常消防隊員會乘坐消防電梯抵達著火層,利用消防電梯前室內的消火栓驅趕煙霧,用消防水進行電梯內降溫,然后攜帶消防水帶找到著火地點,進行滅火。從整個實戰經驗來看,消防人員采用的消防電梯前室內的水帶破壞樓梯間的防煙性能是被認可的。但是根據GB50016-2006建筑設計防火規范第8.4.3.2條的條文解釋可以看到,消防電梯間前室的消火栓與室內其他的消火栓一樣,無特殊要求,但不計入消火栓總數內。故筆者認為,在實際設計中,應該盡量保持不計入總數的原則設計消火栓位置及數量,在條件根本無法滿足的情況下,可以放寬一下規定,采用計入原則進行布置。
3、多層建筑漏設水泵接合器
在多層建筑消防系統中,如果不按照規范要求去設置消防水泵接合器,當室內消防水泵發生故障或消防水量、水壓不足時,消防人員就必須要從室外鋪設水龍帶,攜帶水龍帶至室內火場,嚴重的耽誤了最佳火災撲滅時間,導致火災持續蔓延,加大財產損失。根據GB50016-2006建筑設計防火規范第8.4.2.5條,室內消防給水管道應符合下列要求:室內設置消火栓且層數超過4層的廠房和倉庫或室內設置消火栓且層數超過5層的公共建筑,其室內消火栓給水系統應設置消防水泵接合器,距水泵接合器15m~40m內,應設室外消火栓或消防水池。接合器的數量,應按照室內消防用水量計算來確定,每個水泵接合器的流量按10L/s~15L/s計算,其布置地點應設置在室外便于消防車使用的地點。
4、防火分區的消火栓是否可以借用
防火分區的消火栓是否可以借用,設計專家一直持有兩種觀點:一種是堅持防火分區間的消火栓不可以相互借用;一種是防火分區內的消火栓可以相互借用。認為不能相互借用的原因主要有以下兩種:一種是要保證火災中的防火分區內的煙氣不能蔓延到其他防火分區中;一種是不能讓著火區域的防火分區內的火蔓延到其他防火分區內。在常見的設計中,各個防火分區大多采用防火卷簾進行分割,當火災發生時,相鄰的防火分區之間的防火卷簾會自然落下,起到防火墻的作用,這樣相鄰的防火分區內的消火栓無法穿越防火卷簾相互借用。筆者認為,雖然規范沒有這樣明確規定不能相互借用,但是考慮上述情況及GB50016-2006建筑設計防火規范第8.4.7條的規定,室內消火栓的布置應保證每一個防火分區同層有兩只水槍的充實水柱同時到達任何部位。設計人員在設計時,就應該以防火分區間的消火栓不可以借用,滿足單個防火分區任何一點均有兩股水柱同時到達為原則進行設計。而實戰中,在突發狀況下,消防隊員可以靈活考慮是否借用。
結束語
綜上所述,對多層建筑消火栓系統進行設計和施工的技術人員,都應嚴格按照《高規》中的相關規范要求,并結合當地的實際情況,合理設計室內、外消防栓、水泵接合器、消防水池及消防水箱等位置和數量,為消防隊員開展滅火救援工作提供便利。最大地減少火災帶來的損失,確保人民群眾的生命、財產安全得到最大的保障。
參考文獻
還有,眾所周知多層建筑室內消火栓給水系統,主要目的就是為了撲救初期10分種內的火災。但隨著時間的推移,《建規》制定時的許多歷史條件已經發生了變化。隨著經濟的發展,人民生活條件的改善已使得住宅、辦公場所、消費場所的裝修標準大幅度提高,增加了建筑的火荷載,相應的火災危險性和大火蔓延速度也大幅提高;滅火程度極低的室內消火栓系統極易耽誤火災初期極為寶貴的撲救時間,造成火災的蔓延。
二、自動噴水滅火系統的優點及設置必要性
自動噴水滅火系統的優點是:不需人員到起火點操作,值班人員只要在消防控制室就可以完全監控整棟樓的情況,做到早發現、早報告、早撲救。滅火成功率高,特別是對控制初起火災極為有效、可靠。據國外的資料介紹,自動噴水滅火系統的滅火成功率高達90%以上。以美國為例,從1925年到1969年的45年中,安裝這一系統的建筑物共發生火災81425次,滅火、控火成功率達96.2%。又如澳大利亞和新西蘭,從1886年到1968年的幾十年中,安裝這一系統的建筑物共發生火災5734次,滅火成功率達99.8%。國內也有許多成功的實例,如1958年建的廈門紡織廠,曾發生過四次火災,均由噴水頭自動啟動將火撲滅。自動噴水滅火系統以其目的性強,直接面對著火點,效率高,水漬少等諸多優點,已經成為國際公認的可以普及使用的主動固定消防設施。在美國,自動噴水滅火系統不僅在高層建筑、公共建筑、工廠和倉庫中普遍使用,而且已經發展到在家庭住宅中安裝這一系統。
從經濟的角度考慮。我國的自動噴水滅火系統已經有40多年的實踐經驗,經過幾十年的研究、實踐,現在在技術、產品配套、全自動化程度、操作等方面都已經有了較豐富的經驗;自動噴水滅火裝置的大量生產和使用,以及國產化程度的提高,已經使得自動噴水滅火系統的相對價格大幅下降。據統計,國內安裝該滅火系統的費用一般占工程總投資的1~3%。與室內消火栓系統相比,費用并沒有升高多少,而滅火成功率卻增長了數倍。完全符合經濟利益的要求。
結論:
1.國內多層建筑室內消防體系的現狀及弊端
