三湘大厦给排水及消防设计研究

2021-04-10邓文珊

工程技术研究 2021年15期

邓文珊

华东建筑设计研究院有限公司，上海 200040

上海三湘大厦位于上海市中山西路1243号，项目用地面积为2720m2，建筑面积为12000m2，地上16层，地下1层。建筑高度为55.1m，属于一类高层公共建筑（旅馆类）。大楼始建于1986年，近30多年没有整体修缮过，楼内装修老旧，外立面脱落，设备虽旧但正常运营。此次对大厦进行整体改造，改造范围包括建筑立面及外围维护、室外场地及水景重建、1～16层室内精装修等。

1 项目需要解决的问题

（1）15～16层供水管道管网压力不足，冷热水出水量小。

（2）2层裙房因数次扩建，部分功能用房现有消防设施不满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求。

（3）按《消防给水及消防系统技术规范》（GB 50974—2014）[1]中的相关要求，一类高层公共建筑中，高位消防水箱的有效容积不应小于36m3，即屋顶消防水箱储水容积不低于36m3，原设计屋顶消防水箱的消防贮水为18m3，应增加的这部分水量本可通过加深屋顶水池的壁深解决，但会影响建筑的整体高度，且结构荷载不允许。

（4）原标准客房仅在走道及客房侧墙各设置1个喷头，根据喷淋新规客房每间至少应设置4～6个喷头，而1个报警阀组控制的喷头数，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084—2017）[2]中的相关要求，湿式系统、预作用系统喷头数不宜超过800个，干式系统喷头数不宜超过500个，此项目采用湿式系统，1个报警阀控制的喷头数不宜超过800个，通过估算，每层需要设置的喷头数为98个，原设计仅有1个报警阀和喷淋立管是不够的，需要增设喷淋立管及报警阀组。

（5）原各卫生间管井排水管仅至15层，通气管在49.5m技术夹层（位于15～16层之间，后简称夹层1）汇合后升顶通气，大楼16层现由厨房调整为标准客房布局，要考虑各客房卫生间排水。排水接入下层排水管井时，上下层管道接驳及结构开洞难度大。

（6）现2层改造为厨房后，该层存在排水及通风问题。

2 给排水及消防系统设计

2.1 冷、热水系统

（1）冷、热水系统现状。冷水供水2层以下由市政直供，3层至屋顶由低位贮水池+增压泵+屋顶水箱方式重力供水；热水采用集中热水供应系统，由设置于2层的燃气锅炉供给，供水分区同冷水，高区设热水循环泵实现同程供水，低区未设。

（2）冷、热水系统更新。为解决15～16层供水水压不足问题，系统采用变频供水方案。生活给水分为两个分区，B1～2层由市政给水管网直供，3层至屋顶由低位贮水箱+变频泵组供水，即将生活水泵由原来的工频泵更换为变频泵，水泵的压力满足屋顶最不利点的水压要求。原屋顶生活消防合用水箱（50m3）不再贮存生活用水，全部作为高位消防水箱用水。将地下室80m3生活水池更换为不锈钢装配式生活水池，并设置1套变频恒压供水泵组和生活水池自洁消毒装置，变频泵流量为36m3/h，扬程为80.5m。供水立管在夹层1内分别接至各管道井。

根据《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）[3]中的相关要求，生活给水系统用水点处供水压力不宜大于0.20MPa，并应满足卫生器具工作压力的要求，系统存在超压，应在13层以下设支管减压阀减压，保证减压阀后压力为0.15MPa。热水供水分区同冷水，原热水锅炉冷水补水由屋顶水箱供给，现全部由地下贮水池+变频泵供水。热水系统根据水压需求更换循环泵，高低区分设循环泵。厨房热水由厨房厂家后期深化设计，此次仅预留热水给水管接口。

2.2 排水系统

此项目16层改造为客房后，新增排水管需伸顶通气，改造方案将各卫生间管井的污废水及通气立管保留并延伸至16层，通气管至16层后在吊顶内汇合成一根DN150通气管，伸出屋顶排气，新开孔洞位置与结构专业配合完成。

