特大型商业建筑给排水与消防设计要点分析

龙倩雯

（广州市设计院集团有限公司，广东 广州 510620）

1 工程概况

本项目是集交通枢纽、购物、旅游、休闲、娱乐于一体的商业配套综合体。设计将从景观营造、交通整合和购物娱乐3个方面着手，以旁边以建成的地标建筑为主体，城市公园、地下空间为配套，将项目打造成为购物、观光为一体的新型旅游点，作为城市购物观光旅游第一站。总用地面积62261.9m2，总建筑面积115932m2，其中地上总建筑面积20m2，地下总建筑面积115912 m2，计算容积率建筑面积68295m2，容积率1.10，绿地率34.5%，建筑高度为6.8m（平台层广场高度）；建筑层数地上为1层，地下为3层。项目按《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）二星级标准建设，并进行海绵城市设计。

2 给排水系统介绍

2.1 生活给水系统

本项目给水水源由市政供水管网供给，市政水压为0.20MPa。由地块东侧的DN400市政给水管引入一根DN200市政进水管，并设置1组DN200总水表。总水表后的总管进入地下一层后分成三路，分别供地下二层消防水池，地下一层冷却塔补水及地下室所有生活用水、蓄冷水池补水、膨胀水箱补水和雨水回用机房补水。地下车库用水、地下层隔油间冲洗、污水提升间冲洗、垃圾房冲洗和水景机房冲洗等用水由雨水回用供水并设置计量水表。根据规范要求，不得直接设置龙头，均设置取水口，需采用专用工具开启。全部生活用水均采用市政直供，其中地下一层、地下二层不减压，地下三层分散设置支管减压阀。生活用水量计算如表1所示。

表1 生活用水量计算

2.2 热水和饮用水供应

本项目的餐饮热水由商家自行解决，不考虑淋浴热水；茶水间采用电开水器和饮水机。

2.3 绿化景观供水系统

本项目的绿化用水、景观补水由雨水回用供水并设置计量水表；绿化灌溉采用喷灌方式，选用节水型喷头，在采用高效节水灌溉系统的基础上，设置土壤湿度感应器、雨天关闭装置等节水控制措施。

2.4 雨水径流控制与利用

（1）雨水入渗：建筑室外地面设置绿化、透水性铺装、渗透井将地面雨水入渗，绿化带内雨水口高于绿化地面[1]。

（2）根据绿建方案，本项目设置雨水收集回用系统。拟收集广场硬铺地面5000m2雨水至雨水收集池，经处理达标后的雨水回用于室外绿化、水景补水、道路冲洗和地下车库用水。雨水回用系统的储水池设置在室外埋地，为了便于维护管理，雨水回用机房（含清水池、水处理设备和变频加压设备）设置室内地下三层。雨水收集与利用流程如下：雨水经专用雨水管网收集后首先进入沉砂井，经沉砂后流入弃流井，初期雨水弃流排至市政雨水管网，后期雨水流入室外雨水收集储水池，储水池中的雨水经过滤后进入雨水清水池，清水池的雨水经消毒后用变频供水设备加压供给用水点；当旱季或雨水量不足时，由市政自来水补给雨水清水池。雨水收集回用系统用水量计算表详见表2所示，雨水回用工艺流程如图1所示。

表2 雨水收集回用系统用水量计算

图1 雨水回用工艺流程

（3）雨水调蓄。本项目除雨水回用储水池外，其他雨水调蓄措施有下凹式绿地和雨水花园[2]。生物滞留设施的蓄水层深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能来确定，并应设50mm的超高；换土层介质类型及深度应满足出水水质要求，还应符合植物种植及园林绿化养护管理技术要求。为防止换土层介质流失，本项目换土层底部设置透水土工布隔离层，并采用200厚砾石层及管径100mm穿孔排水管；砾石应洗净且粒径不小于穿孔管的开孔孔径，为提高生物滞留设施的调蓄作用，在穿孔管底部增设一定厚度的砾石调蓄层。

2.5 排水系统

2.5.1 污水系统

由于本项目卫生间均设置在地下室，室内粪便污水和生活废水均需通过一体化污水提升装置提升排出后进入化粪池，故采用合流系统。经化粪池处理后接入市政污水排水管网。餐饮厨房的含油污水经隔油器处理后提升至室外废水排水井，再接入市政污水排水管网。污水系统管网设置专用通气立管，在广场远离人行道的隐蔽处伸顶排放；所有卫生间采用同层排水方式。

2.5.2 雨水系统

本项目广场和入口雨棚、小的梯屋面均采用重力流雨水排水系统，部分广场硬铺地面的雨水用专用雨水管网收集后排入雨水收集池，其他雨水按海绵城市设计要求经雨水花园、下凹绿地等海绵措施汇流后排入室外雨水收集系统。车道出入口及下沉广场雨水、露天楼梯和露天风井雨水均由集水井收集，经潜污泵提升排至室外雨水检查井再接入市政雨水排水管网。由于平台层雨水溢流可以直接排入市政路，故不需要设置雨水溢流口。入口雨棚、小的梯屋面的雨水设计重现期取50年，暴雨强度按广州市气象条件折算公式为q=8.51L/S·100m2。

