广东贝林建筑设计有限公司 广东佛山 528000
摘要：给排水及消防设计是高层建筑施工中的一项关键环节，直接关系到建筑后期的使用性能及安全性能，对其进行合理设计具有十分重要的意义。本文结合工程实例，对该高层建筑工程给水系统设计、排水系统设计及消防给水系统设计进行了详细的介绍，以望能为类似工程设计提供参考。
关键词：高层建筑；给水设计；排水设计；消防设计
引言
近年来，随着我国社会经济的发展及城市建设的不断进步，高层建筑在城市建设中的应用也日益增加。在高层建筑中，给排水系统及消防系统的设计效果直接关系到建筑投入使用后的性能及安全，并与人们的生命财产安全息息相关。若其给排水消防设计出现问题，将会影响到建筑的消防性能，对人们的生命财产安全构成严重的威胁。
1 工程概况
某高层建筑工程项目A、B两个地块，其中B地块包括地下室共2层，地上共7栋建筑，主要为办公建筑，建筑层数分别为5～28层。规划用地面积大约为37300.4m2，建筑总面积约174867.6m2。
本次介绍的是B区B5栋，属于高层办公楼。
2给水设计
本栋最高日用水量约为300m3/d。给水采用竖向分区的给水系统，从低至高分为5个区。各栋具体分区如表1。
表1 给水系统分区
以上各给水分区对供水压力超过0.20MPa的楼层采用支管减压阀减压供水，支管减压阀减压后阀后压力为0.20MPa。
生活转输水箱设在地下2层生活水箱间内，水箱有效容积为60m3；2区高位生活水箱设在B5栋的11层避难层生活水箱间，水箱有效容积为15m3；3区高位生活水箱及4区生活转输水箱设在B5栋的20层避难层生活水箱间，水箱有效容积为35m3；4区及5区高位生活水箱设在B5栋的屋顶层生活水箱间，水箱有效容积为15m3；2区、3区生活加压水泵设在地下2层生活水泵房；4区、5区生活加压水泵设在B5栋的20层避难层生活水泵房；5区气压供水装置设于B5栋屋顶水箱间。
为保证供水水质卫生，所有生活水箱均采用食品级组合式不锈钢板水箱，并在水箱出水管上设有紫外线消毒设备。
3 污水和雨水系统
采用雨、污分流的排水体制，对生活污水和雨水分系统进行组织排放。
3.1 污水系统
本栋最高日生活污水排水量约为300m3/d。由建设单位提供的资料，本项目位于城市污水集中处理设施及配套管网已覆盖的区域内，根据相关条例不设化粪池，室内污水在室外集中汇合，经预处理后排入周边市政污水排水系统。对经营性厨房含油污水根据具体情况设成品隔油装置或隔油池进行隔油处理后排入周边市政污水管网。
3.2 雨水系统
各屋面雨水排水系统按10年设计重现期设计。雨水排水系统和溢流设施的总排水能力不小于50年设计重现期。
对地下室汽车坡道、自行车道及下沉庭院不能采用重力流方式排放的雨水，设置雨水集水坑和潜水泵提升排出，其雨水排水按50年设计重现期设计。
4 消防给水系统
项目采用区域性临时高压消防体制，集中设置消防水池、消防加压泵房和屋顶消防水箱，A、B地块共用一套消防系统。由于A地块先建成，消防水池、消防泵房及屋顶消防水箱均设于A地块，待B地块建成后，屋顶消防水箱移至B地块最高建筑B5屋顶。消防用水量见表2。
表2 消防用水量
消防用水量全量储存在A区地下2层消防水池中。由于A地块消防水池保护距离有限，B地块另建一座消防水池，贮存室外消防水量，有效水容积为450m3，并设水位显示装置，同时在室外地面设消防车取水口，其水深保证消防车的消防水泵吸水高度不超过5.0m。
屋顶消防水箱设在B5栋屋顶，有效水容积为50m3。
4.1 消火栓消防系统
室内消火栓给水系统采用竖向分区，分区最大静压力控制在1.0MPa以内。消防水池和消火栓消防水泵设置在A区地下2层，从消防水泵房接出两根消火栓系统总供水管，通过地下2层A、B地块连廊，在B地块室内构成环状主管网，各区的消火栓系统供水管由主环管上接出，并根据各自区域的使用压力要求进行减压，以保证各区域的消火栓系统满足使用要求和规范要求。
