【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了某超高層公寓的給水及消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，闡述了其供水方式、系統(tǒng)分區(qū)、泵房設(shè)置等設(shè)計(jì)思路，為后續(xù)同類型項(xiàng)目提供參考。

【關(guān)鍵詞】超高層公寓;生活給水系統(tǒng);消防給水系統(tǒng)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

22.155

1、工程概況

本工程為于長沙市，包括兩棟超高層公寓式辦公樓（主樓建筑高度299.9米，53層;輔樓建筑高度285.8米，57層），商業(yè)裙房5層，以及6層地下車庫。本次設(shè)計(jì)范圍為超高層辦公主樓及裙房。

2、生活給水系統(tǒng)

本工程引入兩路DN300給水管，進(jìn)入用地紅線后與本工程室外環(huán)狀給水管（DN300）相連接，形成兩路雙向供水。相對于本建筑±0.00米處，市政供水壓力為0.30MPa。最高日用水量為693.0m3/d，最大小時(shí)用水量為72.2m3/h。

為滿足各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)靜水壓不大于0.45Mpa的要求，本工程采用了分區(qū)串聯(lián)、水箱重力+變頻供水的供水方式。在地下室生活水泵房設(shè)有1級轉(zhuǎn)輸水箱，裙房商業(yè)生活水箱，及1級轉(zhuǎn)輸泵、裙房商業(yè)變頻給水設(shè)備;14層設(shè)有2級轉(zhuǎn)輸水箱兼生活水箱及2級轉(zhuǎn)輸泵、公寓2區(qū)、3區(qū)變頻給水設(shè)備;34層設(shè)有3級轉(zhuǎn)輸水箱兼生活水箱及3級轉(zhuǎn)輸泵、公寓5區(qū)、6區(qū)變頻給水設(shè)備;52層設(shè)有高位生活水箱及辦公8區(qū)變頻給水設(shè)備。生活給水系統(tǒng)分區(qū)如下所示：

所有生活水箱均分為兩格，保證一格檢修時(shí)另一格能正常使用。生活水箱內(nèi)設(shè)置水箱自潔消毒器。分戶水表集中設(shè)置在每層水井內(nèi)，采用智能式遠(yuǎn)傳水表。壓力超過0.20的樓層在水表前設(shè)置支管減壓閥，閥后壓力0.20Mpa。

3、室外消防給水系統(tǒng)

室外消防用水量為40L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間3小時(shí)。室外采用低壓制消防系統(tǒng)，火災(zāi)時(shí)由城市消防車到現(xiàn)場由室外消火栓取水并加壓進(jìn)行滅火。當(dāng)消防用水達(dá)到最大時(shí)，室外消防給水管道的水壓仍能滿足最不利點(diǎn)室外消火栓栓口處的水壓從地面算起不小于0.10Mpa的要求。室外消火栓沿首層外圍的室外消防車道設(shè)置，用水由兩路市政供水管直接供給，室外消防給水管道采用環(huán)狀布置，管徑為DN300，在該環(huán)狀給水管網(wǎng)上共設(shè)有6套室外消火栓，室外消火栓沿建筑周圍均勻布置，其間距不超過120m，距道路邊不大于2.0m，距建筑物外墻不小于5.0m。建筑消防撲救面一側(cè)的室外消火栓數(shù)量不少于2個(gè)。在地下車庫出入口附近設(shè)置室外消火栓，其距出入口的距離不小于5m，且不大于40m。

4、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量為40L/s，持續(xù)時(shí)間3小時(shí)。本工程建筑高度299.9米，根據(jù)《建筑高度大于250米民用建筑防火設(shè)計(jì)加強(qiáng)性技術(shù)要求》的要求，本工程除塔樓頂部靜壓不能滿足消防供水要求的部分樓層采用臨時(shí)高壓制消火栓滅火給水系統(tǒng)外，其余樓層外均采用常高壓消火栓滅火給水系統(tǒng)。

在地下一層消防水泵房內(nèi)設(shè)有項(xiàng)目消防系統(tǒng)一級轉(zhuǎn)輸泵。在二十四層（避難層，標(biāo)高122.80米）設(shè)有消防轉(zhuǎn)輸水箱（與中高區(qū)水泵接合器共用）及東塔消防二級轉(zhuǎn)輸泵，在東塔二十四層（避難層，標(biāo)高122.80米）設(shè)置消防減壓水箱。在屋頂消防泵房（標(biāo)高299.8米）設(shè)有高區(qū)消火栓系統(tǒng)加壓泵、消火栓增壓穩(wěn)壓設(shè)備。

