特大型商業建筑給排水與消防設計要點分析

龍倩雯

（廣州市設計院集團有限公司，廣東 廣州 510620）

1 工程概況

本項目是集交通樞紐、購物、旅游、休閑、娛樂于一體的商業配套綜合體。設計將從景觀營造、交通整合和購物娛樂3個方面著手，以旁邊以建成的地標建筑為主體，城市公園、地下空間為配套，將項目打造成為購物、觀光為一體的新型旅游點，作為城市購物觀光旅游第一站。總用地面積62261.9m2，總建筑面積115932m2，其中地上總建筑面積20m2，地下總建筑面積115912 m2，計算容積率建筑面積68295m2，容積率1.10，綠地率34.5%，建筑高度為6.8m（平臺層廣場高度）；建筑層數地上為1層，地下為3層。項目按《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2019）二星級標準建設，并進行海綿城市設計。

2 給排水系統介紹

2.1 生活給水系統

本項目給水水源由市政供水管網供給，市政水壓為0.20MPa。由地塊東側的DN400市政給水管引入一根DN200市政進水管，并設置1組DN200總水表。總水表后的總管進入地下一層后分成三路，分別供地下二層消防水池，地下一層冷卻塔補水及地下室所有生活用水、蓄冷水池補水、膨脹水箱補水和雨水回用機房補水。地下車庫用水、地下層隔油間沖洗、污水提升間沖洗、垃圾房沖洗和水景機房沖洗等用水由雨水回用供水并設置計量水表。根據規范要求，不得直接設置龍頭，均設置取水口，需采用專用工具開啟。全部生活用水均采用市政直供，其中地下一層、地下二層不減壓，地下三層分散設置支管減壓閥。生活用水量計算如表1所示。

表1 生活用水量計算

2.2 熱水和飲用水供應

本項目的餐飲熱水由商家自行解決，不考慮淋浴熱水；茶水間采用電開水器和飲水機。

2.3 綠化景觀供水系統

本項目的綠化用水、景觀補水由雨水回用供水并設置計量水表；綠化灌溉采用噴灌方式，選用節水型噴頭，在采用高效節水灌溉系統的基礎上，設置土壤濕度感應器、雨天關閉裝置等節水控制措施。

2.4 雨水徑流控制與利用

（1）雨水入滲：建筑室外地面設置綠化、透水性鋪裝、滲透井將地面雨水入滲，綠化帶內雨水口高于綠化地面[1]。

（2）根據綠建方案，本項目設置雨水收集回用系統。擬收集廣場硬鋪地面5000m2雨水至雨水收集池，經處理達標后的雨水回用于室外綠化、水景補水、道路沖洗和地下車庫用水。雨水回用系統的儲水池設置在室外埋地，為了便于維護管理，雨水回用機房（含清水池、水處理設備和變頻加壓設備）設置室內地下三層。雨水收集與利用流程如下：雨水經專用雨水管網收集后首先進入沉砂井，經沉砂后流入棄流井，初期雨水棄流排至市政雨水管網，后期雨水流入室外雨水收集儲水池，儲水池中的雨水經過濾后進入雨水清水池，清水池的雨水經消毒后用變頻供水設備加壓供給用水點；當旱季或雨水量不足時，由市政自來水補給雨水清水池。雨水收集回用系統用水量計算表詳見表2所示，雨水回用工藝流程如圖1所示。

表2 雨水收集回用系統用水量計算

圖1 雨水回用工藝流程

（3）雨水調蓄。本項目除雨水回用儲水池外，其他雨水調蓄措施有下凹式綠地和雨水花園[2]。生物滯留設施的蓄水層深度應根據植物耐淹性能和土壤滲透性能來確定，并應設50mm的超高；換土層介質類型及深度應滿足出水水質要求，還應符合植物種植及園林綠化養護管理技術要求。為防止換土層介質流失，本項目換土層底部設置透水土工布隔離層，并采用200厚礫石層及管徑100mm穿孔排水管；礫石應洗凈且粒徑不小于穿孔管的開孔孔徑，為提高生物滯留設施的調蓄作用，在穿孔管底部增設一定厚度的礫石調蓄層。

2.5 排水系統

2.5.1 污水系統

由于本項目衛生間均設置在地下室，室內糞便污水和生活廢水均需通過一體化污水提升裝置提升排出后進入化糞池，故采用合流系統。經化糞池處理后接入市政污水排水管網。餐飲廚房的含油污水經隔油器處理后提升至室外廢水排水井，再接入市政污水排水管網。污水系統管網設置專用通氣立管，在廣場遠離人行道的隱蔽處伸頂排放；所有衛生間采用同層排水方式。

2.5.2 雨水系統

本項目廣場和入口雨棚、小的梯屋面均采用重力流雨水排水系統，部分廣場硬鋪地面的雨水用專用雨水管網收集后排入雨水收集池，其他雨水按海綿城市設計要求經雨水花園、下凹綠地等海綿措施匯流后排入室外雨水收集系統。車道出入口及下沉廣場雨水、露天樓梯和露天風井雨水均由集水井收集，經潛污泵提升排至室外雨水檢查井再接入市政雨水排水管網。由于平臺層雨水溢流可以直接排入市政路，故不需要設置雨水溢流口。入口雨棚、小的梯屋面的雨水設計重現期取50年，暴雨強度按廣州市氣象條件折算公式為q=8.51L/S·100m2。

