关键词：超高层；给排水系统设计；消火栓给水系统；湿式自动喷水灭火系统
Abstract:constructiondrainageisinlinewiththeprincipleofputtingthepeoplefirst,forhumantocreateacomfortablelivingspace.Relativelylow-levelcivilbuildingcharacter,high-levelandsuper-tallbuildingtothewatersupplyanddrainageandfirefightingsystemdesignofsafety,reliability,andhigherrequirements.Basedonmanyyearsofworkexperience,andanalysisofthetallbuildingwatersupplyanddrainageandfirefightingsomeproblemsinthedesign.
Keywords:tall;Watersupplyanddrainagesystemdesign;Firehydrantwatersupplysystem;Wetautomaticsprinklersystem
中图分类号：S276.3文献标识码：A文章编号：
前言
超高层建筑的给排水和消防设计并非是简单的文字就能描述的。随着我国经济的不断繁荣，超高层建筑不断涌现，各种技术也在不断的应用到这些建筑中来，因此从设计角度讲，没有一成不变的模式，都是在实践中不断地摸索，吸收新技术、新方法来完善设计，并更加合理，以人为本，服务社会。以下根据笔者的工作实践对一栋43层超高层给排水及消防给水系统的设计，分享设计心得。
一、给水系统设计
水源为某市政道路一条DN600mm市政给水管，市政水压为0．25MPa。生活给水系统竖向分区的供水方式如下：根据规范要求进入每户的用水点的静水压力不能超过0．35MPa，加上该栋楼为超过100m的超高层住宅，考虑到高区部分用水点的平衡性及安全性，故将整栋楼分为两个大的区域进行供水，21层及21层以下采用生活变频泵供水，22层及其上面部分采用屋顶生活水箱供水的方式。有些设计人员在给超高层住宅进行给水分区时，往往喜欢考虑将100m以下的住宅全部采用变频泵供水，这往往增加了高区部分供水的不稳定性，同时由于超高层住宅都会考虑设置屋顶生活水箱，何不利用屋顶生活水箱的供水安全性及稳定性，将整栋楼进行合理分区，以确保整栋大楼供水的安全性及合理性。同时，在每个分区内由于要满足该区最高楼层部分用水点的供水压力，往往导致该区部分楼层用户的供水压力超标，这时往往需要在超压的楼层考虑设置减压阀以减去多余的压力，这时需注意减压阀前后的压力差是否太大，如果太大，就需要增设两组减压阀以平稳的减去多余的压力，既避免了对减压阀的损坏，同时也减少了噪声的污染。
二、消火栓给水系统
该栋楼的火灾危险类别为一类超高层普通住宅，建筑高度超过100m的超高层建筑，消火栓给水系统按水压分为上、中、下三个区，室外消火栓用水量15L／s，室内消火栓用水量20L／s，火灾延续时间按2h考虑，地下消防水池储存2h室内消火栓用水量和1h喷淋用水量。各区消火栓系统最不利点的静压不超过1000kPa，动压不超过500kPa，室外按高、中、低分别设有消防水泵接合器，每个消火栓系统均自成环状管网。分别与消防泵房的消防加压管进行连接。
三、湿式自动喷水灭火系统
1该栋楼的喷淋系统按中危险一级设计，用水量为21L／s，系统作用面积260m2。每个喷头保护面积12．5m2，喷头公称动作温度为68℃。
2本工程属于超高层住宅，自动喷淋设置于各前室及走道内。
3系统分为高，中，低三个区。低区：1层一12层，中区：13层～27层，高区：28层～43层，分别由地下室喷淋加压水泵加压供水。室外按高、中、低分别设有喷淋水泵接合器，整个喷淋系统组成环状管网。分别与消防泵房的喷淋加压管进行连接。
四、排水
1由于本大楼属于住宅楼，生活污水量很小，排水不分流，粪便污水与生活污水经化粪池处理后排入市政排水管网。2)本工程设置独立的雨水系统，排入市政雨水管网。
五、给排水设计建议
