中国建筑第八工程局有限公司 河北保定 071700
摘要:现代各大城市中的高层、超高层建筑工程越来越多,使得施工消防问题受到了广泛重视,若此类建筑施工中没有针对性的消防体系,则当火情出现,施工人员就很难逃生。因此为了避免此类现象发生,现代高层、超高层建筑工程都非常重视永临消防积水系统施工,可以将该系统视作此类建筑工程施工阶段的标配,但因为该系统面对的环境比较特殊,采用常规方法会造成较大的成本与资源投入,不符合现代提倡的绿色施工理念,所以该系统施工需要得到调整,趋向于绿色理念方向发展。这一条件下,本文将展开相关研究,结合案例对建筑消防给水永临绿色结合施工技术进行全面分析,并验证其应用效果。
关键词:建筑消防给水;永临绿色结合施工;绿色理念
引言
所谓永临绿色结合施工技术,就是以永久性结构为基础,根据该结构特征设立一个相契合的临时结构,通过临时结构来为永久性结构服务。这一条件下,在高层、超高层建筑工程中,其永久性结构泛指建筑主体,临时结构既为消防给水系统,两者之间需要保持良好的契合度,保障消防给水系统能够有效为建筑主体提供服务,这样才能构建出一个完整、有效的消防系统。但值得注意的是,在建筑消防给水永临绿色结合施工技术应用中,如果过度注重系统的完整与有效性,忽略成本、资源投入,就会导致资金、资源浪费,因此在绿色理念下,该系统施工技术要同时兼顾系统质量与资金、资源的投入量,对此进行研究具有一定现实意义。
1 案例概况
1.1工程概况
本项目用地位于雄安新区启动区西北片区,西临M号路,南至8号路,东侧为规划路,北侧为公园绿地;本项目总体规划用地面积为28560㎡;总建筑面积22350㎡,其中地上19350㎡,地下3000㎡;建筑层数、高度:地下一层,地上三层,建筑高度17.95m(局部塔楼21.15m);防火设计:建筑分类为多层建筑;耐火等级为地上二级、地下一级。
1.2工程消防水及消防设施概况
本工程地下设备用房内集中设一座消防泵房及消防水池,泵房内设室内各设2台消火栓系统加压泵和自动喷水系统加压泵。消防水池储存火灾延续时间内室内灭火系统用水量252m³。教学楼屋顶设有效容积18mm³的高位消防水箱和增压稳压装置。消防水池由市政给水供水,高位水箱补水由高区生活给水系统供水。
2 施工技术分析
2.1施工设计
建筑消防给水永临绿色结合施工设计是关键环节,直接影响到技术实施及绿色效果,因此相关人员要对此保持重视。建筑消防给水永临绿色结合施工设计环节大体可以分为室外、室内消防给水系统两个部分,具体如下。
(1)室外消防给水系统设计
本项目中选择了位于现场周边的消火栓作为临时水源接驳点,各消防算与现场距离最大不超过6m,采用DN150室外消火栓管道将水源接入现场,与临时消防系统对接,水资源由市政供水系统提供。同时在各消火栓井内各设置一个DN100mm、65mm的消火栓[1]。
(2)室内消防给水系统设计
本项目室内环境比较复杂,且供水需求繁多,因此室内消防给水系统设计步骤较多。其一消防储水池设计:在建筑左右两侧(项目中的东西方向)各设置一个临时消防储水池,各临时消防储水池分为两个层次(称为首层与次层),其中首层规格为8m×2.5m×1.2m,经测算该层储水量约为20m3,使用DN150室外消火栓管道以3m/s的速度蓄水,而次层规格为4m×2.5m×1.2m,经测算该层储水量约为10m3,使用DN150室外消火栓管道以3m/s的速度经首层为其蓄水。整个消防储水池采用砖砌方式构成,砖砌结构完成后需要在内外两侧涂抹20mm厚的防水砂浆(也可以使用防水涂料等防水材料,但选择中根据绿色理念要尽可能选择成本低、用量少的材料,防水砂浆就符合这一要求),防水工作完成后即可将消防水泵放入消防储水池内与消防管道连接,这时消防水可进入室内,本项目中所选用的消防水泵为XBD13.0/20-100GDL型号;其二室内消防立管设计,本项目中建筑建筑高度为17.95m~21.15m,属于高层建筑,因此室内消防给水系统中要进行消防立管设计。依照规范要求,室内消防栓用水量为≥15L/s,设计中要根据要求对管径进行计算,计算方法见公式1[2]。
