对建筑给排水设计中几个问题的探讨_secret

1、对建筑给排水设计中几个问题的探讨摘 要：近年来我国随着国家经济建设的发展，建筑行业设计工作更加丰富多彩，设计中对规程规范的应用，是我们工作中常需理解和探讨的事，由于我国水资源短缺，为缓解城市供水矛盾，建筑业中正推动污水资源化，即中水回用和雨水搜集利用。大空间建筑物的防火、雨水排水问题已困扰过我们。洁净气体灭火系统已在水电和民用建筑设计中运用。现就自己在实际工作中的一些体会与同行共鉴。关键字：法规 标准 规范 大空间建筑 性能化消防设计 气体 灭火剂1 法规与标准建立国家技术标准体系和加强工程建设标准化。为和国际接轨，今后我国规程规范将分为两大类：（1）国家法规：强制性执行；（2）标准：分为国家

2、标准、协会标准和企业标准。预计到2010年为过渡阶段，2020年为实行阶段。2 中水利用我国颁布（GB50336-2002）建筑中水设计规范中提到实现污废水、雨水资源化。污、废水经处理后回用，即可节省水资源，又使污水无害化，是保护环境、防治水污染，搞好环境建设，缓解水资源不足的重要途径。污水回用是作为节水的重要措施，在工程中，中水的回用量与中水用水量常常不平衡，尤其在夏季，集中空调补水，绿化用水等用水的增加，造成在中水池中补充大量的生活用水。由于建筑物的回水量小，如用中水处理设施处理屋面和地面汇集的雨水，使之成为一套适用于处理和利用雨水的水处理系统，其增加投资不大，又作为中水补充，满足全年中水

3、回用量。这就可以大大降低中水成本，也达到真正节水目的。中水、雨水收集处理工艺流程图 水量流程图3 大空间建筑物防火大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范（广东省标准）（DBJ15-34-2004）（以下简称规范）。本“规范”虽说是一个地方标准，但在国内尚无国家标准的情况下，我们可以参照执行，因为它总结了近几年来国内、外已建成或在建中的会展中心、机场、大型商场等多项大空间建筑消防设计和使用方面的经验教训，并广泛征求各方意见，经有关消防部门共同审查批准，2004年4月1日执行。本“规范”解决了民用和工业建筑物内净空、高度大于8m，仓库建筑物内净空、高度大于12m的场所主动喷水灭火系统的设计问题。它由

4、智能型灭火装置（大空间智能灭火装置；自动扫描射水灭火装置；自动扫描射水高空水炮灭火装置），信号阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施等组成。我院2002年3月设计的杨凌高新农业示范区实用技术馆工程，设计中，采用高空水炮灭火技术。该工程位于杨凌示范区纬二路中段北侧，净用地面积32647m2，建设规模20056m2，展厅为一层，建筑面积14076m2，展厅又可分为A、B、C三个小展区，可布置3m3m标准展位800个，可容纳11000人参展，建筑物最大高度约为14m，中心屋面桁架下弦高度约为10.29m，支座处高度约为7.8m。展馆A区和C区宽度为45m，B区为48m，长度为102m。由于建筑物为

5、大空间展览建筑，是有较高美观要求的网架结构及玻璃幕顶建筑。虽然采用闭式喷淋灭火系统能够起到保护钢屋架的作用，但对于不规则屋顶和网架布置在供水管网布置上有困难，而且影响美观，故设计选用固定式电控消防炮。展厅内共布置10门电控消防炮，A、B、C区各为一个防火分区，按单个防火分区布置，B区为4门水炮，A区和C区分别为3门水炮。每门水炮流量为60L/s，保证两门水炮的充实水柱同时能同时达到展厅内任何部位。消防水炮供水管网为环状，水炮灭火系统供水由室外泵房内的水泵供给，火灾延续时间按1h设计，一次灭火所需水量为432m3。电控消防水炮型号为PSKD60，额定工作压力为1.0MPa，工作压力范围：0.71

6、.4MPa，额定流量：60L/s，射程（仰角30）：70m，水平回转角：90或135，俯仰角：70+40，电源：AC380V，50Hz、IP55。操作形式：电动和就地手动。探测系统控制：原设计采用红外对射感烟探测器，安装高度离地6m，后加装摄像头。消防控制中心位于一层西辅房中。消防炮及探测器布置详见附图：1、2、3。该设计已通过消防验收。4 屋面雨水排水在屋面雨水排水设计中，最近新推广虹吸式屋面雨水排水系统设计，该系统的应用技术规程已出讨论稿。目前执行的建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（以下简称“规范”）中，只涉及重力流和压力流，专家认为以雨水流态来讲为三种状态：即重力流、压力

7、流和虹吸流，三者的区别：以水的重力为动力的流态为重力流；以雨水斗前水深和雨水管系排出口之间的高差为动力的流态为压力流；以雨水斗前水深和雨水管系排出口之间的高差再加上管系内负压因素为动力的流态为虹吸流。我们在设计杨凌示范区实用技术馆工程大型拱形屋面排水系统时，碰到了以下问题：（1）高低跨雨水排水问题，规范4.9.13条规定：“屋面雨水管道如按压力流设计时，同一系统的雨水斗宜在同一水平面上。”因为压力流不适用于高低跨雨水斗，按连通器原理高跨雨水会从低跨雨水斗冒溢，势必高、低跨的排水管就须分开设置，从而增加工程造价。如用虹吸流，只要两个雨水斗管道连接节点前的上游不同支路的计算水头损失相同或相当接近（

