太原市某超高层建筑改造给排水设计探讨

魏 利 国

(太原市城市规划设计研究院，山西 太原　030002)



太原市某超高层建筑改造给排水设计探讨

魏 利 国

(太原市城市规划设计研究院，山西 太原030002)

以太原市某超高层建筑改造工程为例，分析了该建筑原给排水系统存在的问题，从消防水池、消火栓系统、喷淋系统、给水系统等方面，阐述了给排水系统的改造措施，使该建筑符合现行相关规范的设计要求。

高层建筑，给水系统，消防水池，热水系统

1　概述

太原市某高层建筑位于迎泽大街，始建于1995年，28层，建筑高度97.9 m，定位为五星级的大酒店，内部功能有客房、办公、餐厅、超市、游泳池、洗浴、地下车库、人防等。后加高3层为31层，建筑高度变为108.7 m，由普通高层公共建筑变为了超高层公共建筑。由于是改造建筑，需按现行的国家规范对给排水进行重新设计，以满足生产、生活、防火等各项功能的需要。

2　原给排水各系统介绍

2.1给水系统

1)分区：0层～14层为低区给水系统，自地下2层内3号泵房低区生活泵供至16层水箱，由水箱向低区供水。15层～27层为高区供水，自地下2层3号泵房高区生活泵供水至28层水箱，由水箱向高区供水。

2)减压阀设置：在3层顶部设减压阀，其他设截止阀调节水压，立管阀门为球阀。

2.2热水系统

分区：28层～16层为高区热水系统，由28层恒压变量泵加压至16层经换热器换热后向高区热水系统供热水，恒压变量泵型号为50DL12-12×3，两用一备；首层～15层为低区热水系统，由16层恒压变量泵加压经同层内热交换器换热向低区热水系统供热水，加压泵型号50DL×2，两用一备。

2.3中水系统

中水系统收集生活废水集中于地下中水设施进行处理，处理中水水质达标后回用冲厕。分区：首层～15层为低区中水系统，由16层10 m3中水箱向低区供水。17层～25层为高区中水系统，由28层10 m3水箱向高区中水系统供水。

2.4排水系统

排水系统中生活污水(便器排水)以重力排入室外化粪池，经化粪池处理后排入市政排水管网；生活废水(洗浴等)经废水管道收集后进入地下2层中水处理设施进行处理。其中污废水立管共用一根通气立管。

2.5消火栓系统

1)分区：首层～10层为低区消火栓系统，由16层25 m3水箱供给10 min储水量及压力；11层～22层为高区消火栓系统，由28层25 m3水箱供给10 min储水量；23层～27层由气压罐保持常高压系统，高区消防稳压泵65DL×2，一用一备。低区消火栓给水泵Q=25 L/s,H=100 m,高区消火栓给水泵Q=25 L/s,H=140 m。

2)消火栓一般为暗装，距地高度为1.1 m，箱体为定型金属箱体，箱内带自救喉咙带为衬胶带L=25 m，水枪φ19 mm，箱内带消防泵启动按钮。

3)减压孔板：水压超过50 m的11层～17层消火栓栓口加减压孔板，孔板开孔口径为22 mm。

2.6自动喷水灭火系统

首层～18层为低区喷水系统，共4个报警阀，19层～27层为高区喷水系统，1个报警阀。高区喷水系统由28层的气压罐加压管道至高区报警阀前以保证喷水管网压力，自动喷水稳压泵WY-25DL×5，一用一备。低区喷水系统由28层25 m3水箱出水管道加压至低区报警阀前。低区喷淋给水Q=25 L/s,H=120 m,高区消火栓给水泵Q=25 L/s，H=160 m。

2.7建筑灭火器设置

根据《建筑灭火器配置规范》规定该建筑危险性为中级危险、火灾种类为A类火灾。灭火器选择磷酸铵盐干粉灭火器。最小配置为5A，保护距离为20 m，每个点配置2具。

3　原设计中存在问题及解决措施

3.1消防水池

原设计中消防水池与生活水池合用，总储水量500 m3，水池位于地下2层下面。首先存在的一个问题就是消防水池储水量不满足现行规范要求。按照《消防给水及消火栓系统技术规范》规定，本项目为一类高层公共建筑且高度超过了100 m，室外消火栓设计流量为40 L/s，室内消火栓设计流量也为40 L/s，按火灾延续时间3 h计算，消防用水量为864 m3，加上喷淋1 h用水量180 m3，总计为1 044 m3。原设计是远远不能满足要求的。由于建筑主体已经施工完毕，室外也无足够空间再新建水池，就采取占用地下2层局部与地下水池联通作为消防水池的办法解决。由于水池不是一次浇筑完成，结构专业采取措施保证水池墙壁的密闭性与抗渗性。

