某超高层公寓给水及消防设计探讨

【摘要】本文结合工程实例，介绍了某超高层公寓的给水及消防给水系统的设计，阐述了其供水方式、系统分区、泵房设置等设计思路，为后续同类型项目提供参考。

【关键词】超高层公寓;生活给水系统;消防给水系统

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

22.155

1、工程概况

本工程为于长沙市，包括两栋超高层公寓式办公楼（主楼建筑高度299.9米，53层;辅楼建筑高度285.8米，57层），商业裙房5层，以及6层地下车库。本次设计范围为超高层办公主楼及裙房。

2、生活给水系统

本工程引入两路DN300给水管，进入用地红线后与本工程室外环状给水管（DN300）相连接，形成两路双向供水。相对于本建筑±0.00米处，市政供水压力为0.30MPa。最高日用水量为693.0m3/d，最大小时用水量为72.2m3/h。

为满足各分区最低卫生器具配水点静水压不大于0.45Mpa的要求，本工程采用了分区串联、水箱重力+变频供水的供水方式。在地下室生活水泵房设有1级转输水箱，裙房商业生活水箱，及1级转输泵、裙房商业变频给水设备;14层设有2级转输水箱兼生活水箱及2级转输泵、公寓2区、3区变频给水设备;34层设有3级转输水箱兼生活水箱及3级转输泵、公寓5区、6区变频给水设备;52层设有高位生活水箱及办公8区变频给水设备。生活给水系统分区如下所示：

所有生活水箱均分为两格，保证一格检修时另一格能正常使用。生活水箱内设置水箱自洁消毒器。分户水表集中设置在每层水井内，采用智能式远传水表。压力超过0.20的楼层在水表前设置支管减压阀，阀后压力0.20Mpa。

3、室外消防给水系统

室外消防用水量为40L/s，火灾持续时间3小时。室外采用低压制消防系统，火灾时由城市消防车到现场由室外消火栓取水并加压进行灭火。当消防用水达到最大时，室外消防给水管道的水压仍能满足最不利点室外消火栓栓口处的水压从地面算起不小于0.10Mpa的要求。室外消火栓沿首层外围的室外消防车道设置，用水由两路市政供水管直接供给，室外消防给水管道采用环状布置，管径为DN300，在该环状给水管网上共设有6套室外消火栓，室外消火栓沿建筑周围均匀布置，其间距不超过120m，距道路边不大于2.0m，距建筑物外墙不小于5.0m。建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不少于2个。在地下车库出入口附近设置室外消火栓，其距出入口的距离不小于5m，且不大于40m。

4、室内消火栓给水系统

室内消火栓系统用水量为40L/s，持续时间3小时。本工程建筑高度299.9米，根据《建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求》的要求，本工程除塔楼顶部静压不能满足消防供水要求的部分楼层采用临时高压制消火栓灭火给水系统外，其余楼层外均采用常高压消火栓灭火给水系统。

在地下一层消防水泵房内设有项目消防系统一级转输泵。在二十四层（避难层，标高122.80米）设有消防转输水箱（與中高区水泵接合器共用）及东塔消防二级转输泵，在东塔二十四层（避难层，标高122.80米）设置消防减压水箱。在屋顶消防泵房（标高299.8米）设有高区消火栓系统加压泵、消火栓增压稳压设备。

为避免系统压力过高，室内消火栓系统采取分区供水方式，串联供水，分区方式如下：

各分区消火栓系统（除1区外）平时压力由屋顶消防水池和中间消防减压水箱保证。

1区消火栓系统平时压力由屋顶消火栓增压稳压装置保证，稳压泵由气压罐连接管道上的压力控制器控制。

室内消火栓系统平时压力由屋顶的消防水池和消火系统稳压装置保证。稳压泵由气压罐连接管道上的压力控制器控制：当稳压泵出水口管网压力达到设定值P2时，稳压泵停止;当压力下降至P1时，稳压泵启动;当消火栓泵出水干管上设置的压力开关压力下降至P时，向消防控制中或消防泵房发出启动消防泵的报警信号，并立即启动消火栓加压泵。消火栓主泵启动后，稳压泵自动停止，直至消防泵停止运转，手动恢复增压稳压装置的控制功能。屋顶消防水箱出水管上设置的流量开关及消火栓供水泵上设置压力开关作为报警信号，直接启动消火栓泵。消火栓加压泵也可在消防控制中心和消防泵房内手动控制。

消防转输水泵的启动控制：当东塔屋顶消防水池水位下降到设定的水位时，启动位于东塔二十四层的转输水泵（两用一备）;当东塔二十四层消防转输水箱水位下降到设定的水位时，启动位于地下一层消防泵房内的两台消防转输水泵（两用一备）。

