高层住宅小区给水及消防设计

李锦星
(广州城建开发设计院有限公司)

　　 珠江新城E2区商住楼由八栋33层的高层建筑组成。其地下1、2层为车库、人防以及设备用房；1、2层为卫生院、居委会、厨房、餐厅、会所、商场等；3层为管道转换层；4层以上为标准层住宅。住宅每层面积650m²，6个单元，共计1344户。该小区总建筑面积为217307m²，建筑高度为99.50m。

1 给水设计

1.1 用水量及水源
　　该小区地下室及裙楼最高日用水量为300m³，塔楼(住宅)部分2000m³，总计2300m³。水源为自来水，即从小区东边的华夏路市政自来水干管引入一根DN300 mm给水管，接入地下2层的生活贮水池(450m³)和消防贮水池(382m³)作为本小区室内生活、消防给水水源。
1.2 给水方式
　　小区公共生活、住宅及消防用水均分开设置，其中生活给水分四个系统。低区给水系统供应地下2层至地上3层的公共用水，设水表单独计量，由城市自来水管网直接供水，以便充分利用城市管网的水压。中、高区供水采用变频调速水泵给水系统，其给水流程如图1。

　　考虑到中、高区给水系统无调节水箱，故加压泵按用水秒流量选型。水泵运行时，在变频调速的同时有多种流量组合以适应用水量的变化，各区均选用四台主泵、两台小泵配一小型气压罐。四台主泵三用(其中两台恒速，一台变速)一备，变频调速装置可以在几台泵之间互相切换。夜间小流量时启动小泵与小气压罐共同作用，以节省供水能耗。

2 消防设计

　　本高层住宅区采用区域集中的室内临时高压消防给水系统，消防泵房(与生活泵房合用)设于地下二层，消防贮水池容积为382 m³，储有2 h的室内消火栓用水量288 m³和1 h喷淋用水量94 m³，每栋塔楼屋顶设有初期(10 min)消防用水量18 m³。
2.1 消火栓给水系统
　　室内消火栓用水量为40 L/s，火灾延续时间按2.0 h设计。系统基本流程为：消防专用贮水池→双出口消防泵→总分配管和环状干管→各栋塔楼的消防环状管网。
　　每栋建筑的消防给水系统按消火栓栓口静水压不大于0.8 MPa的要求分为两个区：地下2层至13层为低区；14层至33层为高区。高、低两区的管道均各自连成环状。双出口消防泵(一用一备)的四根输水管分别与两区的管网相连，其开启由消防箱上的碎玻璃按钮或消防中心控制，以此来保证在火警时能使任何一个消火栓有足够的水压和水量。当消火栓栓口出水压力超过0.5MPa时，设置不锈钢孔板减压。
　　消火栓的布置确保同层相邻两个消火栓水枪的水柱能同时到达室内任何部位。每个消防箱内配有φ19mm×65mm直流水枪、φ 65mm×25mm衬胶水带和DN65mm消火栓；同时还配有供内部人员扑救初期火灾的自救式小口径(DN25mm)消火栓。
　　在首层消防通道附近设有六套消防水泵接合器，分别与高、低区消防管网连接，以便消防车利用室外消火栓取水直接救援。
2.2 自动喷水灭火系统
　　按照《自动喷水灭火系统设计规范》的规定，本工程火灾危险等级属于中危险级，喷淋系统的用水量为26 L/s。在裙楼商场、餐厅、厨房、会所、地下车库以及住宅层的走道、前室等均设自动喷水灭火设备。系统采用玻璃球喷头，除厨房喷头动作温度为93 ℃外，其余部位喷头动作温度为68 ℃，每个喷头保护面积不大于12.5 m²。在裙楼自动扶梯周围的防火卷帘处设加密闭式喷头，其间距为2.0m。
　　根据建筑高度和每个报警阀控制的喷头数不超过800个以及系统管网内的工作压力不大于1.2 MPa的原则进行垂直分区。每栋塔楼分为两个区：4至16层为低区；17至33层为高区。每区各设置一组报警阀；地下室和裙楼每层各设置两组报警阀。
　　系统设置两台双出口喷淋主泵，一用一备，其开启由湿式报警阀上的压力开关控制，1 h后自动停泵。平时管网由全自动气压供水稳压设备补压，以保证系统最不利喷头的水压不小于0.10MPa。
2.3 灭火设备
　　地下一层发电机房采用全淹没CO₂灭火系统，灭火剂设计浓度为58%。地下车库、发电机房、变配电房、商场、餐厅、电梯机房等处设置移动式灭火设备，按中危险级A类火灾设计。

3 小结

　　① 小区采用变频调速供水新工艺新设备，既节能又防止二次污染，生活给水系统取消了屋顶水箱，减少结构荷载，节省投资。
　　② “水表出户”。每层设集中抄表间，检修维护方便，使抄表计费集中，节省时间，减轻劳动强度并方便日后物业管理。?
　　③ 采用新型给水管材。住宅厨房、卫生间冷热水管使用铝塑复合管，防腐蚀、耐高温、运输和施工方便，是替代传统镀锌钢管的良好给水管材。
　　④ 为使住宅给水系统竖向分区的水压分布更加均匀，在每一给水分区的最低三层横支管上设置新型的可调节减压阀，把水压控制在设定的范围内，克服了部分楼层的超压现象。
　　⑤ 在消防给水系统中，采用了多出口泵供水方式，与常规的水泵并联系统相比，减少了水泵的数量，节省了用电负荷及泵房面积，提高了消防给水系统的可靠性，是目前比较理想的供水方案。

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