防水设计论文范例6篇

防水设计论文

防水设计论文范文1

1漏水原因分析

无论是原设计建造屋顶花园,或是在已建房屋的可上人屋面顶上增建屋顶花园,在建造过程中和建成后的日常使用中,均宜破坏屋顶的防水和排水系统,造成屋顶漏水。原因如下:

1.1原屋顶防水层存在缺陷

结构层和防水层即使保持原有做法,但一般还要在预制空心板上卷材防水层,因此仍不可避免在女儿墙和天沟沿口等薄弱环节处出现渗漏。特别是刚性防水屋面,最严重的问题是防水层在施工完成后可能会出现裂缝而漏水。产生裂缝的原因很多:气候变化及太阳照射引起的屋面热胀冷缩;屋面板受力后的翘曲变形;地基沉降或墙体承重后坐浆收缩等原因引起的屋面变动;屋面板除变或材料干缩变形等。

1.2建造屋顶花园时破坏了原防水层

屋顶上建造屋顶花园尚且可能漏水,而在较容易出现漏水的屋顶防水层上进行多项园林工程施工,这就更容易造成屋顶防水层破坏而导致漏水。即使不打洞穿孔或埋设固定铁件,如不精心施工,仍会破坏屋顶防水和排水构造,造成屋顶漏水。进行载植有时也会破坏防水层,比如填土时用的铲子有可能会破坏防水层。

1.3屋顶花园水源更多

各种植物的浇灌用水、水池、喷泉等水体用水也极为频繁,使屋顶又增加了产生漏水的水源。一般建筑物屋顶的排水系统,均未考虑建造屋顶花园所需的种植物渗漏水和水体工程的排水问题,特别是浇灌水和水池午污水中含有植物根叶和泥沙等杂务,会使排水口及管道堵塞,造成屋顶积水和漏水。

不论是何种因素造成漏水,人们往往归罪于屋顶花园,这就为屋顶花园的推广造成了社会阻力。因此规划设计和施工单位以及使用单位均应有足够的认识。,共同处理好屋顶花园的防水问题。

2施工要点及注意事项

2.1做防水实验和保证良好的排水系统

建造屋顶花园,必须进行二次防水处理。首先,要检查原有的防水性能:封闭出水口,再灌水,进行96小时(4天4夜)的严格闭水试验。闭水试验中,要仔细观察房间的渗漏情况,有的房屋连续闭水3天不漏,第四天才开始渗漏。若能保证96h不漏,说明屋面防水效果好。这种防水效果,也只适用于非屋顶花园的情况。防水层是保证屋顶不漏的关键技术问题,但屋顶防水和排水是一个两个方面,因此还必须处理好屋顶的排水系统。在屋顶园林工程中,种植池、水池和道路场地施工时,应遵照原屋顶排水系统,进行规划设计,不应封堵、隔绝或改变原排水口和坡度。特别是大型种植池排水层下的排水管道,要与屋顶排水口配合,注意相关的标准差,使种植池排水层下的排水管道,要与屋顶排水口配合,注意相关的标高差,使种植池内的多余灌水能顺畅排出。

2.2不损伤原防水层

实施二次防水处理,最好先取掉屋顶的架空隔热层,取隔热层时,不得撬伤原防水层。取后要清扫、冲洗干净,以增强附着力。在一般情况下,不允许在已建成的屋顶防护水层上再穿孔洞与管线和预埋铁件与埋设支柱。因此,在新建房屋的屋顶上建屋顶花园时,应由园林设计部门提供屋顶花园的有关技术资料。如将欲留孔洞和欲埋件等资料提供给结构设计单位,并由他们将有关要求反映到建筑结构的施工图中,以便建筑施工中实现屋顶花园的各项技术要求。如果在旧建筑物上增建屋顶花园,无论是那种做法的屋面防水层,均不得在屋顶上穿洞打孔、埋设铁件和支柱。即使一般设备装置也不能在屋顶上“生根”,只能采取其他措施使他们“浮摆”在屋面上。

2.3重视防水层的施工质量

目前屋顶花园的防水处理方法主要有刚、柔之分,各有特点。由于蛭石栽培对屋盖有很好的养护作用,此时屋顶防水最好采用刚性防水。宜先做涂膜防水层,再做刚性防水层,其做法可参照标准设计的构造详图。刚性防水层主要是屋面板上铺50mm厚细石混凝土,内放ф4@200双向钢筋网片1层(这种做法即成整筑层),所用混凝土中可加入适量微膨胀剂、减水剂、防水剂等,以提高其其抗裂、抗渗性能。这种防水层比较坚硬,能防止根系发达的乔灌木穿透,起到保护屋顶的作用,而且使整个屋顶有较好的整体性,不宜产生裂缝,使用寿命也较长,比柔性卷材防水层更适合建造屋顶花园。屋面四周应设置砖砌挡墙,挡墙下部设泄水孔和天沟。当种植屋面为柔性防水层时,上面还应设置1层刚性保护层。也就是说,屋面可以采用1道或多道(复合)防水设防,但最上面一道应为刚性防水层,屋面泛水的防水层高度应高出溢水口100mm。

