淺析城市綜合體項目的消防給水系統(tǒng)設計

陳祖曦

摘要：伴隨著全國住宅市場在“限購、限貸、限價”的“三限政策”下持續(xù)降溫，從2010年開始以城市綜合體為代表的商業(yè)地產(chǎn)卻層出不窮。城市綜合體由于商業(yè)業(yè)態(tài)復雜化、多功能化，其火災具有特殊性、復雜性。本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗，對城市綜合體項目的消防給水系統(tǒng)設計中所遇一些問題進行分析。

關(guān)鍵詞：城市綜合體；消防給水系統(tǒng)；消防設計

城市綜合體就是將城市中的商業(yè)、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛和交通等城市生活空間的三項以上進行組合，并在各部分間建立一種相互依存、相互助益的能動關(guān)系，從而形成一個多功能、高效率的綜合體。

隨著城市建設步伐的加快，越來越多的城市綜合體建筑為城市增添了現(xiàn)代氣息，然而，城市綜合體建筑的大量出現(xiàn)在促進社會發(fā)展、滿足人們生活需要的同時也給給排水設計工作帶來了許多技術(shù)上的難題。因此，如何合理的設計給排水及消防系統(tǒng)對城市綜合體建筑日常運行的經(jīng)濟性以及消防時的安全性和可靠性有著重要的意義。下文就城市綜合體項目的消防給水系統(tǒng)設計中所遇一些問題進行分析。

一、生活給水系統(tǒng)

首先要區(qū)分不同性質(zhì)的用水區(qū)域。城市綜合體一般是含有多種功能的綜合樓建筑群，大量開發(fā)利用地下空間追求使用面積的增加，在同一地下室上部設置住宅小區(qū)、辦公、商業(yè)建筑群。由于計費的需要，不同功能的用水區(qū)域，其給水系統(tǒng)要相對獨立設置。生活用水大致可分為居民用水、行政事業(yè)用水、經(jīng)營服務用水、特種行業(yè)用水等。當?shù)毓┧块T常有地方政策，曾遇到超高層綜合樓住宅部分的所有供水系統(tǒng)從泵房設計（且原則上泵房不能放置地下室）到后期收費管理全部歸屬供水部門。所以劃分給水系統(tǒng)前應與當?shù)毓┧块T溝通好，了解當?shù)毓┧块T的收費范圍、收費標準及地方政策，根據(jù)不同的收費標準和計量設置不同的給水系統(tǒng)。

其次確定各給水系統(tǒng)的供水方式。給水系統(tǒng)按給水方式可分為串聯(lián)和并聯(lián)，按供水設備可分為水箱供水和水泵供水，城市綜合體的供水方式常常是將這些系統(tǒng)相互結(jié)合。城市綜合體常有超高層的塔樓部分，《建筑給水排水設計規(guī)范》（GB50015-2003，2009年版，以下簡稱“建水規(guī)”）對建筑物內(nèi)生活給水系統(tǒng)的豎向分區(qū)原則作了規(guī)定，超高層建筑的室內(nèi)生活給水系統(tǒng)分區(qū)應當遵守該規(guī)定。

我院在各地設計的超高層建筑，在給水系統(tǒng)上一般采用串聯(lián)加高位水箱的方式，結(jié)合避難層，設置轉(zhuǎn)輸水箱和水泵。

某廣場北塔樓冷水系統(tǒng)：北塔樓酒店（42～71層）及酒店式公寓（26～40層）由水池經(jīng)水泵加壓至41層避難層的中間轉(zhuǎn)輸水箱，重力供酒店式公寓用水；由41層避難層的中間轉(zhuǎn)輸水箱經(jīng)水泵加壓至設在71層屋頂酒店生活水箱，重力供酒店用水。41層避難層的中間轉(zhuǎn)輸水箱重力供酒店式公寓用水分四個壓力區(qū)，各區(qū)供水壓力不大于0.35MPa。四區(qū)北塔37～40層加變頻調(diào)速泵裝置加壓供水，三區(qū)北塔33～36層重力流供水，二區(qū)北塔29～32層、一區(qū)北塔26～28層經(jīng)減壓閥減壓供水。71層屋頂酒店生活水箱重力供酒店用水分六個壓力區(qū)，各區(qū)供水壓力不大于0.35MPa。一區(qū)北塔42～47層、二區(qū)北塔48～51層、三區(qū)北塔52～55層、四區(qū)北塔56～59層、五區(qū)北塔56～69層經(jīng)減壓閥減壓供水，六區(qū)北塔65～71層由屋頂生活水箱重力流供水。

