某超高层建筑给排水及消防设计总结

李华苹

（迈进工程设计咨询（上海）有限公司，上海 200235）

以杭州某超高层项目为例，工程概况：本项目建设用地面积62191m2，其中包含一栋办公楼，地上58层，建筑高度249.97m （塔冠高285m），建筑面积132956m2；以及大型商业体，地上5层，建筑高度28.40m，建筑面积为14万m2；地下三层，为商业、设备用房和汽车库，地下建筑面积210928m2。

本文主要从生活给水系统、排水系统及消防给水系统三大类进行阐述。

1 生活给水系统

根据项目实际情况选择经济合理的供水方式，充分利用城市给水管网压力。本办公楼建筑高度超过100m，若采用并联供水方式，其输水管道承压过大，存在安全隐患，所以宜采用垂直串联供水方式。

1.1 给水系统的供水方式及分区：

办公楼地下室及一层充分采用市政给水直供；2层及以上采用重力供水，56层及以上供水压力不足部位，单独设置变频供水设备。在地下三层设办公生活泵房，内设不锈钢生活水箱和生活转输泵；在15层避难层设中间转输水箱兼低区高位供水箱，在37层避难层设中间转输水箱兼低区高位供水箱；在屋顶设屋顶生活水箱。共分三大分区，2～11层为低区，12～33层为中区，34～58层为高区。控制给水系统各分区的静水压力不大于0.45MPa，保证用水点处静水压力不超过0.20MPa，超压楼层设置减压阀。

1.2 生活水箱容积计算

地下生活水箱有效容积按不小于最高日用水量的20%确定，避难层转输水箱容积应按水箱供水部分和转输部分水量之和确定，供水水量的调节容积按不小于供水服务区域楼层最大时用水量的50%，转输水量的调节容积应按提升水泵3～5min的流量确定。

1.3 消毒措施

为防止二次污染，水泵吸水管上设置紫外线消毒设施，或设置水箱自洁消毒器。

此种供水方式的优点是供水压力稳定，系统的承压不会过高，节能节电，节省工程造价。此外还应选用密闭性能好的阀门、设备，使用耐腐蚀、耐久性能好的管材、管件。

2 排水系统

2.1 污废水系统

卫生间排水采用污、废合流制，室外采用雨、污分流制。卫生间生活污水立管设置专用的通气立管与大气相通，专用通气立管每层与排水立管连接，排除排水管道中的有害气体，保护卫生器具的水封。根据本次疫情，建议地漏存水弯采取防干涸措施。

2.2 消能措施

由于超高层建筑高度较高，为了避免由于水流的冲击对管系造成破坏，应考虑排水立管的消能措施，在排水立管上设置“乙”字弯，自顶层起每隔6层设置一套。屋面雨水立管接入的第一个检查井应选用消能井。

3 消防给水系统

1）消防水源：根据业主及当地相关部门提供的市政资料，满足两路消防供水的要求，在地块北侧和东侧分别接入一路DN200的市政给水管，在地块内形成室外消防环网，满足室外消防给水设计流量和水压要求。

2）消防水池有效容积按室内消防设计流量最大者确定。室外消火栓用水量40L/S，火灾延续时间3小时；室内消火栓用水量40L/S，火灾延续时间3小时。

自动喷水灭火系统用水量：办公大堂（8＜h≤12m）45L/S，其余部位中危险Ⅰ级，30L/S，火灾延续时间1小时；商业/车库按中危险ⅠⅠ级，40L/S，火灾延续时间1小时；超市仓储区按仓库危险Ⅱ级，52L/S（单多排货架，最大储物高度3.0～3.5m），火灾延续时间1.5小时。

故消防水池有效容积V=（40*3+52*1.5）*3.6=713立方米。

4 室内消防给水系统及分区

超高层建筑室内消防给水系统通常采用临时高压消防给水系统和常高压消防给水系统。考虑到结构荷载限制及业主要求，本工程采用临时高压消防给水系统。

在地下一层设置消防水池和办公消防水泵房，内设办公低区室内消火栓加压泵两台（一用一备）、低区自动喷淋加压泵两台（一用一备）及高区消防转输泵三台（两用一备）；在第26层避难层设消防转输泵房，内设消防转输水箱（有效容积100立方米）兼作低区高位消防水箱，设高区消火栓泵两台（一用一备）、高区喷淋泵两台（一用一备）、低区消火栓和自动喷淋增压稳压装置各一套。屋顶最高处设置屋顶高位消防水箱，有效容积109立方米（含屋顶停机坪消防用水量6立方米）；屋顶消防水泵房内设供高区消防系统使用的消火栓和喷淋增压稳压装置各一套。

1）消火栓系统共分两大分区：地下室至地上25层为低区，由地下低区消火栓泵加压供水；26层至屋顶为高区，由第26层高区消防泵加压供水。在高低区两路消防引入管上设减压阀组，阀后压力满足第36层最不利消火栓用水压力需求；在第37层两路消防引入管上设减压阀组，满足第47层最不利消火栓用水压力需求。消火栓栓口动压大于0.50MPa的设减压稳压消火栓，保证栓口动压不小于0.35MPa。

2）自动喷淋系统共分两大分区：地下室至地上25层为低区，由地下低区喷淋泵加压供水；26层至屋顶为高区，由第26层高区喷淋泵加压供水。在每个避难层分别设置湿式报警阀间，报警阀处的工作压力不大于1.60MPa，喷淋配水管道的工作压力不大于1.20MPa，超压部分在报警阀前设减压阀组。每个报警阀的服务喷头数不大于800只。

从消防车供水压力的因素考虑，笔者个人建议，宜在第15层和第37层分别设置消防转输水箱及手抬泵接力供水的吸水和加压接口。但是受建筑避难区所需面积限制，必须压缩避难层设备房面积以满足规范避难区面积要求，另业主考虑造价问题，经咨询当地审图公司和消防部门，可只在第26层设置消防转输水箱和手台泵接力供水的吸水和加压接口，满足当地消防给水要求。

5 水泵接合器

消防水泵接合器可在消防水池贮水用尽或建筑消防泵组出故障时，向各室内水灭火系统提供消防用水。消防队员还可以利用室内消防管网输送消防用水，节省扑救时间。

在办公楼附近室外地面设置3组DN150消火栓水泵接合器供低区消火栓系统使用，设置3组喷淋水泵接合器供低区喷淋系统使用；设置5组消防水泵接合器供高区消火栓和喷淋系统使用，在第26层消防转输泵房内设置移动泵接力供水的吸水和加压接口。

6 其他重点区域消防措施

6.1 气体灭火系统：

地下室变配电房集中布置，采用有管网七氟丙烷灭火系统；避难层变配电房采用柜式七氟丙烷灭火装置。

6.2 泡沫灭火系统：

屋顶停机坪消防采用H2泡沫消防灭火系统，在直升机坪台疏散口附近设置消防栓柜两个，消防栓柜内放置25m长水龙带两条，PQ4泡沫/水两用消防枪2个。

6.3 强弱电间自动灭火设施

根据杭州当地要求，超高层建筑核心筒内的强、弱电间内应设置自动灭火系统，本项目设计局部预作用自动喷水系统，即在强、弱电间墙外的喷淋引入管上设置电磁阀，电磁阀常闭，着火时由火灾报警信号（烟感、温感）联动开启。

7 结语

超高层建筑的建筑高度较高，体量较大，应尽最大努力预防建筑火灾发生，将火灾危害减至最低，保护人身和财产安全。更应合理设计建筑给排水及消防系统，保障施工质量，规范验收和维护管理。