高层建筑给水方式范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑给水方式，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：给水加压；高层建筑；系统；布置方式

Abstract: with the rapid development of economy and the improvement of science, the height of the high-rise building and layer is in constant increase. High-rise building has become a symbol of the modern metropolis. High-rise building layer in the high building, as distinguished from the low-rise building, so reasonable choice of water supply pressure is way high-rise building water supply system for the key design life, it's directly related to the use of the drinking water system and project cost.

Keywords: water supply pressure; High-rise buildings; System; arrangement

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

1概述

进人21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑住户集中用水量大，对自来水的水压、水量要求较高，而市政供水管网的压力一般只能直供到6楼，远远不能满足高层建筑的用水要求，因此，以高层建筑给水加压势在必行。

选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，即低区部分直按由城市给水管网供水，高区部分由水泵加压供水。

2高层建筑常见给水加压方式和原理

现在主流的给水加压方式分为3种：工频供水，变频供水，叠压供水。

2.1工频供水

其供水方式为：水池水泵高位水箱用水点。其工作原理是：自来水进入地下水池，通过浮球阀控制水池中的水位。屋顶水箱里的浮球联动一个磁铁，随着水位升高，磁铁慢慢接近一个固定在水箱箱体上的干簧管，距离足够近时，干簧管内一对电极受磁铁磁场影响而断开，水泵断电停止注水。

2.2变频供水

其供水方式为：水池水泵用水点。其工作原理是：自来水进入地下水池，通过浮球阀控制水池中的水位。变频恒压供水系统采用面板内部设定压力，水泵供水时采用一个压力传感器检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制马达转速，使加压管网压力与设定压力相一致。

2.3叠压供水

其供水方式为：叠压设备用水点。其工作原理是：自来水进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器给出起泵信号启动水泵运行。自来水管网水量小于水泵流量时，调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水，此时，空气由真空消除器进入调节罐，消除了自来水管网的负压，用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降时，液位控制器会给出水泵停机信号以保护水泵机组。

3高层建筑给水加压系统与布置方式

建筑内部给水通过引入管引入室内以后，根据管网形式不同可以分为：环状网、枝状网。根据横干管在建筑内部的位置不同，可以分为：下行上给式、上行下给式、中分式。通常水泵吸水不允许直接从室外给水管网抽水，而是水泵从储水池抽水，有单设水泵和水泵一水箱联合(可在水箱中设置浮球阀或液位继电器)两种，目前给水系统升压多用离心式水泵。因为它的类型多、选择方便、占地少。给水系统所用水泵一般分为恒速水泵和变频调速水泵。目前变速泵应用于高层建筑生活供水系统较为广泛。

3.1泵站内管路布置

贮水池与水泵间合为一体为上下建筑的加压泵站,为减少泵站的面积及加大泵站内检修维护通道,泵站内部分管路可安装在泵间以下的水池内。为便于管理控制,进水管路由室外地下直接进入水池,由水池返入水泵间室内加控制阀门,再返入水池加装浮球阀控制水池进水。为充分利用市政管网压力,应对四层及四层以下住宅进行直接供水(市政管网压力一般为0.32 MPa,完全可以保证四层的供水),四层以上再利用水泵进行二次加压,并在加压管道与非加压管道之间设连通管,加装阀门,在小区总进水口设止回阀,当市政管网停水检修或压力达不到四层时,打开连通管,以保证居民用水,这样可以充分利用市政管网压力,减少小区用水电耗。贮水池与水泵间各为独立建筑的加压泵站,管路的布置可根据加压泵站设置情况,进行联络超越管线及控制阀门设置。但要求便于维护与管理。

3.2建筑内部给水宜采用分区恒压变频供水方式

高层建筑如由屋顶水箱供水，由于水箱供水压力低，最上面3-4层的水压和水量过小，不能满足热水器供水，分区恒压变流量供水方式，进行合理的分区，选择合适的供水泵和变频器，保持设定的压力，达到恒压供水的效果，提高了水的品质。

采用水箱供水，在夜间水压升高时(或启动水泵)水箱进水，供水压力由用水点和水箱的高差决定，高差越大，供水压力越大。所以，顶层供水压力最小。如果水箱不能及时补水，水位将更低，压力更小。一般情况下，顶层热水器即使能打开，供水量也极小，不能正常作用。

要解决供水压力不足问题，可以从增加供水压力或减少管道阻力损失两方面考虑。顶层供水压力明显不足，加大供水管管径，减少管道阻力损失对供水系统影响很有限，不能解决问题。所有只能采用增加供水压力。提高供水压力可以有4个方案：

（1）提高水箱的底标高，增加用水点和水箱的高差。提高水箱的底标高虽然节约投资，但对建筑外立面影响效果很大，破坏建筑整体的美观协调，且水箱提高1m，只能提高10kPa，当水箱底标高离屋顶8m，水箱充满水的情况下，才能确保顶层淋浴器的供水压力。所以该方案没有采用的可能性。

（2）每户增设增压泵。在每户进水管上安装小型增压泵，可基本解决供水压力问题，但水泵安装在室内噪音很大，开启时不但对住户有影响，而且通过管道传给其他用户。

（3）气压给水设备。气压给水系统工作原理，上水通过水泵加压送至压力罐和用户，随着气压罐内水量的增加，水罐内空气被压缩，压力升高，但压力升高至最大工作压力时，压力控制器使水泵关闭。用户用水时，气压水罐里的水在压缩空气的压力下被送至给水管网，随着气压水罐内水量的减少，空气体积膨胀，压力减小，但压力降至设计最小工作压力时，水泵再次启动。如此循环工作，气压供水最大的问题是压力罐体积庞大，占用了很大的空间，增加的建筑造价，减少了绿化面积，对于小区总体环境有一定的影响，目前采用很少。

（4）分区恒压变量供水系统。该系统是在高层建筑给排水设计中采用较成功的提供供水压力的方法。分区恒压变流量供水方式，根据计算得到供水小时最大流量的扬程，选择合适的供水泵，配置相应的变频器，在保持设定的工作压力情况下，由用户用水量的变化通过变频器控制水泵电机的转速，由水泵电机转速的变化，改变供水量，满足用户使用舒服性要求，达到恒压供水的效果。每分区设定两个水泵交替使用，延长设备的使用寿命。

4结束语

综上所述，在市政管网建设比较好，给水加压设备管理比较完善，市政供水的水压、水量都能满足要求的地区的高层建筑建议使用叠压设备。管网建设不太好，管网的压力和流量在用水高峰期波动较大的地区，建议使用变频供水设备。

参考文献：

［1］ 建筑给水排水设计规范 GB 50015-2003(2009年版)

［2］ 高层建筑给水排水工程［M］.北京：化学工业出版社，2004

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【关键词】高层建筑；消防给水；超压；可靠性

随着社会经济的快速发展和城市用地的日趋紧张，高层建筑的兴建已成为城市居民建筑发展的趋向所在。高层民用建筑由于火势蔓延迅速、扑救难度大、火灾隐患多、事故后果严重，且受到消防车水泵压力和水带的耐压强度等限制，一般不能直接利用消防车从室外消防水源抽水送到高层部分进行扑救，而主要依靠自身的消防给水系统来扑救火灾。因此，高层建筑的消防给水系统就显得尤为重要。

1.高层建筑的消防给水系统

1.1消防给水方式。

1.1.1消防水泵、高位水箱、消防水池合用的供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水系统中应用最广泛的一种方式，它是采用将高位消防水箱置于高层建筑的屋顶上，将消防水池和水泵房设置在建筑物的底层或室外的一种消防给水模式。当发生火灾时，由高位水箱提供前10min的消防用水量，消防水泵启动，将消防水池中的水提升并输送至给水管网，完成灭火任务。该给水方式是从高层建筑物的高度和分区角度出发，分成一次性加压供水、分区串联加压供水和分区并联加压供水三种。其中一次性加压供水方式多应用于无需分区直接给水的高层建筑物，对建筑物的高度要求在50m以下，当建筑物高度超出50m或者有分区减压供水需求的，则需要采用分区串联加压供水和分区并联加压供水方式。分区并联加压供水，各分区为独立的给水系统，供水安全可靠，分区水箱容积较小，水泵集中布置，方便了管理与维护，但对于消防管材方面要求较高；分区串联加压供水，各分区供水相互联系，下区供水出现故障时，上面的分区也将受到影响，供水安全性较差，水泵也是分散布置，维修管理不方便，但整个系统管道压力较小，管道维修较少。

1.1.2区域集中的高压（或临时高压）消防供水方式，即两幢或两幢以上高层建筑共用一个泵房的的消防给水系统。对于一栋单独的高层住宅楼而言，消防给水系统组件消防水泵和高位水箱是不可缺少的。但对于由多栋高层建筑组成的小区，如果在每栋建筑上都设置高位水箱和消防水泵，这不仅大大提高了工程造价，同时还给小区物业管理部门增加了多余的工作量。为了解决这个难题，提出了在小区内设置集中消防供水系统。因为同一个小区内的多栋高层建筑同时发生火灾的可能性较小，可以认为同一时间内发生火灾的次数为一次，从设计合理、经济节省的角度出发，从消防水泵引出多条出水管，分别与小区内各栋楼的供水管网相连接，相当于每栋楼都设有消防水泵，只不过在供水距离上存在了差别，但并不影响对建筑的消防供水能力。只是这种方式要求消防管网设计成环状，以达到供水的安全可靠。

