高层建筑生活与消防给水系统设计浅析

高层建筑生活与消防给水系统设计浅析

玉瑜

身份证号码：452626198311205221

摘要：本文主要从生活给水系统设计、消防给水系统设计对参与项目给水系统设计进行分析，并总结一些设计经验。

关键词：生活给水系统、消防给水系统、设计经验

1 项目概况

本项目位于广西南宁市，总建筑面积为304924.14m2 ，主要包括5栋44~50层的超高层住宅楼，最高一栋建筑高度为148.7m、7栋100m以下的高层住宅楼、1栋3层幼儿园、1栋4层生活馆、部分沿街商铺及相应地下室。

2 生活给水系统设计

生活给水系统方案原设计采用竖向分为5个区，其中-1~1层为1区采用市政供水，2~14层为2区，15~28层为3区，29~39层为4区，40~50层为5区。2~5区由位于地下室生活水泵房内的生活加压设备统一集中供水，共设置两套变频加压供水设备，其中2区与4区通过减压阀组减压供水。

后因地方水务内部文件要求，生活供水系统不能设置减压阀组，供水竖向分区由5个调整为8个区，水泵机组由2组调整至7组。最终给水系统竖向分为8区，商铺部分及住宅-1~1层为1区，直接利用市政水压供水；2~8层为2区；9~15层为3区；16~22层为4区；23~29层为5区；30~36层为6区；37~43层为7区；44~50层为8区。2~8区由下地室生活水泵房内的箱式无负压加压设备集中供水。加压供水设备参数如下表：

3 消防给水系统设计

根据消防规范《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）相关规定计算，本项目一次火灾室内消防总用水量为576m3，其中消火栓系统40L/s，火灾延续时间3h，用水量432 m3，自动喷水灭火系统40L/s，火灾延续时间1h，用水量为144 m3。本项目采用临时高压消防给水系统，在地下室设置有效容积为580 m3的消防水池作为室内消防水源，储存100%的室内消防水量，并在最高一栋建筑电梯机房顶设置有效容积为36 m3的高位消防水箱，储存前10分钟的室内消防水量。消防水源采用城市自来水作为用水水源，分别从市政给水管网接两根DN300进水管，供本工程生活及消防用水，给水管在室外布置成环状。

消防加压泵房设于地下一层，配有消火栓系统给水泵、自动喷淋系统给水泵各两台（1用1备），负责本项目的室内消防给水系统的加压。消防供水设备参数如下：

3.1 消火栓给水系统

由于本工程建筑高度超过100m，消火栓给水系统分为2个区，均由位于地下室的消火栓泵供水。-1~24层为低区，低区减压阀位于泵房附近，采用比例式减压阀减压，阀后压为1.33Mpa，25~50层为高区，为保证消火栓出水动压力不超过0.5 Mpa，-1~19层、25~46层需采用减压稳压消火栓。消防系统的阀门设置明显的启闭标示。除试水阀和放空阀外，其余均为常开状态。

本建筑物内各层设消火栓进行保护的场所，其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达。灭火水枪的充实水柱不小于10m。每个消火栓箱内均配置DN65mm消火栓一个、DN65mmL25m麻质衬胶水带一条，DN65mm×19mm直流水枪一支、自救消防卷盘一套、启动消防水泵按钮和指示灯各一只。室内消火栓均采用单栓单出口消火栓，其中-1层~19层（包括19层）25~46（包括46层）消火栓采用减压稳压消火栓。地下室采用650×800×200mm消火栓箱；高层塔楼采用650×800×200mm带消防软管卷盘消火栓箱；商铺和超高层塔楼采用700×1800×200mm带消防软管卷盘消火栓箱。栓口距地（楼）面1.10m。室内消火栓安装：在有美观要求的场所，消防箱应采用暗装或半暗装形式，暗装、半暗装在防火墙上的消火栓，其背面应有厚度不小于120mm的加气混凝土砌块或厚度不小于3mm的双面刷有防火涂料耐火极限不小于3h的钢板封堵，装修时应将消火栓做明显标志，不得封包隐蔽。

原设计根据消水规第7.4.3条第2款的规定：住宅的室内消火栓宜设置在楼梯间及休息平台，但南宁消防队进行消防审查时提出消火栓设置在该位置不明显不易取用，最后根据消防队要求将消火栓移出楼梯间。