盡管在新修改的《建筑設計防火規范》中增加了對自動噴水滅火系統的設置范圍,但我國多層建筑室內滅火系統仍以設置室內消火栓為主。實踐證明,室內消火栓系統能有效使用的機率不高?;馂臅r,消防人員采用消防車水帶接龍的方式將消防車內的水送入室內使用,或者利用消防車在室外對著火部位進行灌救的情況較多。這樣,室內消火栓設置的意義無法得到體現。主要原因:一是在當前全民消防意識普遍不高,滅火技能和基本的滅火器材操作知識缺乏的現實條件下,火災時一般民眾不可能有效使用室內消火栓系統來滅火。所以室內消火栓系統最終還需要有嚴格訓練的消防隊員來使用。但火災時起火單位熟悉本單位室內消火栓系統的人員不一定在現場,消防人員又對內部系統情況一般都不熟悉,很難快速有效利用室內消火栓來滅火;二是調查發現,室內消火栓系統多數得不到良好的維護保養,或是閥門銹蝕不能開啟,或是水帶水槍缺失,導致關鍵時候無法使用。三是從安全角度上講,在可以利用外來水源滅火,特別是又沒有人員被困火場的情況下,消防隊員沒必要冒險進入建筑內取用室內消火栓來滅火。
還有,眾所周知多層建筑室內消火栓給水系統,主要目的就是為了撲救初期10分種內的火災。但隨著時間的推移,《建規》制定時的許多歷史條件已經發生了變化。隨著經濟的發展,人民生活條件的改善已使得住宅、辦公場所、消費場所的裝修標準大幅度提高,增加了建筑的火荷載,相應的火災危險性和大火蔓延速度也大幅提高;滅火程度極低的室內消火栓系統極易耽誤火災初期極為寶貴的撲救時間,造成火災的蔓延。
2.消火栓系統給水方式
2.1直接給水方式
由室外給水管網直接向室內管網供水,這種方式是最簡單、最經濟的給水方式,但它僅適用于建筑高度不大、室外給水管網提供的壓力和流量在任何時候均能滿足室內最不利點消火栓設計壓力和流量要求的建筑。
2.2設水箱的給水方式
這種給水方式宜在室外管網一天之內有一定時間能同時保證室內最不利點消火栓的設計壓力和流量要求,但周期性不足(一般是用水高峰期時不足)時采用。設有屋頂水箱或高位水箱,水箱通常儲水量應保證10min消防用水量,滅火時由水箱供水。
2.3設水泵、水箱的給水方式
這種給水方式宜在室外給水管網經常不能滿足室內消火栓給水系統所需壓力和流量要求時采用。
3.室內消防用水量
保證火災延續時間內室內消防用水,一要按現行規范“室內消火栓用水量”表格中的消火栓用水量,二要根據火災時同時使用的室內消火栓實際出水(后者往往大于前者),確定室內消防水池容量。
4.消火栓的布置應以防火分區為界
建筑內應采用防火墻劃分防火分區,當采用防火卷簾、防火墻加防火門等形成防火分區時,因為火災時相鄰的防火卷簾落下至底,起防火墻的作用,消防水龍帶根本無法從該處通過,而防火門需緊閉,也不允許消防水帶通過,此時應注意要按防火分區來設置消火栓,也就是說消火栓不可跨防火分區使用,無論是平面分區還是豎向分區。
5.在防煙樓梯間布置消火栓的問題
在工程中,有人將消火栓設在防煙樓梯間內。防煙樓梯間主要作用是火災時供人員疏散用,與防護場所采用防火門相連,火災時防火門緊閉,可供人員疏散又可擋住煙氣,故防火門處一個縫隙也不可有。若將消火栓設在防煙樓梯間內,火災時,消防水龍帶需穿過防火門才可到達防護場所救火,防火門則關不嚴,防煙樓梯間內充滿煙氣,失去其安全可靠性。故防護場所的消火栓應設在防護區內,防煙樓梯間內設消火栓不應計人防護區范圍內。
6.室內消火栓暗裝于防火墻上的問題
現在,很多建設單位選擇將室內消火栓暗裝于防火墻上,因為明裝時箱體會凸出墻面,且不美觀。其實這么做,箱體暗裝時,箱體有時要貫穿整個防火墻,在防火墻上形成只有一層鐵皮的貫穿防火墻孔洞,增加火勢蔓延的通道;如果防煙樓梯間前室的防火墻上安裝的室內消火栓也貫穿整個防火墻,那么,該處墻體的耐火極限將遠遠小于規范要求的0.9H,無法滿足封閉樓梯間耐火極限要求。因此,如必須安裝于防火墻上時,應用防火板材或防火涂料對消火栓所在墻面部位進行阻燃處理,確保其墻面耐火極限不低于要求。
7.住宅消火栓的布置
住宅底部一般為商業網點、自行車庫、汽車庫,設有消火栓給水系統的住宅樓,該部分也應設置消火栓。有的開發商在設計超過6層商住樓時,除在底層或營業樓設置室內消火栓,居住部分則不設置;還有個別開發商在高層住宅中僅在6層以上消防豎管裝設消火栓。這些方案都不符合規范要求?!督ㄒ?第8.4.1條第嗽明確規定”超過7層的單元式住宅、超過6層的塔式住宅、通廊式住宅、底層設有商業網點的單元式住宅應設室內消防給水系統。
《建規》第8.4.3條和《高規》第7.4.6條都明確規定”設有消防給水的建筑物,其各層(無可燃物的設備層除外)均應設置消火栓.”《高規》7.1.1條,高層建筑必須設置室內、室外消火栓給水系統。
此外,還應注意《建規) 2006中規定,超過7層的住宅應設置室內消火栓系統,當確有困難時,可只設置干式消防豎管和不帶消火栓箱DN65室內消火栓。消防豎管的直徑不應小于DN65。
8.結語
縱上所述,多層建筑建立以自動噴水滅火系統為主體的滅火體系是非常必要的,并且在經濟上和技術上也是可行的。但受《建規》中以消火栓為主進行室內消防系統設計的規定以及消防設計人員多年來形成的習慣影響,要實現以自動噴水為主的目標,勢必要在以下幾個方面尋求突破。
一、修改《建規》,使設計者可以根據情況自由選擇以室內消火栓為主或以自動噴水為主的消防設計方案??隙ㄗ詣訙缁鹣到y的主力軍地位,在多層建筑中逐步淘汰室內消火栓系統。
二、加大在科研投入,組織技術力量研究和改進自動噴水滅火系統本身。學習國外的先進技術和經驗,適當調整噴頭的最大保護面積和作用面積,進一步降低此種系統的生產和安裝成本,開發出更適合于多層建筑的簡單、實用的系統,在某些城市試點和實驗,以取得數據,并在全國推廣。
