摘要：本篇总结了南京第十四研究所电子科技产业大楼给排水、室内消火栓、喷淋各系统的水量、系统布置情况，同时介绍了设计过程中遇到的问题及控制方法。
关键词：给排水 消防 喷淋 水质 节能
1 项目概况
南京第十四研究所电子科技产业大楼是中国电子科技集团公司第十四研究所总部办公用楼，位于南京市白龙江东街。
该项目总建筑面积89603.3m²。由26层的主楼（建筑高度为125.60米）部分、17层的次楼（建筑高度为78米）部分、4层的辅楼餐饮区部分和两层地下停车库组成。本建筑结合庭院式布局，创建四维的空间场所，在屋面局部设置了凹式室外空中花园，很好的打破单调、沉闷的内部空间，成为有良好新陈代谢能力的绿色环保建筑。甲方要求设计新颖、美观大方，这同时就对给排水专业设计提出了更高要求。
2 生活给水系统
为体现节能环保概念，本设计中给水系统不设置中间水箱及屋顶生活水箱，除市政供水部分外，其余各层生活用水均采用变频自动供水设备供水。为保证各用水点的供水可靠性和安全性，生活给水系统分为如下几部分：
2.1：所有建筑物地下二层至地上四层的生活给水，由市政给水管网直接供给。
2.2：次楼5～17层的生活给水系统，分为二个供水区，5～10层为一个区，11~17层为一个区，由水泵房内的次楼变频自动供水设备供给，分区给水措施采用单级可调减压阀组。
2.3：主楼5～26层生活给水系统，分三个供水区，5~10层为加压低区，12~18层为加压中区，19~26层为加压高区，由水泵房内的主楼变频自动供水设备供给，分区给水措施中区采用单级可调减压阀组、低区采用双级可调减压阀组。
为响应国家节约用水的号召，合理控制干管及支管的水压，同时又要保证各用水点正常给水压头，本供水系统干管水压控制在0.45MPa，卫生器具配水点处的给水压力控制在350kPa。同时为保证水质，防止水质在管道中二次污染，生活给水管采用不锈钢管，阀门采用铜质阀门。
3 生活热水
该项目的设计构思是建造绿色环保建筑，考虑节能效果，本项目充分利用屋面可利用空间，对办公部分热水系统采用太阳能热水器供给。
太阳能是一种能长久供给的再生能源，清洁卫生、使用安全。太阳能热水系统由太阳能集热器、储热水箱、太阳能工作站、管道四部分组成。该系统采用集热温差控制循环、自动上水和定温控制管路循环相结合的联合供热运行方式。当集热器中的水温升至设定温度时，温控器输出信号，控制集热循环泵工作，把集热器中的高温水和储热水箱中的低温水循环，从而使整个水箱中的水温度升高。在用水系统与水箱间设有循环系统，通过定时控制方式自动控制管路循环泵进行回水管路循环，以确保热水管道中水温达到使用要求。当太阳能供热不足时，启动辅助电加热系统补充能量，真正实现了全天候供热。
热水系统采用上供下回的供水方式，太阳能热水器的水源和冷水系统相同，均由地下室水泵房内变频泵供给，以保证冷热水系统压力平衡。各热水管路均设回水管，保证各用水点随时取得合适温度的热水，节约用水。
3.1生活热水设计计算
本工程太阳能集热板安装在主楼屋面。以下计算过程以主楼为例。
3.1.1热水用水标准（60℃）
职工盥洗热水量：8L/人•日；（按6000人考虑）
3.1.2热水用量：
Q=8L/人.d × 6000人＝48m3/d。
太阳能热水箱有效容积取48m3
3.1.3集热面积
为了更有效地利用集热器，降低投资，太阳能集热系统的能力按南京地区春秋季晴天平均太阳能辐射量I设计。南京地区春秋季晴天平均太阳能辐射量I（朝南，35°斜面）约为22MJ/（㎡•d），则集热面积为：
其中：Q：热负荷，MJ；
f：太阳能保证率，无因次；按晴好天气计算，f=1
ηJ：集热器全日集热效率，取0.65；
ηs：管路及储水箱热损失率，取0.15；
经计算：集热面积A＝14423.1/22×0.65（1－0.15）＝1186㎡
3.1.4热水系统集热循环泵
集热循环泵的流量采用如下计算公式：
Q循＝0.015A
式中：Q循――循环泵流量，L/S；
0.015――系数，见《给排水设计手册》第二分册；
A――太阳能系统集热面积，㎡。
代入后得：Q循＝0.015X1186＝17.79（L/S）
循环泵扬程只需克服水在太阳能系统内流动时的阻力，一般取2～5mH2O。
4 生活污废水系统
生活污废水系统无特殊处理方式，本文在此不做详细介绍。
5 雨水系统
本建筑外立面多为玻璃幕墙，考虑美观因素，要求立管数量尽量少，且立管位置尽量隐蔽，再加上层高受限，因此本项目雨水排水采用虹吸排水方式，其具有以下特点：a.该系统是有压流态，悬吊管不用设坡度，这就节省了雨水悬吊管所在楼层的层高；b.雨水斗排水量大，可以减少雨水斗数量。综合多方面因素，大屋面采用虹吸内排水的方式。
