關于廣州某大學新校區(qū)市政生活及消防給水系統(tǒng)設計的探討

黎志福

（廣州市市政工程設計研究總院　廣東　廣州　510000）

關于廣州某大學新校區(qū)市政生活及消防給水系統(tǒng)設計的探討

黎志福

（廣州市市政工程設計研究總院廣東廣州510000）

暨南大學新造校區(qū)地形高差大，需采用自來水直供系統(tǒng)、中區(qū)加壓系統(tǒng)、高區(qū)加壓系統(tǒng)、消防加壓系統(tǒng)四套給水管道系統(tǒng)對校區(qū)進行供水。介紹了新校區(qū)生活、消防給水系統(tǒng)的設計特點，重點研究了不同供水分區(qū)的生活、消防流量分配，并對管道管材的選用進行了探討。

暨南大學新造校區(qū)；市政生活給水及消防系統(tǒng)；供水分區(qū)；流量分配

1　工程概況

暨南大學新校區(qū)選址位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn)與新造鎮(zhèn)交界處，一期工程地塊位于興業(yè)大道（縣道X492）以北，市新公路（省道S296）以南，并橫穿鄉(xiāng)道（YM12）和市頭村東線大道（村道）。

暨南大學新校區(qū)規(guī)劃遠期學生人數(shù)為15000人，教職工人數(shù)為3000人.規(guī)劃總用地面積934209.1m2，一期建筑面積為759108m2，一期工程包括圖書館（J-1）、部分公共教學組團（C、D、H、G3）、5棟學生宿舍（一～四、十二）、學生第一食堂等。

規(guī)劃用地整體地勢起伏較大，對場地進行局部填方和平整后，地塊標高控制在為13.70～35.00m之間。這對暨南大學新造校區(qū)市政生活及消防給水設計的水量、水壓提出了較高要求，需對標高差異大的地塊進行分區(qū)供水，以保證校區(qū)的用水安全。

2　校區(qū)市政生活給水及消防系統(tǒng)

管道系統(tǒng)：

暨南大學新造校區(qū)市政供水采用分區(qū)供水系統(tǒng)，根據(jù)地勢高低不同，設計了四套管道系統(tǒng)對校區(qū)進行供水，保證校區(qū)用水安全。

（1）自來水直供系統(tǒng)：由興業(yè)大道現(xiàn)狀給水管DN400以及南大快線規(guī)劃市政給水管DN300供水，進水管管徑分別為DN300與DN250，直供系統(tǒng)提供低區(qū)生活、消防用水以及擔當加壓泵站水源，加壓泵站由建筑單體設計單位負責設計。自來水直供管呈環(huán)狀布置。

（2）消防加壓系統(tǒng)：直供自來水通過加壓泵站加壓，通過消防加壓管向校區(qū)建筑室內(nèi)消火栓及室內(nèi)噴淋消防系統(tǒng)用水，并在路面設計標高在26.00以上（自來水直供系統(tǒng)消防校核自由水壓達不到0.1MPa）路段，消防加壓管道上設置室外消火栓，提供室外消防用水；消防加壓管網(wǎng)呈環(huán)狀布置。

（3）中區(qū)加壓系統(tǒng)：直供自來水通過加壓泵站加壓，經(jīng)中區(qū)加壓供水管，向建筑中區(qū)供水；中區(qū)加壓供水管網(wǎng)呈環(huán)狀布置。

（4）高區(qū)加壓系統(tǒng)：直供自來水通過加壓泵站加壓，經(jīng)高區(qū)加壓供水管，向建筑高區(qū)供水；高區(qū)加壓供水管網(wǎng)呈環(huán)狀布置。

3　關于山地校區(qū)供水分區(qū)的探討

現(xiàn)在高校校區(qū)由于用地，規(guī)劃等各種因素，多有依山而建，地形高差大，普遍高差在5～10m，甚者達到30～50m。校區(qū)地勢高區(qū)，市政直供水的水壓遠遠達不到要求，需對管道加壓方能保證校區(qū)供水。同時，對部分地勢低區(qū)域直接采用市政直供管道供水，有利于節(jié)能，降低加壓泵站規(guī)模。因此，對地勢高差大校區(qū)的供水系統(tǒng)進行分區(qū)是十分必要的。

