新成大厦给水排水及消防系统设计

新成大厦给水排水及消防系统设计新成大厦给水排水及消防系统设计 新成大厦是由韩国新成焕电子技术 天津 有限公司投资 建设的一座综合性大楼 该建筑高度为 45m 地下一层 地上 十层 总建筑面积为 16500m2 其中地下室为战时人防 平时 设备间及汽车库 一 二层为金融 保险 证券 商务中心等 三 四层为开敞式办公 五层为健身房 洗浴桑拿用房 六 八层为客房 九层为 ktv 包间 十层为厨房及餐厅 十层顶为 设备层 本文介绍了新成大厦的给水排水设计 并就设计中遇到的 有关问题进行了探讨 一一 设计内容介绍设计内容介绍 本工程设计共包括生活给水 生活热水 排水 中水 消 防给水 冷却循环水等系统 一 生活给水系统 建筑附近市政给水压力为 0 2mpa 由市政给水管线接入两 条 dn200 引入管 经水表计量后接至庭院 dn200 环形管道 由 庭院环形管引两根 dn200 水管接至室外地下消防水池 引 dn100 管道接至地下室不锈钢生活水箱 地下室设有三台生活 泵 两用一备 从节能角度考虑 把生活给水系统竖向分为两个分区 第 一分区为地下层 二层 利用市政水压直接供水 第二分区为 三层 十层 由地下生活泵房的变流稳压生活泵从生活水箱抽 水加压供给 各区最低卫生器具配水点的静水压力均不大于 0 35mpa 二 生活热水系统 建筑热水用水点为综合楼的客房 洗浴及各个卫生间 热 水的最高日用水量为 24m3 d 在地下室的锅炉房内设燃气锅炉 一台供应热水 在屋顶设备间设热水贮罐一个 贮存 4 5 m3 热 水 采用机械全循环 为同程式热水供应系统 在热水贮罐上 设温控阀 在不用水的情况下 贮罐内水温降低到设定值时 即启动循环泵对系统进行循环 以保证热水供应温度始终满足 设定值 三 排水系统 因本建筑涉及到中水系统 故排水系统采用污废水分流制 其生活污水与废水各采用一套管道系统收集排出建筑 地下室 地面渗漏水 制冷机冷凝水 泵房排水 坡道雨水 消防排水 等清洁废水分别由集水坑汇集后由潜污泵提升排出 水泵由液 位控制启停 污水排至庭院污水管网后 经化粪池处理后再排 入市政管网 废水排至庭院废水管网后 收集进入调节池作为 中水原水 调节池设有溢流管 当中水原水量大于用水量时 多余部分可直接排至污水管网 这样既可保证中水水量始终满 足使用要求 又不会因为中水原水量大于用水量而产生污水外 溢的情况 屋面雨水采用内排水系统 排至室外雨水管道 室外采用 雨污分流制 雨水经管道收集后排入市政雨水管网 四 中水系统 建筑的中水用水点主要考虑为冲厕用水 中水水源考虑采 用洗浴排水 盥洗排水等 因为设计周期较短 又没有实测资 料 故采用 建筑中水设计规范 gb50336 2002 中表 3 1 4 如 下表 中的参数进行设计 根据表中的数据 计算出本建筑的中水用水量为 35m3 d 中水原水排水量约为 100 m3 d 原水量远大于用水量 故不用 考虑调节池的补水 雨水是很好的原水水源 但其具有较强的 季节性 将雨水作为中水水源在收集储存等方面有一定的难度 并且设计中还需考虑雨水的冲击负荷问题 解决好雨水的分流 和溢流问题 况且室内生活废水量已足够使用 故不考虑雨水 的收集 调节池的容积按中水日用水量的 110 计算 取 40m3 中水贮存水箱的调节容积按中水日用水量的 30 计算 取 11m3 本设计采用成品膜生物反应器对中水原水进行处理 从安 全角度考虑 选用 