1室外消火栓设置问题根据《高规》7．3．6“室外消火栓的数量应按本规范第7．2．2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量均为10～15L／s”，以及其条文说明，本工程的室外消火栓个数应为8个，但由于该小区周围全部是市政道路，同时该部分市政道路由甲方代建，应可以与当地自来水公司协调，如果建筑物40m内有足够的消火栓，可以不用设室外消火栓，既符合《高规》要求，也不会造成浪费，以免造成重复投资。
2水泵房内吸水管，当消防水池合用时，超过500m3必须分成两格，这就给水泵吸水带来一定的困难。根据《高规》7.5.4“一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量”，设计中采用水池连通管吸水，每个消防水池设一条吸水管，则符合规范要求。
3地下车库消火栓、喷淋的设计。地下车库体积较大，消火栓一般挂在柱子上或边墙上，而汽车位一般较密，如果不考虑汽车位的位置而设消火栓，就会出现消火栓在汽车位的后面，导致出现看不见或即使看得见也取不到消防水带和水枪灭火的现象。因此地下车库设消火栓时，应考虑汽车位的位置。同时，因为地下车库不安装吊顶，设计喷头时不应只按3.6m间距布置喷头，而应考虑梁的位置，结合结构专业使喷头布置符合规范要求。
4屋顶生活水箱的设置高度有时不能满足最上面两层最不利点的出水水头的压力，需在屋面增设加压泵以满足最上面两层最不利点的出水水头的压力，由于垂直高差较大，管路开停频繁，容易产生水锤现象，管道将发生剧烈振动和较大的声响。该工程不仅在水泵出口设置了水锤消除器，还在屋顶水箱进水管上设置了两个水锤消除器。
5排水管通气管设置。本工程每根排水管均独立设置专用通气立管，通气立管管径与污水立管管径相同，每层设置结合通气管。
6雨水系统设置。本工程雨水排除采用雨水斗进行有组织地收集，并考虑到高层建筑的立面雨水按1／2立面面积折算为集雨面积计算雨水量进行雨水排除。本工程地下室的顶板是首层室外地面，且面积较大，该处的雨水排除经与建筑、结构专业进行协调，主要考虑到车库的净空较低，几个方案综合比较，最后采用地下室顶板结构找坡的形式进行雨水排除，排入市政雨水井。这样不在地下室吊装雨水管，既保证了车库的净空，又不会因为雨水斗的渗漏而影响车库的使用。
7集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面，其污水不能自流排人市政排水管网，在地下室设置集水井，通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选用考虑到：①地下停车库洗地排水量Q1；②车道出入口处的雨水量Q2；③火灾消防用水的排水量Q3。对于与车道出人口集水沟相连的集水井，其排水量取Q2与Q3中的大者，泵房集水井考虑消防试泵时的排水量，其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求，其余集水井取Q3，而Q1不与Q2及Q3同时发生，且其值较小，可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵，电气均考虑两台同时工作，平时一台工作。如果最高水位持续5min，则两台泵同时工作，以便及时排除地下室积水。
8管材。给水管材：由于镀锌钢管腐蚀较严重，现采用钢塑复合管，既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力，采用无缝钢管，法兰连接。排水管材：普通高层建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水铸铁管，超高层建筑因较高故排水铸铁管接口不实，容易造成底层水压过大而漏水等现象。本工程污水、雨水管材均采用给水铸铁管。
六、结束语
关键词:建筑设计存在的问题解决措施
Abstract:accordingtothelevelofworkexperience,accordingtothemodernresidentialbuildingdesignoftheproblemsareanalyzed,andthecorrespondingsolutions.
