新成大厦给水排水及消防系统设计

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1、新成大厦给水排水及消防系统设计 - 建筑给排水论文 简介： 简要介绍了天津市华苑产业园区新成大厦给水排水工程的设 计，并就设计过程中遇到的问题进行了探讨。 关键字：高层建筑中 水系统水喷雾系统二氧化碳灭火系统 新成大厦是由韩国新成焕电子 技术（天津）有限公司投资建设的一座综合性大楼。该建筑高度为 45m，地下一层，地上十层，总建筑面积为 16500m2 。其中地下室 为战时人防，平时设备间及汽车库；一、二层为金融、保险、证券、 商务中心等；三、四层为开敞式办公；五层为健身房、洗浴桑拿用 房；六八层为客房；九层为 KTV 包间；十层为厨房及餐厅；十层 顶为设备层。 本文介绍了新成大厦的给水排水设

2、计，并就设计 中遇到的有关问题进行了探讨。一.设计内容介绍 本工程设计共 包括生活给水、生活热水、排水、中水、消防给水、冷却循环水等 系统。 （一）生活给水系统 建筑附近市政给水压力为 0.2MPa， 由市政给水管线接入两条 DN200 引入管，经水表计量后接至庭院 DN200 环形管道。由庭院环形管引两根 DN200 水管接至室外地下消 防水池，引 DN100 管道接至地下室不锈钢生活水箱。地下室设有三 台生活泵，两用一备。 从节能角度考虑，把生活给水系统竖向 分为两个分区。第一分区为地下层二层，利用市政水压直接供水； 第二分区为三层十层，由地下生活泵房的变流稳压生活泵从生活 水箱抽水加压供

3、给。各区最低卫生器具配水点的静水压力均不大于 0.35MPa。 （二）生活热水系统 建筑热水用水点为综合楼的客房、 洗浴及各个卫生间。热水的最高日用水量为 24m3/d。在地下室的锅炉房内设燃气锅炉一台供应热水，在屋顶设备间设热水贮罐一个， 贮存 4.5 m3 热水。采用机械全循环，为同程式热水供应系统。在热 水贮罐上设温控阀，在不用水的情况下，贮罐内水温降低到设定值 时，即启动循环泵对系统进行循环，以保证热水供应温度始终满足 设定值。 （三）排水系统 因本建筑涉及到中水系统，故排水系统 采用污废水分流制，其生活污水与废水各采用一套管道系统收集排 出建筑。地下室地面渗漏水、制冷机冷凝水、泵房排

4、水、坡道雨水、 消防排水等清洁废水分别由集水坑汇集后由潜污泵提升排出，水泵 由液位控制启停。污水排至庭院污水管网后，经化粪池处理后再排 入市政管网。废水排至庭院废水管网后，收集进入调节池作为中水 原水。调节池设有溢流管，当中水原水量大于用水量时，多余部分 可直接排至污水管网。这样既可保证中水水量始终满足使用要求， 又不会因为中水原水量大于用水量而产生污水外溢的情况。 屋 面雨水采用内排水系统，排至室外雨水管道。室外采用雨污分流制， 雨水经管道收集后排入市政雨水管网。 （四）中水系统 建筑的中 水用水点主要考虑为冲厕用水。中水水源考虑采用洗浴排水、盥洗 排水等。因为设计周期较短，又没有实测资料，

5、故采用建筑中水 设计规范GB50336-2002 中表 3.1.4（如下表）中的参数进行设计。 各类建筑物分项给水百分率（）项目住宅宾馆、饭店办公楼、教 学楼公共浴室餐饮业、营业餐厅冲厕 21.32110146066256.75 厨房 201912.51493.395 沐浴 29.33250409895盥洗 6.76.012.5144034洗衣 22.7221518总计 100100100100100 注：沐浴包括盆浴 和淋浴 根据表中的数据，计算出本建筑的中水用水量为 35m3/d。中水原水排水量约为 100 m3/d ，原水量远大于用水量，故 不用考虑调节池的补水。雨水是很好的原水水源，但

6、其具有较强的 季节性，将雨水作为中水水源在收集储存等方面有一定的难度，并 且设计中还需考虑雨水的冲击负荷问题，解决好雨水的分流和溢流 问题，况且室内生活废水量已足够使用，故不考虑雨水的收集。调 节池的容积按中水日用水量的 110计算，取 40m3。中水贮存水箱 的调节容积按中水日用水量的 30计算，取 11m3。 本设计采 用成品膜生物反应器对中水原水进行处理，从安全角度考虑，选用 50m3/d 的反应器一台。 调节池的设计如图所示。 调节池设 于室外地下，在调节池的进水管处设毛发聚集井，对废水中的杂物 进行初步的过滤，在沉淀槽中废水得到进一步净化。毛发聚集井及 沉淀槽需要每隔一段时间进行一次

