太原市某超高層建筑改造給排水設計探討

魏 利 國

(太原市城市規(guī)劃設計研究院，山西 太原　030002)

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太原市某超高層建筑改造給排水設計探討

魏 利 國

(太原市城市規(guī)劃設計研究院，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，使該建筑符合現行相關規(guī)范的設計要求。

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Ｓ捎谑歉脑旖ㄖ?，需按現行的國家規(guī)范對給排水進行重新設計，以滿足生產、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)減壓閥設置：在3層頂部設減壓閥，其他設截止閥調節(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同層內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施進行處理，處理中水水質達標后回用沖廁。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，經化糞池處理后排入市政排水管網；生活廢水(洗浴等)經廢水管道收集后進入地下2層中水處理設施進行處理。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，箱內帶自救喉嚨帶為襯膠帶L=25 m，水槍φ19 mm，箱內帶消防泵啟動按鈕。

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建筑滅火器設置

根據《建筑滅火器配置規(guī)范》規(guī)定該建筑危險性為中級危險、火災種類為A類火災。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　原設計中存在問題及解決措施

3.1消防水池

原設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行規(guī)范要求。按照《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(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，室外消火栓設計流量為40 L/s，室內消火栓設計流量也為40 L/s，按火災延續(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。原設計是遠遠不能滿足要求的。由于建筑主體已經施工完畢，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，結構專業(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注水的方式啟動消防泵。這種方式現在是不推薦使用的，因為火災的發(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

原設計中屋頂消防水箱為兩個，每個25 m3，共計50 m3，根據《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》5.2.1條本建筑高位水箱的有效容積不應小于50 m3，但原設計有效容積達不到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。因此在改造設計中適當加大原設計水箱，采用兩座5 m×4 m×2 m的消防水箱聯通使用。消防系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)分別設置增壓穩(wěn)壓裝置，滿足火災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)消火栓網接通過減壓閥減至設計壓力供水。消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。原設計中未見消防水泵接合器，新加三組消防水泵接合器。原設計中設置一個消防取水口，水取自室內游泳池，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，在高位水箱出水接消防系統(tǒng)的管上安裝流量開關。在原設計中消防管線未見成環(huán)，在改造設計中改為環(huán)狀供水。

3.5噴淋系統(tǒng)

原設計中噴淋系統(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的區(qū)域外，均應布置噴頭。另外還有噴淋系統(tǒng)未設消防水泵接合器及噴淋末端試水排水裝置，在改造設計中均應增加。

3.6給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)原設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節(jié)，使使用熱水的舒適性更高。

3.8氣體滅火系統(tǒng)

原設計中配電室僅采用滅火器滅火?，F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)等基本按原設計進行。

4　結語

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，設計規(guī)范不斷地完善，更新，修訂，對設計人員的要求也越來越高。新的技術、新材料、新工藝、新設備也不斷地涌現與應用，要求我們設計人員時刻緊盯最新技術的發(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)生火災時自救能力的提高，主要體現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在讓用水更加的安全、要求所用的水的品質更高、更加節(jié)能等等。因此新的設備、新的管材不斷地應用在新建筑中。

在改造設計的整個過程中，由于建筑主體已經形成，有些東西已經無法更改，只能依據現有的條件，經過適當可行的技術改造使之能滿足現行消防規(guī)范的要求，并在技術上緊扣時代的步伐，滿足現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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