某地“三館一中心”項(xiàng)目給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)與探討

摘"要：介紹了某項(xiàng)目的給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)該工程的獨(dú)特造型，探討總結(jié)了該項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容及消防系統(tǒng)的選擇，設(shè)計(jì)上所進(jìn)行的一些特殊處理。同時(shí)，對(duì)建筑給排水系統(tǒng)功能展開探索，并結(jié)合給排水設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，探討了獨(dú)特造型中自噴噴頭的布置以及中庭的自動(dòng)滅火系統(tǒng)的選擇。

關(guān)鍵詞：建筑工程；給排水；消防；自噴；大空間文章編號(hào)：2095-4085（2024）05-0086-03

1"工程概況

“三館一中心”位于甘肅省某地，為國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)花兒傳承中心項(xiàng)目。項(xiàng)目地上建筑面積9 865m2，建筑體積大于5萬(wàn)m2?！叭^一中心”分別為演藝中心、博物館、文化館及圖書館。演藝中心規(guī)模分類為小型劇場(chǎng)建筑，設(shè)計(jì)觀眾數(shù)量為754座，博物館及文化館均為小型綜合類展博館，圖書館為小型公共圖書館?！叭^一中心”地上兩層，展演中心局部三層夾層。左側(cè)圖書館及文化館建筑高度11.4m，右側(cè)博物館及演藝中心建筑高度為22.30m。建筑通過(guò)簡(jiǎn)單、高聳，流線型的幾何形體，和西邊的體藝館結(jié)合，打造出一個(gè)“如意”的造型，使“三館一中心”成為集群眾文化交流、學(xué)習(xí)交流、歷史展示和科學(xué)研究為一體，作為城市文化、歷史的展示中心。項(xiàng)目效果圖如圖1。

圖1"三館一中心的外觀效果圖

2"設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

2.1"給水系統(tǒng)

甲方提供的“三館一中心”周邊的市政給水壓力為0.18MPa，市政壓力不滿足本項(xiàng)目的給水壓力要求，因此生活給水分兩個(gè)區(qū)，一層由市政給水直接供給，二層及以上由生活水泵房采用水泵水箱聯(lián)合供水。生活給水主要用水量詳見(jiàn)表1。

2.2"排水系統(tǒng)

生活排水采用污廢合流制排水系統(tǒng)。衛(wèi)生間采用伸頂通氣立管排水，底層排水單獨(dú)排放。生活污水經(jīng)化糞池處理后由室外污水管排至市政污水管網(wǎng)。空調(diào)機(jī)房排水采用專用廢水立管單獨(dú)收集排至室外雨水管網(wǎng)。

2.3"雨水系統(tǒng)

本工程雨水分為兩部分，北側(cè)展覽館及劇場(chǎng)部分雨水采用內(nèi)排水的方式，由雨水斗收集后經(jīng)雨水管道排至建筑周邊的室外雨水管網(wǎng)；南側(cè)圖書館部分的雨水采用外排水的方式。

2.4"消防系統(tǒng)

2.4.1"水源

室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)水源均由建筑室外消防水池提供，火災(zāi)中消火栓系統(tǒng)和自噴系統(tǒng)需要持續(xù)供水的時(shí)間，單位時(shí)間內(nèi)需要供應(yīng)的水量，以及在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，消防系統(tǒng)所需的總水量詳見(jiàn)表2。

備注自噴噴水強(qiáng)度20L/（min·m2），作用面積160m2，中危險(xiǎn)級(jí)I級(jí)。

2.4.2"室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)

本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量體按40L/s設(shè)計(jì)，每根立管最小流量15L/s，每支水槍最小流量5L/s，每個(gè)消火栓處設(shè)有消防軟管卷盤，消火栓的布置保證同層任一著火點(diǎn)處都有兩股水柱同時(shí)到達(dá)。消火栓系統(tǒng)采用不分區(qū)的臨時(shí)高壓消火栓給水系統(tǒng)，在一層頂及局部三層夾層頂成水平環(huán)狀管網(wǎng)，各立管豎向成環(huán)，系統(tǒng)供水由消防水泵房?jī)?nèi)消火栓加壓泵供給（消防水泵房在體育館地下層設(shè)置）。初期火災(zāi)消防水量由設(shè)置在本樓屋頂?shù)南浪涔┙o（有效容積18m3）。