為避免系統(tǒng)壓力過高，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采取分區(qū)供水方式，串聯(lián)供水，分區(qū)方式如下：

各分區(qū)消火栓系統(tǒng)（除1區(qū)外）平時(shí)壓力由屋頂消防水池和中間消防減壓水箱保證。

1區(qū)消火栓系統(tǒng)平時(shí)壓力由屋頂消火栓增壓穩(wěn)壓裝置保證，穩(wěn)壓泵由氣壓罐連接管道上的壓力控制器控制。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)平時(shí)壓力由屋頂?shù)南浪睾拖鹣到y(tǒng)穩(wěn)壓裝置保證。穩(wěn)壓泵由氣壓罐連接管道上的壓力控制器控制：當(dāng)穩(wěn)壓泵出水口管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定值P2時(shí)，穩(wěn)壓泵停止;當(dāng)壓力下降至P1時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動;當(dāng)消火栓泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)壓力下降至P時(shí)，向消防控制中或消防泵房發(fā)出啟動消防泵的報(bào)警信號，并立即啟動消火栓加壓泵。消火栓主泵啟動后，穩(wěn)壓泵自動停止，直至消防泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，手動恢復(fù)增壓穩(wěn)壓裝置的控制功能。屋頂消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)及消火栓供水泵上設(shè)置壓力開關(guān)作為報(bào)警信號，直接啟動消火栓泵。消火栓加壓泵也可在消防控制中心和消防泵房內(nèi)手動控制。

消防轉(zhuǎn)輸水泵的啟動控制：當(dāng)東塔屋頂消防水池水位下降到設(shè)定的水位時(shí)，啟動位于東塔二十四層的轉(zhuǎn)輸水泵（兩用一備）;當(dāng)東塔二十四層消防轉(zhuǎn)輸水箱水位下降到設(shè)定的水位時(shí)，啟動位于地下一層消防泵房內(nèi)的兩臺消防轉(zhuǎn)輸水泵（兩用一備）。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的消防水泵及穩(wěn)壓泵的運(yùn)行狀況，在泵房的控制盤上和消防控制中（下轉(zhuǎn)196頁）（上接194頁）心的屏幕上均設(shè)有顯示裝置。在地下室的消防貯水池、屋頂高位消防水池、中間轉(zhuǎn)輸水箱及減壓水箱均設(shè)置就地液位計(jì)及液位傳示裝置，并將信號接至消防控制室控制屏，同時(shí)具有液位顯示及最高和最低水位報(bào)警。

消防控制柜應(yīng)設(shè)置專用線路連接的手動直接啟泵按鈕，與消防水泵設(shè)置在同一空間時(shí)，其防護(hù)等級不應(yīng)低于IP55，設(shè)有專用消防水泵控制室時(shí)，其防護(hù)等級不應(yīng)低于IP30。消防控制柜應(yīng)設(shè)機(jī)械應(yīng)急啟泵功能，并保證在故障時(shí)由有管理權(quán)限的人員在緊急時(shí)啟動消防泵，確保在報(bào)警后5分鐘內(nèi)正常工作。消防車服務(wù)范圍外避難層設(shè)置消防手抬泵接口，便于應(yīng)急消防時(shí)通過手抬泵串聯(lián)供水。

5、自動噴淋給水系統(tǒng)

裙房高大空間，噴水強(qiáng)度為15L/min·m2，作用面積為160m2，設(shè)計(jì)流量45L/s;公寓式辦公部位按噴水強(qiáng)度8L/min·m2; 作用面積：160m2;持續(xù)時(shí)間：1h，設(shè)計(jì)流量30L/s。系統(tǒng)設(shè)計(jì)用水量45L/s（按高大空間取值）。本工程除室內(nèi)塔樓頂部靜壓不能滿足消防供水要求的部分樓層采用臨時(shí)高壓制消火栓滅火給水系統(tǒng)，除上述樓層外均采用常高壓消火栓滅火給水系統(tǒng)。