1.1.3加压给水方式。目前常用的加压给水方式有气压罐给水和二次加压两种。气压罐给水方式是在考虑到高位水箱的高位摆放以及影响建筑美观与结构承重问题上提出的，这种密封可靠的消防给水方式很受用户的青睐。它的运行机理是：运用气压罐将水加压后，输送到消防给水管道内，以满足各个消防设备用水需求，当达到一定的压力时，多余的水会进入气压罐，此时，水泵以及自动控制系统进入准备状态，当消防管道内水压小于规定的水压值时，气压罐将自动启动，并向消防给水管网及时给水。但是气压罐的应用，需要与之配套的水泵和自动控制系统的参与，使得消防给水的成本大幅度增加。二次加压方式，是为了应对多层建筑的集群布置管理的形式，当单独的某个气压罐无法满足水压要求时，需要对气压罐内的水进行二次加压，以达到集中加压与稳压的目的，该给水方式的缺点是：投资成本比较大，且需要专门的技术人员做维护。

1.2高层建筑消防给水硬件设施的布置。

1.2.1水泵接合器水泵接合器的主要用途是当建筑物内部的消防给水管道水压低、供水不足或无法供水时，消防车可通过水泵结合器向室内管网供水，达到灭火的目的。《高层民用建筑设计防火规范》指出：消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。在实际工作中，水泵接合器的数量既要按照室内消防用水量来进行计算，还要结合实际室外供水能力的状况，两者要兼顾，不可顾此失彼。对于一些灭火系统水泵接合器的数量可以分别设3～5个，这样既达到了节省资金，又保证了消防安全。

1.2.2消防水池消防水池是用来储存消防用水的构筑物，是天然水源或市政给水管网的一种重要补充手段。《高层民用建筑设计防火规范》规定：市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量，市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外），只要具备上述一种情况，就应该设置消防水池。《高规》第7.3.3条对消防水池的容积做了详细规定：当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积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火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。消防水池的构建还要考虑工程造价及管理方面的要求，在保证城市环状供水稳定可靠的前提下，可以采取适当放大进水管尺寸的方式，保证在室外消防用水量充足的前提下，进水管可以补充消防水池需求的消防用水量，这样就可以适当缩小消防水池的容积，减少工程造价。

1.2.3消防水箱消防水箱是为了保证扑救高层建筑初期火灾时，满足火灾前10min的消防用水量的需要而设置的消防设备。自动喷水灭火系统设计规范》第10.3.1条规定：采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。消防水箱的供水，应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度。在消防水箱的施工设计过程中应注意：消防用水与生活用水合用的水箱，在设计时应采取确保消防用水不作他用的技术措施，可采用将生活用水管的出水口设在消防用水管出水口的上部并使两个管口之间水箱的容积达到消防水箱容积的要求；安装消防水箱时，在消防管网的出水管上应安装止回阀，阻止消防水泵启动后消防用水进入消防水箱。

1.2.4消防水泵用来输送和提升消防用水的机器称为消防水泵。消防水泵应保证在火警后5分钟内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。消防水泵宜采用自灌式引水（当泵轴标高低于水源（或吸水井）的水位时，称为自灌式引水），在吸水管上应设阀门，以便于检修。一组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏时，其余的吸水管仍能通过全部用水量。对于高压或临时高压消防给水系统，其每台消防泵（工作水泵和备用泵）应有独立的吸水管。为了不使吸水管内积聚空气，吸水管应有向水泵渐渐上升的坡度，一般大于或等于千分之五。消防水泵出水管与环状管网连接时，其出水管不应少于两条。当其中一条出水管检修时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。消防水泵的出水管上应设置单向阀。同时为使水泵机件，启动迅速，则在水泵的出水管上应设检查和试验用的放水阀门，试验用过的水，可放回消防水池。

2.高层建筑消防给水系统的加压、超压问题

2.1高层建筑给水系统加压常用方法：一次性加压、分区并联加压、分区串联加压。

（1）一次性加压：一般是在高层建筑的地下室的泵房内，对生活用水和消防用水进行集中加压，加压后的水沿着给水管道输送到相应的位置。但对于高层建筑楼层较低部位，需要加装减压阀设备。

（2）分区串联加压：当高层建筑物达到一定的高度时，一台水泵无法满足高层的水压的需求，如果采用增加水泵的方法加压，那么给水管道又无法承受如此高的压力，为此提出了水泵串联加压的方法，它的设计理念是：高层建筑的各分区分别设置调速泵或水泵与吸水箱或吸水池，然后按合理的顺序启动。但是水泵串联应用的设备比较多，且比较分散，致使工程给水工程的开支大大增加。

（3）分区并联加压：它的应用理念也是对给水系统进行分区管理，因为每个区域都有备用的水泵，使得该方法可靠性大大增加，同时水泵功耗利用率高，能量不会发生浪费，但是水泵并联加压存在着：设备的投资较大，且主干管道铺设增加，给水系统复杂的难题。

2.2消防给水系统超压超压是指消防给水系统管道内的水压超过其正常工作压力的限值，从而对管道、附件、器材和设备等造成损害，影响了给水系统的正常运行，不利于消防灭火。

2.2.1防超压措施。

2.2.1.1设置回流泄压装置。在消防水泵的出水管上设置一条去消防水池的支管，支管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力一定范围时，泄压阀自动打开回流泄压，以防管网超压。

2.2.1.2选用流量——扬程曲线平缓的消防水泵。在火灾发生后，消防用水量由小到大，变化幅度较大，如果选用流量——扬程曲线比较平缓的水泵，那么水泵的扬程变化也就比较小，管网的实际压力比较接近设计压力，可达到防超压的目的。

2.2.1.3采用可调式减压阀减压。可调式减压阀可以起到稳压的作用，只要给它设定一个阀后压力，那么不管阀前压力如何变化，都不影响阀后的工作压力。因此，可调式减压阀后面的消防管网就不会出现超压现象。

2.2.1.4采用全自动变频调速供水设备。它的主要特点是可以恒压变流量，即在恒定工作压力下，流量根据实际消防用水量发生动态变化，达到需求流量，不出现超压现象。

2.2.1.5增强给水系统管道的性能，提高其承压能力。使系统在运行过程中即使出现超压现象，也属于系统所能承受的压力允许范围之内，不会出现超压现象。

3.消防给水系统的可靠性研究

消防给水系统的可靠性是对消防安全系数的综合性评价，也是各个消防设备以及给水管道的功能正常发挥的评定标准。首先，它源自于对消防安全的全面认识，包括消防安全器材的使用，以及如何最快的应用现有的消防资源去减少火灾对建筑以及居民的伤害。其次，要明白消防给水系统的功能以及失效问题的解决方法，并通过建立合理的消防给水仿真模型，来探究消防给水系统的各个关联组件对系统的可靠度的影响情况。最后，要做好消防给水设施的安全检测与验收，如检验消防设施的设置是否合理，施工是否符合要求，最不利点的水压是否达到要求，室内消火栓的布置是否合理，必要时对消火栓的材料加以检验（如是否有防锈处理等）；检测消火栓箱内是否设置了直接启泵按钮；检测在消火栓按钮发出确认信息后，是否达到启动和报警的效果等。

4.小结

综上所述，高层建筑消防给水系统设计，应根据高层建筑的消防水压要求以及市政管网供水压力、管路布置等情况，合理选择消防给水系统形式。在高层建筑消防给水的超压和泄压问题上，要对给水系统进行科学布置，在管材及设备上进行合理选取，在达到要求的前提下减少额外投资。对于消防给水系统的可靠性研究，要知道不同的消防设备发挥功能状况可靠度是不同的，因此对待可靠性研究要在对消防给水系统全面认识的基础上，通过大量试验，去发现可靠度与各个消防组件之间的函数关系，以便达到高层建筑消防给水系统预期的消防安全能力以及安全效果。

参考文献

[1]杨琦；住宅生活消防共用给水系统中的问题[J].给水排水，2001，07.

[2]蔡勇，黄晓家；浅谈自动喷水灭火系统喷头的选择和应用[J].2003，29（10）：103～104.

[3]王彤等.室内消火栓给水管网的数学模型分析[J]；西北建筑工程学院学报（自然科学版）；2003，02.

[4]姜令军.建筑内部消火栓环状给水系统设计优化的研究[D]；西安建筑科技大学，2004.