眾所周知,多層建筑消火栓給水系統可由下列要素組成,這些要素分別為:消防水池、消防水泵、消防水箱、氣壓水罐、消防水泵接合器、室內消火栓、消防管網及閥門等附件,并可根據建筑物局部、室外管網壓力、流量和室內消防流量、水壓等要求進行取舍組合。對照《建筑設計防火規范》相應條文和通常實際允許的設計條件可以發現如下狀況:
(1)現行《建筑設計防火規范》第8.6.1條規定:“符合下列規定之一的,應設置消防水池:a.當生產、生活用水量達到最大時,市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內外消防用水量;b.市政給水管道為枝狀或只有一條進水管,且室內外消防用水量之和大于25 L/S’。從條文中不難發現設消防水池是因為消防用水量不足;即使是第二款流量滿足,但考慮壓力不夠(如壓力足夠,消防水池僅作為第二水源以便停水時消防車撲救火災用安全起見)而設消防水池,故設消防水池必配消防水泵,以滿足流量或壓力的要求,而設消防水泵通常應有消防水池,以供取水。因為《建筑設計防火規范》條文第8.4.2規定:“允許直接吸水的市政給水管網,當生產、生活用水量達到最大且仍能滿足室內外消防水量時,消防泵宜直接從市政給水管網吸水?!@在絕大多數城市是不允許的。
(2)系統中設置消防水泵對于單個建筑而言肯定為臨時高壓系統,按現行《建筑設計防火規范》第8.4.4條規定:“設置臨時高壓給水系統的建筑物應設置消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區給水系統的分區水箱)’’。而在建筑物高處設消防水箱一般情況下是很難滿足最不利點消火栓水壓要求的( l80 kPa~200 kPa),根據第8.4.3條第8款:“高層廠房(倉庫)和高位水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑,應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕,并應有保護設施?!丛O消防水箱就有消防水泵。
綜合以上分析,符合規范要求和實際情況的消火栓給水系統,消防水池、消防水箱(或氣壓水罐)會在系統中同時出現,而消防水泵接合器可按現行《建筑設計防火規范》第8.4.2第5款進行取舍;室內消火栓、消防管網及閥門等附件是基本的必須要素。
目前大多數建筑群消防水源提供的消防用水,都是需要消防水泵進行加壓供給,以滿足滅火時對水壓和水量的要求。水泵由于設置、維護不當產生故障勢必影響滅火救援,造成不必要的損失。在此,針對工作中遇到的幾個消防水泵問題談一談個人的理解。
(一)多層建筑是否有必要設置專門的消防水泵 《建筑設計防火規范》(以下稱《建規》)第8.6.3條規定:“設置臨時高壓給水系統的建筑物,應設消防水箱或氣壓水罐、水塔”。照此規定,設置臨時高壓消防給水系統的建筑物,均應設置消防水箱。這類建筑多為4、5層的多層建筑,而市政管網的壓力一般為20到30米水柱,為滿足最不利點消火栓所需充實水柱的需要,這類建筑還應設置消防水泵。但是,多層建筑設置室內消火栓系統的目的僅是用來撲救初期火災,大量的撲救工作還要依靠城市消防隊,為此設置消防水泵難免有點浪費。對于這類建筑,不知是否可以借鑒高層建筑在消防水箱出水管上設置增壓設施的做法,在消防水箱的出水管上設置能夠通過消火栓箱內的按鈕或由消防水箱出水管上的水流指示器啟動的增壓泵來滿足充實水柱的需要。這種做法,增壓泵設在了屋頂,是輕載啟動,啟動速度快,對撲救初期火災應該有利。 但需要在屋頂層設置一間消防水箱間,增加了建筑的公共使用面積。
另外,在市政管網能夠滿足室內外消防用水量的前提下,不知是否可以考慮根據建筑物的不同用途來確定是否設置消防泵。即在廠區和大型的公共建筑內,提倡設立消防泵使其具備一定的自救能力,而在一般的居民住宅內,則允許其不設消防水泵,火災時消防車利用水泵接合器在室外噴水滅火,畢竟即使在住宅樓內設了消防泵,居民也不一定能夠正確使用。
(二)消防泵的性能和測試要求
消防水泵與生活水泵和生產水泵相比性能上應有較高的要求,但我國現行規范對消防水泵的性能和測試要求沒有做出較詳細的特別規定,致使消防水泵在選用時無據可查,出現了多種問題。美國NFPA20對消防泵的性能要求是:消防泵的最大流量應為設計值的150%,揚程不小于選定工作點揚程的65%,關閉水泵時的揚程不大于選定工作點揚程的140%,穩壓泵流量為1―2L/S,揚程為消防泵揚程的1.1―1.2倍。 同時規定在消防泵出水管上應設測量用流量計,流量計應能測試水泵選定流量的175%,消防泵在出水管上應設直徑大于89mm的壓力表。建議關關部門參照美國標準對我國的消防泵設計、選用提出更有針對性、更明確的要求,以便在對消防泵的選用、檢測過程中有據可依。
(三)水泵線路的敷設
