樊凌云

（上海城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院有限公司，上海201103）

1 工程概況

本工程位于上海市青浦區(qū)，新府路以東，華隆路以北?？傆玫孛娣e322 075.4 m2，總建筑面積約130 120 m2，其中地上建筑面積114 120 m2，地下建筑面積16 000m2。主要包括1 棟綜合樓，1 棟配送中心，1 棟宿舍樓，2 座果蔬大棚，6 座交易大廳。本工程的特點(diǎn)是地塊面積大，建筑類型多樣?？傮w平面示意圖如圖1 所示。

圖1 總體平面示意圖

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程設(shè)有生活給水系統(tǒng)、生活排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

2.1 生活給水系統(tǒng)

2.1.1 地塊總用水量

根據(jù)GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1]地塊總用水量計(jì)算，見(jiàn)表1。

表1 地塊總用水量計(jì)算表

由表1 可以看出，該地塊最高日用水量為1 303.9 m3。最大時(shí)用水量為307.33 m3。

2.1.2 計(jì)算需要泵房加壓的水量及壓力

市政供水壓力0.16 MPa，因此，本工程二層及二層以下生活用水由市政管網(wǎng)直接供給，二層以上生活用水由變頻泵供給。由于地塊面積較大，為避免遠(yuǎn)距離輸送水，設(shè)置兩處水泵房，一處設(shè)于A 建筑地下車庫(kù)中，供A 建筑3～4 層及B 建筑3～6 層用水；另一處設(shè)于M 建筑地下車庫(kù)中，供M 建筑1～5 層用水。其余均由市政管網(wǎng)直接供水。另外，交易大廳地坪沖洗水由雨水處理后的中水沖洗，雨水不足時(shí)由河道水補(bǔ)充。

2.1.3 選泵

A 建筑中的泵房，供A 建筑3～4 層及B 建筑3～6 層用水，經(jīng)計(jì)算，供水范圍內(nèi)設(shè)計(jì)秒流量為5.55 L/s；最高樓層為B建筑第6 層，樓面標(biāo)高18.8 m，泵房所在地面標(biāo)高-3.4 m，加上沿水頭損失和估算局部水頭損失，所需壓力為0.36 MPa，乘以安全系數(shù)1.1，所需水泵壓力約0.40 MPa。選泵如下：額定流量Q=20 m3/h，額定給水壓力H=0.40 MPa，額定功率N=4 kW。

M 建筑地下車庫(kù)中泵房，供本M 建筑1～5 層用水。以設(shè)計(jì)秒流量為設(shè)計(jì)流量選泵，并經(jīng)計(jì)算，所需水壓為0.42 MPa。選泵如下：Q=36 m3/h，H=0.42 MPa。

2.1.4 進(jìn)水總管管徑的確定

根據(jù)總用水量，以設(shè)計(jì)流速1.2 L/s，從市政給水管網(wǎng)引入DN300 mm 管徑即可滿足要求。

2.2 生活熱水系統(tǒng)

M 建筑為職工宿舍，為居住建筑。根據(jù)建筑的性質(zhì)，考慮集中供應(yīng)熱水，并響應(yīng)節(jié)能環(huán)保號(hào)召，采用鍋爐及太陽(yáng)能聯(lián)合供給。鍋爐房設(shè)置于本建筑地下車庫(kù)，屋頂設(shè)置熱水箱及太陽(yáng)能集熱板。為方便計(jì)量，于管井中每房設(shè)置IC 卡水表。熱水系統(tǒng)原理圖如圖2 所示。

圖2 熱水系統(tǒng)原理圖

1）熱水系統(tǒng)方式：采用太陽(yáng)能+燃油熱水機(jī)組相結(jié)合。

2）熱水箱、太陽(yáng)能集熱器集中設(shè)于屋頂。

3）熱水均由屋頂熱水箱供給。

4）太陽(yáng)能制熱控制方式：定溫放水+溫差強(qiáng)制循環(huán)，當(dāng)太陽(yáng)能集熱器出水口溫度T1＞50°（可調(diào)）時(shí)，電磁閥F1開(kāi)啟；當(dāng)T1＜45°（可調(diào)）時(shí)，電磁閥F1 關(guān)閉；如此循環(huán)反復(fù)，不斷將熱水頂入儲(chǔ)熱水箱中。當(dāng)熱水箱水滿時(shí)，電磁閥F1關(guān)閉，進(jìn)入溫差強(qiáng)制循環(huán)控制，即當(dāng)T1-T2＞5°時(shí)，集熱系統(tǒng)循環(huán)泵啟動(dòng)；當(dāng)T1-T2＜3°（可調(diào)）時(shí)，集熱系統(tǒng)循環(huán)泵關(guān)閉。其中，T2為熱水箱溫度。