在地下一層消防水泵房內(nèi)設(shè)有項(xiàng)目消防系統(tǒng)一級轉(zhuǎn)輸泵。在二十四層（避難層，標(biāo)高122.80米）設(shè)有消防轉(zhuǎn)輸水箱（與中高區(qū)水泵接合器共用）及東塔消防二級轉(zhuǎn)輸泵，在東塔二十四層（避難層，標(biāo)高122.80米）設(shè)置消防減壓水箱。在屋頂消防泵房（標(biāo)高299.8米）設(shè)有高區(qū)自動噴淋系統(tǒng)加壓泵、自動噴淋增壓穩(wěn)壓設(shè)備。報(bào)警閥間分別設(shè)置在6層、14層、24層、34層、42層、52層、屋頂層。為避免系統(tǒng)壓力過高，東塔室內(nèi)噴淋系統(tǒng)采取分區(qū)供水方式，串聯(lián)供水，分區(qū)方式同室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)：

除1區(qū)外的自動噴淋系統(tǒng)平時(shí)壓力分別由屋頂消防水池和減壓水箱保證。1區(qū)的自動噴淋系統(tǒng)平時(shí)壓力由設(shè)置在屋頂消防水泵房內(nèi)的噴淋增壓穩(wěn)壓裝置保證，穩(wěn)壓泵由氣壓罐連接管道上的壓力控制器控制： 穩(wěn)壓泵由氣壓罐連接管道上的壓力控制器控制：當(dāng)穩(wěn)壓泵出水口管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定值P2時(shí)，穩(wěn)壓泵停止;當(dāng)壓力下降至P1時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動;當(dāng)消火栓泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)壓力下降至P時(shí)，向消防控制中或消防泵房發(fā)出啟動消防泵的報(bào)警信號，并立即啟動消火栓加壓泵。噴淋主泵啟動后，穩(wěn)壓泵自動停止，直至消防泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，手動恢復(fù)增壓穩(wěn)壓裝置的控制功能。 屋頂消防水池出水管上設(shè)置的流量開關(guān)及噴淋供水泵上設(shè)置壓力開關(guān)作為報(bào)警信號，直接啟動噴淋泵。噴淋加壓泵也可在消防控制中心和消防泵房內(nèi)手動控制。

火災(zāi)發(fā)生后噴頭玻璃球爆碎，濕式自動噴水系統(tǒng)的噴頭噴水，水流指示器動作，即相對的報(bào)警閥組動作，敲響水力警鈴，壓力開關(guān)報(bào)警，一同反映到消防控制中心火警控制器自動或手動啟動相對應(yīng)的自噴加壓泵。消防中心能手動或自動啟動自噴加壓泵，也可在泵房內(nèi)就地控制，其運(yùn)行情況亦反映到消防控制中心和泵房控制盤上。各層水流指示器，電觸點(diǎn)信號閥和報(bào)警閥動作，均應(yīng)向消防控制中心發(fā)出聲光信號。

小結(jié)：

本工程中，因較多的建筑層數(shù)以及多種功能分區(qū)（公寓式辦公、商業(yè)裙房等），給水系統(tǒng)分區(qū)比較復(fù)雜;1～3層由市政直接供水，4-7層由裙房商業(yè)水箱及變頻加壓設(shè)備供水，8～10、25～30、43～49層由逐級轉(zhuǎn)輸水箱及重力供水，11～17、28～23、36～42、50～58層由逐級轉(zhuǎn)輸水箱及變頻加壓設(shè)備供水。通過采取以上分區(qū)形式，降低了整個(gè)給水管網(wǎng)的工作壓力，避免水壓過大導(dǎo)致管線、潔具損壞，減少管網(wǎng)漏損，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能。

除頂部部分樓層外，室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)及自動噴淋給水系統(tǒng)均采用常高壓消防給水系統(tǒng)。53～58層采用屋頂消防水池及高壓消防泵組供水，15～43層采用屋頂消防水池及重力供水，1～14層采用屋頂消防水池、減壓水箱及重力供水。此種供水方式大大提高了消防給水系統(tǒng)的可靠性，減小了因水泵故障、停電等不利因素的影響;同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)簡單、設(shè)備較少、管線簡化、便于維修管理，為后續(xù)超高層消防給水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考核思路。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019）

[3]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）

[4]《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2017）

作者簡介：

顏薈杰（1988-），男，湖南株洲人，工程師，碩士研究生，工作方向：建筑給水排水。