7、清理，以防影响处理水量。因为 总图布置原因，无法就近设置中水机房，所以机房设在了屋顶设备 层，由设于地下室的中水泵提升原水至屋顶反应器进行处理。中水 泵的控制设在中水机房内，由膜生物反应器的控制器统一控制。在 设备层设有中水贮存水箱一座。水箱设有冷水补水管，设备检修时 不影响正常用水要求。在中水箱出水管上设有紫外线消毒杀菌器， 对中水进行消毒。 （五）消防给水系统 1.消火栓给水系统 该建筑 为一类建筑的综合楼，根据高层民用建筑设计防火规范表 7.2.2 之规定，室内、外消火栓用水量均为 30L/s，但是根据表下注：“建筑高度不超过 50m ，室内消火栓用水量超过 30L/s ，且设有自动喷水

8、 灭火系统的建筑物，其室内、外消防用水量可按本表减少 5 L/s。 ”所 以本设计选用室内、外消火栓用水量均为 25L/s，火灾延续时间 3 小 时。 在地下消防泵房内设有智能型消火栓加压泵三台，两用一 备。屋顶设消火栓系统与喷淋系统合用消防水箱，贮存 10min 初期 消防用水量共 18m3 。由于消防水箱最低液位与最不利消火栓的静水 压力不足 0.07MPa，故另设两台消防增压泵，一用一备，为消火栓 系统增压。屋顶水箱间设检验消火栓。因为消火栓栓口压力均不超 过 0.80MPa，故室内消火栓系统采用一个分区，消火栓栓口的出水 压力大于 0.50MPa 时，消火栓采用减压稳压消火栓。室内消火

9、栓管 道成环状布置，消火栓间距不大于 30m，且保证两股充实水柱同时 到达室内任一点。在每层均设有带消防卷盘的消火栓。每个消火栓 处均设有启泵按钮。消火栓系统设水泵接合器两套。 市政管网 供水压力为 0.2MPa，室外消火栓用水量由室外环形管道上设置的室 外消火栓提供。室外消火栓间距不大于 120m，且室外消火栓距建筑 物不超过 40m 。2.自动喷水灭火系统 该建筑火灾危险等级为中 危险级级，喷水强度为 8L/minm2，作用面积为 160m2。一十 层均采用湿式系统，地下室汽车库采用预作用系统。除十层的厨房 采用 93闭式喷头以外，其余部分均采用 68闭式喷头。自动喷水 灭火系统采用一个供

10、水分区。地下室设智能型喷淋泵三台，两用一 备。湿式系统与预作用系统共用一套消防泵，泵后分别接各自系统 的报警阀。每层均设有水流指示器，在喷淋立管的顶端设自动跑气阀。在屋顶水箱间设有喷淋稳压泵两台，一用一备，及一台气压罐， 泵后管道接至地下消防泵房报警阀前的环形管道。自动喷水灭火系 统设水泵接合器两套。3.卷帘保护系统 在建筑首层和二层有一 处设有防火卷帘的共享空间。在防火卷帘两侧，设闭式加密喷头对 卷帘进行防护冷却。加密喷头的喷水时间不低于 3 小时，喷水强度 不小于 0.5L/sm，喷头间距在 2.0m2.5m ，喷头距卷帘的距离为 0.5m。消防泵房内设智能型卷帘保护消防泵三台，两用一备。

11、卷帘 保护系统设水泵接合器两套。4.水喷雾系统 该建筑的空调系统 采用直燃机制冷，直燃机与热水锅炉均设于地下室的制冷机房内。 根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2001 年版） ，制 冷机房应设水喷雾灭火系统。设计目的为防护冷却，设计喷水强度 为 9L/minm2，持续喷水时间为 6 小时。喷头采用水雾喷头，水雾 喷头的布置考虑使水雾直接喷射和覆盖保护对象。在消防泵房设有 水雾泵两台，一用一备，系统设雨淋阀。因为水雾喷头的喷口较标 准喷头小，故阀前应设过滤器，以防水雾喷头被水中的杂质堵塞， 影响灭火效果。 在设计过程中，建设单位认为消防水池偏大。 为解决这一问题，在与消防部门研