室外场地雨水设计重现期为5年，暴雨强度q=6.08L/S·100m2。车道出入口及下沉广场按50年设计重现期考虑雨水排放量。

3 消防给水系统

3.1 室内外消火栓系统

室外消火栓系统用水量为40L/s，火灾延续时间为2h；采用临时高压给水系统，在地下二层消防水泵房内设置室外消火栓加压泵和稳压设备；从消防水泵房接出两根DN150供水主管，接入室外环状消防给水管网，在室外环状消防给水管网上设置SS100地上式消火栓。

室内消火栓系统用水量为40L/s，火灾延续时间为2h。在地下一层水力最不利处设置试验消火栓并设压力表，且靠近出入口。

3.2 自动喷水灭火系统

按规范除不宜用水灭火的场所和剧场舞台葡萄架外，其他部位均设置普通闭式自动喷水灭火系统，系统用水量为80L/s，火灾延续时间为1h。

3.3 闭式泡沫-水喷淋系统

根据广东省标准《电动汽车充电基础设施建设技术规程》（DBJ/T 15-150—2018），本项目汽车库配置充电设施的防火单元采用泡沫-水喷淋系统，泡沫混合液与水连续供给时间之和不应小于90min，系统用水量为90L/s，火灾延续时间为1.5h。

3.4 标准智能型主动喷水灭火系统

由于本项目剧院不属特等、甲等剧场、座位数也未超过1500，故不采用雨淋系统，根据《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》（CECS 263：2009）第4.2.2条和4.2.3条要求，舞台的葡萄架下部宜采用配置大空间智能型主动喷水灭火系统[3]。标准射水流量5L/s，保护半径6m，灭火装置额定压力0.25MPa，安装高度6~25m，进水口径25mm，设计用水量为80L/s；采用红外线探测火灾，每个红外线探测器控制1~4个灭火装置；智能型主动喷水灭火系统独立设置；需设置现场控制箱，现场控制箱应具备手动遥控功能，遥控功能包括：启动电磁阀、启动水泵、控制箱自检、手/自动状态切换、复位、紧急停止等。标准智能型主动喷水灭火系统由广场地面高处绿化带内的50m3高位消防水箱稳压；在室外设置六组SQD150喷淋水泵接合器，与水泵出水总管连通，为消防车系统供水，并与室外消火栓距离15~40m。

3.5 气体灭火系统

本建筑所有弱电机房、通信机房、监控中心、控制室、高低压配电房、变压器房、开关房等强弱电机房均设置气体灭火系统[4]。由于七氟丙烷的温室效应较大，在2016年10月的蒙特利尔协议中约定，从2024年开始，中国不再增加七氟丙烷灭火剂的生产和使用。故本项目采用IG541气体灭火系统。系统设计按照《气体灭火系统设计规范》（GB 50370—2005）进行，在每个防护区设置泄压口。

4 系统优化探索

项目前期，运行方并未介入，后期确定与旁边地块为同一运营管理方。两个地块总建筑面积未超过五十万方，中间无市政道路，建成后将成为一个整体运营，鉴于初期成本投资及后期管理需求，运营方提了合并消防系统的建议[5]，因此进行可行性分析探讨。

室外消防部分。根据已有资料，已建成地块的室外消防管网是从周边市政环网上引入两条DN250进水管，在红线内连接成环供室外消火栓给水。但与现场工程师沟通确认，平时压力约0.1MPa~0.2MPa，波动较大。现场选取北面的一个室外消火栓现场试压，消火栓未开启时压力约0.2MPa，开启时压力约0.13MPa。本项目最南面的室外消火栓距此处约750m，按照现在图纸上DN150管径计算，水头损失达到0.26MPa，无法达到规范要求。即使扩大管径减少水头损失，但如果管网压力波动，存在验收不通过的风险，故不建议合用。

室内消防部分。本项目为临时高压消防给水系统，已建成项目室内采用重力供水，地下室及屋顶层的消防储水量及消防水泵的流量，均不满足本项目的消防用水需求。如进行改造，已建成消防水池和消防水泵房均需扩建，对结构荷载影响巨大，且无足够空间设置。但是，两个项目室内消火栓系统流量一致，技术上存在合用的可能性。共用室内消火栓系统，可取消本项目室内消火栓主泵及稳压泵组，并减少室内消防水池有效容积，但两个项目均需重新进行消防报建。

屋面消防水箱。目前本项目平台层上设计有50m3消防水箱，由于景观需求及成本考虑，业主方希望可取消该水箱，利用已建成项目的消防系统进行稳压。若两个项目不共用室内消火栓系统，需从147.20m标高上的18m3减压水箱的出水管立管上，引入一根DN150消防稳压管至本项目消火栓环管上，并设置减压阀，止回阀等，即可进行稳压。若共用室内消火栓系统，则不需要设置该管道。但喷淋系统，仍需从已建成项目的湿式报警阀前端管道中，引入一根喷淋稳压管至本项目，再分成两根支管，分别接往喷淋湿式报警阀前的管道和智能主动灭火系统水泵出水管，并设置减压阀，流量开关，止回阀等。

5 结语

目前，商业建筑的给排水及消防设计已日益成熟，如何实现功能与价值利用的需求最大化，是设计师们需要探索的方向。本文希望通过对本项目系统的介绍和优化探索，为后续类似的项目做参考。