50m3 d 的反应器一台 调节池的设计如图所示 调节池设于室外地下 在调节池的进水管处设毛发聚集井 对废水中的杂物进行初步的过滤 在沉淀槽中废水得到进一步 净化 毛发聚集井及沉淀槽需要每隔一段时间进行一次清理 以防影响处理水量 因为总图布置原因 无法就近设置中水机 房 所以机房设在了屋顶设备层 由设于地下室的中水泵提升 原水至屋顶反应器进行处理 中水泵的控制设在中水机房内 由膜生物反应器的控制器统一控制 在设备层设有中水贮存水 箱一座 水箱设有冷水补水管 设备检修时不影响正常用水要 求 在中水箱出水管上设有紫外线消毒杀菌器 对中水进行消 毒 五 消防给水系统 1 消火栓给水系统 该建筑为一类建筑的综合楼 根据 高层民用建筑设计防 火规范 表 7 2 2 之规定 室内 外消火栓用水量均为 30l s 但是根据表下注 建筑高度不超过 50m 室内消火栓用水量超 过 30l s 且设有自动喷水灭火系统的建筑物 其室内 外消防 用水量可按本表减少 5 l s 所以本设计选用室内 外消火栓用 水量均为 25l s 火灾延续时间 3 小时 在地下消防泵房内设有智能型消火栓加压泵三台 两用一 备 屋顶设消火栓系统与喷淋系统合用消防水箱 贮存 10min 初期消防用水量共 18m3 由于消防水箱最低液位与最不利消火 栓的静水压力不足 0 07mpa 故另设两台消防增压泵 一用一 备 为消火栓系统增压 屋顶水箱间设检验消火栓 因为消火 栓栓口压力均不超过 0 80mpa 故室内消火栓系统采用一个分 区 消火栓栓口的出水压力大于 0 50mpa 时 消火栓采用减压 稳压消火栓 室内消火栓管道成环状布置 消火栓间距不大于 30m 且保证两股充实水柱同时到达室内任一点 在每层均设 有带消防卷盘的消火栓 每个消火栓处均设有启泵按钮 消火 栓系统设水泵接合器两套 市政管网供水压力为 0 2mpa 室外消火栓用水量由室外环 形管道上设置的室外消火栓提供 室外消火栓间距不大于 120m 且室外消火栓距建筑物不超过 40m 2 自动喷水灭火系统 该建筑火灾危险等级为中危险级 级 喷水强度为 8l min m2 作用面积为 160m2 一 十层均采用湿式系统 地 下室汽车库采用预作用系统 除十层的厨房采用 93 闭式喷头 以外 其余部分均采用 68 闭式喷头 自动喷水灭火系统采用 一个供水分区 地下室设智能型喷淋泵三台 两用一备 湿式 系统与预作用系统共用一套消防泵 泵后分别接各自系统的报 警阀 每层均设有水流指示器 在喷淋立管的顶端设自动跑气 阀 在屋顶水箱间设有喷淋稳压泵两台 一用一备 及一台气 压罐 泵后管道接至地下消防泵房报警阀前的环形管道 自动 喷水灭火系统设水泵接合器两套 3 卷帘保护系统 在建筑首层和二层有一处设有防火卷帘的共享空间 在防 火卷帘两侧 设闭式加密喷头对卷帘进行防护冷却 加密喷头 的喷水时间不低于 3 小时 喷水强度不小于 0 5l s m 喷头间 距在 2 0m 2 5m 喷头距卷帘的距离为 0 5m 消防泵房内设智 能型卷帘保护消防泵三台 两用一备 卷帘保护系统设水泵接 合器两套 4 水喷雾系统 该建筑的空调系统采用直燃机制冷 直燃机与热水锅炉均 设于地下室的制冷机房内 根据 高层民用建筑设计防火规范 gb50045 95 2001 年版 制冷机房应设水喷雾灭火系统 设 计目的为防护冷却 设计喷水强度为 9l min m2 持续喷水时间 为 6 小时 喷头采用水雾喷头 