超高层五星级酒店给排水设计心得体会 6页

'超高层五星级酒店给排水设计心得体会FeelingsandExperiencestotheDrainageDesignofanUltra-high-riseFive-starHotel王文军(上海隧道工程股份有限公司，上海200082)WANGWen-jun(ShanghaiTunnelEngineeringCo.Ltd.,Shanghai200082,China)r+A要】阐述了一个超高层五星级酒店项目的给排水设计方法，讨论了一些技术难点的解决方式，介绍了国内未曾【摘接触到的新系统。[Abstract]Thisarticledescribesthedrainagedesignofanultra-high-risefive-starhotelproject,discussesthesolutionofsometechnicaldifficultiesandintroductiesthenewsystemneverseeninourcountry.【尖键词】超高层；串联消防泵给水系统;虹吸式雨水系统慟房湿粉灭火系统沅覆土大型广场排水[Keywords]ultra-high-risebuildings：seriesfirepumpsystemsjsiphonrainwatersystems;kitchenwetchemicalextinguish!ngsystems;coveringsoillargeplazadrainage【中图分类号】TU97218【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2012)09-0070-051项目简介木项目位于上海市莘庄镇，四面临路，东临沪闵公路、匹至莘东路、南依莘建路、北接莘松路，基地东侧沿七莘路为规划建设的轨道交通5号线站台，距离现有的轨道交通1号线華庄站仅800m。总建筑面积约20x104m2,建筑高度155.9m,i?楼地上共34层，地下4层，裙房4层。本建筑属于一类超高层建筑，主楼结构形式为框筒结构，裙房为框架结构，主楼hftf为一家涉外五星级酒店，是一幢集办公、宾馆、餐饮、购物、超市、会展及停车等功能为一体的综合性超高层建筑。2设计范围给水系统:包括冷水、热水、净水系统；消防系统:包括室内消火栓、室外消火栓、自动喷淋灭火系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统、灭火器、脉冲干粉自动【作者简介】王文军（1980-）男•上海人•工程师•从事建筑给排水设计与研究｛电子信箱）352390825@QQ.com._.灭火系统：排水系统:包括雨水、污水、废水以及厨房污水系统。3给水系统木工程水源为市政自來水。市政给水管进户后根据不同的建筑功能和使用性质，分别设置水农，经计量后供各用水点用水，本工程从就近市政道路给水管上接2根DN300mm的引入管,供基地内生活及消防用水。生活用水和消防用水分别设水衣计量。经过不同的经济性比较，生活给水供水方式根据各用水部分要求的不同，分别设置不同的供水系统:主楼（包括办公、酒店和地下2层至地上1层酒店部分）采用净化水供水，其余部分采用自來水水质。净化水部分在地下室设置自來水原水箱，经过滤水泵加压过滤净化后储存于净水箱，再用加压水泵提升供务区水箱供水。 生活给水供水方式如下：地下4层〜地下3层:利用市政自来水压力頁接供水。地卜，2层~裙房地上1层：利用市政自來水压力直接供 PublicUtilitiesDesign水并用设备系统保证市政供水短时检修时的区域用水。市政自来水一生活原水箱一变频水泵一用水点。裙房地上2层~地上4层：市政自來水一生活原水箱一变频水泵一用水点。主楼地下2层~地上1层：市政自来水一生活原水箱一过滤水泵一净化水设备一主楼净水箱一变频水＜!＜用水点。