浅析城市综合体项目的消防给水系统设计

陈祖曦

摘要：伴随着全国住宅市场在“限购、限贷、限价”的“三限政策”下持续降温，从2010年开始以城市综合体为代表的商业地产却层出不穷。城市综合体由于商业业态复杂化、多功能化，其火灾具有特殊性、复杂性。本文结合笔者的工作经验，对城市综合体项目的消防给水系统设计中所遇一些问题进行分析。

关键词：城市综合体；消防给水系统；消防设计

城市综合体就是将城市中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通等城市生活空间的三项以上进行组合，并在各部分间建立一种相互依存、相互助益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率的综合体。

随着城市建设步伐的加快，越来越多的城市综合体建筑为城市增添了现代气息，然而，城市综合体建筑的大量出现在促进社会发展、满足人们生活需要的同时也给给排水设计工作带来了许多技术上的难题。因此，如何合理的设计给排水及消防系统对城市综合体建筑日常运行的经济性以及消防时的安全性和可靠性有着重要的意义。下文就城市综合体项目的消防给水系统设计中所遇一些问题进行分析。

一、生活给水系统

首先要区分不同性质的用水区域。城市综合体一般是含有多种功能的综合楼建筑群，大量开发利用地下空间追求使用面积的增加，在同一地下室上部设置住宅小区、办公、商业建筑群。由于计费的需要，不同功能的用水区域，其给水系统要相对独立设置。生活用水大致可分为居民用水、行政事业用水、经营服务用水、特种行业用水等。当地供水部门常有地方政策，曾遇到超高层综合楼住宅部分的所有供水系统从泵房设计（且原则上泵房不能放置地下室）到后期收费管理全部归属供水部门。所以划分给水系统前应与当地供水部门沟通好，了解当地供水部门的收费范围、收费标准及地方政策，根据不同的收费标准和计量设置不同的给水系统。

其次确定各给水系统的供水方式。给水系统按给水方式可分为串联和并联，按供水设备可分为水箱供水和水泵供水，城市综合体的供水方式常常是将这些系统相互结合。城市综合体常有超高层的塔楼部分，《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003，2009年版，以下简称“建水规”）对建筑物内生活给水系统的竖向分区原则作了规定，超高层建筑的室内生活给水系统分区应当遵守该规定。

我院在各地设计的超高层建筑，在给水系统上一般采用串联加高位水箱的方式，结合避难层，设置转输水箱和水泵。

某广场北塔楼冷水系统：北塔楼酒店（42～71层）及酒店式公寓（26～40层）由水池经水泵加压至41层避难层的中间转输水箱，重力供酒店式公寓用水；由41层避难层的中间转输水箱经水泵加压至设在71层屋顶酒店生活水箱，重力供酒店用水。41层避难层的中间转输水箱重力供酒店式公寓用水分四个压力区，各区供水压力不大于0.35MPa。四区北塔37～40层加变频调速泵装置加压供水，三区北塔33～36层重力流供水，二区北塔29～32层、一区北塔26～28层经减压阀减压供水。71层屋顶酒店生活水箱重力供酒店用水分六个压力区，各区供水压力不大于0.35MPa。一区北塔42～47层、二区北塔48～51层、三区北塔52～55层、四区北塔56～59层、五区北塔56～69层经减压阀减压供水，六区北塔65～71层由屋顶生活水箱重力流供水。

高位水箱靠重力流供给各供水点，变频泵供水区域部分是高位水箱供水压力不足的楼层。对于超高层建筑安全可靠是最重要的，供各用水点的给水变频泵是抽吸水池或高位水箱进行加压后供各用水点，需要借助于电力才能实现。而高位水箱只是依靠水力原理，顯然更安全可靠。所以超高层建筑供水系统还是主要以高位水箱为主。

其中要注意的是，超高层的上部往往是星级酒店，都会有酒店管理公司的介入，他们会对水质，水压、储水量提出高于“建水规”的要求。例如要求达到1～2天高日用水量的储水量，水质要有净化、软化等处理，这对地下室设备机房布置会有很大的影响，这点要予以重视。

“建水规”3.8.11条“民用建筑内设置的生活给水泵房不应毗邻居住用房或在其上层或下层，水泵机组宜设在水池的侧面、下方，单台泵可设于水池内

或管道内，其运行噪声应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB10070的规定。”在避难层布置生活给水泵房尽量避免在居住用房的上层或下层，但往往公共部位的面积比较小布置不下。当布置在生活用房的上下方时，需要结构专业配合设置夹层，衰减噪声的传递，同时选择低噪声水泵、减震支架、隔振垫等。

二、消防系统

庞大的城市综合体给消防给水提出了新的问题。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）7.3.5条规定，同一时间内只考虑一次火灾的高层建筑群，可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。

如何确定火灾次数？如何界定城市综合体消防系统的设置数量？共用消防给水系统的服务范围是否存在限制？其消防给水系统最大的服务建筑面积和服务半径？系统的最高压力值？在城市综合体中，需要推敲。