B地块地下2层至B5栋的11层及其它B区建筑的消火栓系统为低区消火栓系统，由消火栓系统供水主环管上接出两根供水管经减压后供其使用。B地块B5栋的12～20层的消火栓系统为中区消火栓系统，由消火栓系统供水主环管上接出两根供水管经减压后供其使用。B地块B5栋的21～28层的消火栓系统为高区消火栓系统，由消火栓系统供水主环管上接出两根供水管供其使用。
以上各分区在消火栓栓口压力动压大于0.5MPa处均设减压稳压消火栓。在屋顶设试验用消火栓。
4.2 自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统采用湿式闭式系统。
自动喷水灭火系统设置范围为：除不宜用水扑救的部位外，其余场所均设置自动喷水灭火系统。
设计参数：地下停车库及商场区域按中危险Ⅱ级布置喷头，喷水强度为8L/（min·m2），作用面积160m2；其他按中危险I级设计，喷水强度为6L/（min·m2），作用面积160m2。
系统设计流量：按以上最高的危险等级及最不利点处作用面积内的喷头同时喷水的总流量确定，经计算自动喷水系统设计流量为40L/s。
自喷系统中各水力报警阀接管点处的最大压力控制在1.2MPa以内，系统最不利点处喷头最低保证压力≥0.10MPa，当配水支管≥0.4MPa时设减压孔板减压。但当供水压力超出各水力报警阀接管点压力要求时，在水力报警阀前设减压阀减压。
自喷消防水泵设置在A区地下2层（1用1备），从消防水泵房接出两根自喷系统总供水管，通过地下2层A、B地块连廊，在B区地下2层和B5栋的20层避难层构成环状管网，在环网上接出水力报警阀（低、中区水力报警阀均设在地下2层，高区水力报警阀均设在B5栋的20层避难层），并在环网上设水泵接合器。
自动喷水灭火系统设湿式水力报警阀、压力开关、安全信号阀、水流指示器、闭式喷头、末端试水装置等。
4.3 增压稳压设施
因机房层屋顶消防水箱的设置高度不能满足最不利点消火栓静水压力不小于0.10MPa（0.15MPa）、最不利喷头压力0.10MPa的要求，所以对消火栓系统和自动喷水系统分别设增压稳压设施。增压稳压设施设在A区地下室消防泵房内。
4.4 气体灭火装置
在地下室的高低压配电室设置气体灭火系统。灭火剂采用七氟丙烷，设计灭火设计浓度不小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不小于惰化浓度的1.1倍，设计灭火浓度为9％，设计喷放时间不大于10s。系统为预制灭火系统，采用成套的柜式无管网灭火装置。
在设有气体灭火装置的房间均设有自动泄压装置，自动泄压装置的耐火极限不应小于2h（泄压囗位于防护区净高的2/3以上）。防护区围护结构的承受内压允许压强不低于1200Pa。
4.5 建筑灭火器配置
建筑各部位均按其危险等级和火灾种类配置建筑灭火器。
灭火器配置部位、危险等级、火灾种类、最低配置标准、配置种类、最大保护距离等见表3。
表3 灭火器配置
4.6 厨房设备细水雾灭火系统
对设于地下室和餐厅面积≥200m2的厨房的热厨加工设备及其相应的集油烟罩和防火阀前的排烟管道设置细水雾灭火系统。设备选型和布置应为厨房设备公司配合完成。
5 结语
综上所述，高层建筑给排水及消防设计直接关系到建筑的使用功能和安全性能，若设计不当，当火灾发生时，给排水消防系统无法正常运行，将难以控制火灾的蔓延，严重危害到人们的生命财产安全。因此，相关设计人员要结合建筑工程的实际情况，对建筑给排水及消防系统进行合理的设计，给人们提供一个安全的居住环境。
参考文献：
[1]聂静.关于高层建筑给排水消防设计探讨[J].门窗.2016（03）
[2]欧洁娴.高层建筑给排水消防设计的关键技术探究[J].低碳世界.2016（05）
论文作者:邝蔚青
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/31
标签：消火栓论文; 水箱论文; 系统论文; 地块论文; 报警阀论文; 水泵论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第7期论文;