主楼地上2层以上：市政自来水——生活原水箱——过滤水泵一净化水设备一主楼净水箱一加压水泵——中间水箱一加压水泵一高位水箱一用水点。根据调节水屋、消防储备水量及事故备用水的要求，综合考虑安全性以及经济性确定储水池和水箱的有效容积如下：生活原水箱：33Om30＞成2格）；主楼净水箱：18Om30＞成2格）；地下室消防水池:200m3；20层生活离位水箱：3Om30＞成2格）；屋顶生活高位水箱：40m3^成2格）：20层、屋顶消防高位水箱:18m3-.热水系统：木建筑物内设置集中生活热水供应。生活热水系统分区方式同于冷水给水系统，供水范围主要为酒店部分，各区的热交换器分别设置，各区热交换器进水与木区冷水水源统一，确保冷热水系统平衡。热水循环采用机械循坏管道系统,各区分别设置2台热水循环泵，--用一备，互为备用，热沥由锅炉房产生的热媒水供给，热交换器采川高效节能半容移式热交换器。4消防给水工程设计本工程消防水池和消防泵房设于地下4层，在保证二路供水的前提下，考虑到对消防系统安全性的更高要求以及规范要求，在地下室设有有效容积200m3的消防贮水池，水池为钢筋混凝土水池，室外消防用水由室外消防给水管供给。室外消防用水最为30L/S,室内消火栓用水量40L/S,自动喷淋用水M40L/So本工程室外设室外消火栓，Jt间距不超过120m,距道跨边不大于2.0m建筑物外墙不小于5.0m,室外设置消火栓系统水泵接合器2组6农和£|动喷淋系统水泵接合器2组6套。1）室内消火栓灭火系统室内采用临时高压制消火检灭火给水系统。本建筑物内各层均设消火栓进行保护，其布置保证室内任何一处均冇2股水柱同吋到达，灭火水枪的充实水柱为13m.每个消火栓箱内均配置DN65mm消火栓-•个、DN65mm丄25m麻质衬胶水带-•条,DN65mmx19mm直流水枪一支、启动消防水泵按钮和指示灯药一只以及DN25mm消防软管卷盘一套，消火栓箱下层配置手提式灭火器。考虑到木工程为超高层建筑，主楼高155.9m,地下4层深18.5m,因此消防系统竖向须分区，可采用消防泵直接串联或设中间转输水箱的串联消防泵系统进行分区。考虑到采用设中间转输水箱的串联消防泵系统占用主楼较多的机房血积，对寸土寸金的商业建筑来说经济性较差，因此，采用消防泵直接串联给水系统。消火栓系统竖向分成一级、二级两个消防区域，每一级分别设有减压阀组将本区分成若干区段，以控制每个区段的静水压力不超过1000kPa,在压力超过500kPa的消火栓处设置不锈钢减压孔板或采用减压稳压型消火栓。一二级区域的消火栓系统竖向均布社成环状，并采用阀门分成若干独立段以保证检修时的消防供水要求，消火栓系统设有2组6套消防水泵接合器。在本建筑物20层避难层和屋顶分别设冇一二级区域高位消防水箱，高位消防水箱冇效容积均为18m30为保证最不利点消火栓给水压力,一二级消火栓系统分别在20层和屋顶设消火栓稳压设备2组,各包括稳压泵2台（--用一备），隔膜气压罐1个。一级消火栓系统加压水泵设于地下4层水泵房内，一用一备，二级消火栓系统加压水泵设于20层避难层，一用一备，一二级消火栓系统加压水泵联锁启动的时间间隔控制在20s内，且先启动一级消火栓系统加压水泵。2）自动喷水灭火系统保护范围：大楼室内除5m2卫生间、游泳池区域和电气用房（不包括配电间）不设喷洒头外，典余部分均设喷洒头保护。设计参数:按中危险II级设计，喷水强度：8U（min-m2）：作用面积：160m2；持续喷水时间：1h：最不利点喷洒头工作压力0.1MPa.其中超市库房为仓库丨级,8L/（s-m2）,作用面积200m2,火灾延续时间1.5h0系统设计:本工程避难层采用干式系统，其余采用湿式系统。喷淋系统设若干个报警阀，每个报警阀担负的喷洒头不超71 工程建设与设计Construction&DesignForProject过800个。喷洒头:系统采用玻璃球喷头，除机房等部位外，公共娱乐场所、地下商业以及宾馆等均采用快速响应喷头，其动作温度为68"C,其屮厨房和洗衣房采用动作温度为93°C的喷头。