在許多設計中發現:消防水泵的供配電線路、控制線路多穿PVC管進行保護,并從吊頂內走線。筆者認為這種走線方法欠妥。盡管《建規》只要求消防用電設備的配電線路明敷時穿金屬管,沒有要求暗敷時穿金屬管保護,但《民用建筑電氣設計規范》(以下稱《民規》)24.8.5條要求:消防聯動控制、自動滅火控制等的線路,應采用阻燃電纜穿鋼管暗敷在不燃燒體結構層內,保護層厚度不小于3cm,當必須明敷時,應在金屬管上采取防火措施?!痘馂淖詣訄缶到y設計規范》(以下稱《自動報警規范》)第8.2.2條對此也做出了相應規定。我們知道,消防水泵在火災發生后一段時間內仍要發揮作用,來完成對建筑火災的撲救工作。因此在這段時間內,仍要保證水泵線路的安全。對于配電室與電氣豎井距離較遠,消防用電設備容量較大,線路無法暗敷的,可以在采取有效的防火措施后敷設在吊頂內。在這種情況下應避免采用耐火槽盒,因為吊頂也是火災多發地段,敷設在吊頂內的線路火災時并不安全,而且槽盒僅能防止外部燃燒對線路的破壞,無法防止槽盒內線路自身故障造成的火災。建議消防水泵等重要消防設備采用耐火電纜供電,以保證發生火災時能夠在一定的時間內不受影響繼續工作。
(四)消防水泵是否應設過載保護
消防水泵是滅火救援的重要設備,在消防滅火中起著極為重要的作用。按照我們的習慣性思維,凡是重要設備就應設過載保護。但《民規》第8.6.3.5條、第10.2.2.4條(3)條規定:“對于突然停電會導致比因過負荷而造成損失更大的配電線路,不應裝設切斷電路的過負荷保護電器(如消防水泵的供電線路),但應裝設過負荷報警電器”。照此規定,消防水泵不應裝設過載保護切斷裝置。這主要是考慮到火災發生時,應全力保證消防用水的需要,因為由于水泵過載可能造成的線路、設備損失與火災損失相比微不足道。但在工程實際中甚至在一些標準施工圖集,包括高?,F行教材中所介紹的消防水泵電氣圖上,消防水泵電路仍然加上了過載保護切斷電器,如《建筑電氣安裝工程圖集》JD13-318頁“高層建筑消防系統全電壓啟動消防水泵控制裝置圖(二)”。這顯然不符合規范要求。
(五)消防水泵的控制
1)控制電壓。《民規》第24.6.2.1規定:設在消防栓箱中的起動消防水泵的按鈕及啟泵信號燈的控制回路應采用50V以下的安全電壓。第24.9.11規定:消防聯動裝置的直流操作電源電壓應采用24V。這主要是防止使用消火栓時,有水溢出使消火栓箱及水、水槍帶電傷及消防隊員(這種擊傷事故時有所聞)。但在施工實際及部分參考資料中消防栓按鈕的操作電源電壓仍接到了交流220V上,如前面提到的《圖集》在同一頁上就犯了這樣的錯誤。
2)啟動控制。消火栓泵有三個地方可控制啟動。①根據《建規》和《高層民用建筑設計防火規范》要求,在室內消火栓箱處直接啟動。②根據《自動報警規范》要求,在消防控制室處控制。③在水泵房消火栓泵附近控制。這樣應正確處理以下兩個問題:一是應正確確定消防控制室、消火栓按鈕與消防泵房的控制優先級問題。一般來講應以消防控制室遠距離操作為主。但由于現今有關部門對遠距離操作沒有一個明確的指導標準,工程實際中做法很多,合理性、操作性難免良莠不齊。有的簡單地將啟停泵按鈕并/串接到二次回路的手動啟停泵按鈕上,有的干脆去掉了熱繼電器,多數是在泵房控制柜上設置手動/自動轉換開關,通常情況下置于自動位置。我們認為這幾種方法都有所欠妥。宋高飛同志在《關于消防泵遠距離操作設計的探討》一文中提出將遠距離操作繼電器動作觸點越過轉換開關部分,直接接到消防泵主接觸器的線圈回路,實現直接啟動消防泵。我們認為設想不錯,既解決了直接啟動問題,又便于控制室統一監控,還滿足了泵房控制柜處于任一狀態時都能夠遠距離啟動消防泵的需要。二是確定消防水泵采取何種方式啟動。為盡快將消防設備投入工作以降低火災損失,同時考慮到火災時多數非消防負荷已經切斷,消防水泵應優先采用全壓直接起動方式。
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
多層建筑物的給排水設計水平是體現建筑物建設質量和現代化水平的重要標志,其技術水平及先進性直接影響到建筑物的使用功能,與人們的生活、衛生、環境安全等息息相關。本文就通給水系統和排水系統兩個方面的設計對多層建筑的給排水設計進行了分析。
1 建筑給水系統設計
完善的建筑給水系統是能夠以充足的水量、合格的水質和適當的水壓向居住建筑、公共建筑或工業企業建筑等各類建筑內部的生活、生產以及消防用水設施供水的一整套構筑物、設備、管路系統及其附件的總稱。在進行建筑給水系統的設計時,為保證工程設計的科學與合理性,需要注意以下幾方面的設計內容。
1.1 建筑給水系統的分類及組成
建筑給水系統可分為生活給水系統、生產給水系統和水消防系統。其中生活給水系統需要滿足用水設施對水量和水壓的要求處,還應符合國家規定的相應的水質標準;生產給水系統由于采用的工藝流程不同,生產同類產品的企業對水量、水壓、水質的要求可能存在較大差異;水消防系統包括消火栓給水系統和自動噴水滅火系統。同時具備兩種或兩種以上的給水用途建筑,應根據用水對象對水質、水量、水壓的具體要求,通過在技術經濟方面的比較,確定采用獨立設置的給水系統或共用給水系統。
建筑給水系統的組成包括引入管、水表節點、管道系統、給水附件、升壓設備、貯水和水量調節構筑物以及消防和其他設備。對于居住小區而言,引入管是由市政管道引入至小區給水管網的管段;水表節點是安裝在引入管上的水表及其前后設置的閥門和泄水裝置的總稱;管道系統的作用是將由引入管引入建筑物內的水輸送到各用水點,根據安裝位置和所起作用不同,可分 干管、立管和支管;給水附件包括在給水系統中控制流量大小、限制流動方向、調節壓力變化、保障系統正常運行的各類配水龍頭、閘閥、水錘消除器等;升壓設備用于為給水系統提供適當的水壓,常用的升壓設備有水泵、氣壓給水設備、變頻高速給水設備;貯水和水量調節構筑物包括貯水池和水箱,它們在系統中起著流量調節、貯存消防用水和事故備用水的作用。
