1、高层建筑地下泵房给排水设计解析摘要：随着建筑呈高层、超高层趋势发展，对于高层建筑地下泵房给排水设计就显得十分重要，需要对其设计进行解析，对每一部分进行合理设计。 关键词：高层建筑；地下泵房；给排水设计 中图分类号：TU97 文献标识码：A 前言 随着城市化进程的加快，高层建筑物日益走近人们的视野。由于高层建筑中居住人员集中、使用功能复杂等原因,一旦发生火灾,往往会造成重大人员伤亡及巨大财产损失,在高层建筑给排水设计中，地下水泵房给排水设计是其核心部分。 一、消防水池设计 消防水池的有效容积应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和。当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的
2、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在火灾延续时间内室内消防用水量与室外消防用水量不足部分之和的要求。当消防水池有两路补水管时，其有效容积可以减去火灾延续时间内补充的水量。补充水量应按出水量较小的补水管计算。消防水池总容量超过500m3 时，应分成两个能独立使用的消防水池。 二、消防水泵取水方式的选择 为保证在火灾延续时间内消防水泵机组能正常运行，水泵的取水方式必须安全、可靠，因此建筑设计防火规范对此有如下规定：一组消防水泵的吸水管不应少于 2 条，当其中1 条关闭时，其余的吸水管应仍能通过全部用水量。消防水泵应采
3、用自灌式吸水，并应在吸水管上设置检修阀门。容积大于 500m3 的消防水池，应分设成两个能独立使用的消防水池。 根据以上要求，笔者认为，消防水泵向水池取水方式有 2 种：消防水泵分别向公用吸水井内设置吸水管；设置连通管，连通管上设置控制阀门。第一种取水方式的优点在于：管路简洁，施工安装方便；缺点在于：整个消防供水系统不够安全可靠，当某格水池清洗或检修时，各个系统加压泵只有一台处于待命状态，另一台此时形同虚设。再者，水池预埋的防水套管数量较多，不利于水池的防水、抗震。第二种取水方式的优点在于：便于某格水池清洗、检修，增加了整个消防系统的安全性；缺点在于：增大了泵房的占地面积。本着消防系统应以安全
4、可靠为前提的宗旨，笔者认为，第二种取水方式较好，但是，由于连通管内易沉渣积气，应适当放大连通管管径，并在连通管管端处设置网罩形吸水口，水泵吸水管上设置过滤器，做到可随时清洗。 三、水泵的选择水泵的正确选择不仅需要考虑水泵特性曲线,还要考虑管道系统特性曲线,这样,所选水泵才不致于太大,具体选泵时要注意以下几点: 不能片面考虑单台泵高效率运行,要兼顾到水泵组运行的整体效果。尽量选用大功率水泵,减少工作泵台数。大功率水泵的效率高,有助于节能。 为保证并联泵常年在高效区运行,并联工作泵台数不宜超过 3 台。如果要使某台水泵既要单独运行又要并联运行,则在选泵应注意使每台泵并联时的工况点尽量接近高效段的左
5、边界。这样,当单泵运行时,工况点右移,仍可以处在高效段内,使整个工况变化范围内运行效率较高。 管路特性曲线与并联水泵 Q-H 曲线交点的效率不得超出高效区,以保证水泵工作的平稳过滤。 水泵组合为调速泵与定速泵时,通常设调速泵为常开泵,定速泵为梯级调速泵。调速泵最大范围不应超过 75%100%。以免水泵运行效率大幅度下降。调速水泵机组安装高度应按全速运行状态来考虑。 四、水泵防超压措施 对于流量变化大而扬程变化小的系统选用流量一扬程曲线平缓的水泵,其中值得推荐的是建筑消防特种泵(原名切线泵),流量一扬程曲线特别平缓,呈恒压状态。 对于须分区供水的高层建筑,建议使用多出口消防泵,既经济,又能防超压