3.2 自动喷淋给水系统

本工程自动喷水灭火给水系统分为4个区供水，地下室为1区，湿式报警阀位于泵房内，超高层住宅的低区及中区的湿式报警阀布置在每栋楼下，高区的湿式报警阀布置在各栋的架空绿化层内。地下室为1区，采用比例式减压阀和弹簧膜片式减压阀串联减压，阀后压为为0.67 Mpa；1~16层为低区，采用比例式减压阀和弹簧膜片式减压阀串联减压，阀后压为为0.9 Mpa；17~33层为中区，中区采用比例式减压阀减压，后压为为1.40 Mpa；高区为34~50层。

本项目喷头选型：有吊顶处采用吊顶型喷头，车库除风管下喷头及车位上方梁底增设的喷头为下垂型喷头外，其余均为直立型喷头；超高层住宅除架空层和避难层采用直立型喷头外，其余采用边墙型扩展覆盖喷头或下垂型喷头。直立型和下垂型喷头参数：ZST-15，K=80，边墙型扩展覆盖喷头参数：ZSTB-20，K=115。喷头动作温度除厨房为93°C外，其余均为68°C，最高环境温度为38°C。

    喷淋系统设计时，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第8.3.4条第2款的规定：任一层建筑面积大于1500 m2或总建筑面积大于3000 m2的商店应设置自动喷水灭火系统，本项目商业网点单层面积与总面积均未超过规范要求，且因未能及时了解相关消防地标如《广西壮族自治区建筑消防设计规范第1部分：南宁市民用建筑DB45/T973-2014》第6.2.1条，高层住宅建筑底部的商业网点应设置自动时节水灭火系统，故商业网点未设置自动喷水灭火系统。另外，由于未及时了解地方规范《电动自行车停放充电场所消防安全规范》（DB45/t1553-2017）已实施，故一层架空层非机动车停车区域未设置自动喷水灭火系统。最后根据消防审查意见商业网点和非机动车停车区域补充了自动喷水灭火系统。

3.3 减压稳压消火栓及减压孔板的选用

本工程设计中减压措施为：室内消火栓采用减压稳压消火栓，喷淋系统各配水管采用减压孔板。减压稳压消火栓不需要人工调试，安装方便，但不能随意设置，依据减压稳压消火栓的栓前压力、栓后压力的特性曲线(参见04S202《室内消火栓安装》)，当栓前压力等于0.4MPa时，栓后压力为0.25MPa，且小于0.4MPa时，栓后压力明显下降。为了保证消火栓的水枪充实水柱不小于10m的要求，当栓前压力小于0.4MPa时，不应设置减压稳压消火栓。

3.4 消防水泵接合器

消火栓及自动喷淋给水系统各个分区均需设水泵接合器。消火栓各个分区分别设置3套水泵接合器，自动喷淋各个分区分别设置3套水泵接合器。地上式消防水泵接合器选用 SQS100型。水泵接合器需按各分区设置永久性标志铭牌，标明供水系统、范围和压力。

4 经验总结

（1）应及时了解国家规范的更新：新版《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）的实施，对住宅给排水专业设计影响最大的是超过100m的住宅建筑需在户内增设自喷喷头。本项目为我部门遇到的第一个住宅内设喷头的项目，设计过程中最新的自喷规范、图集尚未完成，对于喷头参数、选型、布置等只能凭经验设计，最终经过与消防部门多次沟通，反复修改才完成设计。

（2）应及时了解地方政策及规范：a未能及时了解当地水务内部文件要求，供水系统不能设置减压阀组，导致生活供水系统进行了重大调整。b未能及时了解相关消防地标如《广西壮族自治区建筑消防设计规范第1部分：南宁市民用建筑DB45/T973-2014》第6.2.1条，高层住宅建筑底部的商业网点应设置自动时节水灭火系统；《电动自行车停放充电场所消防安全规范》（DB45/t1553-2017）第7.4条，电动车停放充电场所应设置自动喷水灭火系统；南宁消防部门要求室内消火栓不放楼梯间内，与新《消规》不一致等等，导致消防系统进行了较大修改。

参考文献：

[1] 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2021）.

[2] 《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）.

[3] 《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）.

[4] 《广西壮族自治区建筑消防设计规范》（DB45/T973-2014）.

[5] 《电动自行车停放充电场所消防安全规范》（DB45/t1553-2017）.