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关键词: 高层建筑; 给排水设计; 消防系统设计

1前 言

给排水及消防系统作为高层建筑设备的重要组成部分,其系统设计是否合理、管路是否通畅,对今后建筑的消防安全、装修、日常使用与维护将产生重要影响。如何使高层建筑给排水及消防系统设计更加人性化、更加实用、美观,这是给排水设计人员应该重视的问题。本文作者结合工作经验,就高层建筑室内给排水设计以及消防系统设计作了简要论述,以供同仁参考。

2给水设计

2.1 生活给水系统

高层建筑生活给水系统竖向应合理分区，各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45Mpa，同时各分区最不利配水点的水压应满足用水水压要求。为节约能耗，应充分利用市政管网的水压供水,当水压不满足要求时设加压设施,目前使用较多的生活给水加压系统主要有变频加压供水及无负压加压供水系统。对于供水安全性要求高且市政供水稳定性不高的建筑采用变频加压供水系统，底层设生活水池，储存一定用水量，市政停水时也可继续保障供水一段时间,供水保障性高。

《建筑给水排水设计规范》中规定，水压大于0.35MPa的入户管,宜设减压设施。对于建筑节能要求高、安静性要求高的建筑，建议入户管压力控制在0.20Mpa以内，超过0.20Mpa时宜设减压设施。

高层建筑生活给水系统一般分多个区供水，设有水池、水箱、水泵等,由于数量多,如用传统的管理方式务必造成人力、资源的浪费,给管理带来很多不便,一般设计中采用BA系统对水池、水箱、水泵的运行状态、故障状态等进行监视、控制。BA系统中的自动抄表系统解决了人工抄表带来的诸多不便,更好地为住户服务。给水系统的BA设计主要是通过液位、压力、流量等讯号对加压泵、水池、水箱运行状态进行监视、控制。

2.2 热水系统

住宅建筑热水供给一般采用燃气、太阳能、电热水器,公共建筑热水由集中热水供应系统提供。

1)公共建筑热水系统的选择: 应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况，结合热源条件确定。通常高层建筑热水系统需采用两种及以上的热媒，以节约能耗及保障热水系统运行，如太阳能+空气源热泵、太阳能+蒸汽、空调余热+蒸汽等多种组合方式，应根据热源条件及使用要求等因素综合考虑确定。

2) 热水系统的BA设计: 热水系统的BA设计主要是通过压力、温度信号实现对热交换器、热水循环泵的启停、故障, 热水温度的监视控制,具体实施如下: a.热交换器出口温度显示及超温报警。b.热水循环泵运行状态监视及故障报警。c.热交换器定期开列保养工作清单。d.热水循环泵定期开列保养工作清单。

2.3 给水支管的布置与敷设

给水供应系统没有固定的形式,设计时应根据用户的要求,结合室外给水系统的实际情况,经技术经济比较或采用综合评判法确定供水方式。普通住宅给水系统我们应本着节能、便于管理的原则来选用设计方案。当有采暖管道穿梁敷设(或贴楼板下安装)时,给水横管应与采暖管道并排安装,管道应尽量布置于客厅、餐厅等部位,这些位置是住户装修的重点区域,便于住户在装修中合理方便的处理管道。给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。但应注意: 设于找平层内的给水支管施工完毕后,应在其位置上做明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。

2.4 水表的设置

一户一表是节约用水的手段,目前住宅的设计中在楼梯间管道井内设计专门的水表管道井,将每户冷热水表均设于井内,既方便了管理又达到了按量收费、节约用水的目的。高层建筑中底层商铺用水水表也需按每个商铺设置单独水表计量，水表位置应集中设置于方便抄表的区域，不应设置在商铺内。设计人员也应本着经济、合理、适用的原则选择简单有效的计量方式,以满足用户的需要。在实际工程中,目前常用的方式有以下几种: 1)采用IC卡式智能水表;2)采用远程抄表系统;3)采用普通水表, 室外设置水表井(箱)集中抄表。

3排水设计

3.1 住宅厨房排水管道及地漏的设置

厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管。而对于厨房是否设地漏, 目前还存在较大争议,建议厨房内不设地漏:现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用拖把抹布就可完成地面的清洁,厨房地漏由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内，从而影响厨房室内卫生。同时,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层住户空间。

3.2 住宅卫生间排水横管的设置

新设计的住宅应致力于取消伸入下层住户空间的排水横管,具体做法有:

1)使卫生间地板面下沉,管道敷设在填渣层中。

2)卫生间地板面不下沉,而使用P形坐便器(后出口式),使得下水管在本层与立管衔接。这两种做法均可以使下水管道每层水平分隔开,若需要检修可以独户进行,不影响下层住户。

3)地漏与存水弯的配合问题,传统钟罩式地漏的水封容易挥发,常常造成下水道异味和排水口溢出的液体进入室内,形成室内污染。凡是室内接有污水的排水地漏,均应配套安装P形存水弯,水封高度不得小于50mm,否则应增设一节短管来加大水深,防止窜味的发生。

3.3 高层建筑污废水系统

室内一般采用污废水合流制,卫生间与厨房排水立管分别设置，高层建筑的生活污水立管设置专用通气立管,污废水经室外化粪池处理后排入市政排水管网,职工食堂和营业的含油污水单独设隔油处理；为改善底层排水条件,采用底层污水独立出户,地下室污水设污水集水坑及潜污泵,经提升后排至室外。

3.4 高层建筑雨水系统

高层建筑屋面雨水排水系统应迅速、及时地将屋面雨水排至室外雨水管网，为确保建筑结构安全，建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系等溢流设施，溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。

随着人们对水资源的重视程度不断增加，雨水回收利用已在越来越多工程采用，建议有条件的建筑及小区设置雨水回用系统，可利用雨水经适当处理后用于绿化、道路浇洒、水景补水等用水，不仅节约水资源，也减少雨水对市政管网的排放压力。

4 消防系统设计

4.1消火栓给水系统的分区设计

高层建筑消火栓给水系统有以下几种分区方式: 1)给水管网竖向分区,每个区分别有各自专用消防水泵,并集中设于消防泵房内。2)管网竖向各区由消防水泵或串联消防水泵分级向上供水,串联消防水泵设置在设备层或避难层。3)采用减压阀减压分区,当一级减压阀减压不能满足要求时,可采用减压阀串联减压,减压阀串联减压不宜超过2级。4)设有避难层的超高层建筑可采用减压水箱减压分区。

4.2室内消火栓系统设计中的几个问题

1)要注意水泵接合器宜分散设置，方便安全使用。2)布置消火栓时,不能为了追求美观而把消火栓设置在不显眼的地方。3)寒冷地区的高层建筑,消火栓给水系统的上部水平环管可在最高层布置，从而避免环管设置于屋面带来的管道保温问题。

4.3自动喷淋灭火系统设计中的几个问题

1）自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点和环境条件、以及不同类型系统的技术特点确定。建筑物中保护局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水一泡沫联用系统，可作为分支子系统，串联接入同一建筑物内的湿式系统，其供水管应与湿式系统的配水干管连接。2)自动喷淋系统设计流量不能简单的按照“面积强度乘积法”来计算，通常按此种计算方法得出的设计流量通常比实际所需流量小，如地下车库喷淋系统喷头按结构梁布置时，由于结构梁等的影响，实际布置喷头数量会比正常情况多，故应按最不利情况作用范围内喷头的总流量来作为自动喷淋灭火系统的设计流量。3）水力警铃应设置于有人值班的地点附近或经常有人停留的场所，与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。4）每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置是用于检验系统的重要组件，其作用是：在模拟火灾初期仅开放1只喷头的最苛刻条件下，检验系统的状态。如将压力表安装在阀门的入口管道上，测量到的压力将包括阀门的摩阻。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。

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[关键词] 建筑给排水施工；解决方案

引言：

作为影响高层建筑质量的一大重要因素，建筑给排水工程在建筑安装工程中也占据着举足轻重的作用。目前，随着建筑行业中不断涌现的新材料和新技术，高层建筑的发展趋势可谓迅猛。同时，伴随着逐步提高的日常生活水平，人们对建筑给排水系统的各个方面也提出了更高的要求，如该系统的稳定性、防漏性、消防性等等。本文针对高层建筑给排水系统施工过程中经常遇到的问题，对其发生的原因做出详细的探究，并对问题的各个方面提出相应的策略，目的在于提高高层建筑给排水工程的施工质量，确保其在使用的过程中能保持安全、稳定。

一、严格控制材料的质量

施工过程中，所需材料质量的好坏直接决定了建筑工程的质量，给排水系统也不例外。要想确保工程质量， 首先就需严格控制材料的质量。在每批材料进入施工现场时，相关的的负责人员，如质检员则一定要对材料的各个方面，种类、规格、质量等严格进行审查，要求材料做到拥有完好的包装，表面无被划过的痕迹，未收到外力的冲击而导致破损， 管状物材料的外观需保持光滑，色泽均匀，管道的厚度以及圆度达到规格标准。检测材料的产品合格证、质量验收报告等证明此材料质量过关的文件， 特别要小心材料的生产批号。

二、管路跑冒滴漏现象

1 原因分析

目前引起此种现象出现的主要原因有：管道纹理由于不正规加工或发生断丝现象；因螺纹接头的处理没有按照要求进行或填料脱落等致使连接部位出现跑冒滴漏的情况；不能够及时找到管路上的砂眼；管路上支架不标准安装，管道由于没有得到均匀的受力而引起丝扣部位出现断丝现象的发生；管材进行热熔连接时，由于管路所需的热熔时间以及管件的不相匹配而致使两边受力不均匀等。

2 防治措施

管路在使用之前，施工人员需仔细谨慎查看材料以保证其没有砂眼等缺陷；施工过程中，螺纹应遵循要求来进行加工，并其规格符合要求，保持光滑的表面，不出现毛刺，断丝等现象；确保管路的支架距离能够遵循规范标准，并最终具有牢固的安装不轻易松动；进行热熔连接作业时要确保管路以及管件的时间相同，这样管路以及管件的受力才会达到均匀的效果。