5）太陽(yáng)能防凍控制：當(dāng)管路溫度T3≤5 ℃時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)循環(huán)水泵，循環(huán)防凍。

6）熱水箱水位控制：當(dāng)熱水箱水位低于設(shè)定值時(shí)，電磁閥F1 開(kāi)啟；當(dāng)熱水箱水位高于設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行太陽(yáng)能定溫放水。

7）燃油熱水機(jī)組控制方式：定溫控制當(dāng)T2≤55°時(shí)，熱水機(jī)組投入運(yùn)行；當(dāng)T2≥60°時(shí)，熱水機(jī)組停止運(yùn)行。

2.3 生活污水系統(tǒng)

本工程污、廢水采用合流制，室內(nèi)+0.000 m 以上污廢水重力自流排入室外污水管，設(shè)專用通氣立管；D、E、F、G、H、I、J、K、L 建筑地面設(shè)置排水溝，經(jīng)網(wǎng)框式地漏排入室外隔油池后，再排入地塊內(nèi)污水窨井。地下室廢水經(jīng)過(guò)沉沙撇油池后采用潛水排污泵提升至室外污水管。

2.4 雨水系統(tǒng)

1）本地塊大部分建筑單體占地面積較大，由于屋面面積較大，為避免建筑內(nèi)雨水管道過(guò)多，對(duì)屋面較大的建筑采用虹吸雨水排水系統(tǒng)，其余均采用重力雨水排水系統(tǒng)。交易大廳及果蔬大棚屋面雨水經(jīng)雨水斗和雨水管排入室外地溝，其余屋面雨水經(jīng)雨水斗和雨水管排入室外雨水窨井或經(jīng)室外明溝，由13#PVC-U 小明溝雨水口和De225 mm 雨水管排至雨水窨井。

2）室外地面雨水經(jīng)雨水口或地溝，由室外雨水管匯集，經(jīng)處理后回用于沖洗交易大廳地坪。

2.5 消火栓給水系統(tǒng)

1）為方便控制，所有單體合用消火栓給水系統(tǒng)。

2）消防泵房設(shè)置于建筑A 地下車庫(kù)內(nèi)。在建筑B 屋頂設(shè)18 m3消防水箱。除A、B、M 建筑各單體的地下車庫(kù)及冷庫(kù)設(shè)置單閥單出口消火栓，其余地方均設(shè)置帶消防軟管卷盤(pán)單閥單出口消火栓。

3）選泵

消火栓泵流量：查GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018 年版）[2]及DGJ 08-94—2007《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》[3]可知，Q=20 L/s。

給水壓力計(jì)算按公式（1）：

選泵：XBD4.2/20-100L，Q=20 L/s，H=0.42 MPa，N=15 kW。消火栓給水泵控制：消火栓給水泵兩臺(tái)，互為備用，型號(hào)XBD4.2/20-100L，參數(shù)Q=20 L/s，H=0.42 MPa，N=15 kW。火災(zāi)時(shí)，按動(dòng)任一消火栓處啟泵按鈕或消防中心、水泵房處啟泵按鈕均可啟動(dòng)該泵并報(bào)警。泵啟動(dòng)后，反饋信號(hào)至消火栓處和消防控制中心。

2.6 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

為避免濕式報(bào)警閥后管道鋪設(shè)過(guò)長(zhǎng)，噴淋泵后引管道至各單體建筑，濕式報(bào)警閥設(shè)置于各單體建筑內(nèi)。

1）噴淋泵。流量：查GB 50084—2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]及DGJ 08-94—2007《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》可知，系統(tǒng)流量應(yīng)按8～12 m 會(huì)展中心確定，噴水強(qiáng)度為12 L/（min·m2），作用面積300 m2，系統(tǒng)流量Q=80 L/s。給水壓力H：

式中，∑hp為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管道沿程水頭損失和局部水頭損失的總和，MPa；h0為最不利噴頭的工作壓力，MPa，一般取0.1 MPa；hr為報(bào)警閥、水流指示器的局部水頭損失，MPa，濕式報(bào)警閥取0.04 MPa 或按監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定，水流指示器為0.02 MPa、雨淋閥為0.07 MPa；Zp為最不利點(diǎn)的噴頭與消防泵吸水的消防水池的最低水位或市政進(jìn)水管中心線的高差，MPa。