1.2 建筑給水系統的給水方式
給水方式必須依據用戶對水質、水壓和水量的要求,結合室外管網所能提供的水質、水量和水壓的情況、衛生器具及消防設備在建筑物內的分布、用戶對供水安全可靠性的要求等因素,經技術經濟比較或經綜合評判來確定。
1.2.1 直接給水方式
由于建筑物內部只設有給水管道系統,室內給水管道系統與室外供水管網直接相連,利用室外管網壓力直接向室內給水系統供水,因此這是最為簡單、經濟的給水方式,它適用于室外室外管網水量不水壓充足,能夠全天保證室內用戶用水要求的地區。
1.2.2 單設水箱給水方式
這種給水方式是建筑物內部設有管道系統和屋頂水箱,且室內給水系統與室外給水管網直接相連。當室外管網壓力能夠滿足室內用水需要時,則由室外管網直接向室內管網供水,并向水箱充水,以貯備一定水量。當用水高峰時,室外管網壓力不足,由水箱向室內系統補充供水,為了防止水箱中的水回流至室外管網,在引入管上要設置止回閥。
1.2.3 水泵水箱聯合給水方式
這種給水方式由水泵和水箱聯合工作,水泵及時向水箱充水,可以減小水箱容積。同時,在水箱的調節下,水泵能穩定在高效點工作,節省電耗,在高位水箱上采用水位繼電器控制水泵啟動,易于實現管理自動化。貯水池和水箱能夠貯備一定水量,增強供水的安全可靠性。
1.3 給水管道的布置
建筑物給水管道的布置,需要考慮用水要求、建筑結構、配水點和室外給水管道的位置,以及供暖、通風、空調和供電等其他建筑設備工程管線布置等因素的影響。在進行管道布置的設計時,需要滿足以下兩點要求。
1.3.1 在經濟合理的前提下保證供水安全
管道布置時應力求長度最短,盡可能呈直線走向,并與墻、梁、柱平行敷設。給水干管應盡量靠近用水量最大設備處或不允許間斷供水的用水處,以保證供水可靠,并減少管道轉輸流量,使大口徑管道長度最短。當建筑物不允許間斷供水時,引入管要設置兩條或兩條以上,并應由城市管網的不同側引入,在室內將管道連成環狀或貫通狀雙向供水。
1.3.2 在管道安全的前提下應方便安裝維修
給水管道不宜穿越伸縮縫、沉降縫、變形縫,如必須穿越時,應設置補償管道伸縮和剪切變形的裝置。同時給水管道不宜敷設在煙道、風道、電梯井內、排水溝內。給水管道不宜穿越櫥窗、壁柜、給水管道不得穿過大便槽和小便槽,且立管離大、小便槽端部不得小于0.5m。
2 建筑排水系統設計
2.1 多層建筑排水系統組成
多層建筑物內的排水系統設計水平關系到整個建筑物的設計質量。污水能夠順利、迅速地排出去,能夠有效地防止污水管中的有毒氣體進入室內等,是體現設計質量的重要內容,同時也是建筑物內部排水系統的基本要求。
2.1.1 衛生器具
衛生器具是多層建筑物內部排水系統的起點,是用來滿足日常生活中各種衛生要求、收集和排除生活污水的設備。各種衛生器具的結構、形式等各不相同,選用時應注意各種衛生器具的結構特點、與管道系統的配套、安裝尺寸等。
2.1.2 排水管道系統
排水管道系統包括器具排水管、存水彎、橫支管、立管、埋地橫干管、排出管等組成部分。在排水系統中,在每一個衛生器具的排水口的下方或在與衛生器具連接的器具排水管上,必須設置存水彎,以防止管道內的有害氣體、蟲類等通過管道進入室內,危害人們的健康。
2.1.3 通氣管系統
由于多層建筑的室內排水管道中是氣水兩相流,當排水系統中突然大量排水時,可能導致系統中的氣壓波動,造成水封破壞,使有毒、有害氣體進入室內。為防止以上現象的發生,需要在室內排水系統中設置通氣管系統。它的主要作用是將室內排水管道中的臭氣排到大氣中并向排水管道補充空氣,使水流暢通,減小排水管內壓力變化幅度,防止水封破壞,同時向排水管道中補充的新鮮空氣,可以減少污水和有害氣體對管道的腐蝕,延長管道的使用壽命。
2.2 提高排水立管道通水能力的措施
在多層建筑物的排水系統設計中,在保證水封不被破壞的前提條件下,最大限度地提高排水立管的通水能力、即達到了經濟和安全的目的。而防止水封破壞和盡量提高排水立管的通水能力都與立管內壓力變化有關,因此為提高排水立管道的通水能力就應該穩定管道內的壓力。
2.2.1 減小水流的下降速度
當管道材料、管徑一定時,水流下降速度對管道內的壓力影響很大。在排水立管中采取一些阻擋消能措施減小水流的下降速度,一方面可以減小立管內的負壓防止水封破壞,另一方面可以增大水膜厚度,增大通水能力。通常采取的措施有:增加管道內壁粗糙度;立管上隔一定距離設置乙字彎;在接口處采用特殊配件;橫管接入立管的三通或四能等管件采用側向進水型管件等幾種方法。
2.2.2 減小水舌局部阻力系數
水舌現象是水流在沖激流狀態下,由橫支管進入立管下落,在橫支管與立管的連接處形成的水力現象。水舌沿著進水的流動方向充塞立管斷面,同時水舌兩側有兩個氣孔作為空氣流動通路,這兩個氣孔的斷面遠比水舌上方立管的氣流斷面積小,立管中的空氣流動,通過水舌時,造成空氣能量局部的損失比較大,形成了局部的負壓區。為保證立管內的空氣暢通,應盡量降低橫支管與立管連接處的水舌局部阻力系數,水舌阻力系數與排水量大小、橫支管和立管連接處的幾何形狀有關。
2.2.3 增加立管內的空氣流通