三、热水系统管路及压力

因为在高层建筑内，需要用热水处覆盖的范围较广，因此在某些用水点也容易发生水温未达到理想效果的现象。为确保热水温度控制在一定范围内，可尝试等流程管路来安装该系统。此方法一方面可以确保水温，另一方面便于维护，若出现问题维修难度小；高层建筑中此系统加热设备位于系统底部，使供水方式保持向上。在这种情况下因为热水在向上输送的过程中压力随着高度的上升而逐渐减小，运输过程中热水中的气体因压力的降低而逐渐被释放出来，而此部分被释放的气体易在管路内造成阻塞，严重的情况下会降低热水循环而引起建筑层内某些用水点使用不正常。

四、排水管路设计

由于排水系统中含有较多的杂质，常年累积下来易产生管路堵塞现象，而此现象若发生则需进行疏通工作，而在以往的管路系统中进行作业时必定会对下层居民的生活产生一定的影响。因此，为不影响其他居民的正常生活，可使用同层排水方案解决问题。采用这种方法时洗手间的排水管道不会穿越楼栋之间，相反在本层房间内与排水系统的总管道相连，在本户内进行疏通或管道维修时并不影响到下层居民；因为修建楼板时没有在卫生器具中装置预留孔，使得卫生器具的位置摆放可以随住户的爱好而不受限制，在某种意义上来说可提升房间的品味；由干排水管路位于楼层地板之间而被阻隔，因此排水时产生的噪音在一定程度上被减小，其漏水的概率同时也被降低。

五、卫生间异味问题

卫生间中的异味一般情况下是从建筑内排水管道中散发出的异味。这种现象的存在主要原因是因为在高层建筑排水管道与通气管达到连通的前提下，如进行地正常卫生间异味会从排气管道中进行排放，但如果通气管走向安装不符合要求，则将会引起此种现象的发生而影响居民的正常生活。需解决此类问题，在使楼层内始终保持良好的通风以外，还应该合理设计好排水管道如何安置，走向如何等。若所购置的卫生器具没有配置存水弯，需在排水管道上配备，如此才能制止臭气外溢现象的发生。

六、雨水及冷凝水排放

如今随着人们生活水平的提高，高层建筑房内一般都会安装空调，并且设计了阳台用以保持室内采光充足，通风良好等。但使用空调而产生的冷凝水以及滞留在阳台中的雨水如若得不到良好的排放则会直接影响到空调的政策使用，并且也会破坏室内的卫生。现在室内设计的排放方法通常情况下都采用空调冷凝水与阳台雨水使用同一条管道进行排放，一旦管道内出现堵塞的现象将引起不顺畅排水，进而引发雨水外溢或从排放管中倒流至房内，在雨季雨量增大的情况下情况将会更加严重。

七、给水系统压力

1. 最低处及最不利点静水压力

此类建筑内的给水系统通常情况下选择分区供水，但分区供水的采用要使给水系统达到平衡是比较有难度的，发生用水时水到处四溅或引发卫生器具之间用于连接的管道爆裂的情况概率比较大，一方面降低了使用舒适度，另一方面还存在着比较大的安全隐患；通常因为屋顶水箱安置偏低，致使处于给水系统最高点的最不利点的水压也相应偏低，如果有关水器具使用延时自闭阀门的功能则很容易引发无法打开或关闭阀门的情况。要处理此类问题，需施工单位在设计系统期间依据建筑高度，因地制宜选择合理的分区，切忌简单将系统平均划分，根据具体情况分为多个合理区域使人们能够拥有舒适的服务并不受到安全隐患的威胁；要上述第二种现象的发生则需在恰当地位置加装减压阀门，这样就能够有效地使静水压下降。

2.管路系统压力

当给水管道在安装结束以后，如果发生水流的压力很小或者是水流不畅顺的情况，其原因通常情况下是因为设计的给水管直径偏小；管道安装施工过程中管口出现了缩口现象，但施工人员没有及时堵住管口，或及时堵住但却并不严密；工程完工以后并没有遵循施工要求对管路进行清洗等。要解决该类现象，要重视施工设计，需严格遵循设计规范以及该高层建筑属于何种类型结合进行设计，在工程开始之前要对管路的规格进行仔细检查，若发现缩口现象需及时并严格解决此种问题；安装结束以后遵循规定进行冲洗试验以及水压试验。

八、注意坐便器排水口的预留位置

由于现在市场上坐便器的种类繁多，对应的下排水口的所处的位置自然会有各异的要求。因此在施工过程中应对坐便器选择适当的位置来适应大部分用户的需求，这样就不必要在工程结束以后再对其进行改造。

九、结语

高层建筑给排水系统在一方面需达到规范要求，另一方面也需在美观上给人们满足并遵循高层建筑所具有的特性。给排水如果在设计或者施工过程中发生了不合理详细则会直接影响其使用功能以及直观享受，因此在给排水系统设计过程中一定要重视高层建筑特性，配合设计，并在系统施工过程中要严格要求施工质量，如此才能最终确保高层建筑特点，并且使人们的生活需求得到满足。

参考文献：

篇5

【关键词】高层建筑；消防给水；超压

【 abstract 】 water supply system for system pressure is the pressure in the pipeline network more than pipeline equipment under pressure or the rules and regulations of pressure, and affect the normal work of the water supply system, along with the city of high-rise buildings in a rash, how should we take effective measures to control? This article through the analysis of the high-rise building water supply system pressure and the reasons for the phenomenon. Based on the water supply system for the vertical division technology to the life and the fire system are put forward measures engineering decompression.

【 key words 】 high-rise buildings; The fire water system; overpressure

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

引言

随着经济社会的不断发展，各类高层建筑、超高层建筑纷纷矗立于世人面前，高层建筑消防安全挑战极大，一旦发生火情，能起到作用的首要的是高层建筑自身的消防给水系统，安全可靠的消防给水系统对高层建筑安全具有举足轻重的作用。为了保证消防给水能够达到高层建筑的最高位置，往往习惯于加大水压，这在保证消防给水系统正常工作提供了条件，但同时也会带来一定的安全隐患。如果消防给水系统压力过大，就会引起系统管道爆裂，影响消防系统的正常运转，甚至会导致整个消防系统的瘫痪，如果在这时发生火灾，后果将不堪设想。因此，必须要高度重视高层建筑消防给水系统的超压问题，一旦发生超压现象必须要果断采取措施进行减压，确保消防系统的安全和高效运转。

一、消防给水系统超压原因

消防给水系统超压的原因大致有以下情况：

1、按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1—3个。

2、消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。

3、消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力O．80MPa进行竖向分区，管网未采取完善的减压措施，当消防水泵启动时，管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。

4、设计流量大，消防水泵流量小

按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1～2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1～3个。消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。

5、消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式，当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时，会造成下区给水管网的超压。

6、消防给水采用水泵对臼抽给水方式，即下区的水泵出水管与上区水泵吸水管直接连接，当止回阀不严密时，下区的水泵会因静水压力大于其工作压力而超压。

7、稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。

8、消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。

9、集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。

10、消防车车用消防泵串联运行向水泵接合器供水造成室内消防给水管网超压。

11、消防水泵的实际扬程和产品样本不符，而且偏差较大，造成超压。

12、操作设置不科学

稳压泵低位设置，其吸水管若引自高位水箱，当静水压力大于其工作压力时会出现超压。消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵接合器，当防止串压的止回阀不严密时，下区会出现超压。集中或区域的，设有稳压泵或气压水罐的临时高压给水系统，由于管道较长，水头损失值较大，消防给水管网的稳压值对消火栓等灭火设施会造成超压。给水管网排气阀设置位置不当或未设置排气阀，管网内存有的气体在外力的作用下处于压缩状态造成超压。

二、防超压措施

1、技术防范为主

选用流量～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～扬程曲线特别平缓，呈恒压状态。采用多台水泵，小流量时小泵运行或单泵运行，大流量时大泵运行或多泵并联运行。消防给水管网竖向分区时，不按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行分区，适当留有余地；或按0.80MPa值进行竖向分区，但采取相应的有效的减压措施。采用恒压变流量变频调速水泵供水，使水泵供水压力在流量变化时保持恒定。消防水泵从给水管网直接吸水时，以给水管网的最高水压对水泵的工作情况进行校核，防止超压。对采用减压阀分区的给水方式，当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时，不设旁通管，同时减压阀采用串联设置方式。水泵出口处设置速闭止回阀等装置，可以有效防止停泵水锤。

2、使用减压、稳压设备

采取相应泄压和稳压设施，使超压值不致造成损害。泄压和稳压设施有回流管、安全阀、泄压阀、稳压阀、气压罐等。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害。泄压阀设置在消防水泵出口处，或在止回阀前(沿水流方向)或在止回阀后，或前或后都可有效防止造成的超压。但停泵水锤或因管网内存气而造成的超压，当泄压阀位于止回阀后才能有效防止。因此，泄压阀的最佳位置应在水泵出口处的止回阀后。

3、采用全自动变频调速供水设备

目前这一措施在高层建筑中已被广泛采用，它的主要特点是可以恒压变流量，这正符合消防给水系统的要求。例如，一幢高层建筑的室内消火栓用水量为30 L/s，计算所需工作压力为1.0 MPa，如图1所示，消防水泵选用3台，两用一备(3#为备用泵)，每台水泵流量15 L/s，扬程为1.0 MPa。火灾初期，通过电控柜自动启动1#泵，流量从小到大，随着消火栓用水量的加大而增加。当用水量超过15 L/s时，通过电控柜自动启动2#泵，此时1#泵为恒速运行，2#泵为变速运行，直到流量达到30 L/s。整个过程通过数字设定工作水压为1.0 MPa，并用数码显示实际工作压力，使实际压力与设定压力一致，而流量则根据实际消防用水量动态变化。自动喷水灭火系统与此同理。

