三湘大廈給排水及消防設(shè)計(jì)研究

鄧文珊

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200040

上海三湘大廈位于上海市中山西路1243號(hào)，項(xiàng)目用地面積為2720m2，建筑面積為12000m2，地上16層，地下1層。建筑高度為55.1m，屬于一類高層公共建筑（旅館類）。大樓始建于1986年，近30多年沒(méi)有整體修繕過(guò)，樓內(nèi)裝修老舊，外立面脫落，設(shè)備雖舊但正常運(yùn)營(yíng)。此次對(duì)大廈進(jìn)行整體改造，改造范圍包括建筑立面及外圍維護(hù)、室外場(chǎng)地及水景重建、1～16層室內(nèi)精裝修等。

1 項(xiàng)目需要解決的問(wèn)題

（1）15～16層供水管道管網(wǎng)壓力不足，冷熱水出水量小。

（2）2層裙房因數(shù)次擴(kuò)建，部分功能用房現(xiàn)有消防設(shè)施不滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實(shí)水柱同時(shí)達(dá)到任何部位的要求。

（3）按《消防給水及消防系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）[1]中的相關(guān)要求，一類高層公共建筑中，高位消防水箱的有效容積不應(yīng)小于36m3，即屋頂消防水箱儲(chǔ)水容積不低于36m3，原設(shè)計(jì)屋頂消防水箱的消防貯水為18m3，應(yīng)增加的這部分水量本可通過(guò)加深屋頂水池的壁深解決，但會(huì)影響建筑的整體高度，且結(jié)構(gòu)荷載不允許。

（4）原標(biāo)準(zhǔn)客房?jī)H在走道及客房側(cè)墻各設(shè)置1個(gè)噴頭，根據(jù)噴淋新規(guī)客房每間至少應(yīng)設(shè)置4～6個(gè)噴頭，而1個(gè)報(bào)警閥組控制的噴頭數(shù)，根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50084—2017）[2]中的相關(guān)要求，濕式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)噴頭數(shù)不宜超過(guò)800個(gè)，干式系統(tǒng)噴頭數(shù)不宜超過(guò)500個(gè)，此項(xiàng)目采用濕式系統(tǒng)，1個(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不宜超過(guò)800個(gè)，通過(guò)估算，每層需要設(shè)置的噴頭數(shù)為98個(gè)，原設(shè)計(jì)僅有1個(gè)報(bào)警閥和噴淋立管是不夠的，需要增設(shè)噴淋立管及報(bào)警閥組。

（5）原各衛(wèi)生間管井排水管僅至15層，通氣管在49.5m技術(shù)夾層（位于15～16層之間，后簡(jiǎn)稱夾層1）匯合后升頂通氣，大樓16層現(xiàn)由廚房調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)客房布局，要考慮各客房衛(wèi)生間排水。排水接入下層排水管井時(shí)，上下層管道接駁及結(jié)構(gòu)開洞難度大。

（6）現(xiàn)2層改造為廚房后，該層存在排水及通風(fēng)問(wèn)題。

2 給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 冷、熱水系統(tǒng)

（1）冷、熱水系統(tǒng)現(xiàn)狀。冷水供水2層以下由市政直供，3層至屋頂由低位貯水池+增壓泵+屋頂水箱方式重力供水；熱水采用集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，由設(shè)置于2層的燃?xì)忮仩t供給，供水分區(qū)同冷水，高區(qū)設(shè)熱水循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)同程供水，低區(qū)未設(shè)。

（2）冷、熱水系統(tǒng)更新。為解決15～16層供水水壓不足問(wèn)題，系統(tǒng)采用變頻供水方案。生活給水分為兩個(gè)分區(qū)，B1～2層由市政給水管網(wǎng)直供，3層至屋頂由低位貯水箱+變頻泵組供水，即將生活水泵由原來(lái)的工頻泵更換為變頻泵，水泵的壓力滿足屋頂最不利點(diǎn)的水壓要求。原屋頂生活消防合用水箱（50m3）不再貯存生活用水，全部作為高位消防水箱用水。將地下室80m3生活水池更換為不銹鋼裝配式生活水池，并設(shè)置1套變頻恒壓供水泵組和生活水池自潔消毒裝置，變頻泵流量為36m3/h，揚(yáng)程為80.5m。供水立管在夾層1內(nèi)分別接至各管道井。

