12层以下高层住宅小区给水消防设计探讨
摘要： 结合国标《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001年版）及上海市规范《民用建筑水灭火系统设计规程》DGJ08-94-2001，对12层以下高层住宅小区变频给水系统和消火栓系统设计进行介绍和探讨。
关键词： 12层以下高层 变频供水 消火栓系统 不锈钢潜水泵
随着我国综合国力的增强，国际交往的扩大，人民生活水平的日趋提高，现阶段高新技术的应用日趋成熟，特别是先进的建筑设备使我们的给排水设计得到了飞速发展，随着社会各部门生产效率的日益提高，建筑中最大的一类—住宅建筑的设计便相应地产生了一系列变化。目前住宅建筑的小区规划趋向于更具人性化的多层次住宅组合，不再仅仅追求立面和平面的美观和合理，而是追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念，特别是在市场经济的浪潮中，更是要在有限面积的地块里，在空间上力求土地使用效率的最大化。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给排水设计工作带来了新的挑战。以下结合工程实践来说明一下我本人在小高层住宅小区设计中的一点体会。
某工程为五幢十一层住宅楼（其中三幢有地下自行车车库），二幢八层（局部六层）住宅楼及配套沿街商业网点组成的小区。该工程水源从靠近小区道路的市政管网及一期的管网中各引一条DN150给水管，在基地内构成两路供水。并根据建筑功能设水表井若干，消防用水直接从小区管网内抽取。根据建筑专业提供的剖面图资料，五幢十一层住宅楼及地下自行车车库，二幢八层（局部六层）住宅楼，给水系统均由变频水泵直接供水。室内消火栓系统与生活变频供水系统共用小区水泵房和小区内管网。本工程供水方案看似简单，但却在后来的设计和实施中颇费周折。
给水系统
该工程为十一层住宅，而在上海地区以前住宅的变频供水方式仅容许九层之下，这是由于各种原因，原先上水公司限制小区出泵管供水压力不得超过0.35MPa 。上海住宅设计标准要求最高层水表前的供水压力不低于70KPa ，该工程每层层高为2.9m ，第11层的层高为29m ，水表高度为1m ，则供水静压力已达0.37MPa ，超过了原先上水公司限制。而变频供水方式的优越性是众所周知的，上海《民用建筑水灭火系统的设计规程》的推出给了本工程设计提供了及时的法律依据。最后在甲方的首肯及本地区供水部门的支持下，突破了原有的限制，整个小区采用集中设置水泵变频供水的供水方式。设计最大秒流量Q maxs =19.2l/s。水泵选用S P135-11型3台，(2用1备) 水泵流量：Q=34.5m/hr，水泵扬程：H=0.53MPa，配用电机功率：N=11kw。为保证住户水表前的供水压力不超过0.35MPa ，采用竖向分区供水，由于水泵选型的原因，最后按水泵实际工作的压力分区，分区如附图：由于本小区都是一梯两户的带电梯的住宅，为不影响狭小的公共部位的畅通和美观，所有的减压阀和紧急关闭阀都设置在室外绿化中。
消防系统 3
根据国标《高层民用建筑设计防火规范》（2001年版）及上海市规范《民用建筑水灭火系统设计规程》（以下称《水灭火规程》），本工程属二类普通高层住宅建筑。按《水灭火规程》第6.5.3条，不设高位水箱，室内消火栓系统平时采用生活变频系统保证室内消火栓系统充满水，消防箱内设消防泵启动按钮，灭火时，启动消防泵，直接抽取市政给水管网，由消防泵加压后向室内消火栓系统供水。室内消火栓水量Q 栓=10l/s。小区内设室内消火栓系统的水泵接合器及室外消火栓，室外消防水设计流量为15L/S。按规范，消防泵的流量应满足生活和室内消火栓系统同时供水的流量。室内消火栓充实水柱≥10m，采用DN65消火栓，∮19mm水枪，麻质衬胶水龙带L=25m，水枪喷口压力为P 枪=0.1585MPa，顶层栓口水压为0. 1893MPa 。消防泵选用XBD5.7/30-(I)125X32台，(1用1备) 水泵流量：Q=30l/s，水泵扬程：H=0.57MPa，配用电机功率：N=30kw。
