太原市某超高層建筑改造給排水設(shè)計探討

魏 利 國

(太原市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，山西 太原　030002)

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太原市某超高層建筑改造給排水設(shè)計探討

魏 利 國

(太原市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，山西 太原030002)

以太原市某超高層建筑改造工程為例，分析了該建筑原給排水系統(tǒng)存在的問題，從消防水池、消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等方面，闡述了給排水系統(tǒng)的改造措施，使該建筑符合現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的設(shè)計要求。

高層建筑，給水系統(tǒng)，消防水池，熱水系統(tǒng)

1　概述

太原市某高層建筑位于迎澤大街，始建于1995年，28層，建筑高度97.9 m，定位為五星級的大酒店，內(nèi)部功能有客房、辦公、餐廳、超市、游泳池、洗浴、地下車庫、人防等。后加高3層為31層，建筑高度變?yōu)?08.7 m，由普通高層公共建筑變?yōu)榱顺邔庸步ㄖ?。由于是改造建筑，需按現(xiàn)行的國家規(guī)范對給排水進行重新設(shè)計，以滿足生產(chǎn)、生活、防火等各項功能的需要。

2　原給排水各系統(tǒng)介紹

2.1給水系統(tǒng)

1)分區(qū)：0層～14層為低區(qū)給水系統(tǒng)，自地下2層內(nèi)3號泵房低區(qū)生活泵供至16層水箱，由水箱向低區(qū)供水。15層～27層為高區(qū)供水，自地下2層3號泵房高區(qū)生活泵供水至28層水箱，由水箱向高區(qū)供水。

2)減壓閥設(shè)置：在3層頂部設(shè)減壓閥，其他設(shè)截止閥調(diào)節(jié)水壓，立管閥門為球閥。

2.2熱水系統(tǒng)

分區(qū)：28層～16層為高區(qū)熱水系統(tǒng)，由28層恒壓變量泵加壓至16層經(jīng)換熱器換熱后向高區(qū)熱水系統(tǒng)供熱水，恒壓變量泵型號為50DL12-12×3，兩用一備；首層～15層為低區(qū)熱水系統(tǒng)，由16層恒壓變量泵加壓經(jīng)同層內(nèi)熱交換器換熱向低區(qū)熱水系統(tǒng)供熱水，加壓泵型號50DL×2，兩用一備。

2.3中水系統(tǒng)

中水系統(tǒng)收集生活廢水集中于地下中水設(shè)施進行處理，處理中水水質(zhì)達標后回用沖廁。分區(qū)：首層～15層為低區(qū)中水系統(tǒng)，由16層10 m3中水箱向低區(qū)供水。17層～25層為高區(qū)中水系統(tǒng)，由28層10 m3水箱向高區(qū)中水系統(tǒng)供水。

2.4排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)中生活污水(便器排水)以重力排入室外化糞池，經(jīng)化糞池處理后排入市政排水管網(wǎng)；生活廢水(洗浴等)經(jīng)廢水管道收集后進入地下2層中水處理設(shè)施進行處理。其中污廢水立管共用一根通氣立管。

2.5消火栓系統(tǒng)

1)分區(qū)：首層～10層為低區(qū)消火栓系統(tǒng)，由16層25 m3水箱供給10 min儲水量及壓力；11層～22層為高區(qū)消火栓系統(tǒng)，由28層25 m3水箱供給10 min儲水量；23層～27層由氣壓罐保持常高壓系統(tǒng)，高區(qū)消防穩(wěn)壓泵65DL×2，一用一備。低區(qū)消火栓給水泵Q=25 L/s,H=100 m,高區(qū)消火栓給水泵Q=25 L/s,H=140 m。

2)消火栓一般為暗裝，距地高度為1.1 m，箱體為定型金屬箱體，箱內(nèi)帶自救喉嚨帶為襯膠帶L=25 m，水槍φ19 mm，箱內(nèi)帶消防泵啟動按鈕。

3)減壓孔板：水壓超過50 m的11層～17層消火栓栓口加減壓孔板，孔板開孔口徑為22 mm。

2.6自動噴水滅火系統(tǒng)