刚性防水层因受屋顶热胀冷缩和结构楼板受力变形等影响,宜出现不规则的裂缝,而造成刚性屋顶防水的失败。为解决这个问题,除30~50㎜厚的细石混凝土中配置钢丝或钢筋网外,一般还可用设置浮筑层和分格缝等方法解决。所谓浮筑层即隔离层,将刚性防水层和结构防水层分开以适应变形的活动。构造做法是在楼板找平层上,铺1层干毡或废纸等以形成一隔离层,然后再做干性防水层。也可利用楼板上的保温隔热层或沙子灰等松散材料形成隔离层,然后再做刚性防水层。干性防水层的分格缝是根据温度伸缩和结构梁板变形等因素确定的,按一定分格预留20㎜宽的缝,为便于伸缩在缝内填充油膏胶泥。需要注意的是:由于刚性防水层的分格缝施工质量往往不宜保证,除女儿墙泛水处应严格要求做好分格缝外,屋面其余部分可不设分格缝。屋面刚性防水层最好一次全部浇捣完成,以免渗漏。防水层表面必须光洁平整,待施工完毕,刷2道防水涂料,以保证防水层的保护层设计与施工质量。要特别注意防水层的防腐蚀处理,防水层上的分格缝可用“一布四涂”盖缝,并选用耐腐蚀性能好的嵌缝油膏。不宜种植根系发达,对防水层有较强侵蚀作用的植物,如松、柏、榕树等。

2.4注意材料质量和节点构造

应选择高温不流淌、低温不碎裂、不宜老化、防水效果好的防水材料。刚性多层抹面水泥砂浆防水层宜采用标号不低于原325#的普通硅酸盐水泥和膨胀水泥,亦可采用矿渣硅酸盐水泥;砂采用粒径1~3㎜粗砂,要求砂料坚硬、粗糙、洁净;水泥浆和水泥砂浆的配合比应根据防水要求、原材料性能和施工方法确定,施工时必须严格掌握。目前一些建筑物也有柔性防水层的,屋顶花园中常有“三毡四油”或“二毡三油”,再结合聚氯乙烯胶泥或聚氯乙烯涂料处理。近年来,一些新型防水材料也开始投入使用,已投入屋顶施工的有三元乙丙卷材,使用效果不错。国外还有尝试用中空类的泡沫塑料制品作为绿化土层与屋顶之间的良好排水层和填充物,以减轻自重。有用再生橡胶打底,加上沥青防水涂料,粘贴厚3㎜玻璃纤维布作为防水层,这样更有利于快速施工。也有在防水层与石板之间设置绝缘体层(成为缓冲带),可防止向上传播的振动,并能防水、隔热,还可在绿化位置的屋顶楼板上做PUK聚氨酯涂膜防水层,预防漏水。

屋顶防水层无论采用哪种形式和材料,均构成整个屋顶的防水排水系统,一切所需要的管道、烟道、排水孔、预埋铁件及支柱等出屋顶的设施,均应在做屋顶防水层时妥善处理好其节点构造,特别要注意与土壤的连接部分和排水沟水流终止的部分。整体刚性防水层往往因这些细小的构造节点处理不当,而造成整个屋顶防水的失败。另外,按常规设置纵横分格缝,构造复杂容易渗漏。安装防水板时,当一块防水板宽度不够,需几块并排安放时,应注意板与板之间的空隙也会为根生长提供潜在的空间。

施工方法以热涂效果为佳,热涂材料加温后可渗透至缝隙。屋面的薄弱部分,如出气孔道周围、女儿墙周边,应加强处理。尤其是女儿墙周边,防水层应延伸上翻至墙上几十厘米,超过将来花坛上层的位置,否则,极宜因此渗漏。防水层的厚度、层数都应严格按照国家有关规定、规范施工、至少应是“一布两油”,即2层热涂油质材料,中间1层作“筋”的防水布料。防水处理竣工后应以高标号水泥砂浆抹面,保护防水层。应避免在潮湿条件下施工,屋面未干透也不宜施工。防水层做好后应及时养护,蓄水后不得断水。屋顶花园的各项园林工程和建筑小品只有在确认屋顶防水工程完整无损的条件下才施

3工程实例

针对屋面渗漏问题,目前有人提出了“生态种植屋面复合排水呼吸系统”的概念。采用先进的屋面生态防水换气导水技术,达到顺应自然的屋面防水的长期目标,其中心思想是“引导”,不与大自然相抗衡,而是通过导水、拍潮、换气和植被的生态循环,解决保温层内积水饱和问题以及内外温差气压问题,达到隔水、防水、美化环境的多重目标。下面通过某大厦屋顶花园对该系统的应用实例做详细说明。

该系统是在原有防水设计基础上发展起来的,如图1所示,即克服了卷材防水层的不足,又利用了种植层的隔热保温作用特点。其基理是客土层既是植被的培土层、排水层,又起到吸水、隔热和保护屋面找坡层或基层的作用。植被吸收室内排出的二氧化碳,呼出氧气,同时又有吸收客土层中的水分的作用。因为植被能吸收太阳辐射的热量,通过光合作用转化为生化能,从而改变能量存在的形式。此外其表面的反射热小,长波辐射小,冬季又有良好的保温性能,所以植被也具有良好的热工性能。通过排气,可将室内的潮湿水气以及浑浊空气向室外大气排放,所排出的较温暖且含二氧化碳的空气又有利于植被的生长,室外新鲜空气可同时从导管进入室内,由此促进空气流动,减缓室内外气压差,减少甚至不再形成冷凝水积聚现象。屋面滤水层滤下的雨水,通过区间找平层纵横交错的排水槽系统迅速排泄,不会在屋面形成积水,故无水向下渗漏。屋面水箱连通若干根支管,在客土层内分区布置,利用节水灌溉,在旱、夏季给植被层补充水分,有利于植被生长,植被生长又有利于夏季隔热、降低室温,如此形成一个大的生态循环系统。