穩定立管壓力增大立管通水能力的一個重要措施是設置通氣管道系統與大氣相通,以泄放正壓或補給空氣減小負壓,使管內氣流保持接近大氣壓力,保證立管內的空氣流通,增大立管的排水能力。
結束語:以上對多層建筑物中的給排水設計進行了分析,通過對給水系統及排水系統組成及設計的分析希望能為同行提供可借鑒的經驗和設計的標準。
1 工程應用
某住宅小區內共有18棟樓,其中18層的高層商住樓有5棟、10層的商住樓有5棟、其余8棟均為10層的住宅樓。18層的高層商住樓建筑高度達到65m,而且設有二層地下室,底層局部為商業服務網點用房、物管用房,主要用作停車庫。
2 高層建筑給水設計要點
1)高層建筑給水系統豎向分區。當建筑高度達某一高度時,給水系統需作豎向分區。合理的確定給水系統的豎向分區,是進行高層建筑給水系統設計的前提。分區壓力值選定過高,仍會造成低層處配水點壓力大、流量多、噪聲大、用水器材損壞等后果。分區壓力值選定過小,又會使分區數量增多,勢必增加給水設備、管道的工程造價及維修管理工作等。因此,高層建筑給水系統豎向分區應根據使用要求、管材質量、衛生器具配件所能承受的工作壓力,結合建筑層數合理劃分。當市政管網壓力具有一定資用水頭,其壓力能滿足高層建筑下面幾層,如地下室、裙房及附屬建筑用水需要,為節省能源和基建投資與運行管理費用,在對給水系統進行分區時,根據市政管網壓力.建筑的下幾層可采用市政給水管網直接供水;
2)高層建筑給水方式。在高層建筑豎向分區確定后,就要對給水方式進行選擇。高層建筑給水方式有:高位水箱給水方式、氣壓罐給水方式和無水箱給水方式。給水方式選擇應以經濟合理、技術先近、供水安全可靠為原則;
3)最高日用水量考慮。對于綜合性建筑,如建筑的上部為住宅、下層為商店的商住樓,辦公、會場和宴會廳等組合在一起的大會堂,旅館、商店和營業餐廳等在一起的大型賓館等,應分別按不同建筑的用水量定額計算各自的最高日生活用水量,然后將同時用水量疊加,取最大一組用水量為整個建筑的最高日用水量。
本小區總的設計用水量為:最高日用水量200m3/d;最大小時用水量20m3/d。根據甲方市政給水壓力(約0.30Pa),本子項住宅部分給水系統豎向分為3個區。低區為地下室~4層,中區為5層~16層,高區為17層~28層,中、高區分別由兩套變頻恒壓給水裝置供水,其中5層~10層、17層~22層設干管減壓閥減壓供水。一層商鋪由市政管網直接供水,并設專用商業總水表。生活水箱、變頻恒壓給水裝置均設于地下室生活泵房內,二次加壓供水采用紫外線消毒裝置進行消毒、殺菌。
另外,考慮到消防需要,本小區室內消火栓系統采用區域性的臨時高壓制消防體系,集中設置消防加壓系統。結合本工程定性為純住宅,室內消火栓消防用水量為20L/s,室外消火栓消防用水量為15L/s,火災延續時間為2小時。室內消火栓系統豎向分為2個區:地下室~5層為低區,6層~34層為高區,高、低區共用一套消火栓泵,低區經減壓閥減壓后供水。室內消火栓管網布置成環狀,消防水泵有兩條出水管與高區環網相連,室外設二組水泵接合器與高區環網相連。室內消防水池(有效400m3)、消防水池設有消防取水口。消防水池設置在地下一層,保證消防車的取水口高度不大于6m。屋頂消防水箱設于C單元屋頂,有效容積18m3,箱底標高84.60m,不能滿足小區最不利消火栓栓口靜壓0.07MPa,在地下室泵房設置增壓穩壓設施。在室外給水環網上設室外消火栓。
3 高層建筑排水設計要點
鑒于高層建筑排水管道的設計基本參數、計算公式、計算方法與一般多層建筑的設計計算基本相同,其計算結果應能確定出排水管網各管段的管徑、橫向管道的坡度,從及各控制點的標高。
1)高層建筑的排水定額與多層建筑的排水定額相同,其中其定額有兩個,―個是以每人每日為標準,另一個是以衛生器具為標難。每人每日的污水量和時變化系數與氣候、建筑物內衛生設備完善程度等有關。因建筑內部給水量散失較少,所以生活排水定額和時變化系數與生活給水量計算方法相同,計算結果主要用來設計污水泵、化糞池等;
2)設計秒流量。高層建筑內排水管道的設計流量是確定各段管徑的依據。因此,排水設汁流量的確定應符合建筑內部排水規律。高層建筑內排水流量與衛生器具的排水特點和同時排水的衛生器具數量有關,具有歷時短、瞬時流量大、兩次排水時間間隔長的特點。建筑內每晝夜、每小時的排水量都是不均勻的。與給水相同,為保證最不利時刻的最大排水量能迅速、安全排放,排水設計流量應為建筑內部的最大排水瞬時流量,稱為設計秒流量;
3)排水橫管的水力計算。對于橫管和連接多個衛生器具的橫支管,應逐段計算各管段的排水設計秒流量,通過水力計算各管段的排水設計秒流量,通過水力計算來確定各管段的管徑和坡度。與―般多層建筑相同,橫管按明渠均勻流公式計算;
4)排水立管計算。高層建筑排水立管的最大排水能力也與一般多層建筑相同,其決定于污水立管管徑和系統的通氣狀況。
本工程污水系統采用雨、污水分流的排水體制,的最高日污水排水量為180m3/d。住宅污水有組織排放,衛生間污水設專用通氣管,底層污水單獨排出。污水排入市政污水管道。根據《四川省城市排水管理條例》,本小區在二環內,城市污水處理設施覆蓋的范圍內,故生活污水在室外集中后就近排入市政污水管網。
