某超高層建筑給排水及消防設計總結

李華蘋

（邁進工程設計咨詢（上海）有限公司，上海 200235）

以杭州某超高層項目為例，工程概況：本項目建設用地面積62191m2，其中包含一棟辦公樓，地上58層，建筑高度249.97m （塔冠高285m），建筑面積132956m2；以及大型商業(yè)體，地上5層，建筑高度28.40m，建筑面積為14萬m2；地下三層，為商業(yè)、設備用房和汽車庫，地下建筑面積210928m2。

本文主要從生活給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)及消防給水系統(tǒng)三大類進行闡述。

1 生活給水系統(tǒng)

根據(jù)項目實際情況選擇經(jīng)濟合理的供水方式，充分利用城市給水管網(wǎng)壓力。本辦公樓建筑高度超過100m，若采用并聯(lián)供水方式，其輸水管道承壓過大，存在安全隱患，所以宜采用垂直串聯(lián)供水方式。

1.1 給水系統(tǒng)的供水方式及分區(qū)：

辦公樓地下室及一層充分采用市政給水直供；2層及以上采用重力供水，56層及以上供水壓力不足部位，單獨設置變頻供水設備。在地下三層設辦公生活泵房，內設不銹鋼生活水箱和生活轉輸泵；在15層避難層設中間轉輸水箱兼低區(qū)高位供水箱，在37層避難層設中間轉輸水箱兼低區(qū)高位供水箱；在屋頂設屋頂生活水箱。共分三大分區(qū)，2～11層為低區(qū)，12～33層為中區(qū)，34～58層為高區(qū)?？刂平o水系統(tǒng)各分區(qū)的靜水壓力不大于0.45MPa，保證用水點處靜水壓力不超過0.20MPa，超壓樓層設置減壓閥。

1.2 生活水箱容積計算

地下生活水箱有效容積按不小于最高日用水量的20%確定，避難層轉輸水箱容積應按水箱供水部分和轉輸部分水量之和確定，供水水量的調節(jié)容積按不小于供水服務區(qū)域樓層最大時用水量的50%，轉輸水量的調節(jié)容積應按提升水泵3～5min的流量確定。

1.3 消毒措施

為防止二次污染，水泵吸水管上設置紫外線消毒設施，或設置水箱自潔消毒器。

此種供水方式的優(yōu)點是供水壓力穩(wěn)定，系統(tǒng)的承壓不會過高，節(jié)能節(jié)電，節(jié)省工程造價。此外還應選用密閉性能好的閥門、設備，使用耐腐蝕、耐久性能好的管材、管件。

2 排水系統(tǒng)

2.1 污廢水系統(tǒng)

衛(wèi)生間排水采用污、廢合流制，室外采用雨、污分流制。衛(wèi)生間生活污水立管設置專用的通氣立管與大氣相通，專用通氣立管每層與排水立管連接，排除排水管道中的有害氣體，保護衛(wèi)生器具的水封。根據(jù)本次疫情，建議地漏存水彎采取防干涸措施。

2.2 消能措施

由于超高層建筑高度較高，為了避免由于水流的沖擊對管系造成破壞，應考慮排水立管的消能措施，在排水立管上設置“乙”字彎，自頂層起每隔6層設置一套。屋面雨水立管接入的第一個檢查井應選用消能井。

3 消防給水系統(tǒng)

1）消防水源：根據(jù)業(yè)主及當?shù)叵嚓P部門提供的市政資料，滿足兩路消防供水的要求，在地塊北側和東側分別接入一路DN200的市政給水管，在地塊內形成室外消防環(huán)網(wǎng)，滿足室外消防給水設計流量和水壓要求。

2）消防水池有效容積按室內消防設計流量最大者確定。室外消火栓用水量40L/S，火災延續(xù)時間3小時；室內消火栓用水量40L/S，火災延續(xù)時間3小時。

自動噴水滅火系統(tǒng)用水量：辦公大堂（8＜h≤12m）45L/S，其余部位中危險Ⅰ級，30L/S，火災延續(xù)時間1小時；商業(yè)/車庫按中危險ⅠⅠ級，40L/S，火災延續(xù)時間1小時；超市倉儲區(qū)按倉庫危險Ⅱ級，52L/S（單多排貨架，最大儲物高度3.0～3.5m），火災延續(xù)時間1.5小時。

故消防水池有效容積V=（40*3+52*1.5）*3.6=713立方米。

4 室內消防給水系統(tǒng)及分區(qū)

超高層建筑室內消防給水系統(tǒng)通常采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)和常高壓消防給水系統(tǒng)?？紤]到結構荷載限制及業(yè)主要求，本工程采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)。

