陳芳
(廣州城建開發(fā)設計院有限公司,廣東 廣州 510010)
本項目位于某大學創(chuàng)新城園區(qū)內(nèi),本項目位于園區(qū)中心位置,辦公樓建筑總面積為19534.156m2,層高為23.65m,建筑層數(shù)地上5 層,地下1 層,地下車庫建筑面積為5368m2。地上部分主要功能為辦公、實驗、活動中心內(nèi),地下部分主要功能為車庫、設備用房等。地下車庫停車數(shù)量小于150 輛,根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》(GB 50067—2014),為Ⅲ類停車場。本建筑定性為多層公共建筑,建筑耐火等級Ⅰ級。
本工程所有部分設置集中空調(diào)系統(tǒng),綠色建筑設計為2 星標準。
本工程水源為市政自來水,水質(zhì)滿足生活飲用水衛(wèi)生標準各項要求。本工程負一層~二層用水由市政直供,三層及以上用水由加壓設備加壓供給。
自來水用水量計算如表1 所示。
表1 自來水用水量計算
(1)室內(nèi)生活、消防給水系統(tǒng)分開設置[1-2]。
(2)本項目生活給水系統(tǒng)分為高、低兩個區(qū),設計從本工程東面引入一根DN100mm 市政給水管(J0),市政自來水水壓不小于0.25MPa。根據(jù)地勢高程,市政給水管(J0)水壓可直接供至本建筑二層,三~五層由地下室無負壓設備供水。本項目室外市政給水管網(wǎng)管徑為DN300mm,與當?shù)刈詠硭咀稍兒螅竟こ炭刹捎脽o負壓加壓實施供水。
(3)在本工程的地下室內(nèi)設有生活加壓設施(差量補償箱式無負壓設備),生活加壓設施的水量和水壓可以滿足本棟樓3~5 層的使用要求。①生活加壓設施(差量補償箱式無負壓設備)參數(shù):SBWG20-22-2。②配套控制柜型號:SBKB-W-1.1/2。③配套負壓均衡器?×L(mm):SB630×1350。④配套水泵:QDL8-30,數(shù)量2臺,單泵功率1.1kW。
(4)本項目用水采用三級分級計量,第一級是市政自來水總進水管,第二級是各水箱、水池進水管,第三級是各公共衛(wèi)生間、直飲水機等用水點,滿足下一級水表覆蓋上一級水表所有流量。水表均采用遠傳水表[1]。
(5)給水管材及配件。生活給水管材室內(nèi)采用鋼塑復合管,PN1.0,卡環(huán)連接。室外及室內(nèi)埋地給水管采用球墨鑄鐵管,PN1.0,橡膠圈柔性接口承插連接。
本工程采用雨、污水分流;衛(wèi)生間污、廢合流;首層實驗室的酸堿廢水單獨排放。實驗室若有有毒有害的實驗室廢水,需各個實驗室單獨收集,運往其他地方處理,嚴禁直接排至污廢水管網(wǎng)。
生活排水量按生活給水量的90%考慮,即生活污水量為最高日27m3/d,最大小時5.10m3/h。
設計要點如下:①室內(nèi)污水經(jīng)化糞池處理后排至園區(qū)污水管網(wǎng)。首層衛(wèi)生間污水單獨排放。②首層實驗室的酸堿廢水經(jīng)中和池處理后,才能排至園區(qū)污水管網(wǎng)。其他有毒有害廢水需收集起來,送到其他地方處理。本工程實驗室廢水、污水在排放前經(jīng)過酸堿中和池、化糞池預處理后達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(CJ 343—2010)的要求。③±0.000 以上采用重力流排水。地下車庫設潛污泵及集水坑壓力排水。④衛(wèi)生潔具采用節(jié)水型。小便器、洗手盆采用紅外線感應控制閥,大便器采用低位水箱。⑤排水管材。室內(nèi)生活污水管采用PVC-U 排水管,承插式膠圈接口。室外生活污水管采用HDPE 雙壁波紋排水管(DN<600mm),承插熱熔連接。地下室壓力排水管采用內(nèi)噴塑鋼管(PN1.0),絲扣連接。
雨水量計算如式(1)所示。
式中:qy——設計雨水流量,L/s;qj——設計降雨強度,L/(s·hm2),按降雨歷時5min 計;Ψ——徑流系數(shù);Fw——匯水面積,m2。
暴雨強度公式如式(2)所示。
設計降雨歷時t=5min。
(1)屋面雨水采用重力流排水系統(tǒng),設計重現(xiàn)期取T=5 年,降雨強度q5=5.67L/(s·100m2)。
