滨州市人防科技体验馆给排水及消防系统设计

袁 佳 丽

(滨州市规划设计研究院,滨州 256600)

1 项目概况及给排水专业设计特点

滨州是人防科技体验馆地处滨州市西城区中心区域，总建筑面积13 596m2，共分为地下一层、地上三层.项目建成后，向市民普及人防的基本知识及技能，让市民身临其境地体验战时和灾时的极端环境，增强市民的自我防护意识，以“战时能力强、平时作为大”为导向，突出人防工程、指挥通信、重点经济目标防护等建设重点.该工程给排水设计有以下特点：

(1) 由于本工程地下一层为防空地下室，上部建筑的生活污水管、雨水管不得进入防空地下室[1]，所以在卫生间部位通过结构降板，获得1.1m的夹层厚度，用以敷设地上部分给排水管的引入管和排出管(见图1);穿越地下一层楼板的消防和自动喷淋管道均采取防护密闭措施，并在穿板处设置刚性防水套管;

图1 卫生间降板排水结构图Fig.1 Diagram of drainage pattern of floor lowering

(2) 屋面雨水排出管沿一层地面排至室外，排出管就近设置雨水口，使雨水经收集后直接排至室外雨水管网，尽量减少建筑物周围的雨水径流.

(3) 地下室卫生间、淋浴间、消防水泵间等处的排水先排入集水坑，然后经污水提升泵排至室外[2].

(4) 采用集中式太阳能热水系统为地下淋浴室供应热水，充分利用太阳能资源.

(5) 由于三层内庭院采用钢结构网架采光屋面，考虑到自动喷水灭火系统喷头的作用温度，以及钢结构网架城重荷载的问题，最终选用4台自动跟踪定位射流灭火装置代替自动喷水喷头实现自动灭火.

(6) 消防泵房设2台消防系统同加压泵，1用1备，2台自动喷水灭火系统加压泵，1用1备.另外三层设置的4台自动跟踪定位射流灭火装置与喷淋系统共用一套加压泵，流量及扬程取二者较大值.

(7) 一层报告厅层高11.6m,根据自动喷水灭火系统设计规范,参照非仓库类高大净空场所设计参数，保证喷水强度大于6L/min×m2,喷头最大间距不超过3m.

2 给排水设计

(1) 生活给水系统. 水源采用市政自来水，由建筑物东西两侧自一层卫生间与地下室夹层处引入，分上下两支，分别供应地上和地下生活用水.生活给水部分区由市政管网直接提供，最高日用水量33.4m3/d，平均时用水量4.18m3/h, 最高时用水量6.27m3/h.

(2) 生活热水系统. 本工程热水设计秒流量0.924 49L/s，热水为太阳能集中热水系统，设计供水温度为60℃，设计小时耗热量为319 551.84kJ/h，采用闭式热水系统，所需压力为0.32MPa.

(3) 污水排水系统. 雨、污采用分流制，分别排入市政雨、污水管网.市政污水排入城市集中污水处理厂进行二次生化处理.最高日排水30.06m3/d，平均时用水量3.76m3/h, 最高时用水量6.27m3/h.粪便污水与生活废水合流排放.污废水流入集水坑后，经潜污泵接入室外化粪池，经处理后接入室外排水井.

(4) 雨水排水系统. 暴雨强度公式采用滨州地区公式:q=2 819.094×(1+0.932lgP)/(t+14.368)0.808，其中，q为设计降雨强度，L/(s·hm2)；P为设计重现期，a;T为降雨历时，min).设计重现期P=10a，降雨历时按T=5min，本建筑屋面雨水量为496.766L/s.屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不小于P=50a的雨水量.屋面雨水采用重力流方式接入室外雨水排水井，再接入附近雨水管网.

3 水消防设计

(1) 消防用水量及水箱水泵设置. 本工程消防用水量计算见表1.

表1 消防用水量计算Table 1 Water-consumption of fire system scale

室外消火栓系统由市政供水管网上的室外消火栓供水，不另储存，消防水池储水量252m3.消防水池设于地下一层，有效储水量252m3,消防水箱设于建筑屋顶，有效容积18m3.