室外場地雨水設計重現期為5年，暴雨強度q=6.08L/S·100m2。車道出入口及下沉廣場按50年設計重現期考慮雨水排放量。

3 消防給水系統

3.1 室內外消火栓系統

室外消火栓系統用水量為40L/s，火災延續時間為2h；采用臨時高壓給水系統，在地下二層消防水泵房內設置室外消火栓加壓泵和穩壓設備；從消防水泵房接出兩根DN150供水主管，接入室外環狀消防給水管網，在室外環狀消防給水管網上設置SS100地上式消火栓。

室內消火栓系統用水量為40L/s，火災延續時間為2h。在地下一層水力最不利處設置試驗消火栓并設壓力表，且靠近出入口。

3.2 自動噴水滅火系統

按規范除不宜用水滅火的場所和劇場舞臺葡萄架外，其他部位均設置普通閉式自動噴水滅火系統，系統用水量為80L/s，火災延續時間為1h。

3.3 閉式泡沫-水噴淋系統

根據廣東省標準《電動汽車充電基礎設施建設技術規程》（DBJ/T 15-150—2018），本項目汽車庫配置充電設施的防火單元采用泡沫-水噴淋系統，泡沫混合液與水連續供給時間之和不應小于90min，系統用水量為90L/s，火災延續時間為1.5h。

3.4 標準智能型主動噴水滅火系統

由于本項目劇院不屬特等、甲等劇場、座位數也未超過1500，故不采用雨淋系統，根據《大空間智能型主動噴水滅火系統技術規程》（CECS 263：2009）第4.2.2條和4.2.3條要求，舞臺的葡萄架下部宜采用配置大空間智能型主動噴水滅火系統[3]。標準射水流量5L/s，保護半徑6m，滅火裝置額定壓力0.25MPa，安裝高度6~25m，進水口徑25mm，設計用水量為80L/s；采用紅外線探測火災，每個紅外線探測器控制1~4個滅火裝置；智能型主動噴水滅火系統獨立設置；需設置現場控制箱，現場控制箱應具備手動遙控功能，遙控功能包括：啟動電磁閥、啟動水泵、控制箱自檢、手/自動狀態切換、復位、緊急停止等。標準智能型主動噴水滅火系統由廣場地面高處綠化帶內的50m3高位消防水箱穩壓；在室外設置六組SQD150噴淋水泵接合器，與水泵出水總管連通，為消防車系統供水，并與室外消火栓距離15~40m。

3.5 氣體滅火系統

本建筑所有弱電機房、通信機房、監控中心、控制室、高低壓配電房、變壓器房、開關房等強弱電機房均設置氣體滅火系統[4]。由于七氟丙烷的溫室效應較大，在2016年10月的蒙特利爾協議中約定，從2024年開始，中國不再增加七氟丙烷滅火劑的生產和使用。故本項目采用IG541氣體滅火系統。系統設計按照《氣體滅火系統設計規范》（GB 50370—2005）進行，在每個防護區設置泄壓口。

4 系統優化探索

項目前期，運行方并未介入，后期確定與旁邊地塊為同一運營管理方。兩個地塊總建筑面積未超過五十萬方，中間無市政道路，建成后將成為一個整體運營，鑒于初期成本投資及后期管理需求，運營方提了合并消防系統的建議[5]，因此進行可行性分析探討。

室外消防部分。根據已有資料，已建成地塊的室外消防管網是從周邊市政環網上引入兩條DN250進水管，在紅線內連接成環供室外消火栓給水。但與現場工程師溝通確認，平時壓力約0.1MPa~0.2MPa，波動較大。現場選取北面的一個室外消火栓現場試壓，消火栓未開啟時壓力約0.2MPa，開啟時壓力約0.13MPa。本項目最南面的室外消火栓距此處約750m，按照現在圖紙上DN150管徑計算，水頭損失達到0.26MPa，無法達到規范要求。即使擴大管徑減少水頭損失，但如果管網壓力波動，存在驗收不通過的風險，故不建議合用。

室內消防部分。本項目為臨時高壓消防給水系統，已建成項目室內采用重力供水，地下室及屋頂層的消防儲水量及消防水泵的流量，均不滿足本項目的消防用水需求。如進行改造，已建成消防水池和消防水泵房均需擴建，對結構荷載影響巨大，且無足夠空間設置。但是，兩個項目室內消火栓系統流量一致，技術上存在合用的可能性。共用室內消火栓系統，可取消本項目室內消火栓主泵及穩壓泵組，并減少室內消防水池有效容積，但兩個項目均需重新進行消防報建。

屋面消防水箱。目前本項目平臺層上設計有50m3消防水箱，由于景觀需求及成本考慮，業主方希望可取消該水箱，利用已建成項目的消防系統進行穩壓。若兩個項目不共用室內消火栓系統，需從147.20m標高上的18m3減壓水箱的出水管立管上，引入一根DN150消防穩壓管至本項目消火栓環管上，并設置減壓閥，止回閥等，即可進行穩壓。若共用室內消火栓系統，則不需要設置該管道。但噴淋系統，仍需從已建成項目的濕式報警閥前端管道中，引入一根噴淋穩壓管至本項目，再分成兩根支管，分別接往噴淋濕式報警閥前的管道和智能主動滅火系統水泵出水管，并設置減壓閥，流量開關，止回閥等。

5 結語

目前，商業建筑的給排水及消防設計已日益成熟，如何實現功能與價值利用的需求最大化，是設計師們需要探索的方向。本文希望通過對本項目系統的介紹和優化探索，為后續類似的項目做參考。