1、火灾次数的确定

首先确定城市综合体的火灾次数。关于火灾次数的确定，《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）规定，城市、居住区的人数N 2.5万人时，按同一时间内的火灾次1次确定；N 40.0万人时，按同一时间内的火灾次数2次确定；N 40.0万人时，按同一时间内的火灾次数3次确定；工厂、仓库、堆场、储罐区和民用建筑的室外消防水量，应按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。可是对公共建筑群、区域建筑群，现有国家规范没有相关的规定。据了解，上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》（DGJ08-94-2007）中规定，公共建筑物，联体建筑群共用一套消防给水系统时，其保护的建筑总面积不应大于50万m2；最高压力控制：消防给水系统在任何时间和地点的工作压力不应大于2.4MPa（广播电视塔除外）。

我们在实际工程设计中借鉴了上海的规范及上海的做法：①共用（区域）消防给水系统的最大服务面积不大于30万m2、单栋建筑的最大建筑面积不超过40万m2，可按1次火灾设计。②共用（区域）消防给水系统的服务半径不应跨越市政道路或街坊。③共用（区域）消防给水系统从消防泵到最不利点的距离不宜大于500m。④对于无物理完全分隔的贴邻建筑和上下一体的建筑，其消防给水系统应该采用1套，不应分解为几套，除非按多次火灾同时发生考虑。

2、消防供水方案的确定

确定了火灾次数后，如何确定消防供水方案呢？实际工程情况千变万化，其中有多种组合，数栋超高层建筑和高层建筑，其高度的不一致，建筑群的相对

分散等等。由于共用（区域）消防给水系统是同一时间内只考虑1次火灾的，因此，可共用消防水池、消防泵房、高位消防水箱。消防水池高位消防水箱的容积应按消防用水量最大的一栋高层建筑计算。高位消防水箱应设置在建筑或建筑群内最高一幢建筑屋顶最高处。

现在由于城市消防车供水能力的限制和超高层建筑的重要性，许多高度超过

的超高层大楼均趋于采用更为安全可靠、立足自救的重力式高压制消防给水方式。而有些庞大的城市综合体除了超高层的塔楼还有数栋高层建筑住宅、多层商业等。在实际施工过程中及以后的交付使用过程中常常存在这种情况：超高层的塔楼部分是最后完工的，其地下室和裙楼部分及住宅群、多层商业等往往在塔楼未竣工之前就要先验收先使用。所以常常要把先竣工使用部分的消防供水系统由重力流系统改为临时高压系统。在这种情况下建议设置多套消防给水系统。在同一时间内只考虑1次火灾的情况下，建筑群或建筑综合体可共用，1套消防水池，即在消防水泵房内设置不同系统的消防泵，分别从共用消防水池吸水。

在某工程中，就采用了重力流系统和临时高压系统的组合。两栋超高层和高层建筑采用了重力流系统，屋顶高位水箱置于最高楼二百多米的顶部。同时在地下室设置消防水池，配置消防转输水箱和水泵供塔楼；另配置一套临时高压系统的消防泵供先竣工的住宅群。

同时在设计过程中还必须注意：①共用（区域）消防给水系统向各栋建筑供水的消防供水干管应采用环状管网。②共用自動喷水灭火系统的报警阀组宜分别在各栋建筑的附近集中设置。③根据后期建筑所采用的物业管理模，从使用功能的角度出发，同类用途的建筑可以合用设置系统，不同功能的建筑宜分开设置消防给水系统，便于今后的运行管理。④每栋高层建筑应分别设置水泵接合器，多层建筑相邻水泵接合器的设置距离不大于80m。

三、其他

城市综合体项口由方案、初步设计、施工图设计到竣工有很长的周期，往往一边施工一边修改。记得有这样一句话：“商业地产，不变的永远是变。”在几个项目的进展中深切感到这一点，设计者一定要为这“不变”留有变的可能性。有以下几点供同行们参考：

（1）预留机房面积一定要为以后可预见的改造、维修留下空间。平时在具体的工程设计时常常被要求按照规范的最小尺寸，能压则压，能小则小，为挤出那宝贵的面积而煞费苦心，然而一旦有修改和调整常常导致地下室整盘颠覆。

（2）重视屋顶绿化，重视屋顶管线综合。很多开发商追求采用50%屋面绿化，有效控制屋面热岛效应，希望把裙房顶打造成屋顶花园。然而商业综合体的屋顶常常是被各种设备及管线占满，这就需要设计师因地制宜，因材设计，做好屋顶的管线综合并配合后期的景观处理。同样地下室车库常常是客户的第一入眼点，一个各种管道、风管、桥架排列整整齐齐的地下室也需要精心设计、精心安装的管线综合。

（3）在公共部位预留管位，在梁上预留穿管管位。一个商业项口的招商常常滞后于设计，到后期修改常常会增加很多立管，这样免得后期过多的砸楼板、开洞。

（4）强化标识系统。城市综合体项口功能区域广，平面和立体都纷繁交错，管线也错综复杂。为了美观和方便以后管理维护，不同的管道需要用不同的颜色标识清晰，这个在设计时不可忽略。

四、结语

综上所述，在给排水的设计工作中。还存在着很多看起来很简单但却与人们的生活息息相关的问题。直接影响到建筑的使用效果。给建筑企业带来经济上的损失。因此，我们要不断完善自身的给排水设计水平的能力，从而提高我国建筑企业经济的发展。庞大的城市综合体给排水及消防设计应根据其特点：功能复杂、面积大、楼层高、变化多来进行设计。在设计过程中还有很多系统和细节需要好好研究，好好琢磨以斟完善，没有最好只有更好。