Keywords:architecturaldesignsolutionstotheproblems
中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：
一、概述
随着经济社会的快速发展及人民群众生活水平的不断提高，各类高层建筑拔地而起，建筑高度的不断增加、风格的变化多样，给建筑设计提出了新的课题和挑战。为切实解决好高层建筑相关问题，本人通过日常工作中的总结和对规范的理解提出了自己的见解，供大家参考。
二、存在的问题和解决措施
1.明确建筑物的性质
建筑物的定性一旦错误,那后面的设计肯定就一错百错。设计一开始时,要把握好以下几点:
(1)非营业性的公寓、宿舍和为住宅服务的管理办公服务用房、娱乐休闲用房等内容的建筑均可定为居住建筑。当层数为9层以下(含9层)时,无论高度是否超过24m,均为多层建筑。
(2)建筑底部超过1层为公共建筑(性质单一)，上部为居住建筑时,尚未明确归属,暂按商住楼性质判定;底层商业服务用房2层以上如设有与上下层无关的其他公共建筑时,应定为综合楼。无论几层,只要高度超过24m,均为高层建筑。
(3)建筑高度超过50m或24m以上任1层建筑面积超过1500m2的商住楼为一类高层,其它为二类高层。
注:上述建筑高度的计算:应从室外地面算至屋面面层(建筑构造层完后的表面)。
2.住户入口层楼面距室外地面的高度超过16m以上的住宅,必须设置电梯.对于这个问题,有些设计者最容易忽略,因为许多老的住宅小区往往盖到7层,甚至8层都没有设电梯,这是不合规范的,也没有充分体现“以人为本”的精神。对此,应把握好主要的一点:高度计算时,应加上室内外高差,从室外地坪算起,尤其要注意坡地建筑,是就低不就高,如图1所示,有2个单元符合要求,第3单元从室外至5层入户门则超过了16m。
3.住宅建筑上下相邻套房开口部位，多层应设置高度不低于0.8m的窗坎墙,高层住宅要设置不低于1.2m的窗坎墙。现在许多住宅为了房间的敞亮和立面造型的需要,往往设计成落地窗、低窗台和凸窗,或者是下层是阳台,上层阳台和下层错开,又是落地窗的情况,很容易造成窗坎墙的高度不满足上述要求,尤以高层住宅为主,且容易被忽略,。遇到这种情况时,有3种处理手法:①不满足高度的下部窗户采用固定防火窗;②如果房间的功能允许,提高上层窗户的窗台高度;③下部窗户的窗顶梁下吊板,减小窗户高度。需要特别说明的是:如果上、下层为跃层,同属一户,则不受此条的限制。
4.楼梯间窗口与套房窗口最近边缘之间的水平间距不应小于1.0m楼梯间作为人员疏散的通道,保证其免受火灾烟气的影响十分重要。在设计上,特别要注意转角户型的处理。
5.高层单元式住宅，单元之间窗口与窗口最近边缘之间的水平距离应不小于2.0m,户与户之间不小于1.2m,这是小于或等于18层的高层单元式住宅设置一部疏散楼梯的条件之一,也是设计人员容易忽略的问题之一。条式住宅的中间单元相连处一般是挖1条凹槽,让布置于此的卫生间借此通风采光,为了满足此条规范的要求,现在常见的处理手法是:①在2个单元之间加1面防火墙,如图2所示,但这种做法是否可行,还有待消防部门的认可;②卫生间的窗设计为固定乙级防火窗,里面增加通风竖井。
6.防火分区
一般来说,住宅防火分区不太容易违规,因为住宅每层的面积不会太大,但也许正是这样,此类问题常被忽视,特别要注意有跃层式套型时,要上、下层叠加计算面积。一个防火分区的最大面积是:多层2500m2,一类高层1000m2,二类高层1500m2,设有自动灭火系统时增加1倍。大底盘多塔楼的商住楼,塔楼间距符合规范规定的防火间距时,可分别计算面积。当一层平面中有2个或2个以上防火分区时,应绘制防火分隔及各防火分区面积指标简图,以方便消防审查。
7.疏散宽度、距离及其他要求
这是设计的重点,也是相关部门审核中容易出现问题的地方,归纳起来,主要有以下几点:
(1)疏散宽度:规范所要求的宽度均为净宽,是扣除了装修宽度和栏杆等构件的尺寸后的净尺寸,设计时,不应把标注尺寸当作实际尺寸,应略有富余。