首層～18層為低區(qū)噴水系統(tǒng)，共4個報警閥，19層～27層為高區(qū)噴水系統(tǒng)，1個報警閥。高區(qū)噴水系統(tǒng)由28層的氣壓罐加壓管道至高區(qū)報警閥前以保證噴水管網(wǎng)壓力，自動噴水穩(wěn)壓泵WY-25DL×5，一用一備。低區(qū)噴水系統(tǒng)由28層25 m3水箱出水管道加壓至低區(qū)報警閥前。低區(qū)噴淋給水Q=25 L/s,H=120 m,高區(qū)消火栓給水泵Q=25 L/s，H=160 m。

2.7建筑滅火器設(shè)置

根據(jù)《建筑滅火器配置規(guī)范》規(guī)定該建筑危險性為中級危險、火災(zāi)種類為A類火災(zāi)。滅火器選擇磷酸銨鹽干粉滅火器。最小配置為5A，保護距離為20 m，每個點配置2具。

3　原設(shè)計中存在問題及解決措施

3.1消防水池

原設(shè)計中消防水池與生活水池合用，總儲水量500 m3，水池位于地下2層下面。首先存在的一個問題就是消防水池儲水量不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。按照《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，本項目為一類高層公共建筑且高度超過了100 m，室外消火栓設(shè)計流量為40 L/s，室內(nèi)消火栓設(shè)計流量也為40 L/s，按火災(zāi)延續(xù)時間3 h計算，消防用水量為864 m3，加上噴淋1 h用水量180 m3，總計為1 044 m3。原設(shè)計是遠遠不能滿足要求的。由于建筑主體已經(jīng)施工完畢，室外也無足夠空間再新建水池，就采取占用地下2層局部與地下水池聯(lián)通作為消防水池的辦法解決。由于水池不是一次澆筑完成，結(jié)構(gòu)專業(yè)采取措施保證水池墻壁的密閉性與抗?jié)B性。

3.2消防水泵

原設(shè)計消防水泵不能滿足自灌的要求，而采取的是吸水管安裝底閥，再用補水箱往吸水管內(nèi)注水的方式啟動消防泵。這種方式現(xiàn)在是不推薦使用的，因為火災(zāi)的發(fā)生是不定時的，這種方式并不能保證消防水泵隨時啟動并可靠供水。采取的措施就是加高消防水池，一方面滿足了消防水量的要求，另一方面也滿足了自灌的要求。還有個解決辦法就是采用軸流深井泵，要求軸流深井泵在出流量為150%額定流量時其最低淹沒深度應(yīng)是第一個水泵葉輪底部水位線以上不少于3.2 m。

3.3屋頂消防水箱

原設(shè)計中屋頂消防水箱為兩個，每個25 m3，共計50 m3，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》5.2.1條本建筑高位水箱的有效容積不應(yīng)小于50 m3，但原設(shè)計有效容積達不到50 m3，并且消防水箱與生活水箱及熱水補水水箱共用，是不能滿足消防要求的。因此在改造設(shè)計中適當加大原設(shè)計水箱，采用兩座5 m×4 m×2 m的消防水箱聯(lián)通使用。消防系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)分別設(shè)置增壓穩(wěn)壓裝置，滿足火災(zāi)初期消防及噴淋系統(tǒng)用水量及水壓的要求。

3.4消火栓系統(tǒng)

原設(shè)計中消火栓系統(tǒng)分為兩個區(qū)，1層～10層為低區(qū)，11層～28層為高區(qū)，由于層高增加調(diào)整為1層～15層為低區(qū)，16層～31層為高區(qū)，低區(qū)高區(qū)共用一組消防泵，低區(qū)消火栓網(wǎng)接通過減壓閥減至設(shè)計壓力供水。消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。原設(shè)計中未見消防水泵接合器，新加三組消防水泵接合器。原設(shè)計中設(shè)置一個消防取水口，水取自室內(nèi)游泳池，取消這個消防取水口，改為從消防水池取水。在消防泵出水主管上安裝消防壓力開關(guān)，在高位水箱出水接消防系統(tǒng)的管上安裝流量開關(guān)。在原設(shè)計中消防管線未見成環(huán)，在改造設(shè)計中改為環(huán)狀供水。