4体会和总结

(1)建筑防水观念应该转变。首先要提高防水技术重要性的认识。目前建筑技术和装修标准在不断提高,而国内建筑防水的标准却有所下降。过去屋面防水工程构造价约占工程造价的5%~10%,而近年却降为2%左右。国外建筑防水概念已在转变,即不是只考虑一次性造价,而是综合考虑防水工程造价和使用期,并且更加强调使用功能的提高。

(2)重视防水设计与施工工艺、防水材料与结构及基层、施工时间与环境之间的匹配、协同和优化,以求得最佳的防水效应。因此,在建筑屋面的各项与屋顶防水层有关的设施时,均要在屋顶建筑结构施工图中给予表达,并有明确的防水构造做法。

(3)合理的选材是达到技术经济综合效果的关键。其主要原则是根据建筑物重要性选择其结构、地理位置、气候条件、防水等级、防水层构造、防水部位和细部构造等;根据当地的气候特征选择防水材料;根据防水材料的性能、防水等级的要求,确定防水层的厚度。现在防水材料品种繁多,产品质量差异很大。设计人员应充分了解这些材料的性能,正确的选择优质的防水材料,组成既经济合理,又能充分发挥效果的防水层。大型工程的屋面,特别是高层建筑的屋面应选用高档或中高档的防水材料,使它与建筑物的等级、标准相适应。

防水是屋顶花园安全工作的核心。防水是屋顶花园安全工作的核心。防水工程质量与设计施工和材料3方面都有密切关系。材料为基础,设计为前提,施工为关键。为了搞好屋顶花园的防水工程,我们必须选择质量可靠的防水材料,作出合理的构造,并把好施工质量关。

参考文献:

[1]戴善奎.层顶花园的设计与建造[M].石家庄:河北科学技术出版社,1999.43~44.

防水设计论文范文2

《高规》第7.3.6规定:“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应为10-15l/s“,但是《高规》的《条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分“,笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。可以想象得到,室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时,室外管网一般就按室外消防用水量来确定,因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40米“。从这个规定可以看出,水泵接合器的15-40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,在布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量对应,一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器,且分散布置时,则需要适当增设“额外“的室外消火栓。

二、水泵接合器数量的确定

众所周知,水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。

《高规》7.4.5-1规定:“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:“这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬,我们从水泵接合器用途不难知道,水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时,那水泵接合器设那么多是没有意义的,笔者最近做一个工程--厦门国际会展中心,按一类高层建筑设计,室外消防用水量为30l/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133l/s,室内水幕喷淋系统设计用水量为167l/s,室内消火栓系统设计用水量为30l/s,这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7.4.5-1规定,水泵接合器的数量应分别设10个,12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给,而室外的供水条件上远远达不到这个要求的,即使考虑到由消防车距离运水,那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大,不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水,如时间过长,那这两个系统也失去作用,最后时间一长就靠消火栓来灭火,因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量,可以分别设3-5个就足够了;而对消火栓系统应重点保证,故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定,达到既节省投资的目的,同时又保证消防的安全可靠性。

三、消防水池容积的确定

消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7.3.2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(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。“《高规》7.3.3对水池的容积作了规定:“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时时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方针对这两条规定,却有不同的设计方法。

在福州地区,室内及室外消防用水量均储存了消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池,那将会造成很大的浪费,笔者认为是不可取的。

厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为:从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池设在地下室,只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定)。故笔者认为这种做法不妥,这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水,一般占地均有二百多平方米。像厦门国际会展中心,地下室储存了2600吨的消防用水,水池占地890平方米,笔者认为这种做法很不经济,仅工程造价就增上百万元;同时又增大管理的难度,如要清洗,定期换水等,又造成水资源的浪费;如果消防用水和生活用水合建水池,那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全,又要降低工程造价及管理方便,首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,然后适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池,对这一点希望有关市政部门能够牵头,对共用水池进行合理地管理,这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。

香港在这一点上值得我们学习,香港的建的消防水池就很小,相当于一个水泵吸水井,容量一般不超过50吨,他们只保证初期火灾的用水量,中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给,大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口,在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用,我们应向这一方面学习与借鉴。

四、消防给水系统的形式

对高层建筑消火栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。

按服务范围分:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受。

按高度来分:分区水和不分共给水

当消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa时,采用不分区给水形式,当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。

关联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。

串联分共供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散,管理困难同样造价高。

防水设计论文范文3

关键词:消防系统,设计

 

本建筑位于天津市河东区卫国道与雪莲路交口处,主体部分为地上十二层、地下一层,裙房部分为地上三层。建筑高度为58.00m,占地面积为4515m2,总建筑面积为29600m2。建筑工程等级为一级,建筑耐火等级为一级,建筑防火等级为一类公建,工程总投资为1.4亿。主体部分主要为各个部门的办公区,裙房部分为士兵的住宿区。