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50015—2019）[3]中的相關(guān)要求，生活給水系統(tǒng)用水點(diǎn)處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應(yīng)滿足衛(wèi)生器具工作壓力的要求，系統(tǒng)存在超壓，應(yīng)在13層以下設(shè)支管減壓閥減壓，保證減壓閥后壓力為0.15MPa。熱水供水分區(qū)同冷水，原熱水鍋爐冷水補(bǔ)水由屋頂水箱供給，現(xiàn)全部由地下貯水池+變頻泵供水。熱水系統(tǒng)根據(jù)水壓需求更換循環(huán)泵，高低區(qū)分設(shè)循環(huán)泵。廚房熱水由廚房廠家后期深化設(shè)計(jì)，此次僅預(yù)留熱水給水管接口。

2.2 排水系統(tǒng)

此項(xiàng)目16層改造為客房后，新增排水管需伸頂通氣，改造方案將各衛(wèi)生間管井的污廢水及通氣立管保留并延伸至16層，通氣管至16層后在吊頂內(nèi)匯合成一根DN150通氣管，伸出屋頂排氣，新開孔洞位置與結(jié)構(gòu)專業(yè)配合完成。

廚房區(qū)的排水主要是餐飲排放的含油廢水，需單獨(dú)排放。廚房產(chǎn)生油脂廢水的設(shè)備采用成品隔油器處理，經(jīng)器具隔油后的廢水排入原室外隔油池，經(jīng)二次隔油后最終排至室外污水窨井。廚房區(qū)域的通氣管考慮衛(wèi)生防疫要求，需單獨(dú)設(shè)置，伸頂通氣不現(xiàn)實(shí)，故采用側(cè)墻通氣。

2.3 消防系統(tǒng)

大樓原消防系統(tǒng)已不滿足現(xiàn)行消防規(guī)范要求，按照消防審查及審圖要求，此次改造項(xiàng)目必須更換現(xiàn)有消防設(shè)備。

（1）消防現(xiàn)狀。室內(nèi)消防系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)均采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，按兩路水源設(shè)計(jì)，水流直接由市政管網(wǎng)供給，經(jīng)水泵加壓后供室內(nèi)消防。消防水泵、噴淋水泵和穩(wěn)壓泵（各一用一備）、氣壓罐置于地下一層的消防泵房?jī)?nèi)。室內(nèi)消火栓水泵和自動(dòng)噴淋水泵型號(hào)均為125TSWA-4.45kW（流量Q=25L/s，揚(yáng)程H=86.4m）。室外采用低壓消防系統(tǒng)，由市政管網(wǎng)直供，在場(chǎng)地內(nèi)成環(huán)。

（2）消防系統(tǒng)更新。根據(jù)新消防規(guī)范要求，室外消火栓用水量為30L/s，室內(nèi)消火栓用水量為40L/s，火災(zāi)時(shí)間為2h，水槍充實(shí)水柱不小于13m。泵房?jī)?nèi)應(yīng)配備：消防主泵2臺(tái)（流量Q=40L/s，揚(yáng)程H=86m），原消防泵的流量已不滿足要求，水泵應(yīng)該更換。室內(nèi)消火栓和消防軟管卷盤在各層均勻布置，確保任何一處有2股充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。消火栓栓口動(dòng)壓不小于0.35MPa，此項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層每層布置3個(gè)消火栓。消防電梯前室設(shè)有消火栓，計(jì)入消火栓使用數(shù)量。室內(nèi)消防系統(tǒng)當(dāng)消火栓處動(dòng)壓大于0.50MPa時(shí)，采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。室內(nèi)消火栓管道均采用熱浸鍍鋅鋼管，原室內(nèi)消火栓環(huán)網(wǎng)管徑為DN100mm，無(wú)法滿足系統(tǒng)流量40L/s的要求，故消防環(huán)網(wǎng)管道（敷設(shè)于地下室頂板下）全部更換為管徑為DN150mm的消防環(huán)網(wǎng)，并在16層吊頂內(nèi)形成新的管徑為DN150mm的消防環(huán)網(wǎng)。原標(biāo)準(zhǔn)層的3根管徑為DN100mm的消火栓給水立管及消火栓保留，并與環(huán)網(wǎng)聯(lián)通。

