【精品论文】新成大厦给水排水及消防系统设计

1、环境工程论文新成大厦给水排水及消防系统设计摘要：简要介绍了天津市华苑产业园区新成大厦给水排水工程的设计，并就设计 过程中遇到的问题进行了探讨。关键词：高层建筑屮水系统水喷雾系统二氧化碳灭火系统新成人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。木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

2、了探 讨。一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。（-）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dm100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，由地卜-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035mpa

3、。（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h用水量 为24m3/do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，为同程序热水供应系统。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。地卜室地面渗漏水、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

4、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，乂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，故采用建筑屮水设计规范6b50336-2002中表3.1.4 （如下表）中的参数进

5、行设计。各类建筑物分项给水百分率（）项目住宅宾馆、饭丿占办公楼、教学 楼公共浴室餐饮业、营业餐厅冲厕21.3 211()1460 66256.7 5厨房201912.5 1493.3 95沐浴29.3 3250 4098 95盥洗6.76.012.5 1440 34洗衣22.7 2215-18总计100100100100100注：沐浴包括盆浴和淋浴根据表中的数据，计算出本建筑的中水用水量为35m3/do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 一主的难度，并且设计屮述需考

6、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 按屮水h用水量的110%计算，取40m3o屮水贮存水箱的调节容积按中水日用水量的30%计算,取11013。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，对废水屮的杂物 进行初步的过滤，在沉淀槽屮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

7、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 彩响正常用水要求。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 z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5l/so ”所以本设计选用室内、外消火栓用 水量均为25l/s,火灾延续

8、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lomin初期消防用水量共18m3o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().8()mpa,故室内消火栓系统采用一个分区，消火栓栓口的岀水压 力大于0.50mp&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, a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。

9、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 o2 自动喷水灭火系统该建筑火灾危险等级为中危险级ii级，喷水强度为8l/min - m2,作用面积 为16(加2。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°c闭式喷头以外，其余部分均采用68°c闭式喷头。口动喷水灭火系 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 用系统共享一套消防泵，泵后分别接各自系统的报警阀。每层均设有水流指示器

10、, 在喷淋立管的顶端设口动跑气阀。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。口动喷水 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/sm,喷头间距在20m25m,喷头距卷帘的距离为05m。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gb

11、50045-95（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 朵质堵塞，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）防护区具体情况防护区名称制冷机房折

12、算面积（m）376防护区血积（m2）100总容积（m3）440室内高（m）4.4（2）二氧化碳灭火系统主要设计参数设计灭火浓度（）灭火剂喷射时间（s）储存压力（mpa）设计计算环境温 度47w605.172() °c（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:浓度系数储存压力（mpa）容器容积（l）充装比（kg/l）充装量（kg/ 瓶）1.55.17700.6443.6ii.灭火剂用量:设计浓度（）设计灭火剂用量 （kg）储存用量 g剩余量（kg/ 瓶）储瓶数量（个）475755982314（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

13、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2030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侮套系统均设有dn70的放水阀门和巡检冋流管。消防泵 房内设有集水坑。集水坑内设两台曲液位控制的潜污泵，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

14、足消防电梯下集水坑的容积耍求，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1.0l2m/s,水泵出水管的流速控制在1.52.0m/so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小时及口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280m3o(%1) 冷却循环水系统该建筑的地上部分均设有中央空调，制冷机房设丁地下室，冷却塔 设于屋

15、 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,循环泵后进制冷机纽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.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z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:设计喷雾强度和持续喷雾时间防护目的保护对象设计喷雾强度(l7min m2)持续喷雾时 间(h)灭火固体火灾151液体火灾

16、闪点60120°c的液体2()0.5闪点高于120°c的液体13电气火灾汕浸式电力变压器、汕开关200.4油浸式电力变压器的集油坑6电缆13防护 冷却甲乙丙类液体生产、储存、装卸设施64甲乙丙类液体储 罐直径20m以下64直径20m及以上6可燃气体生产、输送、装卸、储存设施和灌瓶间、瓶 库96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，很显然这个时间对丁建筑物内的燃油、 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