(2)疏散距离:要牢记跃廊式住宅的安全疏散距离的计算,应从户门算至房间内最远一点,户内楼梯的计算,《高规》要求按其1.5倍水平投影计算,而《多规》则要求按其楼梯总长度的水平投影计算。工作中,要根据实际工程情况按不同的规范执行。
(3)需设2个出口的情况:单元任一层建筑面积大于650m2,或任一住户的户门至安全出口的距离大于15m(10层以下)、10m(10~18层)时,和超过19层时,要求每层安全出口不应少于2个;高层塔式住宅一般采用两部剪刀楼梯,共用前室,但当楼梯下到底层时,也应该有两个独立的安全出口。2个出口的间距不应小于5m,这点实施起来有一定的难度,但还是应该满足规范要求。
(4)当地下、地上共用楼梯间时,在首层采用耐火极限不低于2h的不燃烧墙体隔开,一般的设计者都会注意到这一点,而忽略了“直通室外”这一要点,这几乎是审图公司提得最多的问题之一。
(5)楼梯间“宜”通至屋顶,到达共用屋面,对于这一条,规范为“宜”,但又是强条,相关部门的解释是规范有误,“宜”应该为“应”。设计时,各单元楼梯间均应出到屋面,并且连通。对于坡屋面,可以在不破坏立面的情况下局部设计为平屋面,保证楼梯间的连通。
8.封闭楼梯间和消防电梯的设置
(1)超过2层的通廊式居住建筑要设封闭楼梯间,内廊是肯定要设的,按规范要求外廊也要设,但是意义不大,因为外廊本身就是敞开的,具体要跟当地消防部门沟通;当电梯井和楼梯间相邻布置时,也要设置封闭楼梯间。以上两种情况当户门为乙级防火门时,可不设封闭楼梯间,如果套数较多时,还是设封闭楼梯间安全、经济一些,也容易实施。
(2)除通廊式外其他形式的居住建筑层数超过6层或者任一层面积超过500?时,应设置封闭楼梯,当户门为乙级防火门时,可不设封闭楼梯间。层数上一般会注意,但总是容易忽略面积,实际工作中应特别注意这一点。需要说明的是:上述居住建筑不仅仅指套型住宅,还包括宿舍、单身公寓等以居住为主的建筑。
(3)塔式住宅、12层及12层以上的单元式和通廊式住宅,需设消防电梯。当遇到11层跃12层时;或是建筑只有11层,但底层层高太高(如达到4.5m,应折算为2层)时,也应该算作12层,按规范要求设置消防电梯。3其他需要注意的事项需要注意的事项还很多,限于篇幅的原因,在此就不详细叙述,只是简要地列举出来,希望设计时严格执行规范,并灵活应用于实际工作中。
三、结语
关键词：中高层住宅界定单元式住宅消火栓消防水箱
住宅作为供家庭居住使用的建筑，是人类自下而上必不可缺的重要场所。正确处理住宅设计中遇到的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。同时，一项合理的工程设计还要考虑建设项目的投资造价，做到既安全适用，又经济合理。现就设计频率较高的中高层住宅遇到的消防给水设置原则及界定等问题做如下探讨。
1中高层住宅室内消防给水设置的原则及界定
一九九九年六月一日开始施行的《住宅设计规范》（GB50096-1999），对住宅划分是按层数确定的，中高层住宅为七层至九层。
根据国情及住宅建设发展趋势，作为单幢总数居全国住宅建设之首的中高层住宅，仍是中小城市发展康居工程的重点。相应的消防给水设置原则也较为明确。《建筑设计防火规范》（GBJ16-87修订本）第8.4.1条中规定：超过七层的单元无住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式会计室，应设室内消防给水。
上述范围正是中高层住宅分类之内。但在实际工程设计，经常会遇到七层的单元式住宅附设有地下室、半地下室、阁楼的问题。是按七层考虑，还是按超过七层考虑，关系到是否设置室内消防给水。
在征得有关消防支队建审人员的意见后，根据实际设计经验，采取以下做法：
（1）七层单元式住宅附设地下室，按八层考虑，必须设置室办消防给水；
（2）七层单元式住宅附设半地下室，可不设室内消防给水；
（3）七层单元式住宅附设阁楼，进入阁楼层方式若为套内设爬梯，可以不设室内消防给水；
（4）七层单元式住宅附设阁楼，进入阁楼层方式若为公共楼梯间，则按八层考虑，必须设室内消防给水。