3.2消防水泵

原设计消防水泵不能满足自灌的要求，而采取的是吸水管安装底阀，再用补水箱往吸水管内注水的方式启动消防泵。这种方式现在是不推荐使用的，因为火灾的发生是不定时的，这种方式并不能保证消防水泵随时启动并可靠供水。采取的措施就是加高消防水池，一方面满足了消防水量的要求，另一方面也满足了自灌的要求。还有个解决办法就是采用轴流深井泵，要求轴流深井泵在出流量为150%额定流量时其最低淹没深度应是第一个水泵叶轮底部水位线以上不少于3.2 m。

3.3屋顶消防水箱

原设计中屋顶消防水箱为两个，每个25 m3，共计50 m3，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》5.2.1条本建筑高位水箱的有效容积不应小于50 m3，但原设计有效容积达不到50 m3，并且消防水箱与生活水箱及热水补水水箱共用，是不能满足消防要求的。因此在改造设计中适当加大原设计水箱，采用两座5 m×4 m×2 m的消防水箱联通使用。消防系统及喷淋系统分别设置增压稳压装置，满足火灾初期消防及喷淋系统用水量及水压的要求。

3.4消火栓系统

原设计中消火栓系统分为两个区，1层～10层为低区，11层～28层为高区，由于层高增加调整为1层～15层为低区，16层～31层为高区，低区高区共用一组消防泵，低区消火栓网接通过减压阀减至设计压力供水。消火栓采用减压稳压消火栓。原设计中未见消防水泵接合器，新加三组消防水泵接合器。原设计中设置一个消防取水口，水取自室内游泳池，取消这个消防取水口，改为从消防水池取水。在消防泵出水主管上安装消防压力开关，在高位水箱出水接消防系统的管上安装流量开关。在原设计中消防管线未见成环，在改造设计中改为环状供水。

3.5喷淋系统

原设计中喷淋系统分为两个区，1层～18层为低区，19层～27层为高区，由于层高增加调整为1层～18层为低区，19层～31层为高区，低区高区共用一组消防泵，低区喷淋管从高区喷淋管接出通过减压阀减至设计压力供水。喷淋系统存在一个主要问题就是喷头布置不全，除了不能用水扑灭火灾的区域外，均应布置喷头。另外还有喷淋系统未设消防水泵接合器及喷淋末端试水排水装置，在改造设计中均应增加。

3.6给水系统

给水系统原设计采用的是水泵先供高位水箱，通过高位水箱供各楼层用水。由于水箱与消防水箱共用，水箱比较大新水更新比较慢，存在二次污染的问题。因此在改造设计中采用无负压变频供水系统，分三个区，1层～5层为低区利用市政供水压力，6层～18层为中区，19层～31层为高区。既节省了水箱的投资，又节省了运行费用。

3.7热水系统

热水系统基本按照原设计，保留热水水箱，只是供水由高区给水泵提供。热水供水泵型号变为变频供水泵。这样存在的问题就是冷热水水压不平衡，这就要求用水点使用更加灵敏的温控阀进行水温的调节，使使用热水的舒适性更高。

3.8气体灭火系统

原设计中配电室仅采用灭火器灭火。现改为采用七氟丙烷灭火系统，其灭火方式主要采用了全淹没式的组合灭火系统，保证灭火浓度高于10%，喷射时间设定为7 s。

3.9其他系统

其他系统如排水系统、雨水系统、中水系统、冷却循环水系统等基本按原设计进行。

4　结语

进行系统改造的超高层建筑比较少见，像本项目由普通高层改造为超高层且时间跨度超过20多年的更是罕见。20年间，设计规范不断地完善，更新，修订，对设计人员的要求也越来越高。新的技术、新材料、新工艺、新设备也不断地涌现与应用，要求我们设计人员时刻紧盯最新技术的发展前沿，用新眼光解决老问题。

总体上看，消防上的要求是越来越高，主要立足于建筑发生火灾时自救能力的提高，主要体现在消防水量要求的提升与消防用水的保障能力上；在生活给排水上的进步主要体现在让用水更加的安全、要求所用的水的品质更高、更加节能等等。因此新的设备、新的管材不断地应用在新建筑中。

在改造设计的整个过程中，由于建筑主体已经形成，有些东西已经无法更改，只能依据现有的条件，经过适当可行的技术改造使之能满足现行消防规范的要求，并在技术上紧扣时代的步伐，满足现代大酒店的功能需求。

Inquiry on water-supply design of the super-high-rise building transformation engineering in Taiyuan city

Wei Liguo

(TaiyuanAcademyofCityPlanning&Design,Taiyuan030002,China)

Taking the super-high-rise building transformation engineering in Taiyuan city as an example, the paper analyzes problems existing in its original water-supply-drainage system. Starting from aspects of fire-fighting pool, fire hydrant system, spray system and water-supply system, it describes water-supply-drainage system transformation measures, so as to make the building meet modern design requirements.

high-rise building, water-supply system, fire-fighting pool, hot-water system

1009-6825(2016)21-0131-03

2016-05-15

魏利国(1976- )，男，工程师

TU991

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