3.5噴淋系統(tǒng)

原設(shè)計中噴淋系統(tǒng)分為兩個區(qū)，1層～18層為低區(qū)，19層～27層為高區(qū)，由于層高增加調(diào)整為1層～18層為低區(qū)，19層～31層為高區(qū)，低區(qū)高區(qū)共用一組消防泵，低區(qū)噴淋管從高區(qū)噴淋管接出通過減壓閥減至設(shè)計壓力供水。噴淋系統(tǒng)存在一個主要問題就是噴頭布置不全，除了不能用水撲滅火災(zāi)的區(qū)域外，均應(yīng)布置噴頭。另外還有噴淋系統(tǒng)未設(shè)消防水泵接合器及噴淋末端試水排水裝置，在改造設(shè)計中均應(yīng)增加。

3.6給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)原設(shè)計采用的是水泵先供高位水箱，通過高位水箱供各樓層用水。由于水箱與消防水箱共用，水箱比較大新水更新比較慢，存在二次污染的問題。因此在改造設(shè)計中采用無負壓變頻供水系統(tǒng)，分三個區(qū)，1層～5層為低區(qū)利用市政供水壓力，6層～18層為中區(qū)，19層～31層為高區(qū)。既節(jié)省了水箱的投資，又節(jié)省了運行費用。

3.7熱水系統(tǒng)

熱水系統(tǒng)基本按照原設(shè)計，保留熱水水箱，只是供水由高區(qū)給水泵提供。熱水供水泵型號變?yōu)樽冾l供水泵。這樣存在的問題就是冷熱水水壓不平衡，這就要求用水點使用更加靈敏的溫控閥進行水溫的調(diào)節(jié)，使使用熱水的舒適性更高。

3.8氣體滅火系統(tǒng)

原設(shè)計中配電室僅采用滅火器滅火?，F(xiàn)改為采用七氟丙烷滅火系統(tǒng)，其滅火方式主要采用了全淹沒式的組合滅火系統(tǒng)，保證滅火濃度高于10%，噴射時間設(shè)定為7 s。

3.9其他系統(tǒng)

其他系統(tǒng)如排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)等基本按原設(shè)計進行。

4　結(jié)語

進行系統(tǒng)改造的超高層建筑比較少見，像本項目由普通高層改造為超高層且時間跨度超過20多年的更是罕見。20年間，設(shè)計規(guī)范不斷地完善，更新，修訂，對設(shè)計人員的要求也越來越高。新的技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備也不斷地涌現(xiàn)與應(yīng)用，要求我們設(shè)計人員時刻緊盯最新技術(shù)的發(fā)展前沿，用新眼光解決老問題。

總體上看，消防上的要求是越來越高，主要立足于建筑發(fā)生火災(zāi)時自救能力的提高，主要體現(xiàn)在消防水量要求的提升與消防用水的保障能力上；在生活給排水上的進步主要體現(xiàn)在讓用水更加的安全、要求所用的水的品質(zhì)更高、更加節(jié)能等等。因此新的設(shè)備、新的管材不斷地應(yīng)用在新建筑中。

在改造設(shè)計的整個過程中，由于建筑主體已經(jīng)形成，有些東西已經(jīng)無法更改，只能依據(jù)現(xiàn)有的條件，經(jīng)過適當可行的技術(shù)改造使之能滿足現(xiàn)行消防規(guī)范的要求，并在技術(shù)上緊扣時代的步伐，滿足現(xiàn)代大酒店的功能需求。

Inquiry on water-supply design of the super-high-rise building transformation engineering in Taiyuan city

Wei Liguo

(TaiyuanAcademyofCityPlanning&Design,Taiyuan030002,China)

Taking the super-high-rise building transformation engineering in Taiyuan city as an example, the paper analyzes problems existing in its original water-supply-drainage system. Starting from aspects of fire-fighting pool, fire hydrant system, spray system and water-supply system, it describes water-supply-drainage system transformation measures, so as to make the building meet modern design requirements.

high-rise building, water-supply system, fire-fighting pool, hot-water system

1009-6825(2016)21-0131-03

2016-05-15

魏利國(1976- )，男，工程師

TU991

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