给排水设计——超高层消防供水设计案例

XXXXXX项目基地位于南宁市邕江南岸.总规划用地122488平方米，地上总建筑面积542892平方米，地下建筑面积200639平方米，总建筑面积约74.35万平方米；共21栋楼，层高分别为31层、32层、38层，户数2884户，总人数约10246人。项目为住宅小区，共21栋，1#、2#、3#、4#为32F，8#、9#为33层，13#、18#为31层，其余均为38层，最高建筑高度为149.6米，1-5#楼1~2层高9.0米，其余每层3.0米，6#、7#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、17#、18#楼架空层层高5米，其余每层3.1米，8#、9#楼架空层层高5米，其余每层3.5米，19#~23#层高3.7米（3.8米）。市政给水管径为DN600，市政给水压力约0.28Mpa。

消防给水系统设计

由于城市自来水管网不能满足大厦消防时用水量及水压要求, 故设置消防贮水池、高位水箱和加压水泵等消防给水设备。室外消火栓设计采用低压消防给水系统。室内消火栓和自动喷淋灭火设备设计采用集中临时高压消防给水系统。

消防用水量

本项目最高建筑高度为149.6米, 属一类超高层民用建筑。按规范规定: 消防总用水量为100 L/S，其中: 室外消火栓用水量为30 L/S, 室内消火栓用水量为40 L/S, 自动喷淋灭火设备用水量为30 L/S。火灾延续时间: 消火栓为3 h, 自动喷淋灭火设备为1 h 计。

消火栓系统

1：系统竖向分区

由于屋面高位水箱水位至最低层消火栓静水压大于1.00M Pa。故大厦消火栓给水系统进行竖向分区,共分三个区: 地下2 层至7 层为低区; 8 层至23 层为中区; 24 层至38 层为高区。火灾初期10 m in 消防用水, 高区由宾馆楼屋面高位消防水箱供水, 中、低区由屋面高位消防水箱――超压设比例式减压阀减压后供水。火灾10 m in 以后消防用水由设在地下2 层水泵站内的消火栓加压水泵供水。

2：管网布置及消防设备

室内消火栓给水系统采用竖向环状管网,竖向分为三区, 并设竖向环状消防专用管道,水箱水泵出水管直接与消防专用管道相连, 且与各区竖向环状管网在设备及技术层内的上部水平环管连通, 中间设一组减压阀(一用一备)。每根消防竖管设计流量按20 L/S, 充实水柱按13 m 计。为防止消火栓管道系统在小流量时超压, 在水泵出水管上的止回阀后即系统的下部设泄压阀, 泄压阀的开启压力为工作压力加0.05M Pa。消防贮水池设在地下2 层, 贮存消防用水容积为540 m 3, 其中: 室内消火栓消防容积为432 m 3, 自动喷淋灭火设备消防容积为108 m 3。室外消火栓消防用水在城市消火栓保护范围内, 故室外消火栓用水量不贮存在地下消防水池内, 直接由城市自来水管网供给。消火栓加压设备采用DA 1- 125×8 型水泵3 台(2 用1 备)。由于屋面高位水箱至最顶层最不利点消火栓静水压力小于0.15M Pa, 故在宾馆主楼22 层设备层设置增压设备, 选用DL 50×2 型水泵2 台(1 用1备)。

消防给水控制系统

1.在每个消火栓箱内均设置消防报警按钮, 消防时击碎按钮玻璃即可向消防控制中心发出信号, 启动消火栓加压水泵。

2.备用泵与工作泵可自动切换。

3、体会

(1) 消防水池容积问题

南宁地区一般只贮存室内消防用水量, 在计算消防水池消防补水时不能只按照城市自来水管过水能力计算, 而应减去其室外消火栓用水量。要充分体会规范的内涵。

(2) 水泵房内吸水管

当消防水池超过500 m3 必须分成两格, 这就给水泵吸水带来一定困难。根据《高规》71514“一组消防水泵, 吸水管不应少于两条, 当其中一条损坏或检修时, 其余吸水管应仍能通过全部水量”, 设计中采用水池连通管吸水, 水池设两条吸水管则符合规范要求。

(4) 防超压措施

消防给水系统超压的主要原因与水泵有关, 在本工程中防超压的措施有:

a. 采用减压阀分区的给水方式, 当有可能因减压阀故障或旁通管阀门失控而造成超压时, 不设旁通管,同时减压阀采用串联设置方式。

b. 在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀, 实践证明泄压阀反应灵敏, 准确、可靠, 可以有效防止因超压而造成的损害。而且泄压阀的口径直接影响水泵的工况点及其实际扬程和流量, 因此, 一般情况泄压阀的口径可与水泵出口水管同径或小一级。

(5) 本项目采用集中临时高压消防给水系统, 各分为三区, 设置竖向环状消防专用管道且与各区水平环状管网两端进水处各设一组并列双减压阀, 与常规作法相比, 节省了中高区两组消防水泵, 减少了泵房的建筑面积和装机容量, 以及与按规范要求各区所需设置的多套水泵接合器数量。

(6) 消防水泵均选用三台, 二用一备, 与常规选用一用一备作法相比, 可节省装机容量15～ 20% 左右, 同时可减少柴油发电备用机组容量和降低机组直接或降压起动负荷, 经济效益显著, 而且供水安全可靠。以上是我们在大西洋住宅小区项目工程中的一些设计及体会, 提出来与大家共同探讨。有不足不当之处, 敬请各位专家同行指正。