暨南大學新造校區(qū)地勢標高控制在為13.7～35.0m之間，單體建筑高差最大為10.50m，地勢呈西北高東南低走勢，可將校區(qū)分為低、中、高三區(qū)供水。絕對標高在23.00m及23.00m以下為低區(qū)，23.00m以上50.00m以下為中區(qū)，50.00m及50.00m以上為高區(qū)。低區(qū)采用自來水直供管道，利用市政水壓直接供水，有利于節(jié)能；中區(qū)低層（大部分1～2層）采用自來水直供管網(wǎng)供水、中高層采用中區(qū)加壓管網(wǎng)進行供水；高區(qū)地勢較高，需采用高區(qū)加壓供水管網(wǎng)供水。

4　關于校園高低區(qū)生活流量分配的探討

由于暨南大學校區(qū)根據(jù)地勢分為低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)，分別由自來水直供管道、中區(qū)加壓管道、高區(qū)加壓管道進行供給，而規(guī)劃往往根據(jù)校區(qū)總?cè)藬?shù)對總用水量進行預測，并無進行細分，故市政管網(wǎng)平差計算前需對自來水直供管道、中區(qū)加壓管道、高區(qū)加壓管道流量進行細分預測，以供各套給水管網(wǎng)平差時進行流量分配。

流量分配方法：由于建筑單體不同層數(shù)所處的供水分區(qū)不同，可根據(jù)不同建筑層高加地面標高來區(qū)分其所在供水分區(qū)，然后再根據(jù)不同分區(qū)所涵蓋的建筑層數(shù)量進行流量分配。本次僅對教學樓流量分配進行舉例介紹，其余宿舍區(qū)、圖書館、行政樓等建筑的流量分配與教學樓類似。教學樓流量分配表如表1。

5　關于校區(qū)市政消防系統(tǒng)的探討

為保證校區(qū)消防安全，校區(qū)市政專業(yè)與建筑單體專業(yè)需相互配合，設置完善的消防系統(tǒng)。按《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》（GB50974-2014）的要求，市政道路間隔不超過120m設置一個市政消火栓，以滿足市政道路消防需求。建筑室外消火栓、建筑內(nèi)部消火栓滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、滅火器配置及水炮滅火系統(tǒng)等消防系統(tǒng)由建筑單體內(nèi)部考慮設置，但市政管道需提供其所需的水量，水壓。由于建筑內(nèi)部消防系統(tǒng)所需水壓較高，自來水直供系統(tǒng)無法滿足其要求，暨大新造校區(qū)建筑單體內(nèi)部消防水由市政消防加壓系統(tǒng)提供，建筑單體內(nèi)部不同層數(shù)消防系統(tǒng)所需水壓不同，市政消防加壓系統(tǒng)水壓按最高層消防系統(tǒng)所需水壓進行控制，低層建筑需設置減壓閥進行水壓控制，以滿足建筑內(nèi)部消防要求。

消防用水量：由于本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)水量由市政消防加壓系統(tǒng)提供，設計需計算消防用水量，以確定市政消防管管徑，并核算管網(wǎng)水壓是否符合要求。

校區(qū)規(guī)劃人口數(shù)大于1萬人小于2.0萬人，根據(jù)規(guī)范要求，新校區(qū)按同時發(fā)生一次火災設計，室內(nèi)、外消火栓用水量根據(jù)校區(qū)內(nèi)最大一座建筑的消防水量確定。

圖文信息中心為藏書量超100萬冊的高層建筑，是一類高層建筑；高層學生宿舍的建筑高度大于50m，消防設計給排水專業(yè)需按公建考慮。校區(qū)室內(nèi)消火栓用水量按同時開啟的消防設施的最大用水量考慮（如表2）。

表1　

表2　消防用水量一覽表

綜上所述，校區(qū)最大消防水量如下：

（1）校區(qū)室外消防最大用水量：30L/s；

（2）室內(nèi)消火栓用最大用水量：40L/s；

（3）自動噴淋消防最大用水量：30L/s。

最大一棟建筑消防用水量：最大一棟消防用水量發(fā)生在發(fā)生在高層學生宿舍，如T-8，其地面絕對高程為27.5m，低區(qū)生活與消防合用管無法提供室外消防用水，需加壓消防供水管提供室外消防用水，其最大消防用水量為97.8L/s（30L/s+40L/s+27.8L/s= 97.8L/s）。