暴雨強度公式采用成都地區暴雨強度公式。屋面雨水排水的設計重現期取50年,室外雨水設計重現期取2年。經計算,小區總雨水量為293.90L/s。住宅屋面雨水采用外排水方式,陽臺雨水管單獨設置,并間接排放。地下車庫、自行車庫、設備房、消防電梯基坑廢水排至集水坑,用潛水泵提升至室外雨水井或雨水溝。
4 結論
鑒于給排水設計的重要性,結合筆者從事給排水設計實踐,提出設計人員在民用建筑給排水設計中應重點關注的設計要點以及總結了筆者在給排水設計中所遇到的一些問題,為同類工程給排水設計所借鑒。
當前,建筑給排水與人們的生活息息相關,優質的安裝施工質量和科學的管理是保障管網系統高效安全運行的必要條件,而且也可以改進和彌補設計施工中的某些不足。為了滿足給排水工程施工技術要求,提高施工質量,需要施工人員不斷學習,提高自身的技術素質,才能確保施工的安全、質量、穩定、靈活性,滿足民用建筑給排水的發展需要。
1 多層建筑的管道安裝
多層建筑各種管道安裝復雜,考慮管道的正確排列是管路安裝中的一個重要環節,特別是對于室內管道,由于管道設備多,使問題尤為突出,現將管道排列間距及避讓原則如下:氣體管路排列在上,液體管路排列在下;熱介質管路排列在上,冷介質管路排列在下;保溫管路排列在上,不保溫管路排列在下;金屬管路排列在上,非金屬管路排列在下。管線間距的確定:管線的間距以利于對管子、閥門及保溫層進行安裝和檢修為原則。由于室內空間較小,其間距不宜過大,對于管子的外壁、法蘭邊緣及熱絕緣層外壁等管路最突出部位距墻壁或柱邊的凈距不應小于lOOmm。對于并排管路上的并列閥門的手輪,其凈距約lOOmm。管路相遇的避讓原則:分支管路讓主干管路:小口徑管路讓大口徑管路;有壓管路讓無壓管路;常溫管路讓高溫或低溫管路。
2 多層建筑的設計問題
多層住宅一般比普通多層住宅用水量多,衛生設備也齊全,所以按多層住宅每戶水表DN15mm不一定相宜。水表可改為DN20mm,或水表仍用DN15mm但前后的橫管改DN20mm,但衛生間內設有沖洗閥的住宅,水表應為DN20mm。設計人員緣于習慣,采用扣碗式或類似扣碗式水封兩用地漏。根據長期實踐經驗和廣大用戶反映,扣碗式地漏存水量少(實際只有外圈空心圓柱一小段),水封高度短,一般很易蒸發完,致使臭氣大量進入廚房問或衛生間。因此,應提倡在地板落水或兩用地板落水下外加P形存水彎,加大存水量。另一方面施工時也要防止將橫管吊得過低,影響廚房、廁所美觀,一般要求絲口地板落水、絲口白鐵管連接盡量短,若用s彎時,施工時往往將其出水管鋸短一些,確保橫管吊得高一些,美觀一些。
多層住宅要考慮抗震要求,因此在選用給排水材料上要采取抗震措施,特別是污、排水管道及透氣管道抗震問題更需慎重。排水管宜選用柔性排水管,其管道與管道連接處或管道配件連接處均裝有柔性橡膠圈,確保抗震彈性質量。給水管抗震比較簡單,一般可在管道上設置些橡膠彈性避震喉即可。距屋頂水箱達30m的樓層(即靜水壓大于0.3MPa,或動水壓力超過0.5MPa),消防栓處要加減壓孔板消能。這是由于壓力太大反作用也大,消防隊員難以掌握手提式水槍滅火,會嚴重影響戰斗力,因此要減到正常壓力才行。各層靜水壓均不同,在實用上要求每隔三層改變一種孔板孔徑(一般從上層至下層孔徑由大至小,也就是越到底層消能應越大),盡可能使流量及壓力保持正常狀態。多層住宅消火栓直徑為DN65mm,水槍噴口直徑DN19mm,保持最小充實水柱為10m,出流量5L/8。
當頂層或最高幾層消火栓處壓力不夠,屋頂水箱又無法升高時,大多采用小型管道泵自動加壓措施,選用的水量流量一般為5L/s。選用壓力應以滿足噴槍噴口充實水柱10m為準。多層住宅建筑群如居住人員少于2.5萬人,消防、生活水池宜幾幢樓合建水池,造價可以降低。因為室外給水和消防管道較多,設計時要精心布置,管道施工完成后應便于管理,否則會造成管理混亂,檢修不便。由于對衛生要求不一樣,消防水池、生活水池宜分開設置。
3 多層建筑的管材選用
我國以往的給水管材通常采用鍍鋅鋼管。但隨著對水質要求的越來越高,鍍鋅鋼管由于管壁生銹問題無法解決,已被國家明令禁止使用。取而代之的是各種新型塑料管材,塑料管和鍍鋅鋼管相比,具有重量輕、耐腐蝕、衛生安全、水流阻力小、安裝方便等優點,受到了管道工程界的青睞。目前,國內常用的建筑給水塑料管主要有:R 管、PE-X管、PP-R管等,它們除具有一般塑料管重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等優點外,還具有以下優點:
其一:良好的衛生性能。制管的原料屬聚烯烴,其分子僅由碳、氫元素組成,原、輔料均達到食品衛生標準要求。因此,R 管、PE-X管、PP-R管不僅可用于冷熱水系統,而且可用于純凈飲用水系統,可避免傳統金屬管道系統中常見的“銹水”現象。其二:較好的耐溫、耐熱性能。PAP管、PE-X管和PP-R管維卡軟化溫度均在130℃ 以上,最高工作溫度可達95℃ 。長期使用溫度一般可達70℃ 。其三:安裝方便、連接可靠。安裝時,不需傳統金屬管安裝時的“攻絲、纏麻”等工序,并且PAP管、PE-X管在拐彎處可利用其柔性彎制,PP-R管具有良好的焊接性能,管材、管件可采用熱熔連接和電熔連接,安裝方便,接頭質量可靠。
4 多層建筑的地漏設置