在界定是否设置室内消防给水时，特别要注意的是地下室和半地下室的区别：
地下室，指间地坪面低于室外地坪面高度超过该房间净高一半者。
半地下室，指房间地坪面低于室外地坪高度超过该房间净高1/3，且不超过1/2者。
一般情况下，七层单元式住宅可以不设消防给水设施。但低层设有商业服务网点时易引起火灾的蔓延和扩散，因此《建规》对超过六层的底层设有商业网点的单元式住宅，做出了设置室办消防给水的规定。
商业服务网点，指建筑面积不超过300m3的百货店、副食店及粮店、邮政所、储蓄所。
如果一座建筑物内底层商业服务网点的占地面积之和不超过100m3，且用耐火极限不低于2h的非燃烧体的墙和楼板与其它部位隔开，七层的单元式住宅亦可不设室内消防给水；
如果一座建筑物内底层商业服务网点的占地面积之和不超过100m3，且用耐火极限不低于是的非燃烧体的墙和楼板与其它部位隔开，七层的单元式住宅亦可不设室内消防给水；
如果商业服务网点建筑面积超过300m3或超过一层，则应按商店要求，设置室办消防给水设施。
若建筑内既有住宅、办公用房，又有商店、库房、工厂等，应按火灾危险性较大者确定是否设置室内消防给水设施。
2消防给水管道及设备的设计
2.1室内消防给水管道的设置
室内消防给水管道的设置，直接关系到室内消火栓供水的可靠性。《建规》规定，对于七到九层的单元式住宅和不超过8户的通廊式住宅，其室内消防给水管道可为枝状，进水管可采用一条；对于超过六层的塔式和通廊式住宅，如果可采用一条；对于超过六层的塔式和通廊式住宅，如果室内消防竖管相连组成环状管道。同时规定设有消防给水管网的住宅，其室内消防给水管网应设消防水泵接合器，平屋顶上宜设置试验和检查用的消火栓。
从以上规定可以看出，单元式住宅采用一条进户管在于其设置的可能性与现实性。但对于多单元的单元式住宅，每个楼梯设置一套独立的消防泵系统，不仅不美观，而且也增加了工程造价。如五个单元的单元式住宅，要设五条进户管、五组消防水泵接合器和试验消火栓。
在工程设计中，多单元住宅可以将立管连环，采用一组试验用消火栓、一组水箱、一至二条进户管和消防水泵接合器。这样做的结果，既保证了环状供水的安全可靠性，又兼顾了经济合理、美观适用。
2.2消火栓箱位置的确定
消火栓箱可以说是整个消防系统的终端，消火栓、消防水带、消防枪集于其中。其位置的确定是一个较为突出的问题。
住宅内的消火栓设置暗装居多，少数半暗装。这主要考虑楼梯同的交通空间不至受消火栓箱影响，同时兼顾美观。
消防立管常设在公共楼梯间的阴角上，或管道井内，不能占用户内面积。但在实际工程中很难找到既美观又不影响疏通道的位置。
有些设计人员将消火栓箱设在户门之间，户门门垛设计成240mm，以便将立管安装在角落和不至碍事。这对一梯二户的情况是可行的。如果是一梯多户，则要根据实际情况定位。
如果将消火栓箱设在楼梯的中间平台上，从美观角度还是可行的，使户门处少了一根“栓马桩”。在设计时一定要注意和结构设计人员的协调，因为消火栓箱的位置正好有楼层圈梁通过，结构设计稍做处理即可。有人认为这样设置时，水龙带会影响人员的疏散通行，采用时应谨慎。
3消防给水方式的选择
城市管网供水压力一般在0.2+0.05Mpa。对于中高层住宅而言，生活给水已很难满足要求，消防给水压力更不可能得到保证。所以在工程设计中要特别注意消防给水方式的选择。现代住宅小区多为中高层建筑，且小区一般设有给水集中加压站。如果小区设有独立的消防给水管道系统，能够保证最不利点消火栓要求的水量和水压，则可以采用直接给水方式。
由城市管网供水的分散式中高层建筑，一般在建筑物的最高部位设置有重力自流水箱。重力自流水箱供水安全可靠，且投资较低。在设计时一月要取生活、消防合用水箱，这样可以防止水质腐败，并能及时检修。水箱的容积要求考虑10分钟的消防用水量储备，且不被挪用。而不被挪用的做法是设置倒虹吸管，在消防用水的最高水位处，虹吸管上开一个1/6倍管径的小孔以破坏虹吸。水箱的高度则要求按最不利消火栓处静水压力确定。中高层住宅要求最不利消火栓处静水压力不宜低于0.07MPa