(2)陽臺、外廊排水系統(tǒng)單獨設置。
(3)本項目位于當?shù)匾患壦吹厣嫌?,所有有面污染雨水均需?jīng)道路旁滲透草溝過濾或屋面綠化處理后,才能排放至雨水管網(wǎng)(由室外工程圖紙體現(xiàn))。
(4)雨水經(jīng)管道收集后排至園區(qū)雨水管網(wǎng),就近排向園區(qū)水體,作為園區(qū)景觀補水水源之一。
(5)雨水管材。室內(nèi)雨水管立管采用PVC-U 螺旋管,支管采用PVC-U 排水管,承插式膠圈接口。室外生活雨水管采用HDPE 雙壁波紋排水管(DN<600mm),承插熱熔連接。
本工程的所有室內(nèi)的給排水、消防管道選用和敷設按照《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》要求進行設計。本工程所在地的抗震設防烈度為Ⅶ度,設計基本地震加速度值為0.1g[4]。①本建筑所有入戶閥門之后應設軟接頭。②本工程給水、消防、噴淋等管道(管徑大于DN65mm)系統(tǒng)需做機電抗震設計。
6.1.1 消防用水量
消防用水量計算如表2 所示。
表2 消防用水量計算
6.1.2 室外消火栓給水系統(tǒng)
(1)消防水源。室外消火栓由園區(qū)環(huán)狀市政自來水管網(wǎng)供給,室外消火栓在市政給水管的不同環(huán)上接入,市政供水壓力以及水量均能滿足消防要求。
(2)用水量。本工程建筑體積大于50000m3,室外消火栓系統(tǒng)用水量為40L/s,火災延續(xù)時間為2h[5-6]。
(3)系統(tǒng)設計。根據(jù)修建性詳規(guī)提供資料,室外消火栓系統(tǒng)由市政自來水給水管網(wǎng)供給。在市政環(huán)狀給水管(J0)上5~40m 要求設置室外消火栓不少于3 個,發(fā)生火災時可確保向本建筑水泵接合器供水,消火栓間距不大于120m。本建筑物水泵接合器距室外消火栓15~40m,以保證在發(fā)生火災時消防車能夠順利取水并向室內(nèi)供水。
6.1.3 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)
(1)根據(jù)規(guī)范要求,本項目所有區(qū)域均需設置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。
(2)本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)用水量為15L/s,火災延續(xù)時間為2h,所需水壓為0.55MPa。
(3)系統(tǒng)設計。①本項目園區(qū)設置了集中消防水池及消防泵房為園區(qū)各個單體消防供水。②在園區(qū)最高位置設置高位消防水箱,消防水箱有效容積18m3,可保證本棟樓的初期消防用水量。③消火栓系統(tǒng)主泵由消防水泵出水干管上的壓力開關(guān)及高位水箱出水管上的流量開關(guān)控制,在火災發(fā)生時可以自動開啟主泵。也可由消防控制中心或水泵房現(xiàn)場手動控制。④本工程室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)不分區(qū)。⑤室內(nèi)消火栓箱配置詳見《室內(nèi)消火栓安裝》第18 頁。⑥本項目室外設消防水泵接合器1 套,與室內(nèi)消火栓管網(wǎng)相連。在水泵接合器附近設有室外消火栓。⑦管材及配件。室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅加厚鋼管(PN1.6),管徑≤80mm 時,絲扣連接;管徑>80mm,卡箍連接。室外埋地室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)采用鋼絲網(wǎng)骨架復合管(PN1.6),電熱熔連接。
6.1.4 自動噴淋給水系統(tǒng)
本工程除不宜用水撲救的區(qū)域外(強弱電房),公共走道、辦公室、活動室、地下車庫以及實驗室等均設置自動噴水滅火系統(tǒng)。
