高层商住楼消防及给排水系统设计分析
关键词：高层商住楼，消防，给排水，设计
1工程概况
某大楼是一幢17层的高层商住楼，大厦两栋完全对称。地下室是设备房，2～17层为住宅。建筑总高度为60.20m，建筑面积大约976.6m2，地下一层为设备用房，主要放置货物、消防水池、生活水池及水泵等其它设备，层高为5.5m；地上一层为商场，层高4.4m；2～17层为AB两户型标准住宅，层高3m，B户型比A户型多一个卫生间每户有两个卫生间，其卫生器具齐全，有:坐式马桶、淋浴器，洗脸盆等。A楼共64户，每户以4人计，共256人，B楼与A楼完全对称，所以总人数512人。
2给水系统选择
因城市管网常年可资用水头远不能满足高层用水的要求，故考虑二次加压，根据原始资料，本建筑屋顶水箱底标高57.500m，若直接采用水泵和水箱供水系统，下面几层供水压力将超过0.5MPa，容易造成用水器具及其接口损坏，且未能有效利用市政管网水压，浪费资源，同时屋顶水箱容积过大，增加建筑负荷和投资费用。室外给水管网常年可资用水头为0.18MPa，可考虑向较低几层供水。由于生活水箱容积较小，为了避免因水的循环周期较长影响水质，可采用生活水箱与消防水箱分开。采用水箱的给水方式时底层水压较大，容易对用水器具造成损坏，故高区用水箱供水，中区用变频泵组供水。故给水系统分区见表2.1。
方案一 方案二
一区 -1～4层供水方式为外网直供水 1层由市政给水管网直接供水
二区 5～10层由变频泵组供水 2～10层由变频泵组供水
三区 11～17层由高位水箱供水 11～17层由高位水箱供水
优点 充分利用外网水压，减小了贮水池和高位水箱的容积 住宅生活给水与商铺生活给水分开，给水管线简单，便于立管的敷设
缺点 增加了给水立管数量，管线布置复杂，增加施工难度 没有充分利用外网水压，增加加压供水设备的容积
结论 采用方案1
因此，生活给水系统分为三个区：一楼商场到四层为一区，采用市政给水管网直接供水；五层至十层为二区，采用变频机组加压供水；十一层至十七层为三区，利用屋顶高位水箱供水。
2.1水源及水压：
由市政管网引入一条DN100的进水管，在小区内形成环网。
2.2生活用水量计算
根据建筑的性质，该建筑2～21层为住宅，生活给水定额为250L/s，用水人数480人时变化系数为2.5；一层商场用水定额为6L/(m2.d)，面积为900m2，时变化系数为1.5；车库用水定额为3L/(m2.次)，面积为178m2，时变化系数为1.0。
2.3生活水箱容积
生活=
式中:——水箱负荷楼层段最高日用水量；
——水箱负荷楼层段平均时用水量。
取有效高度1.2m，水箱面积为A=10m2，水箱保护高度0.3m，则水箱规格为×B×H=4m×2.5m×1.5m，安装于A栋楼梯间顶。由于安装高度已经确定H=57.50+0.60=58.10m。
2.4给水管道及设备安装
（1）给水管道采用PP-R管，供水箱管采用钢管。（2）各层给水管道暗装敷设，有用水器具接入的支管明装，支管以2%的坡度坡向池水装置。（3）室内给水管与排水管平行、交叉时，其距离分别不小于0.5m和0.15m，交叉处给水管道在排水管道上。（4）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用：d+50mm～d+100mm，管道穿过楼板时应预埋金属套管。（5）在立管和横管上设闸阀：当d≤50mm时设截止阀，当d≥50mm时设闸阀。水泵基础应高于地面不少于0.1m，水泵采用自动启动。
3排水系统
3.1设计要点