图1水泵房示意图

4、设置回流泄压装置

回流泄压装置的原理如图2所示，在消防水泵的出水管上设一去消防水池的支管，支管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时(泄压阀开启压力设定点)，泄压阀自动打开回流泄压，以防管网超压。火灾初期，由于实际消防用水量较小，而水泵仍然按照它本身的特性曲线在运行，泄压阀的意义就在于人为地增加“实际消防用水量”，以达到接近理想工况的目的。随着实际消防用水量的增加，压力逐渐下降，当降低到泄压阀压力设定点时，泄压阀自动关闭。

图2回流泄压装置示意图

5、选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵

流量与扬程的关系是非线性的，但一般来说，随着流量的增大，扬程随之降低。由水泵的性能曲线可知，如果流量—扬程曲线平缓，那么扬程对流量的变化率就较小。在火灾发生以后的灭火过程中，消防用水量由小到大，变化幅度较大，如果设计中选用的消防水泵流量—扬程曲线比较平缓，那么水泵的扬程变化也就比较小，管网的实际压力比较接近设计压力。因此，选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵可以达到防超压的目的。但是，在实际工程设计中往往较难选到既符合设计要求，流量—扬程曲线又比较平缓的水泵。

6、系统分区时采用可调式减压阀减压

可调式减压阀可以起到稳压的作用，只要给它设定一个阀后压力，那么不管阀前压力如何变化，都不影响阀后的工作压力。因此，可调式减压阀后面的消防管网就不会出现超压现象。

结束语

在建筑给水设计中往往对水压均衡的重要性认识不足，导致超压现象的发生．实际工况点偏离设计工况点，造成水量浪费、使用不舒适等弊端，建筑给水设计中应对水压均衡给予足够的重视。积极采取合理的水压均衡措施，并建议有父规范修订时增加水压均衡及超压现象防治方面的要求。

参考文献

【1】张旭.高层商住楼消防给水系统设计安装存在的问题分析【J】.建筑安全，2010，（2) .

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关键词：高层建筑；消防排水；给排水；工程特点；设计措施

中图分类号：TU208文献标识码： A

我国经济水平攀升的同时，人们生活水平日益提高，城市建设突飞猛进，诸多高层建筑拔地而起，相应的问题也随之而来。例如，高层建筑火灾蔓延迅速、人员疏散困难、扑救难度过大等都是消防工作所面临的挑战。挑战的产生便有相应的对策，对高层建筑的灾害防治而言，消防给排水工程的优劣显得尤加重点。在高层建筑设计中，消防给排水设计是其中的重要方面，给排水系统是建筑使用功能的重要组成部分。设计的质量将直接影响人们的生命和财产安全。当前建筑高度的增加对消防给排水设计提出了更高的要求，如何设计出最佳的消防给排水设计方案已经成为高层建筑发展前提的重要课题。

一、高层建筑消防给排水工程特点

1.安全可靠性要求高

所谓安全第一，对于任何工程而言，安全都是最重要的。对于高层建筑消防给排水工程的设计而言，首先应考虑的关键要素即是其安全可靠性。安全可靠性之所以成为首要考虑的因素，一方面与高层建筑高层的特点息息相关，建筑层越高存在的火灾隐患就越多，而在火灾发生时的救火工作又相对困难；另一方面与我国现阶段基本国情相联。

2.静水压力大

在首先考虑了安全可靠性这一关键因素之后，另一个十分重要的因素便是静水压力。静水压力方位全面且压力均匀地作用于物体表层的各个方位。静水压力的大小与受力物体的体积成反比，然而当其增加至足够大时仍不会使受力物体形状发生变化。与低层建筑对比，高层建筑会产生十分大的静水压力，且是一种超越常规单区供水范围的压力，因此对此要重点注意。

3.管道机械强度高

同低层建筑对比，高层建筑不仅产生十分大的静水压力，而且具有更加长的排水管道和更加高的排水需求。基于高层建筑的以上特点，会造成浮动较大的管道内部压力差，对排水工程有阻碍作用。因此高层建筑要求选用机械强度更高的管道，一方面是对消防系统中排水工作顺利进行的保证，另一方面也是为管道内提供稳定压力的良好办法。

二、高层建筑给排水设计施工中的常见问题分析

1.高层建筑给排水施工中的安全问题

安全问题主要分为这样五大类: 其一施工前期对施工图纸的审核问题及在施工期间各施工监察单位未能及时准确履行自己的职责进行施工现场检查，导致多种违规操作。其二，施工监察单位与施工单位之问缺乏沟通交流，管理机构职责履行不到位，施工安全教育和安全措施未能得到落实，导致施工团队安全意识薄弱。其三，施工单位在进行施工时常常会触碰到其他施工单位的管线，一旦挖开时又未能及时上报，导致其他单位无法正常工作。其四，施工过程中依据自我判断不按照既定的施工程序进行操作，导致给排水系统施工混乱，耽误工期。

2.高层建筑给排水施工中的质量问题

第一，施工工艺粗糙，造成的质量不达标问题。例如水管连接处的渗水处理以及水龙头的接口处处理。这类因为施工工艺粗糙造成的质量问题还有很对，例如阀门的数量不足，阀门关闭不严，水泵排水未进入考虑范围等等。这些都会导致计量水表的不精确，造成水资源的浪费，甚至危机住户的安全。第二，给排水施工未能按照既定的施工程序进行所导致的质量问题。给排水系统的施工与其他建筑工程施工有着共同的属性，那就是必须按照内部的既定规律进行。如果不按照程序进行很容易导致给排水系统整体施工不达标。例如施工中的管道安装，一旦前后顺序颠倒，那么后面的管道就难以进入预定的管道位置。例如高层建筑室内给排水管道的施工顺序如下:给水管: 引入管室内干管立管支管； 排水管: 排水管立管辅助通气立管横管器具排水支管通气管辅助通气横管。第三，施工的工艺技术水平不达标。在施工中因为施工技术导致的质量问题偏多。现目前建筑工人众多，但是专业技术人才很少。很多的施工团队中都有滥竽充数的人员，有的甚至连图纸都不会看。

3.排水消防设计人员观念问题

高层建筑给排水消防设计人员往往将高层建筑的给排水消防设计思想停留在一般性建筑的设计理念层面。致使高层建筑给排水消防设计方案应用到工程实际中出现系列的问题，给排水消防系统无法正常运行，致使建筑火灾发生时，因给排水消防系统问题无法控制火情，给居民的生命财产带来了严重危害。

4.消防给水管网试压问题

一般情况下，高层建筑消防给水管网应根据有关的规范要求进行管网试压；试压内容包括给水管网的试漏检修和管网的强度试验。但目前的有关高层建筑给排水消防设计人员在设计过程中往往没有重视这两点，甚至是在设计方案中根本没有要求进行必要的管网试压。在这样的情形下，一旦消防给水管出现渗漏或者管网压力不够，火灾一旦发生，消防给水管网将无法发挥其应有的功能。

5.自动喷水灭火系统设计问题

自动喷水灭火系统在建筑消防中的主要功能是：建筑内一旦发生火灾，自动喷水灭火系统会自动启动进行灭火防灾；但有的设计人员在自动喷水灭火系统设计时，对于建筑内没有吊顶的房屋按照有吊顶的房屋设计自动喷水灭火装置，导致因喷淋头距离火灾发生区域距离过远无法自动感应火情，或者是喷淋感应到火情应距离过远喷淋作用范围过小，无法控制火情，导致灾害蔓延；此外，有的设计人员在设计过程中没有严格按照有关的消防规范设计要求将自动喷水灭火系统的报警装置设置在建筑内的公共通道或者是建筑消防中心的外墙上，致使火灾发生时，即使自动喷水灭火系统的报警装置发出警报，也无法及时地被消防中心工作人员发觉。不能及时地采取有关防治措施，导致火情发展严重。

6.消火栓系统减压阀的设计问题

消火栓系统的减压阀在整个系统中的主要作用是通过减压阀分区集中供水满足消防栓的供水压力，使消防管道的水压能达到不同火灾发生区域；但有关的设计人员对于消火栓系统减压阀型号选择方面没有严格的确定，造成施工过程中施工人员因没有具体的减压阀型号要求标准，随意的选用减压阀，一旦减压阀型号同消防管道不匹配，连接后出现漏气或者渗水现象，整个给排水消防系统将无法正常发挥其功能作用。

三、高层建筑给排水消防优化设计方案

1.消防水泵房设计

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关键词：高层民用建筑；消防给水设施；验收；功能性试验；给水形式

在高层民用建筑中，消防给水设施占据着非常重要的作用，该设施主要包括两部分，分别是自动喷水灭火系统以及室内外消火栓系统，在进行竣工验收时，主要是通过功能性试验对系统内的各个设备进行检查验收。而常见的高层建筑消防水给水系统常见的有三种分区供水方式，它们分别是并联分区、串联分区以及减压供水