此處：

∑hp=0.19 MPa，h0=0.1 MPa，hr=0.06 MPa，ZP=0.24 MPa，

所以H=0.19+0.1+0.06+0.24-0.09=0.50 MPa。

考慮安全系數(shù)1.1，則H=0.50×1.10=0.55 MPa。

所以噴淋泵（二用一備）XBD5.8/40-125L，Q=40 L/s，H=0.58 MPa，N=55 kW。

2）除冷庫(kù)和大棚外，其余各單體均設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。配送中心、職工食堂和配套服務(wù)、綜合辦公以及宿舍，地下車庫(kù)按中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)設(shè)置直立式標(biāo)準(zhǔn)噴頭，地上層按中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)設(shè)置吊頂型標(biāo)準(zhǔn)噴頭；并且宿舍房間內(nèi)設(shè)置流量系數(shù)K=115 邊墻型擴(kuò)展覆蓋型噴頭，宿舍其余部位設(shè)置吊頂型標(biāo)準(zhǔn)噴頭。交易大廳中庭按高大凈空?qǐng)鏊臅?huì)展中心設(shè)流量系數(shù)K=115 的快速響應(yīng)型直立式噴頭，噴頭間距不大于3 m，交易大廳其余部位按中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)設(shè)置直立式標(biāo)準(zhǔn)噴頭。直立式噴頭濺水盤(pán)距頂板100 mm，噴頭動(dòng)作溫度除廚房為93 ℃外，其余均為68 ℃。

3）每個(gè)濕式報(bào)警閥控制的噴頭不超過(guò)800 只，噴淋水由配送中心、職工食堂地下車庫(kù)內(nèi)泵房噴淋泵加壓，噴淋泵2 用1 備，型號(hào)XBD5.8/40-125 L，Q=40 L/s，H=0.58 MPa，N=55 kW。室內(nèi)噴淋初期水量由配套服務(wù)、綜合樓屋頂高位18 m3消防水箱供給，每個(gè)防火分區(qū)均設(shè)水流指示器和信號(hào)閥。

2.7 以消防用水量校核引入管徑

室內(nèi)消火栓用水量為20 L/s，室外消防水量為30 L/s。噴淋流量80 L/s。消防總流量130 L/s，增加一路DN300 mm 引入管，流速1.53 m/s，滿足要求。兩路管道在地塊內(nèi)成環(huán)。

2.8 滅火器

根據(jù)GB 50140—2005《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]滅火器設(shè)置場(chǎng)所危險(xiǎn)等級(jí)：地下車庫(kù)按中危險(xiǎn)級(jí)B 類火災(zāi)設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器；配電間，電梯機(jī)房等設(shè)備用房為中危險(xiǎn)級(jí)，按E 類火災(zāi)設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器。其余部位均按中危險(xiǎn)級(jí)A 類火災(zāi)設(shè)置磷酸銨鹽干粉滅火器。

3 結(jié)語(yǔ)

1）類似工程的特點(diǎn)：用地面積較大，容積率較低，建筑高度不高，但建筑形式多樣。既有辦公建筑，又有宿舍類建筑，還有凈空高大的建筑。

2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題：（1）對(duì)于這樣的建筑群，消防定性很關(guān)鍵，整個(gè)地塊的消防用水量應(yīng)按照消防用水量最大的建筑來(lái)確定；（2）對(duì)于凈空高大場(chǎng)所，應(yīng)采用流量系數(shù)較大的快速響應(yīng)噴頭或者消防水炮；（3）建筑高度不高，但建筑面積較大，生活用水量較大，但揚(yáng)程不高，選泵時(shí)，建議選用多臺(tái)泵交替運(yùn)行；（4）由于建筑較分散，適合依不同功能區(qū)域設(shè)置多個(gè)生活泵房就近供水，既達(dá)到節(jié)能的目的，又可使供水均衡平穩(wěn)；（5）對(duì)于屋面面積這樣大的屋面，采用虹吸雨水系統(tǒng)能減少雨水立管的數(shù)量，能方便有效地排水，但應(yīng)注意虹吸雨水單立管流量大，流速較高，雨水接戶管應(yīng)根據(jù)雨水流量計(jì)算并適當(dāng)放大管徑，建議接戶管不小于DN500 mm，以減緩對(duì)雨水窨井的沖擊。