高位水箱靠重力流供給各供水點，變頻泵供水區(qū)域部分是高位水箱供水壓力不足的樓層。對于超高層建筑安全可靠是最重要的，供各用水點的給水變頻泵是抽吸水池或高位水箱進行加壓后供各用水點，需要借助于電力才能實現(xiàn)。而高位水箱只是依靠水力原理，顯然更安全可靠。所以超高層建筑供水系統(tǒng)還是主要以高位水箱為主。

其中要注意的是，超高層的上部往往是星級酒店，都會有酒店管理公司的介入，他們會對水質(zhì)，水壓、儲水量提出高于“建水規(guī)”的要求。例如要求達到1～2天高日用水量的儲水量，水質(zhì)要有凈化、軟化等處理，這對地下室設備機房布置會有很大的影響，這點要予以重視。

“建水規(guī)”3.8.11條“民用建筑內(nèi)設置的生活給水泵房不應毗鄰居住用房或在其上層或下層，水泵機組宜設在水池的側(cè)面、下方，單臺泵可設于水池內(nèi)

或管道內(nèi)，其運行噪聲應符合現(xiàn)行國家標準《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB10070的規(guī)定?！痹诒茈y層布置生活給水泵房盡量避免在居住用房的上層或下層，但往往公共部位的面積比較小布置不下。當布置在生活用房的上下方時，需要結(jié)構(gòu)專業(yè)配合設置夾層，衰減噪聲的傳遞，同時選擇低噪聲水泵、減震支架、隔振墊等。

二、消防系統(tǒng)

龐大的城市綜合體給消防給水提出了新的問題?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規(guī)范》（GB50045-95，2005年版）7.3.5條規(guī)定，同一時間內(nèi)只考慮一次火災的高層建筑群，可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。

如何確定火災次數(shù)？如何界定城市綜合體消防系統(tǒng)的設置數(shù)量？共用消防給水系統(tǒng)的服務范圍是否存在限制？其消防給水系統(tǒng)最大的服務建筑面積和服務半徑？系統(tǒng)的最高壓力值？在城市綜合體中，需要推敲。

1、火災次數(shù)的確定

首先確定城市綜合體的火災次數(shù)。關(guān)于火災次數(shù)的確定，《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）規(guī)定，城市、居住區(qū)的人數(shù)N 2.5萬人時，按同一時間內(nèi)的火災次1次確定；N 40.0萬人時，按同一時間內(nèi)的火災次數(shù)2次確定；N 40.0萬人時，按同一時間內(nèi)的火災次數(shù)3次確定；工廠、倉庫、堆場、儲罐區(qū)和民用建筑的室外消防水量，應按同一時間內(nèi)的火災次數(shù)和一次滅火用水量確定?？墒菍步ㄖ骸^(qū)域建筑群，現(xiàn)有國家規(guī)范沒有相關(guān)的規(guī)定。據(jù)了解，上海市《民用建筑水滅火系統(tǒng)設計規(guī)程》（DGJ08-94-2007）中規(guī)定，公共建筑物，聯(lián)體建筑群共用一套消防給水系統(tǒng)時，其保護的建筑總面積不應大于50萬m2；最高壓力控制：消防給水系統(tǒng)在任何時間和地點的工作壓力不應大于2.4MPa（廣播電視塔除外）。

我們在實際工程設計中借鑒了上海的規(guī)范及上海的做法：①共用（區(qū)域）消防給水系統(tǒng)的最大服務面積不大于30萬m2、單棟建筑的最大建筑面積不超過40萬m2，可按1次火災設計。②共用（區(qū)域）消防給水系統(tǒng)的服務半徑不應跨越市政道路或街坊。③共用（區(qū)域）消防給水系統(tǒng)從消防泵到最不利點的距離不宜大于500m。④對于無物理完全分隔的貼鄰建筑和上下一體的建筑，其消防給水系統(tǒng)應該采用1套，不應分解為幾套，除非按多次火災同時發(fā)生考慮。

2、消防供水方案的確定

確定了火災次數(shù)后，如何確定消防供水方案呢？實際工程情況千變?nèi)f化，其中有多種組合，數(shù)棟超高層建筑和高層建筑，其高度的不一致，建筑群的相對

分散等等。由于共用（區(qū)域）消防給水系統(tǒng)是同一時間內(nèi)只考慮1次火災的，因此，可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。消防水池高位消防水箱的容積應按消防用水量最大的一棟高層建筑計算。高位消防水箱應設置在建筑或建筑群內(nèi)最高一幢建筑屋頂最高處。