自动喷水灭火系统每个防火分区或每层均设信号阀和水流指示器。自动喷淋系统采用消防泵直接串联给水系统。系统竖向分成一级、二级两个区域。一级自动喷水火火系统在地下4层水泵房，设2台喷淋给水加压泵，贮水池与消火栓系统合建,2台水泵为一用一备；二级自动喷淋系统在20层避难层，设2台喷淋给水加压泵,2台水泵为--用一备。自动喷水灭火系统共设2组6套消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水。一二级系统分别设高位消防水箱，与消火栓系统合用，其冇效容积各为18m3,-二级系统分别在20层和屋顶设消火栓稳压设备2组，各包括稳压泵2台（一用一备），隔膜气压罐1个，保证最不利点喷头工作压力。口动喷水灭火系统平时由高位消防水箱设专用水管至报警阀前供水管，保证系统压力，发生火灾时由消防泵从水池取水加压供水。每个报警阀组的最不利喷头处设末端试水装置，其它防火分区和各楼层的最不利喷头处，均设DN25mm试水阀。3）水喷雾系统:柴油发电机房设置水喷雾系统，系统用水由自动喷水泵提供,喷头采用水喷雾专用喷头。4）灭火器配置：根据不同场合选用不同类型的灭火器，其中锅炉房、柴汕发电机房配置推车式干粉灭火器，其余场合配置手提式干粉灭火器。5）其它灭火系统:地下室变电所、35kV变压器间、10kV开关站、35kV高压配电间设置全淹没脉冲干粉自动灭火系统，主楼强电、弱电间、卫星接收机房设置脉冲干粉自动灭火装胃,主楼20层变电所设置气体灭火系统，采用单独保护，全淹没灭火方式，系统同时具有自动控制、手动控制和应急操作3种控制方式，自动控制和手动控制可以通过专用的选择开关切换。根据规范设置部位建筑高度不大于24m的干式变压器室、开关室、变电所等自动灭火系统。在设计时考虑可以采用气体灭火或者全淹没脉冲干粉自动灭火系统等灭火效呆好的非水型灭火剂。全淹没脉冲干粉自动灭火系统是一种新型的灭火系统，由前苏联传入我国。脉冲干粉白动灭火装置灭火迅速，效果好，特别是次启动方式采用了自带的热启动感应信号，通72过内置的感温启动气体活化发生剂，将T粉迅速喷射覆盖着火物体达到灭火的效果。气体灭火系统是传统的优良非水型灭火剂，但考虑到其造价是脉冲干粉自动灭火系统的3倍左右，从经济性上考虑我们采用脉冲干粉口动灭火系统來保护重耍的电气机房。5污水工程设计本工程室外采用生活污水与雨水分流制排水，室内采用莢便污水与洗浴废水分流排水管道系统。粪便污水和洗浴废水经收集后排至室外污水管道系统，直接排入市政污水管。餐饬含油废水经二次隔油处理后会同生活污水排入市政污水管网。室内污废水筲设置专用通气管系统。地下室产生的生活汽废水先排入地下污水集水井，再通过污水潜水泵提升后排至室外污水管道系统。地下餐饮废水经地下室专用隔油处理装置处理后经泵提升后排至室外污水管道系统。6雨水工程设计木工程主楼屋顶建筑而积1700m2,实际汇水而积2100m2,若采用传统方式设置雨水斗、雨水立管则需要将近10根DNIOOmm雨水立管，而超高层建筑留给设备的管井都是非常冇限的，而R最上部是五星级酒店，对客房的噪音影响很大,涉外酒店要求客房安静度在32dB左右，因为涉外酒店的客户大部分是居住于乡间的住宅内，平时的生活环境噪音量很低，因而对高分贝的响声异常敏感昇0根雨水立管势必占用10个管道井，从而影响20个客房，这对涉外酒店管理公司來说是难以接受的。我们就考虑采用虹吸式屋面雨水排水系统，设计巫现期P=10a,因为虹吸式雨水系统可以采用悬另横干管连接数个雨水斗，而且悬吊横干管不需要坡度坡向雨水立管，而重力式用水排水系统总吊横干管只能接3个雨水斗，而且需要坡度排向雨水立管，因而会影响客房吊顶高度。