1室外消火栓系统

室外消火栓系统用水量为30L/S,全部取自市政给水管网,引入管有两条,分别位于卫国道和雪莲路上,管径均为DN200,引入后在室外成环,管径DN200,布置了多处室外栓。室外栓同时满足两条要求:1)间距不大于120m;2)每个水泵接合器均能在15~40 m范围内找到一个室外栓供其取水。科技论文,设计。

2室内消火栓系统

室内消火栓系统用水量为40L/S,全部取自消防水池。科技论文,设计。低位消防水池及消防水泵房位于地下一层,水池有效容积为402.5m3,满足2小时室内消火栓用水量及1小时喷淋用水量。科技论文,设计。消火栓与喷淋合用的高位消防水箱位于屋顶水箱间内,有效容积为21m3,另设有增压稳压设备以保证最不利点的消防压力。

室内消火栓箱采用钢-铝合金箱体,箱内设自救式消防卷盘JPS0.8-19和启泵按钮。8层及以下消火栓均采用减压稳压消火栓,以保证栓口出水压力不大于0.5MPa。

室外设置四套消防水泵接合器,分散到两处,设置的位置同时满足消防车易察觉易取用及离建筑外墙距离大于5m的要求。

3水喷雾灭火系统

首层大台阶下设有柴油发电机房及储油间,在这两个场所设置了水喷雾灭火系统,设计喷雾强度为20L/min.m2,保护面积约50m2,持续喷雾时间为0.5h,设计用水量为30m3。

采用高闪点油类水雾喷头;

4气体灭火系统

本指挥中心楼内设有多处机房,但重要性不一,经与甲方协商,在三、五、七、九、十二等层内的部分特别重要的房间内设置了气体灭火系统,其余机房仍采用水系统保护。

可用于机房灭火的气体主要有两种:七氟丙烷和IG541。七氟丙烷较为便宜,但灭火剂输送距离较短,且灭火时分解出的HF对人有一定的毒性、HF结合空气中的水蒸汽又会对精密设备有侵蚀,因此本工程选用了IG541作为灭火剂,其性价比也得到了甲方的认同。

因三层的部分机房对温、湿度都有严格的要求,所以暖通专业在这些机房内配置了恒温恒湿空调,给排水专业则需要给这些空调机组配置补水并排放冷凝水和加湿溢流水。为防止给排水管道对机房产生不必要的不利影响,管道设置时都尽可能地靠近空调机组,缩小管道长度,给排水管道处设置漏水报警器。

5自动喷水灭火系统

除配电室、变电站、消防值班室、消防水池、面积小于5平米的卫生间及设置了气体灭火和水喷雾的房间外,其余场所均设置湿式自动喷水灭火系统。火灾危险等级按中危 I计,设计用水量为30L/S。

喷淋与消火栓合用高位消防水箱,有效容积为21m3,另设有增压稳压设备以保证最不利喷头处的消防压力。室外设有两套消防水泵接合器,接至报警阀前。科技论文,设计。

地下一层消防泵房内设有五套湿式报警阀和一套雨淋阀,各层各防火分区内分别设有信号蝶阀和水流指示器。科技论文,设计。10层及以下楼层的水流指示器之后均加装减压孔板,以保证配水管入口压力不大于0.4MPa。科技论文,设计。具体的孔板孔径为:3层及以下,40mm;4~7层,50mm;8~10层,60mm。所有喷头均为玻璃球型,动作温度68°C,K=80。

6问题讨论

本工程在设计的过程中,曾多次得到天津市建筑设计院给排水专家的指导,我也根据专家的意见作了设计优化,但对于以下指导意见,我在进一步的研究基础上坚持了自己的看法。

1)专家意见:消火栓的火灾延续时间为什么采用3小时,而不是2小时?

设计人意见:本楼裙房为士兵宿舍,此楼应定性为综合楼,故消火栓的火灾延续时间采用3小时。

2)专家意见:室外给水引入管既然有两路DN200,那么在计算水池容积的时候就可以减去水池的补水量。

设计人意见:DN200的给水管道所能提供的流量约40L/S,减去室外消火栓用水量30L/S,再减去生活用水量9.6L/S,已经所剩无几,故未考虑。

3)专家意见:换热机房的温度较高,喷头动作温度建议改为93度

设计人意见:经向暖通设计人及换热设备厂家咨询得知,换热机房夏天不用,室温应为常温;冬天时又未设采暖系统,换热设备均有保温措施,室温应该不会高过20度,所以63度喷头即能满足要求。

7小结

本工程设计周期约一个月,内容多,涉及面广,再加上设计人水平的局限性,有可能存在一些缺陷。目前,该工程已顺利通过消防部门的施工图审图,正在建设当中,设计人将紧密关注工程进展状况,随时对发现的问题进行认真总结并妥善解决,以期该工程的圆满完工。

防水设计论文范文4

其一:《建规》中屋顶消防水箱的设置问题

随着消防问题越来越受到重视,建筑给排水中的消防问题也同时受到了同行们的关注,消防设计规范作为设计人员必须遵守的法律条文,也让设计人员开始更多的学习和思考,本人最近在网易给排水在线消防板块担任了版主,通过和广大同行网友的交流,发现了很多规范上面的语焉不详之处,通过讨论也难以得出明确的结论,有些问题值得拿出来与各位同行商榷,希望能够和大家交流,得到大家批评和指正,同时能够引起规范编制组各位专家的注意,在以后的规范编制修改中考虑到这些问题。

