高层建筑给排水及消防系统设计

摘要：本文从7个方面论述了高层建筑给排水及消防系统设计。
　　关键词：高层建筑，给排水及消防，系统设计
　　1工程概况
　　日本休闲度假城是集酒店、公寓、商务办公、休闲娱乐于一体的大型综合建筑群。基地位于山东省海阳市旅游渡假区南缘，南侧邻接城市主干路滨海路、北侧邻接城市主干路凤凰路、东侧邻接修建中的规划一号路、西侧邻接次干路龙城街。总规划用地42516.0m2，总建筑面积74423.22m2。其中地下部分6624.22m2；地上部分67799.0m2。
　　日本休闲度假城由一栋酒店、一栋公寓、一座温泉中心及别墅、多层住宅（二期）组成。温泉中心为地上三层，面积13500m2，高度16.4m。酒店和公寓建筑层数为：地下一层，地上十三层；高度：60.3ｍ。地下为设备用房、职工食堂、洗衣房等；地上一~三层为商务办公、会议室、多功能厅等。四层以上为客房和公寓。本文介绍酒店的室内给排水、消防设计。（见附图1）
　　2本工程给排水设计的特点
　　本工程为精装修高档酒店，配有冷热水。给水系统采用变频调速水泵分区供水。由于旅游度假村的建筑物多、平面布置也各不相同，在设计时必须综合考虑建筑单体及与总体的协调。系统设计得复杂或是分栋设计会造成管理不便，投资增大。因此在前期多次与甲方沟通协商商定：整个小区消防、热水为一个系统，消防泵房设在地下室内，给水系统酒店与公寓分开单独设计。
　　3给水设计
　　3.1用水量
　　客房户型分七种,面积从46.6~376.6m2不等，客房总数293间。最高日用水量:214m3/d；最高时用水量:17.8m3/h。
　　3.2供水方式
　　合理的给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键，它直接关系到生活给水系统的使用效果和工程造价。对于高层建筑，城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求，高区部分生活用水由水泵加压供给。在初步设计前期去当地自来水公司咨询，当地自来水公司要求设计采用变频调速水泵直接供水。因此，根据《建筑给水排水设计规范》规定及职能部门的要求，采用变频调速水泵直接供水。
　　3.2.1生活给水系统的分区
　　《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.3.5条规定：“高层建筑生活给水系统应竖向分区，竖向应符合①各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa；特殊情况下不宜大于0.55MPa；②水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；③各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。”当地市政给水管网压力为0.3MPa。为保证每个分区最低点的静水压力不大于0.35MPa,生活给水系统分两个区：-1F~6F为低区，由市政给水管网直接供给；7F~12F为高区，由地下室泵房无负压变频供水装置供水。
　　3.2.2分区压力的控制
　　分区压力的控制是根据变频泵的扬程，既能保证最小供水压力，又不大于用水设备的承受能力来确定的。高层住宅的最小压力是指每个分区最高层进户管的供水压力。根据《住宅设计规范》GB50096-1999（2003版）6.1.2条规定：“套内分户水表前的给水静水压力不应小于50kPa”。《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）第3.3.5条文说明：竖向分区的最大水压决不是卫生器具正常使用的最佳水压，最佳使用水压宜为0.20~0.30MPa，各分区顶层住宅入户管的进口水压不宜小于0.10MPa。”本次设计最小给水静压力按10m计算,最大限度满足了住户对水压的使用要求。
　　3.3热水设计
　　酒店最高日热水（50℃）用水量:89.4m3/h，最大小时用水量3.72m3/h，设计小时耗热量:3300kw。热源由水源热泵机组供给（65℃）热水作热媒；热水系统竖向分区与生活给水系统相同，采用全日制机械循环；在酒店地下室设一个热水泵房，150m3热水箱一座（含公寓和温泉中心）。
　　4排水设计
　　本工程废、污合流制，±0.00以上废污水重力自流排入室外污水管，地下室废污水采用潜水排污泵提升至室外污水井，污水经化粪池处理后，排入市政管网。