一、消防给水设施的几种常见问题

1减压阀组的常见问题分析

高层建筑的减压阀组对于消防给水系统来说非常重要，它可以控制消防用水、消火栓喷头等的水压、流量。与传统的中间水箱消防给水系统相比，通过安装减压阀组的方式还具有节省了空间、延长使用寿命、节约了成本、便于管理维护等优点。在验收过程中需要注意的几方面如下：

1.1要检查压力表的量程，保证可以正常读数；

1.2由于设计院在出图时，经常将减压阀组标注为减压阀，所以施工单位在安装的过程中应该按照深化图纸进行减压阀组的安装；

1.3减压阀组的组成有软接头、三块压力表、两个过滤器、两个减压阀以及四个闸阀或者截止阀构成，必须确保设备的完整；

1.4施工单位在完工时应制定减压阀组的保养细则交给接收单位，便于日后的维护管理。

2消防泵的一系列问题

2.1消防泵的合理选择

在消防给水系统当中，必须根据消防水的扬程以及流量来进行消防泵的类型选择。通常情况下，符合设计要求的消防泵很难选取，因为在满足消防水流量需求时，消防水泵的扬程往往已经超标，所以就需要对消防水泵的叶轮进行改造，以满足两方面的需求。由于验收过程中，消防水的流量很难通过仪表进行测定，所以这就需要验收人员不断积累经验。

2.2消防泵的启动问题

在消防系统当中，消防栓系统是其中最为关键的一个，一旦发生火情的时候，消防栓就要立刻能够投入使用，所以消防泵的启动必须非常迅速。对于类型为临时高压系统的消防栓系统，启动按钮通常设定在消火栓箱子内部，也可以通过监控中心进行自动启动，也可以在水泵房内直接启动消防泵。在相关的设计文件当中，经常只是对消防泵的联动控制功能提出要求，忽略了直接起泵的要求。所以在施工的过程中我们就要要求施工队伍将火灾自动报警控制器设定为自动模式不仅可以在远端进行遥控启动消防泵，还可以在消火栓箱内近距离的按动开关启动消防泵，来将火灾扑灭在初期阶段，来减少损失。所以我们应该按照相关标准、规范的要求，在消火栓箱内介入远程起泵按钮，保证消防泵可以快速的启动。

2.3消防管道的泄压问题

由于市政供水管道能够承受的压力比较小，而且消防泵的扬程过大，一旦消防泵开启，就会给管网造成较大的负担，所以需要安装泄压阀于消防泵的出水管上面，一旦管网的即时压力超过了管网的工作压力，泄压阀就会自动打开，避免由于消防泵的原因破坏管道。随着消防用水的不断增加，管网的压力也会不断下降，当压力下降到设定点时，泄压阀就会自动关闭。所以在验收中我们发现某些消防泵出口处缺少泄压阀应建议施工队伍及时安装，这样不仅减少了管路使用的危险性，还延长了使用时间、降低了维护费用。总体来说，泄压阀虽然很小，但是非常重要，而且由于价格还比较便宜，所以我们应该广泛使用。

3消防水管道的排期问题

在自动喷水灭火系统以及消火栓系统全部监察网并且进行通水试验后，我们需要将管道内部的空气排放干净，可以采取在管路上端安装排空阀的方式，通过管路注满水来排空空气，但是这种方法存在一定不足，就是高过阀门的管路内部的空气无法排除干净；并且由于管道上的弯管处的空气也无法排除干净。一旦管路内部的空气无法排除干净，就非常有可能产生气塞的现象，影响火灾的扑救。为了避免这些问题的发生，我们就应该将排气阀设置在管路最高点以及向上弯管处的最高点，来排净内部的空气。我们在验收的过程中一定要注意排空阀的位置安装是否合理，管道内部是否有排不净空气的地方。

4管道内部的停泵水锤问题

在管道中，由于水流速的突然变化会导致内部的压强也产生急速变化，这种现象我们称之为水锤，而消防水系统由于停泵也会导致管道内部出现停泵水锤。不管停泵的原因是什么，都会造成内部水流速的急剧变化，轻则造成管道破裂、阀门崩开，重则造成泵房淹没的事故，所以我们一定要针对水锤问题采取相应的措施，来减少甚至消除水锤压力。

1增大消防管道管径来降低给水管道的流速，可降低水锤压力，但会增加工程投资。

2布置给水管线，避免出现驼峰或坡度剧变现象。

3选用转动惯量较大消防泵或加装有足够惯性的飞轮，降低水锤值。

4设置水锤消除装置，如安装水锤消除器或采用多功能水泵控制阀等。停泵水锤问题在消防给水系统设计中应该加以考虑，验收中可听取建设、设计、施工单位对停泵水锤问题在设计、安装中采取的有效措施，综合考虑加以评判。

5消防给水系统试压问题

按照规范的要求，管网安装完毕后，应进行强度试验和严密性试验。消火栓给水管道试验压力为管道工作压力的1.5倍，并且不小于0.6MPa。强度试验是管网在试验压力下10min内，压力降不大于0.05MPa为合格。然后，将试验压力缓慢降至工作压力，经检查无渗漏，则严密性试验为合格。自动喷水灭火系统的试压要求，当设计工作压力小于1.0MPa时，水压强度试验压力为设计工作压力的1.5倍，并且不低于1.4MPa；当设计压力大于1.0MPa时，水压强度试验压力应为该工作压力加0.4MPa。水压强度试验是管网在试验压力下稳压30min，压力降不大于0.05MPa为合格。压严密性试验应在水压强度试验和管网冲洗合格后进行，试验压力应为设计工作压力，稳压24h，无泄漏为合格。消防验收中，重点查看工程记录，询问施工和监理人员，确保按要求试压。

二、结论

综上所述，由于消防水给水设施包含了很多的设备，也由于篇幅的问题，笔者仅能在此对高层民用建筑消防给水设施常见的几种问题进行分析，希望在验收的过程中引起人们的重视，可以不断地督促施工队伍不断提升施工质量，在促进我国消防给水设备不断发展的同时，促进我国高层民用建筑的不断进步。

参考文献：

[1] 布爱敏.浅谈我国高层建筑在验收中存在的问题[J].民用建筑，2008，12.

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关键词：高层建筑基础，基础防水施工，多道设防。

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

高层建筑的基础常见的是桩基础，基础防水施工技术的处理是施工过程中的关键环节，在工程施工过程中要严格控制，做好处理工作，否则如处理不当就会影响地下工程的使用功能，特别是在地下水位较高、地下水量较大的地区，基础防水施工工作就更为重要。

高层建筑桩基础地上部分是混凝土结构，对此通常使用外防水外贴的施工处理方法，而采用的防水材料主要是要具备强度高、延伸好，同时具有良好的不透水性、耐腐蚀性和韧性的卷材，比如SBS、APP、合成高分子防水卷材等。所使用的基层处理剂和胶粘剂种类繁多，应该注意保持其性能与所使用的卷材相容，不同的卷材所配用的胶粘剂和基础处理剂是不能混用的。按照卷材防水层施工与地下防水层结构施工的先后顺序将其施工的铺贴方法划分为外贴法和内贴法。在完成地下建筑墙体之后，将卷材防水层直接铺贴在墙上，然后在此基础上砌筑建筑的保护墙，此种铺贴方法称为外贴法，在发生不均匀沉降的情况下，此种方法具有明显的优势，对防水层产生的影响较小，在防水层完工之后就可以实施漏水试验，修补快捷方便。在地下建筑物施工前，砌筑建筑的保护墙，之后再将卷材防水层铺贴在保护墙上，最后浇筑地下墙体，此种方法称为内贴法，其优点是施工占地面积较小，施工较方便，并且不必留接头，但是在发生不均匀沉降的情况下，对防水层的影响较大，而且保护墙稳定性能也不好，在完工之后再发现漏水的情况下修补困难。本文在总结高层建筑基础防水施工的原则的前提下，对高层建筑基础防水的施工基础进行了总结探讨，以期在高层建筑基础防水施工中具有一定的指导意义。

2 高层建筑基础防水施工原则

高层建筑基础防水工程施工一般应遵循以下两个原则，其一是以防为主，采用多道设防、刚柔并济的原则；其二是在细部构造处要严格按照精细化施工的原则。影响高层建筑基础防水工程质量的因素主要是设计和施工这两个方面，当前防水工程的设计主要涉及选择防水材料、工程的防水等级，在对节点、细节部分等大多未给出，在设计阶段就没有涉及规范化防水工程，按照此种设计施工后就不可避免的造成质量隐患的存在。在施工前，高层建筑工程的总包单位按照规定招标有资质的的防水施工单位进行防水施工承包，对于具体的工程情况选用的防水材料，施工方案的编审以及工程前期的图纸会审等主要的技术环节不够重视，在施工过程中，跟踪监督不到位，就有极大的可能导致细节部位处置不妥当，工程完工后导致问题出现，甚至影响整个工程的投入使用。在问题发生之后，施工单位采取措施进行整改补救，既浪费人力、物力、财力，同时还往往达不到好的效果，增加了工程成本，影响了甲乙双方和谐关系以及施工单位的良好信誉。