6　關于校區(qū)供水管材選用的探討

6.1管材比較

目前可采用的管材主要有：球墨鑄鐵管、玻璃鋼（PMP）管、衛(wèi)生級聚氯乙烯（UPVC）管、聚乙烯（PE）管，根據(jù)選用標準，可作為配水管網(wǎng)、輸水管的幾種管材評述如下：

（1）球墨鑄鐵管

球墨鑄鐵管抗耐腐蝕性能遠高于鋼管，適應地基變形的能力及抗震效果好，重量較輕，承壓高；發(fā)生漏水、滲水、爆管事故的現(xiàn)象很少，減少了管道的漏損和維修費用。使用壽命≥50年，采用標準配件連接，管道不需要做砂墊層基礎，安裝方便，勞動強度小，綜合造價略高。

（2）夾砂玻璃鋼（PMP）管

耐腐蝕，不結(jié)垢，能長期保持較高的輸水能力，對水質(zhì)無影響，使用壽命≥50年，強度高，粗糙系數(shù)小。與同管徑的預應力鋼筋混凝土管和鑄鐵管相比，過流量要大30%，重量只有鋼管的1/4左右，是預應力鋼筋混凝土管的1/5～1/10，因此便于運輸和施工，采用玻璃鋼標準配件連接，管道基礎要采用砂墊層，綜合造價低。

（3）聚氯乙烯（UPVC）管

可適應較大水量，有一定強度、表面光滑、不結(jié)垢、水頭損失小、耐腐蝕、重量輕、加工方便，抗震和水密性較好、不易漏水，可以提高施工效率，降低施工費用。但管材的強度較低，膨脹系數(shù)較大，用在長距離管道時，需考慮溫度補償措施。采用標準配件連接，管道基礎要采用砂墊層，綜合造價低。

（4）聚乙烯（PE）管

比重小，熱導率低，抗拉、抗壓、抗彎強度較大，物理機械性能較高，是UPVC管的5倍；表面光滑、摩阻小，水輸送能力高且可以適應較大水量變化；不結(jié)垢、不滋生細菌；抗腐蝕性能良好，對高低溫適應能力強；比重小、連接性能可靠、不易漏水、施工方便、施工費用低；使用壽命≥50年，運行、維護方便、費用低；大口徑管道綜合造價高，但口徑在DN400以下的管材有價格優(yōu)勢；屬于新型管材，國外應用極為廣泛。

在配水管網(wǎng)管材選擇中，要綜合管材的物理機械性能、耐蝕性、液體輸送能力，生物毒性等技術因素，同時還要根據(jù)工程的具體情況，對技術、經(jīng)濟、安全、工期等方面分析比選，綜合平衡后確定。

近些年來，隨著對水質(zhì)要求的提高，在國內(nèi)外使用的配水管現(xiàn)采用最多的是UPVC和PE管兩種管材。其中PE管的用量呈現(xiàn)加速增長的勢頭，是比較安全、可靠的供水管材。

6.2暨大新造校區(qū)供水管材

自來水直供管，中區(qū)加壓給水管采用高密度聚乙烯給水管（PE），壓力等級PN1.0MPa，熱熔接口；消防加壓管，高區(qū)加壓給水管由于水壓較高，設計采用鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管（SRTP），壓力等級PN1.6MPa，電熱熔連接，與設備連接采用法蘭連接。

7　結(jié)語

暨大新造校區(qū)四套管網(wǎng)已建設完畢并投入使用，至今運行良好，保證了校區(qū)的用水。丘陵地形高差大，暨大新造校區(qū)的分區(qū)供水系統(tǒng)對江南地區(qū)學校供水管網(wǎng)建設具有較大的指導意義。

[1]陶玉清，楊廷超.某新校區(qū)生活及消防給水系統(tǒng)設計探討.給水排水，2014（10）.

[2]暨南大學番禺新校區(qū)修建性詳細規(guī)劃.華南理工大學建筑設計研究院，2012，11.

[3]《關于暨南大學番禺新校區(qū)咨詢用水的復函》新水函[2012]003號.廣州市番禺區(qū)新造自來水公司.

[4]《室外給水設計規(guī)范》（GB50013-2006）.

[5]《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗收規(guī)范》（GB50141-2008）.

TU892

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1673-0038（2015）43-0062-03

2015-10-9