2.4 噴淋系統(tǒng)

根據(jù)新噴淋規(guī)范要求，原有噴淋系統(tǒng)已無(wú)法滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，項(xiàng)目按照室內(nèi)布局，對(duì)噴淋系統(tǒng)整體進(jìn)行更新改造。

除了不適合用水撲救的場(chǎng)所（高低壓配電室、變電所、通信機(jī)房、強(qiáng)弱電間等電氣機(jī)房），大樓其他所有部位均設(shè)置濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

地下室和裙房為中危險(xiǎn)II級(jí)，噴水強(qiáng)度為8L/min·m2，作用面積為160m2，持續(xù)噴水時(shí)間為1h，用水量為30L/s。地上部分按中危險(xiǎn)I級(jí)設(shè)計(jì)，噴水強(qiáng)度為6L/min·m2，作用面積為160m2，用水量為21L/s。改造后系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)噴淋用水量為30L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為1h。泵房?jī)?nèi)應(yīng)配備：噴淋主泵2臺(tái)（流量Q=30L/s，揚(yáng)程H=86m），噴淋穩(wěn)壓泵2臺(tái)（流量Q=1L/s，揚(yáng)程H=93m），1瓶150L氣壓罐。

每個(gè)報(bào)警閥控制不超過(guò)800個(gè)噴頭，報(bào)警閥按樓層分區(qū)B1～1層、2～9層10～16層各由1根管徑為DN150mm的噴淋立管供水，系統(tǒng)需增設(shè)2根噴淋立管?，F(xiàn)狀噴淋立管位于樓梯間，考慮造價(jià)及施工難度，原噴淋立管供10～16層分區(qū)，B1～1層、2層～9層這兩個(gè)分區(qū)由新增立管供水。地下泵房噴淋環(huán)網(wǎng)出口端接各區(qū)報(bào)警閥，每個(gè)樓層分別設(shè)置1組監(jiān)控閥及水流指示器。原屋頂水箱作為消防水箱，其中消防貯水不小于36m3，由液壓閥控制水位啟動(dòng)。

2.5 氣體滅火系統(tǒng)

此項(xiàng)目氣體滅火系統(tǒng)需全面更新。高低壓配電室、變電所、通信機(jī)房等采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。

根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50370—2005）[4]中的相關(guān)要求，對(duì)于防護(hù)區(qū)面積不大于500m2、體積不大于1600m3的項(xiàng)目，采用七氟丙烷預(yù)制氣體滅火系統(tǒng)；對(duì)于防護(hù)區(qū)面積不大于800m2、體積不大于3600m3的項(xiàng)目，采用有管網(wǎng)七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。此項(xiàng)目防護(hù)區(qū)單個(gè)面積均不大于500m2，采用預(yù)制七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。

大型餐飲廚房的油煙罩區(qū)域因著火后火災(zāi)蔓延速度快，常規(guī)滅火設(shè)施難以迅速撲滅，應(yīng)就地設(shè)置自動(dòng)滅火裝置，自動(dòng)控制[5-6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于老舊項(xiàng)目的改造，項(xiàng)目部必須嚴(yán)格按照新消防規(guī)范的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，因地制宜地制訂最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，盡可能考慮利用原有設(shè)施和管網(wǎng)，再結(jié)合多方面因素對(duì)給排水及消防管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)更新。