高层建筑基础处于地下工程必须考虑到地下水的侵害作用，提前做好有效准备防止地下水淹没、损坏、侵蚀，做到有备无患，首先就是保证以防为主，根据该区工程地质、施工以及建筑结构等方面综合考虑，积极进行多道设防，选取卷材、涂料等复合使用，充分发挥防水材料的特性，达到刚柔相济的目的。高层建筑地下防水主要是以自防为主，普遍采用三道设防，即砼结构防水，外包柔性防水层以及灰土辅助防水层。砼结构自防水是指结构本身的密实度来实现防水功能的做法，是抗渗漏的关键所在，工序较为简单、工期短，同时造价也较低，还能改善工人的劳动环境条件等。自防水结构一般选用C30．P8防水砼，外加剂通常选用PNC砼早强膨胀剂，此种膨胀剂具有膨胀、早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。在水泥砼中加入PNC可是砼膨胀，提高结构的密实度，防止砼的收缩开裂，在实际应用中应根据所选用的水泥以及工程的实际要求来确定PNC的最佳掺量，通常来说，配置补偿收缩的PNC 掺量为10-15%，配置填充用砼的PNC掺量为15-20%。砼配合比的设计与普通的砼一样，要注意PNC掺量的使用工具以及搅拌时间，其他如加料程序、运输、振捣和普通砼施工是一样的。自防水砼要特别重视振捣密匙，浇注完成后，要及时养护，使用草帘覆盖，再硬化后，安排专人负责养护，时间不得低于14天，若是出现孔洞蜂窝，可采用剔除松散部分，使用掺PNC的砂浆或细石砼修补。

为达到多道设防、刚柔相济的目的，目前大多防水施工都是采用在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层，继而做保护层，然后做好回填土和地面防水措施达到预计效果。常见的防水卷材有高聚物改性沥青防水卷材以及合成高分子防水卷材。

3 高层建筑基础防水施工技术研究

在高层建筑基础防水施工中，施工单位应做到以下几点：一是严把材料质量关，材料必须符合设计要求，质量抽检要符合规定，同时具备合格证和准用证等。二是做好施工管理和操作，保证施工管理做好交底，跟踪检查和抽查工作，发现问题及时更正或返工。施工要按照交底要求和正确顺序开展，注意平层清理干净，涂刷基层处理剂要均匀，使用的卷材指标要符合标准，铺贴时不得扭曲或褶皱，收口和细节处理要到位等，完工后要检查是否合格，然后做保护层和回填土。

对于高层建筑基础防水工程细部构造防水要做到精细施工，尤其是施工缝、变形逢、后浇带，墙体穿墙螺栓，预埋铁件，穿墙管道等处的防水处理。对于施工缝、变形逢、后浇带等通常采用止水带，其中钢板止水带和BW橡胶止水带操作较为简单，效果也较好，但需要主要埋设部位。基础工程的地下防水常用止水带为金属止水带和橡胶止水带，其中橡胶止水带抗渗透、适应变形能力较强，而金属止水带通常用于高温环境下。使用钢板止水带在施工中要严格按照设计要求规范钢板的尺寸、形状和规格，一般每段要≤2m，处理好焊缝面以及转角，固定好止水钢板和墙体的钢筋，保持钢板顺直。BW 橡胶止水带施工较为方面，主要是利用材料本身的粘性，附在砼表面上，在垂直缝上或者粘力较低时，可采用固定钢钉的方法，然后再浇灌砼，BW 止水带的防水性能较为可靠，并且还简化了施工缝的施工工艺。在对施工缝进行防水施工时要重视砼浇筑前砼面清理、湿润和新老砼的结合问题。防水螺栓是为了排除墙体穿墙螺栓遗留的渗水隐患，要求止水环与栓满焊牢固。对于设计中出现的预埋铁件的锚固都是直的，有时其长度可达到结构的厚度，这样也会造成渗水。还要注意穿墙管道的防水处理，要预埋管套，并加焊止水环，在安装穿管时，要找准位置，先将管道穿过预埋管件，另一端采用封口钢板焊牢套管，在用防水材料将另一端套管和穿管之间的缝隙密实，并封堵住封口钢板。

4 结束语

高层建筑基础防水施工要严把质量关，控制好施工工艺和施工工序，尤其是关键环节和细节部位的处理，本文归纳总结了部分防水处理措施的经验，以期对高层建筑基础防水施工技术的研究提供一些观点和建议。

参考文献：

[1]刘兵.地下室防水处理措施在高层建筑中的应用[J].建筑技术,2011.

[2]王怀成,吴志连.浅谈桩基础工程的防水处理[J].建筑工程, 2010,9.

篇9

【关键词】：地下室防水混凝土防水卷材自防水

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言

高层建筑已经成为城市化建设的发展方向，地下室作为高层建筑的一个重要组成，亦需要给予足够的重视。顾名思义，地下室通常设置于地面以下，位于较高的地下水区域，绝大部分的地下室处于地下水中，即使位于较低的地下水位区域，也会因为雨季的影响，地表水和雨水通过土层而渗入到透水性弱得土层当中，从而形成上层滞水，进而导致地下水的渗漏，直接影响着建筑物的寿命和使用功能。因此，做好高层建筑地下室防水工程施工十分必要，下面，本文就将高层建筑地下室防水工程施工工艺作为重点内容进行分析。

一、地下室防水现状调查研究

（1）目前我国城市发进程日益加快，城市中心区域地价飞涨，地下室作为高层建筑的地下空间其使用价值与公益价值得到了大力开发。通过调查结果显示我国高层建筑地下室的在使用过程中出现了许多问题，如排水设施失效、采光差、潮湿、通风差、渗漏水等；

（2）随着我国防水技术、施工技术与防水材料的快速发展，地下室的整体防水质量得到了很大程度的改观。调查结果表明，对于使用年限在10年以下的新建建筑，地下室整体防水效果较好，基本不存在渗漏现象，仅在部分外壁出现少量的湿渍现象；

（3）目前大多数地下室防水设计的理念为“防、排、截、堵相结合，因地制宜、刚柔相济，综合治理”。防水设计的目的是尽可能在现在防水材料与施工条件下达到防水可靠、经济合理的目标；

（4）随着防水材料的改进，地下室的整体防水效果得到了很大提高，地下室防水堵漏次数明显减少，但堵漏效果却并不理想，大量工程均存在着“屡次堵漏，屡次漏水”的问题；

（5）根据调查结果显示，地下室漏水的重点部位主要为以下几处，穿管道处，底板处，底板与墙面交接处，外墙处，内墙处，墙角处，顶板处。

二、高层建筑物地下室工程渗漏水主要的原因分析

1.设计方面

（1）部分施工认为只要地下的钢筋混凝土达到了一定的厚度就能够起到防水，并未考虑到因为混凝土的抗渗性、施工期间的质量把握、施工后期的混凝土出现碳化现象而发生钢筋腐蚀等方面都会引起结构出现裂缝而造成渗漏。

（2）对于施工缝、变形缝的设置以及地下室的防水防渗的要求不够具体，导致施工过于随意，而引起抗渗效能过于太差。

（3）在设计期间，没能够考虑到自然条件的影响，例如多雨的季节，就应当抬高防水标高。

（4）由于在施工期间，未能按照图纸施工，导致工程经常返工，影响了建筑整体结构，最终破坏了地下防水措施。

（5）由于地下室防水施工的忽略，容易导致渗水的直角出现，相比这种情况，应该做成圆弧角或者是坡角。

2.施工方面

地下室是否会出现渗漏的情况，主导因素还是施工质量。从编制施工组织设计、材料的选择，到施工工艺等各个环节，任何一个环节控制不好都可能带来施工质量问题，造成地下室渗漏。

（1）混凝土浇注过程中供料速度与施工浇注需求速度没有达成一致，导致不能连续浇注混凝土，从而前后浇注混凝土之间形成冷缝，产生渗漏通道。

（2）在比较钢筋密集的地方，没有进行坍落度调整，并采用粗骨料，这样一来给下料带来一定的困难，影响混凝土振捣，混凝土密实性降低，引起这些部位出现蜂窝、孔洞，形成抗渗的薄弱部位。

（3）在防水混凝土工程和附加防水层施工完毕后，未采取及时回填土等保护措施，造成干缩和温差而引起开裂。

（4）混凝土配制时配合比控制不严，浇注时振捣不均匀，不规范，直接影响到实际强度和密实度的均衡性，影响到结构混凝土抗渗性能。

3.材料方面

（1）材料质量：目前，热沥青纸胎防水卷材仍是地下室防水工程中常用的材料，这种卷材吸水率大和脆性都比较大，抗裂性能和低温柔性较差，不利于室面防水，可能导致大面积渗漏或局部慢渗。

（2）变形缝选材不当：工程实践表明，导致地下室渗漏的另一个主要因素就是变形缝选材不当。例如，沥青麻丝或玛蹄脂嵌缝的方法，由于材料可以适应变形，沥青容易流淌变脆，嵌填时不易达到要求的密实度，与结构黏结不紧密等，这都是导致地下室渗水的原因。

（3）穿墙管道密封材料适应变形能力差：管道穿墙孔，多是在管道和预留孔之间用沥青麻丝填嵌，因为嵌填的密实度达不到设计要求，卷材的防水效果不好，大部分工程都会出现渗水现象。对于后凿孔洞，在采用水泥砂浆刚性材料填充空隙时，则由于砂浆和金属管道收缩不一致，发生裂缝进而引起渗漏。