本人认为,《规范》的编制里面有个平衡性的把握问题,太粗了不易于具体的操作执行中的把握,太细了又难免有些地方不能照顾到方方面面,让一些具体有困难的设计难于真正贯彻。因为规范的条文是用来直接在设计中体现的,所以应该具有可操作性,应该十分明确,如果有些地方不能明确的,如规范修订中各方具有争议的,建议就应该提高到上一层做出上面一层应该保证到的,而不应语焉不详、含糊其辞的列出一条,这样最让设计者和审图、消防审查人员和各方人员难于把握,造成各方理解产生歧义,首先是设计人员在方案阶段就无从把握,举个例子,今天我这样认为,做好方案,消防审查某个人员认为可行,过两天时施工图做好了,审查人员换了个人,对某条规范的理解不一样,施工图的工作变化就大了,这样的事情经常发生,造成很大的浪费,非常不利于大家的工作,造成各方之间的矛盾,同时也给某些腐败环节提供机会。违反了规范编制的初衷。

现打算将平时设计中的一些问题理出,与大家一起分析探讨。限于篇幅,打算分几篇文章逐段论述,本次仅讨论一点,关于屋顶水箱设置的问题:

《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版),以下简称《建规》“第8.6.3条设置常高压给水系统的建筑物,如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压时,可不设消防水箱。

设置临时高压给水系统的建筑物,应设消防水箱或气压水罐、水塔,应符合下列要求:

一、应在建筑物的最高部位设置重力自流的消防水箱;

二、室内消防水箱(包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱),应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量不超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过12m3时,仍可采用12m3;当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3,仍可采用18m3。

1、在以上两条中首先有关于临时高压和常高压的定义问题,临时高压大家都知道,而常高压规范在条文解释中所述的“即设有高位水池或区域高压给水系统”中的区域高压给水系统,由于没有明确的界定,所以在实际设计中难于把握,首先说区域概念的范围难于把握,到底多大才算是区域,是几栋楼还是一个小区还是几个小区抑或是一片厂区,均不得而知,所以在平时的设计中只有高位水池可以得到大家的一致认可,而区域高压的理解有很多异议,窃认为其实在满足了二级负荷的前提下,如果消防设备齐全,有独立的两路水源供水,或是一路水源但是有含室内室外消防水量的消防水池,平时有专人值班的消防泵房或是消防控制中心,即可以认为是常高压系统,因为即使消防作为重中之重,它的可靠性把握,也有一个“度”的问题,因为任何安全保险都不是绝对的,因为即使是规范定义的常高压高位水池,也有检修维护和清洗的时间。

以上是本人粗浅的看法,并不认为一定正确,但是还是认为如果无法明确那么不如不写出,至少不会造成大家在这上面费尽思量,仍然找不出统一的认识。

2、再者就是“室内消防水箱(包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱),应储存10min的消防用水量”,这里十分钟的消防水量我们认为应该包括喷淋等其他消防设备的用水量,然而按照《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2005(以下简称《喷规》)“10.3.1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”这里面说的“系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度”到底是指最不利点一个喷头的水量还是同10.3.2中“最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量”,还是最不利处整个保护面积里面10分钟的用水量,这个问题无论在《建规》还是《喷规》或是即将出版的《建规》送审稿中均没有一个明确的说法。

举个例子,如果一栋带地下停车库的多层综合楼,有喷淋系统,采用中危Ⅱ级的喷淋强度计算,喷淋水量按照最不利点的保护面积来计算,假如水量是30l/s,具体根据喷头布置的疏密及选用管径的大小有些差异,假如室内消火栓系统水量是10ls/,如果喷淋按照整个保护面积30l/s的流量计算10分钟的水量已经是18立方了,那么由于“当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3,仍可采用18m3”无需再计算其他水量即可选取18m3水箱了,如果按照“最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量”计算那么4只喷头的水量应该在5l/s左右,即水箱需要在消火栓用水量10×10×60=6m3和下加上5×10×60=3m3的水量,为9m3,与前面所述18m3有很大的差异。

我们平时设计中认为因为少有水箱能够满足喷淋要求水头的,所以都是需要设增压系统的,所以罐里有十分钟的水量,水箱就不考虑了,但是我们注意到《喷规》10.3.2条说的“不设高位消防水箱的建筑,系统应设气压供水设备。气压供水设备的有效水容积,应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量确定。”那么其中的话严格理解是不设消防水箱时气压供水设备的有效水容积,应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的10min用水量采用,然而即使采用了气压供水供水设备,在有水箱时水箱是否还应该考虑喷淋储水量,如果我们以规范字面意思理解,还是需要。