我们在设计时考虑到客房的完整性以及静谧性，在与建筑专业协商后采用屋面雨水天沟设在顶层客房走廊的上部，虹吸式雨水斗下来的短立管在走廊上部吊顶內集合，在走廊适当位置设置检修口°这样就算检修也不影响客房的正常使用，管道不进入客房内部，下用天雨水管道的噪咅也不会直接传至客房内，减少了不必要的投诉，走廊内的悬吊管汇集后排入1根DN150mm的雨水立管后排至室外，大大减少了雨水立管的数量,节省了立管所占用的核心筒而积。 PublicUtilitiesDesign7厨房设备灭火厨房特别是营业性的商业厨房一直以来都是火灾的高发场所，这些厨房火灾则是集中发生在烹调设备、排油烟罩利与之相连的烟道中。厨房火灾的起因，主要是烹调设备（即炊具）因高温而造成烹调油脂或食物燃烧引发的火灾，如油锅火灾、烘/烤箱火灾等。烹调过程的明火，如果不慎窜入了积聚大量汕腻（垢）的排汕烟罩和烟道，同样也会引起火灾，而且火灾很容易通过相互连通的烟道和排风道迅速扩散和蔓延。厨房中使用的燃料如果有管道发生破裂，即使只有少量燃料泄漏，也可能遇明火引起燃烧，并随着燃料的自由流淌或扩散而迅速埜延。发生在厨房烹调设备、排油烟罩、烟道这3个部位的火灾，发生燃烧的大多是烹调过程中使用的食用油脂，对于这类火灾，由于本身具有的特殊性，国际上将其单独命名为一种新型的火灾：K类火灾。排烟罩和烟道内发生的火灾因位置特殊,-•般很难采用人工的方式直接扑救,但如果不及时处置乂极易造成火势迅速蔓延。同时厨房屮原有的一些报警灭火设施对此也无用武之地。因此，需要采用针对厨房火灾的厨房灭火系统。我国对营业性的厨房灭火要求到H前为止还是比较少的，最近出版的健筑设计防火规范＞第8.5.8t条中要求厂公共建筑中营业面积大于500m2的餐饮场所，其烹饪操作间的排汕烟罩及空饪部位设置自动灭火装置，且应在燃气或燃汕管道上设.用紧急事故口动切断装置但是，工程师在设计时就比较困惑，规范并没有写明采取何种系统设置白动灭火装置，常规做法就是在厨房上部设置湿式喷淋系统，而涉外酒店管理公司明确表示，除设置湿式喷淋系统外在厨房排烟罩和烟道内还需要做湿粉灭火系统，因为根据国外数十年的厨房灭火的经验教训，光湿式喷淋系统保护是远远达不到要求的。美国国家消防协会（NFPA）标准中明确冇一章是关于这方面的要求,分别是NFPA17A标准"湿式化学灭火系统"利NFPA96标准’商业性厨房的通风和消防二NFPA96所描述的是高烟雾、高油污商业厨房设备的安装,NFPA17A是专门为湿化学药剂制定的。经过该机构的严格测试后，得出的结论是：湿化学药剂是唯一能够用于厨房的烟道、滤网和灶台的灭火药剂，同时也规定这种湿化学药剂也只能用于扑灭厨房类火灾（国际将厨房类火灾统称为K类火灾）。何为湿粉灭火系统呢，这是国内消防设计师较少接触到的厨房专用灭火系统，冃前国内一般高星级酒店尤其涉外酒店中经常看到，现笔者浅显地介绍一下，以方便给排水设计同仁们以后设计中碰到有参考作用。H前前国际上主流的湿粉灭火系统是美国安素公司研发的R-102系列和食人鱼系列oR-102系列和食人鱼系列都采用液体的灭火药剂。R-102系列是20世纪80年代以后,安素公司开发出的第二代廚房灭火系统，它的优点是显碱性的湿化学药剂与显酸性的烹调油相遇时，迅速发生皂化反应并在火灾表面产生一层稠密的灶化膜，正是依赖这层膜切断火源与氧气间的联系并直到油脂被冷却到不能复燃的条件为止。食人鱼系列不同的是，在喷洒完液体灭火药剂后，还会继续喷洒冷却水，对着火部位进一步冷却,其同样具冇遇高温烹调油会发生皂化反应，同样产生隔绝空气的保护膜，也就是说完全可以无飞溅灭火。对高温灶具的快速降温和防止复燃问题，在食人角的系统设计中得到充分解决。在控制系统中接入水，当灭火药剂喷射完毕，在喷射药剂管道中继续喷水,喷水的H的是对灶台进行降温，由于食人鱼系列灭火药剂是一种水加强物质,通过与水接触后的酣剂会加剧皂化反应增加发泡厚度。所以说喷水的过程不仅不会产生飞溅，反而更有效地抑止复燃。一般來说,食人鱼系列适用于小小规模、能保证冷却水源的厨房;而R-102系列可以适用于大型的、功能复杂的及不能保证冷却水源的厨房。