杭州東方君悅綜合樓給排水及消防系統(tǒng)設計

胡曉瓊

(浙江省建筑設計研究院,浙江杭州310006)

摘要：東方君悅是一座包括酒店、公寓、商業(yè)等功能的綜合建筑，其中一幢塔樓為超高層建筑，給水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)均采用了中間水箱串聯(lián)供水，并做了合理的豎向分區(qū)。詳細介紹了各系統(tǒng)的設計參數(shù)，并對消防系統(tǒng)閥門設置、裝修噴頭布置、生活用水點水壓以及自噴系統(tǒng)末端試水等問題提出了自己的觀點和解決方法。

東方君悅項目位于杭州重點規(guī)劃建設的錢江新城核心CBD區(qū)域，用地面積為17 650 m²，總建筑面積約13×10⁴ m²。整體建筑由兩層地下室和A、B二座塔樓及與其相連的三層裙房組成。A座高35層，建筑高度為135.95 m，B座高26層，建筑高度為99.80 m。建筑功能為：地下兩層為防空地下室人員掩蔽所兼汽車停車庫、自行車停車庫及設備用房；三層裙房為商鋪、餐廳、游泳池、SPA、棋牌等；A座四層為避難層兼管道轉(zhuǎn)換層，二十層為避難層兼設備層，其余標準層均為公寓式辦公；B座十三層至十九層為酒店，其余標準層為公寓式辦公。該工程設計開始于2007年，2013年通過竣工驗收并投入使用，目前使用狀況良好。

1 給水系統(tǒng)

生活用水量為770 m³/d，冷卻循環(huán)補水量為480 m³/d。

給水系統(tǒng)豎向分為5個區(qū)域，地下二層至地上3層由市政給水管網(wǎng)直接供水，為Ⅰ區(qū)，4層及以上均采用變頻加壓設備供水，分為4個區(qū)，4～11層為Ⅱ區(qū)，12～19層為Ⅲ區(qū)，20～26層為Ⅳ區(qū)，A座27～34層為Ⅴ區(qū)。

地下二層生活水泵房設生活貯水箱一座，有效容積為140 m³，分為獨立的2個，并設三套變頻加壓設備，分別供Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)用水。地下二層生活水泵房還設有生活轉(zhuǎn)輸泵兩臺，A座20層（避難層兼設備層）設Ⅴ區(qū)變頻加壓設備一套及有效容積為15 m3的中間轉(zhuǎn)輸水箱一座，由地下二層轉(zhuǎn)輸泵供水至中間轉(zhuǎn)輸水箱，再由Ⅴ區(qū)變頻加壓設備供給Ⅴ區(qū)生活用水。

2 熱水系統(tǒng)

A座和B座標準層的衛(wèi)生間及三層游泳池、SPA均供應熱水，采用全日制集中熱水供應系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)豎向分區(qū)與給水系統(tǒng)一致，各區(qū)水加熱器、熱水貯罐的進水均應由同區(qū)的給水系統(tǒng)專管供應。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)由熱水機組制備生活熱水，地下二層設Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)容積為8 m³的壓力式熱水貯罐各2臺，熱水機組布設在地下一層空調(diào)設備間。Ⅴ區(qū)由容積式換熱器制備熱水，北樓20層設RV系列換熱器2臺，每臺容積為4 m³。加熱設備熱水出水溫度為60 ℃。采用強制循環(huán)方式，熱水循環(huán)泵采用溫度自動控制，啟泵溫度為45 ℃。

3 排水系統(tǒng)

室內(nèi)排水采用污廢水分流制。由于A座為超高層建筑，B座高度也逼近100 m，配合建筑性質(zhì)的高端定位，故室內(nèi)排水立管均采用柔性排水鑄鐵管。排水立管設有專用通氣系統(tǒng)，采用H型專用配件連接。

4 消火栓系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓用水量為40 L/s,火災延續(xù)時間為3 h。地下二層設消防貯水池，有效容積為540 m³，儲存3 h室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量和1 h自噴系統(tǒng)用水量，水池分成能獨立使用的兩個。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)豎向分為三個區(qū)，地下二層至10層為低區(qū)，11至27層為中區(qū)，A座的28層至34層為高區(qū)。地下二層消防水泵房內(nèi)設低區(qū)消火栓泵兩臺及消火栓轉(zhuǎn)輸泵兩臺，低區(qū)及中區(qū)由低區(qū)消火栓泵供水，通過設置減壓閥實現(xiàn)分區(qū)。A座20層設35 m³中間水箱2座，由消火栓轉(zhuǎn)輸泵供水，設高區(qū)消火栓泵兩臺，供高區(qū)消防用水。消防高位水箱設于A座屋頂，有效容積為18 m³。低區(qū)系統(tǒng)利用水箱設置高度的靜水壓，高區(qū)系統(tǒng)設消防增壓穩(wěn)壓設備。部分樓層消火栓栓口出水壓力>0.50 MPa，采用減壓型消火栓。高區(qū)系統(tǒng)、低區(qū)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)均分別設水泵接合器。