(1)設計參數(shù)。本工程自動噴水系統(tǒng)的設計流量取27.8L/s;火災延續(xù)時間1h。地上辦公部分(中危險Ⅰ級、凈高低于8m 區(qū)域)噴頭矩形布置時,其長邊邊長不大于4.0m,距墻不大于1.8m。地上部分(中危險Ⅰ級、凈高在8~12m 區(qū)域)噴頭矩形布置時,其長邊邊長不大于3.0m,距墻不大于1.5m。地下車庫按中危險Ⅱ級設計,噴水強度8L/(min·m2),作用面積160m2。噴頭間距不大于3.6m,距墻不大于1.7m,采用68℃標準直立型噴頭。
(2)系統(tǒng)設計。自動噴水滅火系統(tǒng)豎向不分區(qū),均有園區(qū)集中消防水池及泵房供水。本棟自噴給水管網(wǎng)入戶前需設置可調(diào)式加壓閥組,閥后壓力約0.75MPa,水量和水壓均可滿足本單體使用要求。本工程在地下車庫報警閥間內(nèi)共設置3 組報警閥,每組報警閥控制噴頭數(shù)不超過800 只。自動噴水滅火系統(tǒng)主泵由自噴水泵出水干管上的壓力開關(guān)及高位水箱出水管上的流量開關(guān)控制,在火災發(fā)生時可以自動開啟主泵。也可由消防控制中心或水泵房現(xiàn)場手動控制。水流指示器進水支管處壓力大于0.40MPa 設減壓孔板。本工程室外共設置4 套水泵接合器,附近15~40m 設有室外消火栓。
(3)噴頭選型。地下室有吊頂部位采用下垂型噴頭(K=80),其余部分采用直立型噴頭(K=80),動作溫度為68℃。地上部分凈高不超過8m 的部分:密閉吊頂區(qū)域采用下垂型玻璃球噴灑頭(K=80),無吊頂部位采用直立型噴頭(K=80),動作溫度為68℃。地上部分凈高超過8m 小于12m 的區(qū)域:密閉吊頂區(qū)域采用下垂型玻璃球噴灑頭(K=115),無吊頂部位采用直立型噴頭(K=115),動作溫度為68℃。自動噴水滅火系統(tǒng)給水管網(wǎng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅加厚鋼管(PN1.6),管徑≤80mm 時,絲扣連接;管徑>80mm,卡箍連接。室外埋地自噴給水管網(wǎng)采用鋼絲網(wǎng)骨架復合管(PN1.6),電熱熔連接。
(1)保護范圍。本工程電房、高低壓配電房、變電所、運營商機房、網(wǎng)絡中心機房等不宜用水撲救的部位等設置氣體滅火系統(tǒng)。
(2)滅火方式。滅火介質(zhì)采用七氟丙烷,系統(tǒng)采用預制式。配電房滅火設計濃度9%,網(wǎng)絡中心機房設計濃度8%。
(3)預制式七氟丙烷滅火系統(tǒng)的控制同時具有自動控制、手動控制和機械應急操作3 種控制方式。
地上部分按中危險級配置滅火器,本項目主要火災為A 類,地下車庫火災為B 類,電氣設備用房為帶電類。按《建筑滅火器配置設計規(guī)范》配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器及推車式滅火器。滅火級別計算公式為Q=0.5×S/U;每個消火栓箱下方設置3 具重量為5kg 的干粉滅火器,地上部分最大保護距離大于20m 處增加獨立的手提式滅火器存放箱,每個滅火器存放箱里放置2 具5kg 手提式磷酸銨鹽干粉滅火器(MF/ABC5)。
地下停車庫按嚴重危險級配置滅火器,主要火災種類為A、B 類。按《建筑滅火器配置設計規(guī)范》配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器及推車式滅火器。滅火級別計算公式為Q=0.65×S/U;每個消火栓箱下方設置3 具重量為5kg 的干粉滅火器,地下車庫最大保護距離大于12m 處增加一輛20kg 干粉推車滅火器(MFT/ABC20)。
辦公建筑是公共建筑中最為常見的一類,辦公建筑功能主要包括辦公以及相關(guān)配套的其他功能,如車庫、會議室、活動中心等。由于業(yè)主對空間凈高要求的不同,辦公建筑室內(nèi)的消防系統(tǒng)設計會略有不同,通常室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)以及自動噴水滅火系統(tǒng)是必不可少的。以某創(chuàng)新城中的一棟辦公建筑為例,主要介紹項目室內(nèi)外給排水及消防設計,為建筑給排水設計人員提供參考。