現(xiàn)在由于城市消防車供水能力的限制和超高層建筑的重要性，許多高度超過

的超高層大樓均趨于采用更為安全可靠、立足自救的重力式高壓制消防給水方式。而有些龐大的城市綜合體除了超高層的塔樓還有數(shù)棟高層建筑住宅、多層商業(yè)等。在實際施工過程中及以后的交付使用過程中常常存在這種情況：超高層的塔樓部分是最后完工的，其地下室和裙樓部分及住宅群、多層商業(yè)等往往在塔樓未竣工之前就要先驗收先使用。所以常常要把先竣工使用部分的消防供水系統(tǒng)由重力流系統(tǒng)改為臨時高壓系統(tǒng)。在這種情況下建議設置多套消防給水系統(tǒng)。在同一時間內(nèi)只考慮1次火災的情況下，建筑群或建筑綜合體可共用，1套消防水池，即在消防水泵房內(nèi)設置不同系統(tǒng)的消防泵，分別從共用消防水池吸水。

在某工程中，就采用了重力流系統(tǒng)和臨時高壓系統(tǒng)的組合。兩棟超高層和高層建筑采用了重力流系統(tǒng)，屋頂高位水箱置于最高樓二百多米的頂部。同時在地下室設置消防水池，配置消防轉(zhuǎn)輸水箱和水泵供塔樓；另配置一套臨時高壓系統(tǒng)的消防泵供先竣工的住宅群。

同時在設計過程中還必須注意：①共用（區(qū)域）消防給水系統(tǒng)向各棟建筑供水的消防供水干管應采用環(huán)狀管網(wǎng)。②共用自動噴水滅火系統(tǒng)的報警閥組宜分別在各棟建筑的附近集中設置。③根據(jù)后期建筑所采用的物業(yè)管理模，從使用功能的角度出發(fā)，同類用途的建筑可以合用設置系統(tǒng)，不同功能的建筑宜分開設置消防給水系統(tǒng)，便于今后的運行管理。④每棟高層建筑應分別設置水泵接合器，多層建筑相鄰水泵接合器的設置距離不大于80m。

三、其他

城市綜合體項口由方案、初步設計、施工圖設計到竣工有很長的周期，往往一邊施工一邊修改。記得有這樣一句話：“商業(yè)地產(chǎn)，不變的永遠是變?！痹趲讉€項目的進展中深切感到這一點，設計者一定要為這“不變”留有變的可能性。有以下幾點供同行們參考：

（1）預留機房面積一定要為以后可預見的改造、維修留下空間。平時在具體的工程設計時常常被要求按照規(guī)范的最小尺寸，能壓則壓，能小則小，為擠出那寶貴的面積而煞費苦心，然而一旦有修改和調(diào)整常常導致地下室整盤顛覆。

（2）重視屋頂綠化，重視屋頂管線綜合。很多開發(fā)商追求采用50%屋面綠化，有效控制屋面熱島效應，希望把裙房頂打造成屋頂花園。然而商業(yè)綜合體的屋頂常常是被各種設備及管線占滿，這就需要設計師因地制宜，因材設計，做好屋頂?shù)墓芫€綜合并配合后期的景觀處理。同樣地下室車庫常常是客戶的第一入眼點，一個各種管道、風管、橋架排列整整齊齊的地下室也需要精心設計、精心安裝的管線綜合。

（3）在公共部位預留管位，在梁上預留穿管管位。一個商業(yè)項口的招商常常滯后于設計，到后期修改常常會增加很多立管，這樣免得后期過多的砸樓板、開洞。

（4）強化標識系統(tǒng)。城市綜合體項口功能區(qū)域廣，平面和立體都紛繁交錯，管線也錯綜復雜。為了美觀和方便以后管理維護，不同的管道需要用不同的顏色標識清晰，這個在設計時不可忽略。

四、結(jié)語

綜上所述，在給排水的設計工作中。還存在著很多看起來很簡單但卻與人們的生活息息相關(guān)的問題。直接影響到建筑的使用效果。給建筑企業(yè)帶來經(jīng)濟上的損失。因此，我們要不斷完善自身的給排水設計水平的能力，從而提高我國建筑企業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。龐大的城市綜合體給排水及消防設計應根據(jù)其特點：功能復雜、面積大、樓層高、變化多來進行設計。在設計過程中還有很多系統(tǒng)和細節(jié)需要好好研究，好好琢磨以斟完善，沒有最好只有更好。