不禁要问,这是规范的原意吗?如果不是,那说明规范在这条条文的陈述上存在漏洞。

防水设计论文范文5

关键词:石油化工;消防设计;遵循原则

中图分类号:TU892文献标识码: A

近些年来,随着国民经济的发展和交通基础设施的不断完善以及机动车保有量的快速增加,石油的需求量越来越大,内地越来越多的地区开始建设石油化工工厂的项目。

石油化工企业是以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工、石油化纤厂及其联合组成的工厂,其加工、储运、运输的物料多数具有易燃、易爆、高温、高压的特点。这些特点使石油化工成为了发生火灾的高危行业,尤其是近几年国内石油化工厂火灾频发,使石油化工厂内的消防设计受到了国大企业的重视。对于石油化工企业消防,应贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,针对保护对象的特点,合理设置固定式和移动式消防设施,减小火灾危害,保护人身和财产安全,同时做到消防设施安全可靠、技术先进和经济合理。本文就石油化工企业中消防设计中常见的问题进行论述,供相关设计人员进行探讨。

一.设计中存在的问题

1.1防火间距的问题

在总图布置时,不能严格审视周围环境条件,周密地考虑与相邻建筑物的关系和防火间距。不能严格按规范规定执行,存在着很大的随意性。如:某装置的消防水炮与装置之间距离不到8米,造成水炮仰角太大,不能有效地保护装置的设备;另外,如果装置发生严重火灾,则在火焰强烈辐射下,将不能进行水炮的正常操作和使用。又如,某火灾危险性为甲类的装置,在总图布置时,把装置的生产区布置在了南侧,装置所属的办公区建筑物布置在了北侧,造成与其南侧的另一个工厂的办公楼的防火间距不足20米,另外东北的常年主导风向为西南风,这样的布置给装置留下了消防隐患。所以,在总图布置时,应避免办公楼处于生产装置下风向,以此满足防火间距的要求。

1.2 消防站的设置

根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,大中型的石油化工企业应设消防站。即对于大中型石化企业,无论其周边的依托条件如何,企业自己必须设置消防站。该消防站的设置主要是考虑到大中型石化企业的火灾危险程度高,设置消防站立足于着火初期快速出车灭火,企业自救。消防站的设计规模则需根据企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况及周边可依托的移动消防力量确定。对于固定消防设施设置完备,周边协作单位能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,消防站的设计规模可适当减小。

对于小型石化企业,当周边设有消防站,该消防站在接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min(对丁、戊类的局部场所,行车路程加大到4km),当其消防车的配置满足企业消防需求时,该消防站可作为企业的依托消防站。

对于园区内的大中型石化企业,即便是园区集中设置的消防站接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min,能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,考虑到企业内部消防站消防人员熟悉本企业内部情况,了解石化火灾特点,能第一时间到达火灾现场,对扑灭初期火灾、控制火势发展有很大作用,所以认为企业仍需设置自己的消防站,但消防站规模可适当减小。

1.3 设备选型问题

一些消防专业设计人员缺乏实际生产经验,造成了设计的消防设备不符合实际要求,一些设施不能正常工作。如某装置露天现场设置的火灾探测器,设计上选择了感温感烟型,投用后全部不能正常工作。作为业内人士都清楚感温感烟型式的探测器只适用于封闭的空间内,而唯一适用于露天场合的是光电感应型火灾探测器。又如,某氯盐加工装置,正常生产情况下现场挥发大量油气,而现场所设置的火灾探测器选择了感烟型,造成火灾探测系统误报频频。某化工厂,生产现场存在氯、氮、硫等杂环化合物,现场设置了催化燃烧型可燃气探测器,由于氯、硫化合物导致催化剂中毒,致使该现场设置的可燃气探测器全部失灵。

1.4 罐区消防冷却水系统的选型问题

《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条注(4)规定“地上储罐的高度大于15m或单罐容积大于2000m3时,宜采用固定式冷却水设施”,而《石油库设计规范》(GB50074-2002)第12.1.5条规定“单罐容量小于5000 m3且罐壁高度小于17m的油罐,可设移动式消防冷却水系统或固定水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统”,两者不一致,而且两规范规定的罐壁高度17m和15m也不明确,因为油罐都有基础,该部分高度是否计入总高度,规范及条文说明中都未提及。笔者认为:(1)油罐高度应从室外设计地坪标高算起,因为灭火救援行动中油罐高度就是从室外地坪到罐顶的垂直距离。(2)应以15m为分界点,并把“宜”改为“应”,原因为《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6条中解释“经过训练的消防队员能够承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg”。油罐越高,消防冷却时需要的水枪充实水柱越大、水枪出水量也越大,相应水枪的反作用力也越大。当油罐总高度超过15m时,根据水枪充实水柱公式Sk=(Hl-H2)/Sinα,水枪上倾角一般为45°,为了保证消防队员的人身安全和扑救效果,水枪的最大倾角不应大于60°,取α=60°,Hl=15m,消火栓灭火高度HZ=l.0m,由此可知,当油罐总高度为15m时,水枪充实水柱为16.2m;若为安全起见,取17m,水枪口压力则超过0.355Mpa,此时水枪的反作用力超过20.13kg,超出了消防队员承受的压力范围。

二.消防设计中应遵循的原则

对于消防设计中的常见问题,为了使消防设计更加合理、安全、可靠,应遵循以下几方面原则进行设计:

(1)要以规范为设计依据

国家起草和颁布了相当数量的规范和各类行业标准,并且就一些已经不适应新形势的标准、规范,进行了重新修改和完善。现在,就消防设计而言,可以说是有法可依、有据可查。笔者认为,设计行为应严格地、认真地履行相关法律法规的规定,对于各种消防、防火、报警设施的设计,应严格按照规范执行。