12、究后，决定将制冷机房的水喷雾 系统改为二氧化碳灭火系统。5.二氧化碳灭火系统 二氧化碳灭 火系统设计采用全淹没灭火系统对锅炉房进行防护。(1) 防护区具 体情况防护区名称制冷机房折算面积（m）376 防护区面积（m2 ） 100 总容积（m3 ）440 室内高（m）4.4 (2) 二氧化碳灭火系统 主要设计参数设计灭火浓度（）灭火剂喷射时间（s）储存压力（MPa ）设计计算环境温度 47605.1720 (3) 二氧化碳灭火系统管 网设计计算结果 i. 灭火剂储存容器：浓度系数储存压力（MPa）容 器容积（L ）充装比（Kg/L）充装量（Kg/瓶）1.55.17700.6443.6ii. 灭火

13、剂用量：设计浓度（）设计灭火剂用量（Kg）储存用量 （Kg）剩余量（Kg/瓶）储瓶数量（个）475755982314(4) 二氧化 碳灭火系统的工作原理 当保护区内一路火灾探测器发出报警信 号时，报警控制器发出报警信号；当保护区内感烟和感温两路探测 器同时发出报警信号时或手动操作紧急启动按钮时，声光报警器向 保护区内发出声光报警信号，此时保护区内的人员应立即撤离现场， 延时 2030 秒后，自动启动电磁阀，驱动二氧化碳灭火系统，向保 护区内喷放灭火药剂实施灭火，同时，保护区门外的放气指示灯闪 亮，警告人员不要入内。灭火完成后，由专业人员使系统恢复到监 测状态。6.消防泵房及消防水池 地下室的消

14、防泵房每套系统均 设有 DN70 的放水阀门和巡检回流管。消防泵房内设有集水坑。集 水坑内设两台由液位控制的潜污泵，其有效容积按一台潜污泵 5min 流量设计。消防电梯与消防泵房相邻，因为结构专业在基础的处理 方面无法满足消防电梯下集水坑的容积要求，故在消防泵房内另设 有效容积为 2m3 的集水坑，通过连通管与消防电梯基坑相连，集水 坑内设流量为 10L/s 的潜污泵两台，一用一备，由液位自动控制启 停。在消防泵房内设吸水母管，两端接至室外地下消防水池内。消 防泵房内的消防泵均由吸水母管上吸水，吸水管的流速控制在 1.01.2m/s，水泵出水管的流速控制在 1.52.0m/s。 消防水池贮存室

15、内消防用水量 3 小时，卷帘保护系统用水量 3 小时及自动喷 水灭火系统用水量 1 小时，考虑 DN200 进水管连续补水 3 小时，水 池中共贮存消防用水 280m3。 （六） 冷却循环水系统 该建筑的 地上部分均设有中央空调，制冷机房设于地下室，冷却塔设于屋顶。 制冷机房内设三台循环泵，两用一备。在循环泵前设除污器，以截 留水中的杂质，循环泵后进制冷机组的管道上设电子水处理仪，以 达到防垢、除垢、杀菌、灭藻的功能。二.设计锅炉房灭火系统时遇 到的问题 根据高层民用建筑设计防火规范中第 7.6.6 条之规 定，燃油、燃气锅炉房应设置水喷雾灭火系统。本设计在设计之初 选用了水喷雾灭火系统对地下

16、锅炉房进行了保护，水喷雾灭火系统 的设计目的确定为防护冷却。 水喷雾灭火系统设计规范中设计喷 雾强度和持续喷雾时间不应小于表 3.1.2（如下表）的规定：设计喷 雾强度和持续喷雾时间防护目的保护对象设计喷雾强度 （L/minm2）持续喷雾时间（h）灭火固体火灾 151 液体火灾闪点 60120的液体 200.5 闪点高于 120的液体 13 电气火灾油浸式电 力变压器、油开关 200.4 油浸式电力变压器的集油坑 6 电缆 13 防护 冷却甲乙丙类液体生产、储存、装卸设施 64 甲乙丙类液体储罐直径 20m 以下 64 直径 20m 及以上 6 可燃气体生产、输送、装卸、储存 设施和灌瓶间、瓶库 96 因为上表中并没有涉及到燃气锅炉的描 述，而高层民用建筑设计防火规范中又有明确规定必须使用水 喷雾灭火系统，因此只能套用上表中“可燃气体生产、输送、装卸、 储存设施和灌瓶间、瓶库”这一条。这样又会涉及到一个持续