水雾喷头的布置考虑使水雾直 接喷射和覆盖保护对象 在消防泵房设有水雾泵两台 一用一 备 系统设雨淋阀 因为水雾喷头的喷口较标准喷头小 故阀 前应设过滤器 以防水雾喷头被水中的杂质堵塞 影响灭火效 果 在设计过程中 建设单位认为消防水池偏大 为解决这一 问题 在与消防部门研究后 决定将制冷机房的水喷雾系统改 为二氧化碳灭火系统 5 二氧化碳灭火系统 二氧化碳灭火系统设计采用全淹没灭火系统对锅炉房进行 防护 1 防护区具体情况 2 二氧化碳灭火系统主要设计参数 3 二氧化碳灭火系统管网设计计算结果 i 灭火剂储存容器 ii 灭火剂用量 4 二氧化碳灭火系统的工作原理 当保护区内一路火灾探测器发出报警信号时 报警控制器 发出报警信号 当保护区内感烟和感温两路探测器同时发出报 警信号时或手动操作紧急启动按钮时 声光报警器向保护区内 发出声光报警信号 此时保护区内的人员应立即撤离现场 延 时 20 30 秒后 自动启动电磁阀 驱动二氧化碳灭火系统 向 保护区内喷放灭火药剂实施灭火 同时 保护区门外的放气指 示灯闪亮 警告人员不要入内 灭火完成后 由专业人员使系 统恢复到监测状态 6 消防泵房及消防水池 地下室的消防泵房每套系统均设有 dn70 的放水阀门和巡 检回流管 消防泵房内设有集水坑 集水坑内设两台由液位控 制的潜污泵 其有效容积按一台潜污泵 5min 流量设计 消防电 梯与消防泵房相邻 因为结构专业在基础的处理方面无法满足 消防电梯下集水坑的容积要求 故在消防泵房内另设有效容积 为 2m3 的集水坑 通过连通管与消防电梯基坑相连 集水坑内 设流量为 10l s 的潜污泵两台 一用一备 由液位自动控制启 停 在消防泵房内设吸水母管 两端接至室外地下消防水池内 消防泵房内的消防泵均由吸水母管上吸水 吸水管的流速控制 在 1 0 1 2m s 水泵出水管的流速控制在 1 5 2 0m s 消防水池贮存室内消防用水量 3 小时 卷帘保护系统用水 量 3 小时及自动喷水灭火系统用水量 1 小时 考虑 dn200 进水 管连续补水 3 小时 水池中共贮存消防用水 280m3 六 冷却循环水系统 该建筑的地上部分均设有中央空调 制冷机房设于地下室 冷却塔设于屋顶 制冷机房内设三台循环泵 两用一备 在循 环泵前设除污器 以截留水中的杂质 循环泵后进制冷机组的 管道上设电子水处理仪 以达到防垢 除垢 杀菌 灭藻的功 能 二二 设计锅炉房灭火系统时遇到的问题设计锅炉房灭火系统时遇到的问题 根据 高层民用建筑设计防火规范 中第 7 6 6 条之规定 燃油 燃气锅炉房应设置水喷雾灭火系统 本设计在设计之初 选用了水喷雾灭火系统对地下锅炉房进行了保护 水喷雾灭火 系统的设计目的确定为防护冷却 水喷雾灭火系统设计规范 中设计喷雾强度和持续喷雾时间不应小于表 3 1 2 如下表 的 规定 因为上表中并没有涉及到燃气锅炉的描述 而 高层民用 建筑设计防火规范 中又有明确规定必须使用水喷雾灭火系统 因此只能套用上表中 可燃气体生产 输送 装卸 储存设施和 灌瓶间 瓶库 这一条 这样又会涉及到一个持续喷雾时间的问 题 表中持续喷雾时间为 6 小时 很显然这个时间对于建筑物 内的燃油 燃气锅炉房来说是不合理的 毕竟建筑物主体的最 大耐火极限才只有 3 小时 笔者个人认为可以参考自动喷水灭 火系统的灭火时间 1 小时设计 因为水喷雾灭火的一个主要原 理是利用细小的水滴对空气进行稀释 降低空气中的氧气含量 从而达到灭火