室内消火栓系统工作情况如下：
1. 平时：生活变频泵工作，变频泵及稳压罐维持消火栓系统充水并维持一定的压力。
2. 火警时：使用者启动消火栓箱内的消防泵启动按钮，消防泵启动，并连锁关闭生活水泵，管网内水压力上升，紧急关闭阀启动关闭生活用水管，使用者使用消火栓系统灭火。
3. 火警后：消防泵为泵房手动关闭，同时启动生活水泵，管网内水压下降，紧急关闭阀启动开启生活用水管，恢复正常供水。
存在问题和经验教训
通过本工程的设计，笔者感到建筑平面布置对给排水设计影响极大，现在住宅设计片面追求较高的得房率，公共部位的设计极为紧凑，在2.6mx6.48m 的楼梯间的面积里要安排电梯、楼梯、强弱电井、消火栓、消防立管、水表箱、给水立管、纯水立管等。由于半平台要开窗，正平台要开电梯门和住户门，一层至二层为一跑到底的长楼梯，所以给本专业留下的墙面长度极小，甚至连上下连通的立管位置也不能保证，在与各专业多次协调下勉强满足立管的布置，消火栓和水表箱也埋进了结构的剪力墙中，但立管的布置还是影响了楼梯的畅通，尽管用户今后将较多使用电梯，但至少在美观上给公共部位带来了不少遗憾。另外紧急关闭阀和减压阀都设置到室外绿化中，给将来的维护和保养带来了一定的难度。
由于场地的关系，甲方要求利用目前正在使用，原来一期的水泵房，原来的一期为六层楼的多层住宅小区，采用水池水箱供水方式，原水泵房设计水泵为2台卧式水泵，经过实地测量和多种水泵布置方案，在不改动原有水泵房土建设施的情况下，安排原有的二台水泵和二期要求的三台生活泵和二台消防泵是不可能的。最后在和上水公司及甲方充分协调后，将一期和二期的生活水泵，换为目前较先进的不锈钢潜水泵，并将其设置在水池中，而二期消防泵设在原来一期生活泵的位置，从而解决了不改动原有水泵房土建设施的情况下，安排原有的二台水泵和二期要求的三台生活泵和二台消防泵的难题。这样不仅节省了原来不可避免的扩建泵房的土地费用和土建费用。而且将对一期住户的正常供水影响将到最低，并为甲方顺利按时完工交房奠定了基础。先进的不锈钢潜水泵不仅能在改造工程中大显身手，而且在新建住宅中也可广泛采用，除了可节省相应的泵房占用的面积，而且在保证水泵完全自灌启动、
根治水泵工作噪音的各方面有着积极的意义。随着大家对此技术的了解，今后一定会推广应用。
在消防审批的过程中，消防部门曾经提出一个很好的建议，建议生活用水和消防用水合用一套水泵，由于变频供水系统和消火栓系统对工作的可靠性是一致的，所以采用合用水泵可省二台平时不用而价值不菲的消防泵，而平时正常运行的变频生活泵又比平时不用的消防泵在灭火时更可靠，所以是一个很好的方案。但是由于本地区消防用水是采用直接抽取市政给水管网，而本地区供水部门对生活用水和消防用水的计量收费政策是不同的，所以在供水部门的竭力反对下未能采用此方案。但对其他地区采用消防水池和生活水池合用的情况下，从经济性和可靠性出发，建议采用合用水泵。前提必须保证水池中相应容量的消防水量不被动用。 本工程消火栓系统的工作压力仅为0.49MPa ，加上泵房至住宅单元入口的阻力损失，消防泵的动压要求为0.60MPa 。为保证消防时生活用水系统紧急关闭阀的正常工作，消防时的动压应至少比生活用水最大工作压力大0.1MPa ，减去市政余压0.10MPa ，最后选择扬程为0.57M Pa 的消防泵。
本工程为上海浦东地区率先11层住宅采变频水泵供水而不设屋顶水箱的楼盘之一，在消防审批和本地供水部门审办的过程中、各方为此开了数次协调会，不断地对照相应的新规范和实际情况制定了较完善的各项技术措施。统一了认识，在探索中总结出了最后的方案，体现了上海浦东开发开放的高效率和与时俱进的当代务实精神。
主要参考文献：
1．国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001年版）
2．上海市工程建设规范《民用建筑水灭火系统设计规程》DGJ08-94-2001
3．上海市工程建设规范《住宅设计标准》DGJ08-02-2001
4．姜文源、张淼等《建筑给水排水设计手册》中国建筑工业出版社1992年12月第一版