6 消防系统
6.1 消防用水量
室外消火栓：30L/s；室内消火栓：40L/s。火灾延续时间3.00h。
自动喷水灭火系统：喷水强度8L/min.m2，作用面积160 m2，火灾延续时间1.00h。喷淋用水量根据计算为40L/s。
以上消防用水量根据《民用建筑水灭火系统设计规程》DGJ08-94-2001确定。
其一次消防用水量为110L/s。
6.2 室外消火栓给水系统：
室外消防给水系统采用低压制，由基地北侧白龙江东街DN300的市政给水管网上引入一条DN250给水管，经水表计量后在区内成环状布置，在室外按有效间距120米，保护半径150米，设若干地上式三出口室外消火栓。并在水泵接合器的15~40米内设有相应数量的室外消火栓。
6.3室内消火栓给水系统
6.3.1、室内采用高低区分区分级并联式消防给水系统，临时高压制。室内消火栓系统由设在地下二层消防泵房内的消火栓泵从消防水池吸水加压供给。由于消火栓系统栓口静水压力大于1.00PMa，故室内消火栓系统分为高低2个区，主楼26层`12层及次楼17~12层为供水高区，整个地下室到主、次楼11层为供水低区，高、低区各设一套加压消火栓泵组，地下二层至一层的消火栓栓口出水压力大于0.50 PMa采用减压稳压消火栓。消火栓系统管网在地下一层、次楼17层、主楼11层、13层和26层内分别成水平环形布置，高低区竖向也分别成环。
6.3.2、稳压：水箱底距各系统最不利消火栓高度小于7m，故设消火栓系统专用增压泵和气压罐设施。
6.3.3、室外设DN150地上式消防水泵接合器六套
6.4：自动喷水灭火系统
6.4.1、系统采用高低区分区分级并联式供水系统，系统形式为湿式自动喷水系统，临时高压制。地下一、二层汽车库自动喷水灭火系统按中危险Ⅱ级设计；主楼及次楼办公室按中危险Ⅰ级设计。
6.4.2、整栋建筑按自动喷水灭火系统为中危险II级设计，其喷水强度为8升/分.m2，作用面积160㎡，喷头工作压力0.1MPa，最不利点喷头工作压力≮0.05MPa，系统设计流量40L/S。
6.4.3、消防泵房内设高区喷淋泵二台，低区喷淋泵二台，高区喷淋水泵接合器增压泵二台。主楼26~11层及次楼17~11层为供水高区，由一组高区喷淋泵组供给，供水高区的7套湿式报警阀分别设于主楼11层两侧湿式报警阀间，10层到地下室为供水低区，由一组低区喷淋泵组供给。
6.4.4.消防泵房内设有9套湿式报警阀，每组报警阀最不利处设置末端试水装置，每个防火分区、楼层最不利处均设置DN25试水阀。
6.4.5.稳压：水箱底距各系统最不利喷头高度小于5m，不能维持室内喷淋系统平时压力的需要，。故设稳压泵和气压罐设施。
6.4.6.室外设DN150地上式消防水泵接合器六套，其中高区三套，低区三套。
6.5：消防高位水箱及消防消防蓄水池
6.5.1、消防高位水箱：在主楼屋面及避难层（11层）分别设置一个18m3 的消防水箱，高、低区消火栓系统及自动喷水系统火灾初期10分钟内消防用水由上述高位水箱供给。
6.5.2、消防蓄水池：在室外设有效总容积965 m3的消防储水池，满足一次室内外消防用水量900m3。
7 设计过程中遇到的问题
7.1 生活给水系统是否设置屋顶及中间转输水箱
在前些年建成的超高层建筑中，生活给水系统一般都采用水泵房-避难层中间水箱-屋顶水箱-用水点的方式，因此甲方一度对本项目生活给水的可靠性产生怀疑。为解决此问题，本人多次会同甲方代表到新建超高层建筑和变频水泵生产厂家进行实地考察，确认类似本工程高度的建筑采用变频供水方式是安全、可靠的。而且采用采用变频供水方式不但可以节省投资，还可以避免生活用水的二次污染的问题。最终甲方接受了变频供水方式。
7.2热损失较大
本工程楼层较高，且热水用水点分散，热水配水管线较长（最远处用水点距太阳能系统出水口超过100米），因此管道损失较大。
解决办法有：1、太阳能集热板尽量居中安装，减少管网长度。2、做好管道保温措施――管道外壁采用50mm厚的橡塑管壳保温材料保温，外加铝箔保护。3、做好屋顶热水箱保温—箱体外壁采用50mm厚的橡塑管壳保温材料保温，外加铝箔保护。
论文作者:何忠华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
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