(2)要以生产实际为依据

由于我国相关标准规范的不完善性、不具体性,导致在实践中一些具体问题无可适从。如对于固定式干粉灭火设施,哪些场所应该设置,哪些场所不应该设置,规范中就没有进行具体规定,只是笼统地说火灾危险性较大场所宜采用固定式干粉灭火系统。于是,在一些企业,固定干粉灭火设施到处泛滥,无论是封闭空间还是露天场所,无论着火介质适不适合当即扑灭,只要是火灾危险性较大,一律被设计单位所采用。根据生产实际情况,笔者认为,起码有两种场所不适合设置固定自动干粉灭火系统,一是露天场所,二是存在液化烃的场所。这是因为:1、固定自动干粉灭火系统属于全淹没式灭火系统,它只适用于封闭空间(开口面积不超过封闭面积的 15%),而露天场所存在气流的扰动,所以固定干粉灭火系统不适用于露天场所进行灭火。2、一旦因液化烃类气体泄漏而发生火灾,固定自动干粉灭火系统将自动喷发实施灭火。而液化烃类气体发生火灾后,如果无视现场状况而盲目把火扑灭,液化烃类气体的扩散更容易引发更为严重的后果。

(3)进行专家论证

实践表明,专家论证制度,是解决诸多实际难题的有效机制。如果规范中没有明确规定,根据实际情况也无从选择,则应该召开相关专家参加的专家论证会议,对所做的设计进行充分论证。论证会议通过的设计方案,设计工作可以继续进行。没有通过的设计方案,必须推倒重来,重新开始设计工作。

结语

本文对石油化工企业消防设计中经常遇到的问题进行了探讨,并论述了消防设计中应遵循的原则:在消防设计时,应严格执行现行规范要求;对于大型、特大型的项目,应根据项目的实际情况进行设计,并且设计方案一定要通过专家论证。

参考文献:

[1] 许敏,傅维禄,连承勇. 石油化工企业消防站设置的有关问题

探讨[J]. 石油化工设计. 2010, 27(1):54~57.

防水设计论文范文6

论文关键词:桥面防水系统铺设方法系统的设计表面处理

论文摘要:在公路桥面日常运营维护中,由于其表面防水层的长期失修,需要定期对混凝土桥桥面混凝土层进行修补,有时需对整个桥面进行大修与重建。因此,桥面防水层的设计对桥面铺装质量产生重要的影响。文章借助国外先进经验论述混凝土桥桥面防水的设计方法,同时还阐述了具体的施工注意事项。

在公路运营中,桥面防水系统一旦失效,对桥面混凝土铺装层经常进行修补,甚至对整个桥面铺装层进行重建,会造成严重的经济损失,并有安全隐患。造成这种结果,一方面是由于设计者缺少防水系统设计的意识;另一方面是低估了问题的严重性,对问题没有给予足够的重视;也有的是由于开始阶段,所设计的防水系统构造上不够合理,防水材料选取不合适。在桥梁防水系统设计中,造成防水的失效往往缺少操作方法的详细说明。为全面解决好桥面排水,应关注三个构造方面的问题:排水体系是否连续性;连接边缘是否密封;防水层与上下层之间是否紧密粘结。以上无论哪一点出现了问题,都可能造成整个防水系统的失效。

一、桥面防水系统的设计

桥面防水系统的设计是设计防水系统的第一个考虑的问题,桥面防水就是设法将水与混凝土分开,使水不能渗入混凝土本体,最重要的是不能进入裂缝中去。系统包括以下几方面:

(一)铺装结构设计

在国外,桥面防水设计主要采取经验法,也就是由交通部桥面防水课题组提出,以层间抗剪强度为验算指标的桥面防水结构设计方法。该法分为三步:

1.铺装层层间剪应力计算。

2.不同防水材料进行的室内直剪试验,并经计算得出相应的层间容许抗剪强度[?子]。

3.剪应力验算(即(?子≤[?子],要求计算的剪应力不大于相应的容许剪应力)。

(二)设计要点

在防水系统设计中首先考虑的因素是确保水可以通过桥面横坡和纵坡以及其他排水设施迅速排除,因此,在桥面防水设计中必须贯彻防水和排水相结合的原则。桥面应增加渗流排水设施,渗流排水设施的目的是排掉防水膜之上的积水。在美国常用的一种排水设施为阀式排水,在欧洲一些地区也采用一种类似的排水设施,并通过排气层排除水蒸汽。为保证防水层与桥面有足够的粘结力,美国不设置类似的排气层。为排除防水层之上的渗入水,上海等地在护栏和伸缩缝处设计了纵、横向渗水花管。防水膜由于自身的的特性,一般容易在其周围边界发生渗漏,所以应专门对不同类型防水膜的边界做出规定,如自双层涂膜、粘卷材或合成橡胶改性涂膜等,其作用在于阻止水从边界渗入防水膜之下,也可以用专门的暗槽作为防水膜的边界,此方法可以减少了水从边界渗入防水层之下的可能。如果采用卷材防水层时,护栏与桥面的拐角处做成直径为100mm的圆弧,防止防水层在此处粘接不牢或产生空鼓现象。因为表面分子张力的作用,拐角处的涂膜一般较厚,因此采用涂膜防水层时不需特殊处理。为解决施工质量差造成边界渗水,也能在护墙或护拦施工前在桥面全幅铺设防水层,这种做法在德国得到了广泛应用。