6、。 使用泄压阀,其最佳位置是设在水泵出口止回阀后,一般情况下,泄压阀的口径可与水泵出水管同径或小一级。实践证明泄压阀反应灵敏,准确可靠,可以有效防止因超压而造成的损坏。 五、报警阀组设置间距的确定 报警阀组是自动喷水灭火系统的重要组成部分，它担负着启动消防水泵、敲响水力警铃、提高系统可靠性的重担。报警阀组可分散设置在保护区域内，也可集中设置在专用管井或消防水泵房内。 自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 (2005年版)第 6.2.6 条规定了报警阀组的设置高度，即距地面的高度宜为1.2m，但两个报警阀组的间距如何确定呢？笔者认为，应从报警阀组的组成、施工、维修和操作等方面分析确定
7、。 报警阀组一般由报警阀、水力警铃、压力开关、延迟器、控制阀等组件组成（本文仅以湿式报警阀组为例） ，阀组大小大概为：宽 700800mm，高度 8501000mm，人员操作面宜至少保证 600mm 的距离，综上所述，可知：报警阀组距墙净距宜取350mm，两个阀组间距宜取 1.21.5m，阀组正对的操作面宜保证1.21.5m 的距离供人员操作和维修。 六、泵房的防噪减振 选择低转速、低噪音水泵,从源头减少噪音。水泵机组采用变频调速控制,使水泵的瞬间启停变为缓慢的加速和减速,以减少水泵的猛然启停而减少水泵的瞬间启停泵噪声。水泵出水管上的止回阀应采用缓闭消音止回阀,以减少水泵止回阀可能引起的水锤噪
8、声。水泵基座上应按计算做橡胶隔振器或橡胶隔振垫,以减少水泵振动向混凝土基础的传播。水泵的出口和吸水管上均应装橡胶软接头,以减少水泵的运转噪音和振动通过钢管固体传声。泵房中管道的吊架应做弹性减振吊架,管道吊架和托架上的金属管卡与管道的接触部位加橡胶隔音减振。卧式水泵有水平进,竖向出的管道布置方式。按以上原则考虑,尽量缩短吸水管长度,减少管道重量,减少管道荷载对隔振的影响。因此吸水管上可曲挠橡胶接头应尽可能靠近水泵设置。 七、泵房设备的布置 首先考虑是否有两个不同给水系统在满足流量和压力的前提下共用一组泵的可能。如一幢高层建筑内既有水喷雾、水幕系统,又有消火栓、自动喷水系统,可考虑几种共用方式:(
9、一般说来,消火栓系统不宜与其它消防系统共用一组消防泵,因消火栓系统有可能与其它系统同时开启灭火)。 两个系统共用,如果流量不满足要求,可采用划分防火分区的方法。如压力不满足要求,可采用设置减压阀的方法。 对于需分区供水的超高层建筑,建议不采用普通的消防泵,而采用多出口消防泵,由多级多出口水泵组成的高层消防给水系统在技术上与水泵并联相似,因此也具有设计计算容易、系统控制简单和维修工作量少的优点,和水泵井联相比设备少、占地少、造价低。同时由于几个分区可以共用一组水泵,就便行我们在同一工程设计中增加分区数,从而减小竖向分区的压力值,为解决消防给水系统超压问题提供了一种可行措施。 由于地下泵房的给排水设计需与建筑、结构、电气等专业相互协调,设计者往往先行设计泵房,但本人认为最好先行布置室内给水干管为佳,特别是管井干管的布置,这样可使水泵布置有序。 结束语 地下水泵房给排水设计是整个高层建筑消防设计的核心部分，做好其设计工作才能保障在火灾发生时各项灭火系统能起到其应有的作用。 参考文献 1 张友琳，德阳市消防支队，高层建筑地下消防水泵房给排水设计探讨. 2 郭建威.浅议建筑消防给水泵站设计中存在的问题及对策.中国科技纵横，2010 年 10 月版 3 李镇钊.高层建筑消防给水系统水泵的造型与安装 J .广西城镇建设 2007(11).