地漏是排除室內地面積水的衛生設備。鐘罩地漏是我國最普遍采用的一種地漏,它的特點是結構簡單、制造成本低、易于清掃、使用壽命長。鐘罩式存水彎的弊病是易堵,因為易堵要經常清淘,人們為了減少麻煩往往會把罩子拿走,但如果沒有罩子水封也就不存在,這樣便造成了臭味逸出,影響環境空氣質量。地漏水蒸發量應少于地漏的補水量,水封才能保證,但往往地漏無補水,這是目前地漏被破壞的主要因素;地漏的構造合理、管道設置位置合理,使地漏不會因管道系統內部壓力變化而使水封被破壞。
結語 建筑工程施工階段,給排水的施工也是一個非常關鍵的環節。在這一階段施工質量的好壞將直接影響到分部工程的質量以及最終客戶的使用,甚至會影響到整個建筑主體的安全可靠性,作為施工管理者必須對此階段的給排水施工給予足夠的重視,并采取切實可行的措施,才能保證該施工階段的施工質量。
中圖分類號:TU998.13文獻標識碼:A文章編號:
引言:在電氣施工圖中,消防作為一個重要的內容,歷來是審查過程中需要特別注意的。特別是2012年11月1日,在深圳市試行實施“消防設計技術審查與行政審批分離制度”后,各審圖公司還應將各專業的消防審查意見單獨列表,并填寫施工圖消防設計審查記錄表。在此,僅對消防電氣的有關內容及審查中經常碰到的問題,本著拋磚引玉的想法,羅列出來。由于對消防技術標準和執法尺度的把握不同,可能會有個別不一致的看法和意見,不妥之處,敬請諒解。
主要問題:一、消防電源: 負荷等級;備用電源;消防供電回路;二、 消防配電線路的選型與敷設。
1. 消防電源
1.1消防用電負荷等級應滿足相關規范要求:
對于高層建筑,一般都能按照GB50045-95(2005年版)第9.1.1條的要求,“一類高層按一級負荷要求供電,二類高層按二級負荷要求供電。”但是對于多層建筑的消防負荷用電等級,經常出現問題。
多層建筑應注意按照《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.1.1條的要求,除了建筑高度大于50米(糧倉除外)的乙.丙類廠房和丙類倉庫的消防用電為一級負荷外,其他的多層建筑,,應按室外消防用水量確定消防用電負荷等級,最好還能在說明中標注出室外消防用水量。對于有地下停車庫的多層建筑的消防用電,還應滿足《汽車庫.停車庫.停車場設計防火規范》GB50067-97第9.0.1條的要求。
1.2 自備發電設備,主要是柴油發電機的設置:
大多數送審的圖紙,都設置了柴油發電機作為消防設備的備用電源,但仍有個別工程在消防初審時未設置。
雖然從符合國家規范的的角度看,僅有一級負荷(無一級負荷別重要的負荷)時,兩個獨立的市電電源(即兩路10KV獨立電源)是可以滿足供電要求的。但從深圳的供電現狀來看,在2010年10月25日開始實施的《深圳供電局業擴工作管理規定》第4.4.3.2條明確寫明“對于低層(12層及以下)住宅樓和零散住宅用電。。。。如有消防.電梯等一類負荷的,應要求客戶自備發電機作為電梯.消防的保安電源”。第4.4.3.3.4條寫明:“高層建筑的電梯等一類負荷應有客戶自備保安電源”。
而且,對于兩路10KV電源,一般也是采取一用一備的供電方式,第4.4.23條明確寫明:“。。。由供電部門提供的備用電源原則上只能作為客戶生產的備用電源,而一般不能作為客戶的保安電源。如客戶的保安電源由供電單位提供不能滿足要求時,必須有客戶自備解決”。
根據深圳市的消防驗收標準和常規做法,二級負荷的消防動力設備也是需要利用柴油發電機的配電回路作為備用電源的。
對此《深圳市建筑工程設計.審圖及保健常見疑難問題解析匯編》的【問題5.2.6】及【問題5.2.7】中已有較為詳盡的解答。
有關柴油發電機的進.排風,及煙色處理.排煙等,應結合建筑及通風等專業,切實解決好,還應盡量預留出上.下水點。
1.3消防用電設備的供電回路應滿足規范要求:
消防用電設備應采用專用的供電回路,配電設備應有明顯標志。消防控制室. 消防水泵.消防電梯.消防風機等的供電,應在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。最末一級配電箱處應指其所在的機房。
消防用電的分支線路,不應跨越防火分區。分支干線,不宜跨越防火分區。有些設計,將相鄰的2~3個防火分區的主干線路,采用T接式供電,不很妥當,不提倡,還應特別注意T接處應滿足相應的防火要求。
消防電梯的電源須專設,不得與其他的消防設備混接。
對于消防設備的配電回路,因過負荷斷電會造成嚴重的后果,過負荷保護不應作用于切斷線路。常見的問題是,消防風機配電圖中,在末端控制箱中采用單電磁脫扣的開關,但上級開關是同樣的整定值,卻采用帶有熱脫扣的開關。
關于消防電源的末端切換開關,常見的問題是:采用PC級自動轉換開關時,開關整定值偏小,小于回路計算電流的1.25倍,不能滿足JGJ16-2008第7.5.4條的要求。
2. 消防配電線路選型與敷設
2.1低壓消防配電線路一般都能按規范要求,采用有機絕緣耐火電纜。其中超高層建筑,是火災自動報警系統的特級保護對象,應采用礦物絕緣電纜。若礦物絕緣電纜采用4芯電纜的,利用護套做保護導體,建議加專門說明,并補充有關對終端接頭銅片及接地連接線的要求。
應特別注意滿足JGJ16-2008第7.4.1條的要求,對于一類高層及重要的公共場所,因防火要求高,電纜須采用低煙無鹵或無煙無鹵的。
但對于高壓供電電源,應注意:如果此高壓線路所帶變壓器含有消防負荷,其高壓電纜明敷段也應采用耐火電纜為妥。