(2) 室内消火栓系统. 室内消火栓每股水柱流量 5L/s,充实水柱长度不小于13m,消火栓箱间距不大于50m，并保证发生火灾时两股水柱同时到达.室内消火栓系统采用临时高压系统[3]，竖向不分区，由消防泵供水.室外设两组SQS100型消防水泵接合器，接入消防水泵间消防管道环路上.消防泵房设置2台消火栓主泵，1用1备.性能参数:Q=20L/s,H=0.52MPa,N=22kW.屋顶设置消防水箱，另设增压稳压装置和气压水罐，用以维持消防系统平时压力和供水.消防水箱设置流量开关，消防水池设置压力开关，保证火灾时系统可自动启泵.

图2 自动跟踪定位灭火装置Fig.2 Diagram of automatic tracking fire water cannons

(3) 自动跟踪定位射流灭火装置. 由于三层内庭院采用钢结构网架采光屋面，考虑到自动喷水灭火系统喷头的作用温度，以及钢结构网架城重荷载的问题，最终选用4台自动跟踪定位射流灭火装置代替自动喷水喷头实现自动灭火(见图2).

该装置射水流量5L/s，标准工作压力0.6MPa，最大工作压力1.0MPa，保护半径33m，安装高度5m～22m.

自动跟踪定位射流灭火装置，采用先进的红、紫(外)传感技术和中央控制器，全天候主动监测所保护范围的一切火源.该装置具备视频传输，对所监控区域实时监控，一旦发生火灾，装置立即启动，进行360°全方位扫描，确定火源方位后，中央控制器发出指令，打开电磁阀，启动水泵，灭火装置对准火源主动射水灭火，同时发出警报.通过视频观测现场火情，火源扑灭后，中央控制器再次发出指令停止射水，并停止相关联动设备.若有新火情，灭火装置将重复上述过程，待全部火源被扑灭后重新回到监控状态.集中控制装置可以对灭火装置进行信息存储、显示和打印，实现系统的手动自动转换功能，此外，还可以对整个系统自检.

(4) 自动喷水灭火系统. 自动喷水灭火系统按照中危险级I级设计[4]，喷水强度6L/(min×m2),每只喷头的保护面积不大于12.5m2.喷淋系统最不利点处喷头工作压力不少于0.05MPa,每个湿式报警阀控制的喷头不多于800个，计算作用面积160m2.采用临时高压系统，竖向不分区，由喷淋泵供水.喷淋系统设两组SQS150型水泵接合器，在实施湿式报警阀位置之前接入喷淋管网.

本工程除配电室、楼梯间等不能设置自动喷水灭火系统的部位外，均设置了自动喷水灭火系统.自动喷水灭火系统与自动跟踪定位射流灭火装置共用2台喷淋水泵，设于消防泵房内，1用1备.水泵流量与扬程取二者较大值，性能参数:Q=30L/s,H=0.84MPa，N=55kW.自动喷淋系统与消火栓系统共用一套屋顶消防水箱，消防水箱出水管在湿式报警阀位置之前接入自动喷淋管网.

(5) 气体灭火系统. 本工程配电室设超细干粉自动灭火装置.该装置由超细干粉灭火剂、电启动器、固气转换剂、耐压钢制外壳、六爪喷头、铝膜和安装架共同组成的整体，接到启动信号后，固气转换剂被激活，壳内气体迅速膨胀，内部压力增大，将喷嘴薄膜冲破，超细干粉向保护区域喷射并迅速向四周弥漫，形成全淹没灭火状态，火焰在超细干粉连续的物理、化学作用下被扑灭.

(6) 灭火器配置. 本建筑灭火器配置除展厅和报告厅按严重危险等级外，其余均按中危险级[5].严重危险等级场合在消火栓箱内均配置2具手提式3A磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5，中危险等级场合在消火栓箱内均配置2具手提式2A磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC3.

4 结语

本工程作为滨州市重点人防工程，设计中在充分保障人民防空工程要求的原则上，兼顾了平时作为科技展馆的功能要求，并且采用太阳能热水系统，达到节能环保的要求.

参 考 文 献

[1] 人民防空地下室设计规范(GB 50038-2005)[S].北京:中国计划出版社,2015.

[2] 建筑给水排水设计规范(GB 50015-2003)[S].北京:中国计划出版社,2009.

[3] 消防给水及消火栓系统技术规范(GB 50974-2014)[S].北京:中国计划出版社,2014.

[4] 自动喷水灭火系统设计规范(GB 50084-2001)[S].北京:中国计划出版社,2005.

[5] 建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)[S].北京:中国计划出版社,2005.