在地下一層設置消防水池和辦公消防水泵房，內設辦公低區(qū)室內消火栓加壓泵兩臺（一用一備）、低區(qū)自動噴淋加壓泵兩臺（一用一備）及高區(qū)消防轉輸泵三臺（兩用一備）；在第26層避難層設消防轉輸泵房，內設消防轉輸水箱（有效容積100立方米）兼作低區(qū)高位消防水箱，設高區(qū)消火栓泵兩臺（一用一備）、高區(qū)噴淋泵兩臺（一用一備）、低區(qū)消火栓和自動噴淋增壓穩(wěn)壓裝置各一套。屋頂最高處設置屋頂高位消防水箱，有效容積109立方米（含屋頂停機坪消防用水量6立方米）；屋頂消防水泵房內設供高區(qū)消防系統(tǒng)使用的消火栓和噴淋增壓穩(wěn)壓裝置各一套。

1）消火栓系統(tǒng)共分兩大分區(qū)：地下室至地上25層為低區(qū)，由地下低區(qū)消火栓泵加壓供水；26層至屋頂為高區(qū)，由第26層高區(qū)消防泵加壓供水。在高低區(qū)兩路消防引入管上設減壓閥組，閥后壓力滿足第36層最不利消火栓用水壓力需求；在第37層兩路消防引入管上設減壓閥組，滿足第47層最不利消火栓用水壓力需求。消火栓栓口動壓大于0.50MPa的設減壓穩(wěn)壓消火栓，保證栓口動壓不小于0.35MPa。

2）自動噴淋系統(tǒng)共分兩大分區(qū)：地下室至地上25層為低區(qū)，由地下低區(qū)噴淋泵加壓供水；26層至屋頂為高區(qū)，由第26層高區(qū)噴淋泵加壓供水。在每個避難層分別設置濕式報警閥間，報警閥處的工作壓力不大于1.60MPa，噴淋配水管道的工作壓力不大于1.20MPa，超壓部分在報警閥前設減壓閥組。每個報警閥的服務噴頭數(shù)不大于800只。

從消防車供水壓力的因素考慮，筆者個人建議，宜在第15層和第37層分別設置消防轉輸水箱及手抬泵接力供水的吸水和加壓接口。但是受建筑避難區(qū)所需面積限制，必須壓縮避難層設備房面積以滿足規(guī)范避難區(qū)面積要求，另業(yè)主考慮造價問題，經(jīng)咨詢當?shù)貙張D公司和消防部門，可只在第26層設置消防轉輸水箱和手臺泵接力供水的吸水和加壓接口，滿足當?shù)叵澜o水要求。

5 水泵接合器

消防水泵接合器可在消防水池貯水用盡或建筑消防泵組出故障時，向各室內水滅火系統(tǒng)提供消防用水。消防隊員還可以利用室內消防管網(wǎng)輸送消防用水，節(jié)省撲救時間。

在辦公樓附近室外地面設置3組DN150消火栓水泵接合器供低區(qū)消火栓系統(tǒng)使用，設置3組噴淋水泵接合器供低區(qū)噴淋系統(tǒng)使用；設置5組消防水泵接合器供高區(qū)消火栓和噴淋系統(tǒng)使用，在第26層消防轉輸泵房內設置移動泵接力供水的吸水和加壓接口。

6 其他重點區(qū)域消防措施

6.1 氣體滅火系統(tǒng)：

地下室變配電房集中布置，采用有管網(wǎng)七氟丙烷滅火系統(tǒng)；避難層變配電房采用柜式七氟丙烷滅火裝置。

6.2 泡沫滅火系統(tǒng)：

屋頂停機坪消防采用H2泡沫消防滅火系統(tǒng)，在直升機坪臺疏散口附近設置消防栓柜兩個，消防栓柜內放置25m長水龍帶兩條，PQ4泡沫/水兩用消防槍2個。

6.3 強弱電間自動滅火設施

根據(jù)杭州當?shù)匾?，超高層建筑核心筒內的強、弱電間內應設置自動滅火系統(tǒng)，本項目設計局部預作用自動噴水系統(tǒng)，即在強、弱電間墻外的噴淋引入管上設置電磁閥，電磁閥常閉，著火時由火災報警信號（煙感、溫感）聯(lián)動開啟。

7 結語

超高層建筑的建筑高度較高，體量較大，應盡最大努力預防建筑火災發(fā)生，將火災危害減至最低，保護人身和財產安全。更應合理設計建筑給排水及消防系統(tǒng)，保障施工質量，規(guī)范驗收和維護管理。