（4）配套材料不过关：建筑行业在近些年的确研发了不少新型防水材料，但其中很多配套材料不达标（如三元乙丙的黏结剂），无法确保片材之间或片基层间黏结密实，造成封口不严密，进而出现渗漏现象。

三、高层建筑地下室防水工程施工技术措施

1.材料的选择

想要提高防水工程的质量，使用安全可靠、采用性好的新型材料，才是提高质量的保障。在施工之前，需要对各项防水材料的性能进行收集与整理，对于使用材料需要及时的了解情况。在防水材料进入施工现场之前，首先需要检查材料是否符合设计，检查材料的出厂证书，另外，还要及时的抽样送到实验室进行测验之后，合格放可正常使用，并且安排专业的监理人员做好验收把关；实时的对防水材料质量进行监控。当审核通过之后，才可以进入下一道施工工序。

2.防水混凝土的施工

1.混凝土搅拌

①准确计算、称量用料量。严格按选定的施工配合比，准确计算并称量每种用料。外加剂的掺加方法遵从所选外加剂的使用要求。水泥、水、外加剂掺和料计量允许偏差不应大于±1％；砂、石计量允许偏差不应大于2％。

②控制搅拌时间。防水混凝土应采用机械搅拌，搅拌时间一般不少于2min，掺入引起型外加剂，则搅拌时间约为2—3min，掺入其他外加剂应根据相应的技术要求确定搅拌时间。

③注意事项。为保证防水混凝土有良好的匀质性，不宜采用人工搅拌。

2.混凝土浇筑和振捣

防水混凝土在浇筑过程中，应防止漏浆、离析、坍落度损失。浇筑时应严格做到分层连续进行，每层厚度不宜超过30～40cm，上下层浇筑的时间间隔不应超过2h，夏季可适当缩短。浇筑混凝土的自落高度不得超过1.5m，否则应使用串筒、溜槽或溜管等工具进行浇筑。

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【关键词】综放工作面;高压注水;回采率;降尘;降成本

生产实践证明，综采放顶煤在世界范围内作为一种采煤工艺尚有许多问题未能得到较好的解决，其中如何安全、经济、有效的提高综放工作面回采率，降低工作面煤尘生成量，预防采空区自燃发火等都是迫切要解决的问题。

1 工程概况

402工作面地面标高为1325m，工作面标高为1220～1180m，推进长度860m，工作面长130m，面积111800m2，煤层厚度10.7～13.8m，平均12.2m，倾角3°～10°，平均5°，采煤方法为后退式走向长壁一次采全高综采放顶煤采煤法。

2 煤层高压注水系统

2.1 钻孔布置及技术参数

采用ZBY-1200S型号钻机进行打眼，孔径60mm，孔深120m，孔倾角4°，孔间距15-20m，钻孔布置在402主运顺槽、402回风顺槽，钻孔开口位置在4#煤的底部，距底板约1.2m。为了防止出现盲区，钻孔采用交叉法施工。

采用动压注水时，开泵后泵站压力达到17～35MPa左右。泵压最大不能超过56MPa。最小注水压力不能小于10MPa。实际单孔注水时间以周围煤壁湿润及邻近钻孔渗水漏水为准。

2.2 封孔工艺及技术参数

该矿封孔采用橡胶快速封孔器封孔，封孔器长1.5m，封孔深度不小于20m。在402回风巷道距离工作面30m处开始打注水钻孔，利用橡胶封孔器在钻孔以里20～30m处封孔后开始进行煤层注水。封孔工艺见下图。

图1

1.高压胶管;2.安装杆;3.钻孔;4.煤体;5.封孔器;6.致裂段

2.3 高压注水系统

高压注水系统由高压注水泵站、封孔器、注水钻孔、安装杆、高压胶管、压力表、单向阀及截止阀等组成。高压注水泵站主要由1台型号BZW200系列智能化高压注水泵、1台SX-3000Ⅱ型水箱、1台KXJR4-127E型控制箱和1套远程监视系统组成，额定压力56MPa，额定流量200L/min，额定功率220KW;橡胶封孔器，长度1.5m，外径（直径）60mm;安装杆由无缝钢管加工成，具有耐高压特性;高压注水胶管外径为19mm，最高承压60MPa。

3 煤层高压注水技术工艺

3.1 高压注水原理及目的

煤层高压注水技术，利用高压水对钻孔周围煤层产生切割及预裂作用，达到压碎破坏煤层、提高工作面回采率及增加煤体含水量、降低煤尘生成量的目的。主要表现在三个方面：一是通过高压水对钻孔周围煤层产生切割、预裂作用，达到预裂破碎煤层的目的;二是对煤层起到渗润作用，提高煤体含水量;三是融解煤层生成过程中的胶解物，降低煤层的脆性。

3.2 高压注水泵的操作

3.2.1 高压泵启动前检查

首先检查各零部件有无损伤、锈蚀等现象，密封是否完好、安装是否正确;所有通液管路开关是否开启，并保证水源充足。

3.2.2 高压注水泵启动

点动开关、观察电机转向应与泵上箭头一致否则进行更正。再点动开关，确认电机转向正确后，使泵开启运转（旋松溢流阀的调节螺套），直到出现恒定流量为止。

3.2.3 高压注水泵负载运转

继续使泵运转5～10分钟，然后逐级加载，每20分钟升高额定压力的25%，最大不得超过额定压力。泵的油温不得超过80℃。

3.3 高压注水技术措施

3.3.1 利用工作面超前压力影响带进行注水

从工作面的始动位置至工作面煤壁，按裂隙的发展状况划分为原生裂隙张开区、次生裂隙发育发展区和大变形区。从裂隙对注水影响的角度考虑，最佳的注水区域可确定在原生裂隙张开区和次生裂隙发育发展区。根据炭窑峪煤业煤体情况及井下现场观测，确定试验煤层最佳注水区域均位于工作面前方30～70m。

3.3.2 动压、静压交替注水

煤层注水过程中，水在煤体内的运动可分为由于压差所造成的压力渗流和无压自然渗流2种运动形式。研究认为自然渗流对于注入水向微孔、裂隙中渗透，进而增加煤体内水含量。因此，实际注水时，采取动压注水使煤层内部形成较大裂隙渗流通道，然后采用静压注水方式给自然渗流（毛细运动、吸附及扩散）一定时间，并保证供水量。

3.3.3 注水孔应远离断层、褶皱和破碎带。在构造和注水孔之间保留20～30m的注水保护煤柱;煤层注水压力值应至少大于7MPa。

4 高压注水效果分析

4.1 煤层注水量

402综放工作面主运顺槽、回风顺槽共布置高压注水钻孔60个。其中，在402工作面中部空巷以里200m范围内布置有高压注水钻孔20个，现以此20个钻孔为样本分析煤层高压注水量，注水量见下表。

表1

采用该注水工艺后，该200m范围内注水总量为1544.2m3，单孔平均高压注水量为77.21m3，加上静压注水期间自然渗流的水量，单孔注水量不低于77.21m3。

4.2 降尘效果分析

测尘点布置在产尘源下风侧粉尘已经均匀扩散地区的呼吸带。距底板1.5m左右的空间位置。测尘时间在本工序作业开始5min后。选取5个测点在5月5日、5月9日考察注水前粉尘浓度，7月15日、7月20日进行考察注水后粉尘情况，结果见表2。

由表2测定结果可知，煤层高压注水的降尘效果较为显著。由于煤层高压注水有效地增加了煤体的水份，使得割煤、放煤及煤炭运输的产尘量都有所降低，5个测尘点的降尘率在29.8%～38.6%之间，平均34.2%。另外，在高压水的作用下一部分水渗入到了煤层的顶板裂隙中，使得在移架时的尘量也大大降低，移架处的降尘率达38.6%。有效降低了煤尘浓度，改善了采煤工作面作业工人的工作环境。

4.3 煤层高压注水产生的效益

401工作面生产以来，以工作面回风顺槽、运输顺槽距离工作面80m外，即采动影响范围外，进行松动爆破煤层的方法来提高放煤回收率，工作面采出率为87.7%，平均每天消耗炸药量200kg。

采用煤层高压注水工艺后，据现场统计，402综放工作面采出率为85.5%，回采率略有下降，但平均节省炸药量：200kg/d，节省导爆管：100发/d，节省电雷管：10发/d，节约人工量：6人/d。合计每月节约成本：17.45万元。同时，消除了火工品带来的不安全因素，极大地提高了生产的安全性，确保了煤矿的安全生产。

4.4 预防煤层及采空区浮煤自燃

在对煤层和采空区浮煤自燃问题研究中，认为没有采取防火措施的煤体或采空区浮煤，当温度超过70℃后就已处于自燃状态的临界点，其温度将直线上升导致自燃发火;经过注水后的煤体或采空区浮煤在达到100℃左右才会出现温度迅速升高自燃发火的现象。402综放工作面通过采用煤体高压注水技术，有效增加煤体含水量，提高煤炭自燃温度的起始点，起到了预防煤层及采空区浮煤自燃发火的作用。

5 结论

（1）通过煤层高压注水技术的应用，减少了对生产的影响，增加了生产时间，减少了炸药量、导爆管、电雷管等的消耗量和人工量，提高了工作效率和经济效益，消除了深孔爆破对安全生产造成的威胁，提高了生产安全性。