2.4.3"自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

本工程自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)，最大凈空到高度8m＜h≤12m，作用面積160m2，噴水強(qiáng)度20L/min·m2，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為54L/s，持續(xù)供水的時(shí)間為1.0h。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓制消防給水系統(tǒng)。系統(tǒng)供水由消防水泵房?jī)?nèi)自動(dòng)噴淋泵供給（消防水泵房在體育館地下層設(shè)置）。濕式報(bào)警閥設(shè)于本建筑一層的濕式報(bào)警閥間內(nèi)。自噴系統(tǒng)有吊頂?shù)牟课话吹蹴斝蛧婎^，無(wú)吊頂?shù)牟课话粗绷⑿試婎^設(shè)計(jì)，噴頭動(dòng)作溫度均采用68℃噴頭。本建筑有兩個(gè)中庭， 一個(gè)為圖書館的中庭，凈高度為13.6m；另一個(gè)為演藝中心的主舞臺(tái)，凈空高度為16.6m。中庭部位噴頭采用非倉(cāng)庫(kù)型特殊應(yīng)用噴頭，非中庭部位采用標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)噴頭。初期火災(zāi)消防水量由設(shè)置在本樓屋頂?shù)南浪涔┙o（有效容積18m3），本工程設(shè)置4套室外地下式水泵接合器，由消防車向室內(nèi)管網(wǎng)供水。

2.4.4"滅火器配置

“三館一中心”的圖書館、展覽館的珍藏室、閱覽室、書庫(kù)、展覽廳，劇院的舞臺(tái)及后臺(tái)部位按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)A類火災(zāi)配置，滅火器最小配置級(jí)別為3A，單位滅火級(jí)別最大保護(hù)面積為50m2，每具滅火器裝藥量不小于5kg；配電用房?jī)?nèi)按中危險(xiǎn)級(jí)E類火災(zāi)配置，滅火器最小配置級(jí)別為2A，單位滅火級(jí)別最大保護(hù)面積為75m2，每具滅火器裝藥量不小于3kg；劇院的觀眾廳及其他部位均按中危險(xiǎn)級(jí)A類火災(zāi)配置，滅火器最小配置級(jí)別為2A，單位滅火級(jí)別最大保護(hù)面積為75m2，每具滅火器裝藥量不小于3kg。

3"設(shè)計(jì)難點(diǎn)及解決方案

3.1"斜墻面噴頭位置的設(shè)置討論

三館一中心造型獨(dú)特，自一層起逐層向外作弧形傾斜，形成上部大，下部小的造型，傾斜角度為14.93°，傾斜方向均向外部?jī)A斜，因此筆者認(rèn)為噴頭不可按常規(guī)布置，應(yīng)綜合考慮傾斜角度大小、方向及吊頂高度的影響。一層噴頭布置距頂部墻體宜超過(guò)1.44ｍ，二層噴頭布置距頂部墻體宜超過(guò)1.28ｍ，否則噴頭的噴灑大部分在幕墻上，形同虛設(shè)，增加了噴頭的數(shù)量，噴頭布置示意如圖2所示。

3.2"自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)的選擇

本建筑有兩個(gè)中庭， 一個(gè)為圖書館的中庭，凈高度為13.6m；另一個(gè)為演藝中心的主舞臺(tái)，凈空高度為16.6m。中庭部分凈空高度大于12m且小于18m，此中庭部分設(shè)置的自動(dòng)滅火系統(tǒng)有兩種方式：一是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，另一種是自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)。下面就兩種系統(tǒng)分別在流量，水池大小，系統(tǒng)復(fù)雜程度三方面做一對(duì)比及探討。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)，作用面積160m2，噴水強(qiáng)度20L/min·m2，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為54L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)，自噴系統(tǒng)所需的總水量為194.4m2。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓制消防給水系統(tǒng)，系統(tǒng)供水由消防水泵房?jī)?nèi)自動(dòng)噴淋泵供給。

噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)，單臺(tái)滅火裝置的流量為10L/s，系統(tǒng)總設(shè)計(jì)流量為20L/s，工作壓力：0.8MPa，持續(xù)噴水時(shí)間為1.0h，自噴消防用水量為72m2。噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)的滅火裝置按照2臺(tái)同時(shí)開啟設(shè)計(jì)，并且2臺(tái)滅火裝置的射流能到達(dá)被保護(hù)區(qū)域的任一部位。系統(tǒng)供水可與自動(dòng)噴淋泵合用。管網(wǎng)系統(tǒng)為單獨(dú)的供水管道系統(tǒng)，且供水管路為環(huán)狀管網(wǎng)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)在自動(dòng)控制狀態(tài)下和手動(dòng)控制狀態(tài)下有不同的操作方式：在自動(dòng)控制狀態(tài)下，一旦控制主機(jī)接收到火警信號(hào)并確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)啟動(dòng)一系列操作。首先，消防水泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，接著，自動(dòng)控制閥會(huì)打開，允許水流通過(guò)并到達(dá)滅火裝置。隨后，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)射流滅火裝置，噴射滅火劑以迅速控制火勢(shì)，同時(shí)，聲、光警報(bào)器也會(huì)被激活，發(fā)出警報(bào)聲音和閃爍的燈光，以提醒人員火災(zāi)的發(fā)生并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。在手動(dòng)控制狀態(tài)下，系統(tǒng)依賴于人工確認(rèn)火災(zāi)后再進(jìn)行操作。這意味著當(dāng)人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，需要手動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)射流滅火裝置。這種方式給予了操作人員更多的判斷和控制權(quán)，可以根據(jù)實(shí)際情況做出更準(zhǔn)確的決策。

自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)，單臺(tái)滅火裝置的流量為20L/s，總設(shè)計(jì)流量為40L/s，工作壓力：1.0MPa，持續(xù)噴水時(shí)間為1.0h，自噴消防用水量為144m2。自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)同時(shí)開啟數(shù)量應(yīng)按2臺(tái)確定，按2臺(tái)滅火裝置的射流能到達(dá)被保護(hù)區(qū)域的任一部位。自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的消防水泵和供水管網(wǎng)系統(tǒng)，且供水管路為環(huán)狀管網(wǎng)。操作與控制系統(tǒng)同噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)。

綜上，本工程中庭設(shè)計(jì)采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)形式相對(duì)簡(jiǎn)單。自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)需要設(shè)置獨(dú)立的消防水泵及相對(duì)應(yīng)的供水管網(wǎng)，氣壓穩(wěn)壓裝置的最低穩(wěn)壓壓力設(shè)置，需滿足系統(tǒng)最不利點(diǎn)滅火裝置的設(shè)計(jì)工作壓力，系統(tǒng)較為復(fù)雜。

3.3"空調(diào)機(jī)房排水的設(shè)置及排入方式

空調(diào)機(jī)房排水的設(shè)置主要為收集空調(diào)冷凝水及設(shè)備事故檢修地面排水，一般排水的使用頻率較低，如果按照常規(guī)設(shè)置存水彎，采用間接排水的形式排至污水管網(wǎng)，則會(huì)因?yàn)榕湃氲乃^少，存水彎中的水會(huì)蒸發(fā)干涸，破壞存水彎的水封，導(dǎo)致污水管網(wǎng)中的臭氣返溢至空調(diào)機(jī)房。因此本設(shè)計(jì)采用設(shè)置獨(dú)立排水管，將排水管接至雨水管網(wǎng)中，防止管網(wǎng)中的臭氣返溢。

4"結(jié)語(yǔ)

本工程建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)了三館一中心建筑的功能要求，但由于三館一中心的獨(dú)特造型，設(shè)計(jì)上相應(yīng)進(jìn)行了一些特殊處理。對(duì)于大空間的系統(tǒng)選擇，僅在系統(tǒng)的設(shè)置，控制方面做了對(duì)比，還欠缺一些造價(jià)方面的分析對(duì)比。

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