R-102系统和食人鱼系统使用两种不同类型的液体灭火药剂，其中R-102系统是使用被称为ANSULEXTM的液体灭火药剂，食人鱼系统则是使用被称为PRXTM的液体灭火药剂。两种不同类型的液体灭火夯剂的基木物理化学特征如表1o表1两种不同类型的液体灭火药剂基本化学特征ANSULEXTMPRXTM:坯%/a1212%o1.4040A?-40-12A?110102%1321」9%/Ctn/s35.265.26PH7.7〜8.79.5-10.5ANSULEXTM和PRXTM都是经过专门配置的、主要成分为水溶性钾盐的溶液，由于预先进行了混合，因此不必在现场再进行任何稀释。除了具冇一定的碱性外，它们木身并无任73 工程建设与设计ConstructionsDesignForProject何毒性。ANSULEXTM和PRXTM以雾状的形式喷洒到着火的汕脂表面时，都会与高温油脂产生皂化反应,在表血形成一个泡沫覆盖层，类似于肥皂泡沫层，将油脂和空气彻底隔绝，抑制油脂蒸汽的弥散。山于食人他系统在喷洒完PRXTM液体灭火纯剂后，还需要继续喷洒冷却水，因此PRXTM还是一种’水增强灭火剂’；喷洒的冷却水不会对己经形成的泡沫覆盖层造成破坏，而且会不断增加泡沫覆盖层的甲度。使用清水擦洗或蒸汽冲洗，灭火后对火场的清洁工作可以很容易地完成。ANSULEXTM和PRXTM与厨房环境中常见的金属（不锈钢、铝、镀锌金属、低碳钢、铜等）相容，只要及时得到清理，都不会对这些金属造成损伤。其系统安装实际效果见图1。图1系统安装实际效果图8对无覆土大型广场排水设计的探讨本工程基地内有一大型市民广场，广场地面就是地下1层的顶板，广场中心至故近有覆土的地面距离100m左右，广场面积冇6500m2,边上冇1栋超高层，1栋多层裙楼。我们在设计计算过程屮，汇水面积有10000m2,是相当大的，计算出来的设计雨水戢超过300L/S,采用什么方式能尽快将广场上的水及时地排至市政雨水管网中去，为此，我们考虑了4种方式：方式1：在广场中间设置一较大集水坑，设置大流量潜污泵，通过管道在地下1层顶板下将雨水排出。方式2：在广场屮设置一定数最的雨水口，通过管道在地下1层顶板下排至室外。方式3：在广场中设置一定数量的大口径地漏，通过管道在地下1层顶板下排至室外方式4：在广场屮设賢3条排水沟，由结构局部降板，沿广场中心坡向外围市政雨水井。我们分析上述4种方式的优缺点：方式1：木工程地下1层是超市、商业和食街，而且连接摊下轨道交通，若在广场中间设胃•一较大集水坑,无论是在顶板下设置集水坑还是在地下1层设置一机房间势必在地下1层占用一定的商业面积，尤其是与轨道交通连接的商业，人流鼠很大，寸土寸金，这是业主所不能接受的。方式2:虽然排水效果较好，但是存在雨水口与顶板以及连接管的防水严密问题，而只雨水井连接管筲径DN225mm,坡度最低按1%来算，100m的坡降将近1m,与风管、桥架、喷淋管等标高上相撞会明显影响地卞商业的层高问题，而且这么长的排水管道一旦漏水或者结露等会给商户经营带来不便。方式3：缺点与方式2相同。但是地漏相应的排水流量冇限，引起排水不是很畅通，势必造成增加布置数量，会影响广场的景观布置以及增加地下1层顶板下排水管道引起高度交错问题。方式4：由结构局部降板做排水沟，排水沟的截面尺寸根据雨水戢计算设置，可以冇效地在最短的时间内排出广场中的雨水。与景观专业配合,将排水沟与景观布置尽量隐秘结合起来，如沟上设起花盆排架或者休息排椅等，既解决排水问题乂不影响美观，而口不存在影响地下1层的层高以及漏水、结露问题等。经过分析，我们采用了第4种广场排水方式，经1a多來的使用情况证明了其良好的效果，得到了业主的一致好评。9结语综上所述是笔者对最近设计的超高层项H的设计感想,其中有很多的不足之处，希望专家以及广大给排水设计同仁能不吝指教，使以后的设计项H能更趋完美。介【收稿日期】2012-04-0574'