　　5消防设计
　　消防水池、消防泵设在地下室内；水池容积850m3，分两格。
　　5.1消火栓系统
　　5.1.1用水量
　　室内消防水量：40L/s；室外消防水量：30L/s。
　　5.1.2消火栓给水系统
　　室内消火栓系统由消防专用贮水池→消防泵→环状干管→各栋塔楼的消防环状管网组成。整个区域(公寓、温泉中心、酒店)为一个临时高压消防系统。在室外设水泵接合器分别与各区消防环管相连,以便消防车利用室外消火栓取水直接救援。屋顶消防水箱存10min消防水量。
　　5.1.3消火栓布置
　　按《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.2.条规定“消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。”要求布置，以确保消防安全。
　　5.2自动喷水灭火系统
　　5.2.1用水量
　　酒店按中危险Ⅰ级。喷水强度为6L/min•m2，作用面积为160m2。室内喷淋水量：30L/s。
　　5.2.2喷淋给水系统
　　根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001第6.2.3.条规定“一个报警阀组控制的喷头数应符合湿式系统、预作用系统不宜超过800只”；第6.2.4.条规定“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。”；第8.0.1.条规定“配水管道的工作压力不应大于1.20MPa,并不应设置其它用水设施。”
　　根据建筑高度和每个报警阀控制的喷头数以及系统管网内的工作压力原则进行竖向和水平分区。
　　在每层公用部位设自动喷水灭火系统，由地下室消防泵房内喷洒泵供水；共设湿式报警器10组（酒店、公寓各4组，温泉中心2组）；每个防火分区、每个楼层均设置水流指示器。在室外设水泵接合器分别与防火分区喷洒环管相连；喷头采用DN15mm口径玻璃球闭式喷头，喷头动作温度68℃，厨房动作温度93℃。
　　5.3灭火器配置
　　根据《建筑灭火器配置设计规范》在建筑物内配置灭火器，保护半径15m。
　　6生活水泵房设计
　　综合经济比较及甲方以前的使用经验，并征得了甲方的同意，在地下泵房内各设一座12m3无负压全自动增压生活水箱，采用不锈钢潜水给水泵。水泵房内设生活泵各一组（一用一备）,分别供应酒店、公寓的生活用水。虽然前期投资相对普通给水泵有所增加，但采用不锈钢潜水给水泵具有安全、高效、省电、无噪声、少维护等优点，而且多出的面积也能更好的满足用户的要求。
　　7公用部位的管道井设计
　　在楼梯间设置的管道井为水暖消防共用的管道井。管道井内有2根给水立管、4根热水立管、5根喷洒立管、1根雨水立管、2根供暖立管、2根供暖回水立管、1根排水立管。在施工图设计前期，对于每个房型的共用管道井按水表的安装、操作要求及与相邻供暖管道、消防管道的间距要求设计了多个管道布置方案，然后与建筑、暖通、电气专业进行协调，修改完成后提交给甲方专业负责人员。在样板房施工时，甲方现场管理人员参照我们的设计方案，综合了管道保温、现场施工操作间距、维修空间等因素，对共用管道井内管道布置进行调整、压缩后反馈给我方。在以后的施工图设计中，在符合给排水设计规范的前提下，对样板房的共用管道井内管道布置再进行调整。本着合理、经济、适用的原则，最终设计完成的共用管道井既方便了物业管理又保证了维修空间，同时合理的管道布置也减少了公用面积，节省了投资。
　　8结语
　　（1）采用变频调速供水，既节省了建筑面积及造价，又节约了电耗，同时还防止了水源的二次污染。
　　（2）为使建筑给水系统竖向分区的水压分布均匀，充分利用现有水压，节省了能源；分区时把水压控制在设定的范围内，避免部分楼层的超压现象，保证系统的正常运行和使用。
　　（3）采用不锈钢潜水给水泵，既节能，又环保。整个泵房综合造价、运行成本和维护费用低于传统立式（卧式）离心泵。
　　（4）在消防给水系统中，消火栓系统形成环状，保证了系统供水的安全性。自动喷淋系统根据喷头数量和功能竖向分区，采用不同的报警阀控制，提高了系统的可靠性。
　　高层住宅建筑给排水设计不仅要满足设计规范，而且要求设计者在满足甲方的要求的同时，还要符合当地职能部门设计规定；更要对用户的需求充分了解，真正做到以人为本，在设备选择与空间布置上更好地满足人们对居住环境的要求。