(三)混凝土本身的特性

因为混凝土经常接触水,所以都要设计为防水混凝土,这样可以保证本身的防腐蚀和密实性的性能。特别是在桥面和下部结构水位浮动的位置。一般可以在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等,这样可以减少水泥带入的碱量,也可以加太钢纤维深丙烯纤维,可以对膨胀、开裂起到阻裂作用,并具有很好的阻止渗透的能力,达到自防水的基本要求。在铺设中桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm,最薄处厚度不能小于8cm,而且混凝土本身的配比设计和浇筑质量是最重要的。桥面钢筋网钢筋直径不宜小于10mm,间距不能大于150mm。以前很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏,施工质量存在缺陷和设计桥面铺装的不合理是主要原因之一。

(四)伸缩缝的防水

根据经验,以前修建的桥,伸缩缝下面的梁端和帽梁受水损害是最严重。因为伸缩缝的形式及安装质量问题,该部位最容易造成毁坏。除了毛勒缝、仿毛勒缝之外,伸缩量小于5cm的小变位伸缩缝,采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝,就能成功地解决伸缩缝漏水的问题。

(五)桥面雨水孔与水落管的常见问题

主要表现在:收水口高出水泥混凝土表面,而且周围混凝土不密实,造成管周围漏水;收水口小,不能及时将水泄走;收水口标高高于周围标高,造成积水;出水管过短,发生尿檐现象。桥面雨水孔与水落管的设置是非常严格的,但是无论设计还是施工,都容易被忽略,从而导致收水口周围以及边梁外侧混凝土的破坏。

(六)梁端和帽梁的防水梁端和帽梁的漏水

主要是由于伸缩缝很难保证完全不漏水,而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重,所以对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理。

二、混凝土表面的处理

(一)桥面的处理

如果用振捣棒浇筑的桥面,可能出现较多的肋纹,而且工人踩踏和施工机具也可形成脚印和坑槽;用抹光机找平时,混凝土表面就会出现一层厚厚的浮浆,影响桥面与防水层的粘结。为避免这些缺点,可在养生时用刷子或小喷砂机进行拉毛处理。在用养护剂养生时,必须清除这层养护膜,以防止对层间粘结力产生影响。在采用加入添加剂的低水灰比混凝土时,如果进行过度磨光,会使混凝土表面致密不透水,也会影响粘结。混凝土的湿度会对各种防水层产生很坏的影响,在室外,测湿度是很困难的,通常可通过观察和触摸来判断。但混凝土深部的温度太大也可能在将来引起不良影响,必要时,还是要进行温度测量。(二)维修桥面的处理

在清除原有的面层和防水层时,不论使用整平机还是气动切削机都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏。金刚钻头切削机都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏。金刚钻头切削机还有可能割断钢筋,因此,在施工前最好是先提取钻心,以确定面层厚度,控制清除到防水层时暂停,以下部分的清理应仔细用手动和气动工具进行。溶剂的办法通常不要用,采用机械方法需要十分小心,混凝土应尽量和原桥面材料性能相接近。

三、防水层在设计施工中应注意的问题

在现场铺设时,要注意以下几方面的问题:

1.保证做好与桥面泄水管衔接的设计。水到了防水层就会流动,这样在护栏、伸缩缝或立柱附近形成积水,在车辆作用下会形成水压,对桥面的面层形成不利影响,并造成此处的防水层毁伤。另外,水的冻胀作用会使桥面隆起,加速桥面面层的破坏,所以,在设计桥面泄水管时,在保证其具有一定横向坡度外,还需注意其与桥面防水层的连接,以使防水层间水可通过泄水管流出,防止层间积水。

2.无论在施工的哪个阶段,都要制定严格的操作规程,都应让操作人员清楚具体施工工艺及步骤,要防止施工车辆和人员造成的破坏。

3.防水层的铺设应从低处开始向上铺,尽可能避免水渗入搭接缝中。

4.加强现场监理的重要性。铺设防水层是一件很细致的工作,需要在好天气下进行,又要赶工期,有时不当之处是在夜间工作造成的。如果冬天施工时,在冷天时可塑性很差,因有些材料具有硬脆性,要严格控制施工温度。桥面上不允许有砂石和杂物,它们将影响层间粘结并有可能刺穿防水层。另外,防水层铺完后,要留下人来进行认真修整和清理。

5.相应的检验项目及其频率和试验应明确规定。检验项目及其频率和试验主要包括:防水层的整体性和厚度检验、粘度试验、表面温度和沥青温度测定。只有对桥面防水层铺设的设计、施工、养护等方面都进行仔细的考虑和严格的控制,才能更大限度地提高桥面铺装层的使用性能和综合效益。

参考文献

[1]DaveMulligan.ProtectingHongKong’sbridges[C].INTERNATIONALCONSTRUCTION.ASIA,1997,(72).

[2]HagenbuchJJ.ProtectionforConcreteBridgeDecksbyMembraneWaterroofing.HighwayResearchRecord,1968.