5 自動噴水滅火系統(tǒng)

所有樓層及地下各層均設有自動噴水滅火系統(tǒng)。地上部分的辦公、酒店及商業(yè)等為中危險級Ⅰ級，地下汽車停車場為中危險級Ⅱ級。按最大用水量確定，低區(qū)、高區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)設計流量均為30 L/s，火災延續(xù)時間為1 h。

自噴系統(tǒng)豎向分為兩個區(qū)，地下二層至A座27層、B座26層為低區(qū)，A座28層至34層為高區(qū)。地下二層消防水泵房內(nèi)設低區(qū)自噴泵兩臺及自噴轉(zhuǎn)輸泵兩臺，A座20層設高區(qū)自噴泵兩臺。高位消防水箱設于A座屋頂，低區(qū)系統(tǒng)利用水箱設置高度的靜水壓，高區(qū)系統(tǒng)設消防增壓穩(wěn)壓設備。

濕式報警閥組總數(shù)為24只，其中地下室及一、二、三層裙房自噴系統(tǒng)的報警閥組10只，設于地下二層消防水泵房內(nèi)。A座4至11層自噴系統(tǒng)的報警閥組2只，設于地下二層消防水泵房內(nèi)，A座12至34層自噴系統(tǒng)的報警閥組6只，設于A座20層的消防水泵內(nèi)。B座4至26層自噴系統(tǒng)的報警閥組6只，設于B座核心筒的設備間兼管道井內(nèi)，由于其面積較小，報警閥組不能集中放置，于是分散設置于不同樓層。

通過合理的豎向分區(qū)，又采用集中與分散相結(jié)合的布置方式，巧妙利用空間布置報警閥組，并在部分報警閥組前設減壓閥，滿足了規(guī)范要求的所有配水管道的工作壓力不大于1.2 MPa。部分樓層水流指示器后設減壓孔板，滿足各配水管入口的壓力不大于0.40 MPa。

每個防火分區(qū)、每個樓層均設水流指示器。每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，均設末端試水裝置，其他防火分區(qū)、樓層均設試水閥。

6 總結(jié)和思考

① 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB 50045—95,2005年版）7.5.4的條文說明:消防水泵房向環(huán)狀管網(wǎng)送水的供水管不應少于兩條，當其中一條檢修或發(fā)生故障時，其余的出水管應仍能供應全部消防用水量。消防水泵為兩臺時，其出水管正確的布置方法圖中，在兩臺水泵輸水管與環(huán)狀管網(wǎng)連接的中間段設了一個消防分隔閥2，見圖1(a)。在施工圖設計中環(huán)狀管網(wǎng)須設置若干閥門，例如閥門A、B、C、D等，將管網(wǎng)分成若干獨立段,如圖1(b)所示。

圖1 消防分隔閥的設置形式

有一個問題值得思考，圖中消防分隔閥2的設置是為了保障在其中一套水泵檢修或故障時，另一套可以供應全部的消防水量。但是如果分隔閥2出現(xiàn)故障需要檢修更換呢？只有同時關閉閥門A和閥門B，才能維修或拆除分隔閥2，這時就切斷了兩臺加壓泵向整個系統(tǒng)的供水，造成系統(tǒng)無法實施滅火的嚴重后果。為避免出現(xiàn)這種危險情況，本設計在分隔閥的位置設了兩只閘閥2a、2b，如圖2所示。當分隔閥2a出現(xiàn)問題，可以關閉閥門A和分隔閥2b，從而檢修或更換分隔閥2a，此時仍有一臺加壓泵可以正常向消火栓管網(wǎng)系統(tǒng)供水，保證了系統(tǒng)的正常運行。同樣，如果分隔閥2b出現(xiàn)問題，可以關閉閥門B和分隔閥2a，系統(tǒng)仍有一臺加壓泵可以正常向消火栓管網(wǎng)系統(tǒng)供水。筆者認為設置2只閘閥作為消防分隔閥是安全合理的。