公式(1):
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式中,D为立管管径;Q为消防用水定额,规范取值为Q=15L/s;V为消防水管中水
的流速,取值为V=2.5m/s。
此外,室内消防给水系统设计中临时消防储水池设计需要进行有效容积计算,计算项目包括DN150水管流量、市政供水量、现场消防储水池容积、灭火时最大全部用水量,各计算项目的计算方法见公式2、3、4(公式4包含市政管网供水量、现场消防储水池容积、灭火时最大全部用水量,可得后两项数据)。在时消防储水池有效容积得当的情况下,可保障施工现场火灾1h内的全部消防用水需求。
公式(2):
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(本项目中计算结果为0.05955m3/s)
公式(3):
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(本项目中计算结果为214m3)
公式(4):
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(本项目中计算结果为现场消防储水池容积20m3、灭火时最大全部用水量216m3)。
2.2技术实施
从位于建筑两侧的消防储水池出发,分别采用DN150镀锌钢管将储水池与市政供水系统连接,将水引入池中,同时在储水池内安装消防水泵(各消防储水池中各安防1台消防水泵)。针对消防储水池首层布设水平管网,管网出水口与建筑永久性消防立管连接,使得消防储水池内消防水可进入室内,供室内相关消防设施使用。因为消防立管是建筑工程的永久性结构,所以其布置位置、规格、设计形式要与工程实际需求相符,针对这一点,本项目中选择在建筑楼道附近安置消防立管,立管所有支管依照工程设计要求进行安装,必须保障支管与所有用水消防设施相连,包括走廊消防水泵、室内温感喷淋头等,此举在消防施工中不用查处,可以直接与临时消防给水结构相连,形成永临结构,且能够有效降低施工投入成本与资源量,符合绿色施工理念。
3 应用效果
秉持绿色施工理念,对本项目施工成果的成本、资源投入量及能耗情况进行统计,根据统计结果可证实该施工技术是否符合绿色施工理念。
3.1成本
本项目中的主要成本来源于消防立管安装、消防栓安装。根据统计结果可知,消防立管安装综合单价为170元/m,防栓安装综合单价为950元/个,两者均低于预算成本,整体各节省了12000元、17000元,说明在成本上本项目施工技术符合绿色理念。
3.2资源投入量
本项目中大部分施工材料及投入量均与预计数量相符,但在立管与消防栓投入量上有所减少,即前者总投入量为300.7m,后者投入量为72个,分别低于预计数量57m、13个,因此在资源投入量上本项目施工技术符合绿色理念。
3.3能耗情况
本项目中主要消耗的能源为电能,用于提供供水压力及支撑临时结构中电力设备的运作,因此供水压力需求的大小与临时结构中电力设备的数量将决定电能能耗情况。根据这一逻辑,首先项目中的供水压力来源于市政供水系统,其标准受到了市政部门的管理,具有良好的能耗表现,其次本项目与其他项目不同,去除了其他项目中常见的中转储水池、消火栓泵等,说明数量减少,电能能耗降低。
4 结语
综上,本文对建筑消防给水永临绿色结合施工技术进行了分析,结合案例阐述了施工设计与技术实施方案,并对其是否符合绿色施工理念进行了论证。通过分析可知,采用文中提到的施工设计方式,根据其中要点可以成功实现建筑消防给水永临结合,实施后可以保障施工消防供水需求被全部满足,同时依照应用效果说明该施工技术符合绿色施工理念,能起到节能损耗、降低成本的作用。
参考文献:
[1]刘庆奇.建筑施工消防给水系统永临结合绿色施工技术[J].建筑工程技术与设计,2018,000(009):339.
[2]白健.高寒地区300米以上超高层建筑施工过程中临时消防水系统的研究与应用[J].工程技术(文摘版)·建筑,2016(8):00063-00063.