(1)本工程采用生活污水和生活废水合流制。其中住宅3～17层设专用通气管排水方式，2层污水排入通气立管后汇入横干管排出室外。一层商场单独排出至检查井。污水排出室外经过化粪池处理后排入市政污水管网。(2)每个卫生间均应设置至少一个DN50mm的地漏，地漏的顶面应低于地面5～10mm，水封深度应介于50～100mm之间。排水立管应隔层设检查口，中心距地面1.0m，水平管段末端应设清扫口。室内管材为UPVC管，排出管为铸铁管。通气管设专用通气管和伸顶通气管两种。(3)通气管管径的确定。通气立管长度在50m以上，其管径与污水立管管径相同。伸顶通气管与污水立管管径相同。
3.2排水管道的安装要求
（1）室内采用UPVC管排水，室外采用铸铁管排水。（2）排水立管在垂直方向转弯处设两个45°弯头连接。（3）排水管穿楼板时应预留孔洞，安装时应设金属防水套管。（4）立管沿墙敷设时，其轴线与墙的距离需满足施工要求。（5）排水立管上设检查口，隔层设一个，离地面1m处，底层和顶层需设一个。此外接入卫生器具三个及以上的横支管起端需设清扫口，以便清扫。(6)市政排水系统采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。本建筑主要为办公用房,公共卫生间集中布置,由于卫生器具接近一致,因此排水管线的平面布置根据建筑布局和卫生器具的分布来确定。(7)主排水主管设置于管井或靠墙角设置,排水立管上每隔两层设置柔性接口。粪便污水经化粪池预处理后与生活污水一起排入市政污水管网。(8)泵房和消防电梯井旁设置集水坑,用潜水泵不定期排入检查井。排水立管检查口中心离地坪距离为1m,排水横支管与立管的连接采用90°斜三通或斜四通连接。排水立管与排水管端部连接采用两个45°弯头或弯头半径不小于4倍管径的90°弯头连接。
4消防系统
4.1消火栓系统
(1)根据规范，该建筑为一类民用建筑。室内外消防流量为30L/s、30L/s。充实水柱取12m，水枪喷嘴流量为5.2L/s，消防立管管径DN100mm，最底层消火栓所承受静压力不大于0.80MPa。在17层和负1层分别成环。(2)消火栓布置在明显，经常有人出入而且使用方便的地方。其间距不大于30m，A楼每层设3根立管，B楼比A楼多在水间多设一根立管供高位水箱。在17层顶设试验消火栓一个。室内消火栓箱均设有远距离启动消防泵的按钮。消火栓均采用稳压、减压消火栓。
(3)要符合《高规》第7.4.6.3条规定:“消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。”并且还要保证建筑室内同层的任何部位，应有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。(4)室外消火栓设有两个水泵结合器，以便消防车向室内消防管网供水。(5)室内消火栓系统竖向不分区，当消火栓栓口的出水压力大于0.5MPa时采用减压稳压消火栓；在最高处设1座18m3消防水箱。
4.2自动喷淋系统
该建筑采用湿式自动喷淋灭火系统，报警阀设于1层，且各层均设水流指示器和信号阀，其信号均送入消防控制中心进行处理。该建筑一层商场，地下室和需设自动喷淋系统，二层至十七楼仅在消防前室及走道设置喷头。喷头动作温度57℃。车库采用直立式喷头，其余均采用吊顶喷头。喷头布置满足距墙柱距离不小于1.80m，喷头之间距离不大于3.60m。各层均设末端试压装置。平时管网压力由屋顶消防水箱维持，全部喷头均采用72℃直立型易熔合金闭合工喷头。当火灾发生时，喷头喷水，喷头所在区的水流指示器动作，向消防控制中心发信号，同时在水力压差作用下，打开报警阀，敲响水力警铃，压力开关动作，同时打开泡沫液储罐进水管上的电磁阀，水流经泡沫液储罐，挤压储存泡沫的胶囊，通过大比例混合器按6%形成泡沫混合液，供喷头灭火，系统喷泡沫的时间不小于10min。
参考文献：
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[3]马致远，张磊.浅谈高层建筑消防电气设计中的几个问题[J].山西建筑，2007，33(24):194-19