圖2 設２個消防分隔閥的布置形式

② 自動噴水系統(tǒng)的末端試水裝置和末端試水閥排水，原設計為排入工具間的洗滌池，在消防系統(tǒng)安裝和測試過程中發(fā)現(xiàn)問題，末端試水出水量較大，洗滌池無法及時排出，只得臨時用消防龍帶來接納排水，將幾根消防龍帶連接，繞核心筒一周再排入洗滌池，通過消防龍帶的蓄水調(diào)節(jié)，再由洗滌池慢慢排出。于是筆者修改了設計，在工具間增設一根DN100排水管，專門接納自動噴水系統(tǒng)的末端試水裝置和末端試水閥排水。

2014年10月1日起實施的《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》(GB 500974—2014)規(guī)定“9.3.1消防給水系統(tǒng)試驗裝置處應設置專用排水設施，排水管徑應符合下列規(guī)定：自動噴水滅火系統(tǒng)等自動水滅火系統(tǒng)末端試水裝置處的排水立管管徑，應根據(jù)末端試水裝置的泄流量確定，并不宜小于DN75”。由此可見,當時作出的設計修改是正確、及時而必要的。

③ A座和B座標準層大多為開間4 200 mm房間，在布置噴頭時，根據(jù)吊頂形式設計采用了如圖3所示的布置方式，噴頭布置在標高為2.65 m的一圈吊頂處，噴頭間距為3 450 mm，與兩邊墻的距離分別是360 mm和190 mm。

圖3 噴頭布置形式

消防部門認為這種布置存在問題，噴頭濺水盤與頂板的距離大于300 mm，不利于聚熱。筆者與消防部門溝通，談了自己的設計思路，在布置噴頭時，曾考慮將噴頭設在標高為3.15 m吊頂處，而根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50084—2001,以下簡稱“噴規(guī)”）7.2噴頭與障礙物的距離要求，當噴頭濺水盤與障礙物底面的最大垂直距離b為0.5 m時，噴頭與障礙物的水平距離應為1.5～1.8 m,這樣才能保證障礙物不影響噴頭布水，但這種布置噴頭與邊墻距離就大于1.8 m，不符合噴頭布置的基本規(guī)定。在矛盾重重、無論怎樣布置都不能滿足“噴規(guī)”所有規(guī)定的情況下，考慮到小的房間本身對集熱較為有利，設計采用如圖3所示的布置，首先滿足噴頭間距及噴頭與端墻的距離要求。然后參照7.1.3-2“……確有困難時，濺水盤與頂板的距離不應大于550 mm”，設計也算符合要求。再根據(jù)7.1.7條集熱擋水板設置規(guī)定，由于布置噴頭的標高2.65 m處吊頂?shù)膶挾戎辽贋?/span>400 mm，噴頭上部吊頂面積也就是集熱面積>0.12 m²，對噴頭的集熱效果影響不大。在依據(jù)規(guī)范并且結(jié)合現(xiàn)場實際時，設計最大化地做到滿足自噴系統(tǒng)的滅火效果，最終通過了圖紙審查及施工驗收。

“噴規(guī)”將噴頭布置獨立成章，規(guī)定極為詳盡，條文、表格、圖示等占有7頁篇幅，而目前吊頂?shù)脑O計形式極為多樣化，在布置噴頭時，滿足規(guī)范的所有要求已經(jīng)很困難，吊頂設計的美觀效果基本就只能忽略不考慮，這是筆者在設計中的一個困惑。

④ 裝修設計選用的某品牌熱帶雨林花灑，面板尺寸為508 mm×508 mm，其最佳工作壓力點為0.3 MPa,對應流量為23 L/mim。由于此原因，設計中做出了修改，將各區(qū)生活變頻加壓設備的水泵揚程提高了20 m，以使給水入戶支管的壓力達到0.3 MPa。2010年12月1日起實施的《民用建筑節(jié)水設計標準》(GB 50555—2010)規(guī)定：“各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓不宜大于0.45 MPa,且分區(qū)內(nèi)低層部分應設減壓設施保障各用水點處供水壓力不大于0.2 MPa”。與此節(jié)水設計標準相對照，本工程設計就不符合要求。如何能既保證衛(wèi)生器具使用的舒適性及豪華性，又符合節(jié)水設計標準的規(guī)定，是一個設計中不易解決的問題，目前只能期待產(chǎn)品的性能有所提高，使設計者可以選用到節(jié)水型的豪華淋浴器。

（本文發(fā)表于《中國給水排水》雜志2015年第10期“設計經(jīng)驗”欄目）

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