8、考虑雨水斗的高差因素）同一系统的雨水斗即使不在同一水平面上也允许连接成同一系统。对于高层建筑和裙房屋面雨水排水管道在连接点前的两路管道、其阻力相同或相近，在合流点汇合后的水流在高差和负压的作用下顺流而下，不会从裙房屋面雨水斗返溢。对于高层建筑和裙房的雨水斗如属同一系统必须通过计算，两者的高差应有限制，连接点的位置也不应在排水立管正压返。（2）“规范”4.9.8条规定：“建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管等溢流设施。”4.9.9条规定“一般建筑的重力流屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于10后重现期的雨水量。重要公共建筑、高层建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不

9、应小于50年重现期的雨水量。”一般性建筑物的设计重现期为25年，重要建筑物的设计重现期为10年。溢流设施的作法规范和条文没有规定和解释。在目前的建筑设计中由于对外装饰要求较高，尤其是高层建筑。若在层面雨水沟、槽中直接设溢流口和溢流堰对建筑物立面破坏或对裙房屋面影响都较大，势必只好加设溢流管系统。我院在杨凌示范区实用技术馆工程的雨水排水系统设计中，就在排水管沟端头加设了一条雨水溢流管，直接排至室外地面。5 气体灭火5.1 气体灭火剂选用规定我国建筑设计防火规范（GBJ16-87）规定：中央及省级治安、防灾和网局级及以上的电力等调度指挥中心的通信机房和控制室应设气体自动灭火系统。高层民用建筑设计防

10、火规范（GBJ50045-95）规定：在大、中型电子计算机房、珍藏库、自备电机房、贵重设备室应设气体自动灭火系统。传统的气体灭火剂哈龙（1301、1211）我国政府已经决定在2010年和2005年停止生产。根据公安部消2001217号文关于进一步加强哈龙替代品及其替代品技术管理的通知要求，我国目前允许使用的清洁气体灭火剂主要有三氟甲烷、七氟丙烷、六氟丙烷、IG01、IG100、IG541等，目前技术上比较成熟，各种性能指标比较合理，具有实际推广价值的，有二氧化碳（CO2）、烟烙尽（IG541）、七氟丙烷（HFC-227ea）等。5.2 气体灭火剂选用的分析比较（1）毒性分析：详见表5-1灭火剂

11、的毒性比较表。表5-1 灭火剂的毒性比较表灭火剂类型设计浓度人体不良反应浓度主要有毒物质二氧化碳34%25%C02七氟丙烷7%10.5%氟化氢烟烙尽37.5%气体组成中的CO2（2）气体灭火剂选用优、缺点比较表见表5-2。表5-2 气体灭火系统灭火剂的选用比较表序号比较项目C02IG541FM2001灭火效能（针对计算机房）一般。灭火浓度要求达到47%较差。灭火浓度要求达到37.5%好。灭火浓度要求达到8%2喷放时间60S内浓度不小于30%60S10S3灭火原理窒息式灭火窒息式灭火化学式灭火4灭火剂用量多较多少5钢瓶压力15Mpa15Mpa2.5、4.2Mpa6毒性强较少少7贮存形式气态气态液

12、态8灭火剂输送距离当量长度150m当量长度250m当量长度80m9管网设计压力15Mpa15Mpa5Mpa10防护区尺寸限制无无面积不大于500m2，体积不大于2000m311日常维护、保养费维护、保养要求低，费用低维护、保养要求低，费用中维护、保养要求低，费用低，灭火剂成本高12投资费用低高较高5.3 气体消防的实际运用我们在实际设计中对用气作灭火的设计已经不少了。在此向参加工作不久的同志提供一个较系统的资料供在今后工作中参考使用。5.3.1 我们曾设计过的几个工程实例表，详见表5-3。表5-3全淹没式气体灭火系统实际工程表序号设计时间工程名称气体灭火部位灭火剂类 型灭火剂浓 度喷射时间钢瓶

13、及管网设计压力11995年11月长江三峡管理中心大楼通信设备室，档案资料室。13015%10S4.2Mpa22001年9月黄河李家峡水电站中央控制室，继电保护盘室，计算机房。IG54145%30S15Mpa32002年5月西北电网调度通信楼网络中心机房，通信终端设备机房，通信调度室，程控交换机房，CATV机房FM2008%1052.5MPa42002年12月黄河公伯峡水电站中央控制室，计算机房，GIS继电保护盘室。IG54145%60S15MPa5.3.2 选用灭火剂的几项原则（1）保护区多、楼层跨度大的建筑、保护对象为非常灵敏或无法更换的电子设备时宜选用IG541烟烙尽气体灭火系统；（2）对保护区相对集中、输送距离近的宜选用七氟丙烷（FM200）气体