厨房区的排水主要是餐饮排放的含油废水，需单独排放。厨房产生油脂废水的设备采用成品隔油器处理，经器具隔油后的废水排入原室外隔油池，经二次隔油后最终排至室外污水窨井。厨房区域的通气管考虑卫生防疫要求，需单独设置，伸顶通气不现实，故采用侧墙通气。

2.3 消防系统

大楼原消防系统已不满足现行消防规范要求，按照消防审查及审图要求，此次改造项目必须更换现有消防设备。

（1）消防现状。室内消防系统和喷淋系统均采用临时高压系统，按两路水源设计，水流直接由市政管网供给，经水泵加压后供室内消防。消防水泵、喷淋水泵和稳压泵（各一用一备）、气压罐置于地下一层的消防泵房内。室内消火栓水泵和自动喷淋水泵型号均为125TSWA-4.45kW（流量Q=25L/s，扬程H=86.4m）。室外采用低压消防系统，由市政管网直供，在场地内成环。

（2）消防系统更新。根据新消防规范要求，室外消火栓用水量为30L/s，室内消火栓用水量为40L/s，火灾时间为2h，水枪充实水柱不小于13m。泵房内应配备：消防主泵2台（流量Q=40L/s，扬程H=86m），原消防泵的流量已不满足要求，水泵应该更换。室内消火栓和消防软管卷盘在各层均匀布置，确保任何一处有2股充实水柱同时到达。消火栓栓口动压不小于0.35MPa，此项目标准层每层布置3个消火栓。消防电梯前室设有消火栓，计入消火栓使用数量。室内消防系统当消火栓处动压大于0.50MPa时，采用减压稳压型消火栓。室内消火栓管道均采用热浸镀锌钢管，原室内消火栓环网管径为DN100mm，无法满足系统流量40L/s的要求，故消防环网管道（敷设于地下室顶板下）全部更换为管径为DN150mm的消防环网，并在16层吊顶内形成新的管径为DN150mm的消防环网。原标准层的3根管径为DN100mm的消火栓给水立管及消火栓保留，并与环网联通。

2.4 喷淋系统

根据新喷淋规范要求，原有喷淋系统已无法满足现行规范要求，项目按照室内布局，对喷淋系统整体进行更新改造。

除了不适合用水扑救的场所（高低压配电室、变电所、通信机房、强弱电间等电气机房），大楼其他所有部位均设置湿式自动喷水灭火系统。

地下室和裙房为中危险II级，喷水强度为8L/min·m2，作用面积为160m2，持续喷水时间为1h，用水量为30L/s。地上部分按中危险I级设计，喷水强度为6L/min·m2，作用面积为160m2，用水量为21L/s。改造后系统采用临时高压给水系统，设计喷淋用水量为30L/s，火灾延续时间为1h。泵房内应配备：喷淋主泵2台（流量Q=30L/s，扬程H=86m），喷淋稳压泵2台（流量Q=1L/s，扬程H=93m），1瓶150L气压罐。

每个报警阀控制不超过800个喷头，报警阀按楼层分区B1～1层、2～9层10～16层各由1根管径为DN150mm的喷淋立管供水，系统需增设2根喷淋立管。现状喷淋立管位于楼梯间，考虑造价及施工难度，原喷淋立管供10～16层分区，B1～1层、2层～9层这两个分区由新增立管供水。地下泵房喷淋环网出口端接各区报警阀，每个楼层分别设置1组监控阀及水流指示器。原屋顶水箱作为消防水箱，其中消防贮水不小于36m3，由液压阀控制水位启动。

2.5 气体灭火系统

此项目气体灭火系统需全面更新。高低压配电室、变电所、通信机房等采用七氟丙烷气体灭火系统。

根据《气体灭火系统设计规范》（GB 50370—2005）[4]中的相关要求，对于防护区面积不大于500m2、体积不大于1600m3的项目，采用七氟丙烷预制气体灭火系统；对于防护区面积不大于800m2、体积不大于3600m3的项目，采用有管网七氟丙烷气体灭火系统。此项目防护区单个面积均不大于500m2，采用预制七氟丙烷气体灭火系统。

大型餐饮厨房的油烟罩区域因着火后火灾蔓延速度快，常规灭火设施难以迅速扑灭，应就地设置自动灭火装置，自动控制[5-6]。