室内消火栓系统的消防水泵及稳压泵的运行状况，在泵房的控制盘上和消防控制中（下转196页）（上接194页）心的屏幕上均设有显示装置。在地下室的消防贮水池、屋顶高位消防水池、中间转输水箱及减压水箱均设置就地液位计及液位传示装置，并将信号接至消防控制室控制屏，同时具有液位显示及最高和最低水位报警。

消防控制柜应设置专用线路连接的手动直接启泵按钮，与消防水泵设置在同一空间时，其防护等级不应低于IP55，设有专用消防水泵控制室时，其防护等级不应低于IP30。消防控制柜应设机械应急启泵功能，并保证在故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防泵，确保在报警后5分钟内正常工作。消防车服务范围外避难层设置消防手抬泵接口，便于应急消防时通过手抬泵串联供水。

5、自动喷淋给水系统

裙房高大空间，喷水强度为15L/min·m2，作用面积为160m2，设计流量45L/s;公寓式办公部位按喷水强度8L/min·m2; 作用面积：160m2;持续时间：1h，设计流量30L/s。系统设计用水量45L/s（按高大空间取值）。本工程除室内塔楼顶部静压不能满足消防供水要求的部分楼层采用临时高压制消火栓灭火给水系统，除上述楼层外均采用常高压消火栓灭火给水系统。

在地下一层消防水泵房内设有项目消防系统一级转输泵。在二十四层（避难层，标高122.80米）设有消防转输水箱（与中高区水泵接合器共用）及东塔消防二级转输泵，在东塔二十四层（避难层，标高122.80米）设置消防减压水箱。在屋顶消防泵房（标高299.8米）设有高区自动喷淋系统加压泵、自动喷淋增压稳压设备。报警阀间分别设置在6层、14层、24层、34层、42层、52层、屋顶层。为避免系统压力过高，东塔室内喷淋系统采取分区供水方式，串联供水，分区方式同室内消火栓给水系统：

除1区外的自动喷淋系统平时压力分别由屋顶消防水池和减压水箱保证。1区的自动喷淋系统平时压力由设置在屋顶消防水泵房内的喷淋增压稳压装置保证，稳压泵由气压罐连接管道上的压力控制器控制： 稳压泵由气压罐连接管道上的压力控制器控制：当稳压泵出水口管网压力达到设定值P2时，稳压泵停止;当压力下降至P1时，稳压泵启动;当消火栓泵出水干管上设置的压力开关压力下降至P时，向消防控制中或消防泵房发出启动消防泵的报警信号，并立即启动消火栓加压泵。喷淋主泵启动后，稳压泵自动停止，直至消防泵停止运转，手动恢复增压稳压装置的控制功能。 屋顶消防水池出水管上设置的流量开关及喷淋供水泵上设置压力开关作为报警信号，直接启动喷淋泵。喷淋加压泵也可在消防控制中心和消防泵房内手动控制。

火灾发生后喷头玻璃球爆碎，湿式自动喷水系统的喷头喷水，水流指示器动作，即相对的报警阀组动作，敲响水力警铃，压力开关报警，一同反映到消防控制中心火警控制器自动或手动启动相对应的自喷加压泵。消防中心能手动或自动启动自喷加压泵，也可在泵房内就地控制，其运行情况亦反映到消防控制中心和泵房控制盘上。各层水流指示器，电触点信号阀和报警阀动作，均应向消防控制中心发出声光信号。

小結：

本工程中，因较多的建筑层数以及多种功能分区（公寓式办公、商业裙房等），给水系统分区比较复杂;1～3层由市政直接供水，4-7层由裙房商业水箱及变频加压设备供水，8～10、25～30、43～49层由逐级转输水箱及重力供水，11～17、28～23、36～42、50～58层由逐级转输水箱及变频加压设备供水。通过采取以上分区形式，降低了整个给水管网的工作压力，避免水压过大导致管线、洁具损坏，减少管网漏损，同时实现节水节能。

除顶部部分楼层外，室内消火栓给水系统及自动喷淋给水系统均采用常高压消防给水系统。53～58层采用屋顶消防水池及高压消防泵组供水，15～43层采用屋顶消防水池及重力供水，1～14层采用屋顶消防水池、减压水箱及重力供水。此种供水方式大大提高了消防给水系统的可靠性，减小了因水泵故障、停电等不利因素的影响;同时整个系统简单、设备较少、管线简化、便于维修管理，为后续超高层消防给水系统相关设计提供参考核思路。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》（GB50015-2014）2018年版

[2]《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）

[3]《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）

[4]《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）

作者简介：

颜荟杰（1988-），男，湖南株洲人，工程师，硕士研究生，工作方向：建筑给水排水。