連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

陶玉清

1 工程概況

連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)位于我國(guó)最早的14個(gè)沿海開放城市之一、亞歐大陸橋東橋頭堡、江蘇省連云港市風(fēng)景秀麗的云臺(tái)山麓。新校區(qū)占地1 153畝，規(guī)劃總建筑面積50萬(wàn)m2，其中一期工程建筑面積33萬(wàn)m2，建筑密度 16.67%，容積率 0.71，綠地率40.18%。近期在校生規(guī)模為12 000人，遠(yuǎn)期為15 000人。新校區(qū)功能齊全、配套設(shè)施完善，給水工程具有系統(tǒng)復(fù)雜、配置高、設(shè)置范圍廣、設(shè)置點(diǎn)分散等特點(diǎn)。文章介紹了新校區(qū)高低壓分區(qū)生活給水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋給水系統(tǒng)及相應(yīng)的給水設(shè)備，并就給水系統(tǒng)節(jié)能、消防貯水水質(zhì)保證及消防外管網(wǎng)合一等方面進(jìn)行了探討。

2 生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

2.1 水源及給水壓力

校區(qū)內(nèi)給水水源由市政給水管網(wǎng)供給。水源從花果山大道與學(xué)院一路市政給水主管道上各引入一根DN350和DN300的給水管接入校區(qū)。城市給水引入管引入點(diǎn)市政管網(wǎng)壓力可達(dá)到0.2 MPa。

2.2 校區(qū)用水量預(yù)測(cè)

校區(qū)設(shè)計(jì)總?cè)藬?shù)為18 000人，按有關(guān)規(guī)范及用水量標(biāo)準(zhǔn)，使用綜合用水指標(biāo)預(yù)測(cè)總用水量。總用水量為4 866 m3/d。K值系數(shù)取2.2，則校區(qū)的最大小時(shí)用水量為446.1 m3/h。

2.3 生活給水系統(tǒng)及設(shè)備

生活給水采用高低壓分區(qū)給水系統(tǒng)，即校區(qū)內(nèi)建筑1層～2層由市政管網(wǎng)直接供水，3層以上高區(qū)建筑由圖書館地下1層的生活水池經(jīng)水泵房加壓后供水，高低壓供水干管管徑均為DN300并沿校區(qū)主干道路形成環(huán)狀。圖書館地下1層設(shè)食品級(jí)304成品不銹鋼生活水箱兩座，有效貯水容積分別為220 m3和400 m3。高區(qū)加壓系統(tǒng)選用CR90-4-2型變頻生活主泵三臺(tái)，單泵參數(shù):流量為 100 m3/h、揚(yáng)程為 66 m、軸功率為 30 kW;選用CR32-5-2型變頻生活輔泵一臺(tái)，單泵參數(shù):流量為32 m3/h、揚(yáng)程為65 m、軸功率為11 kW;并設(shè)φ 600×1 800隔膜式穩(wěn)壓罐一個(gè)。各單體建筑(圖書館除外)引入管處根據(jù)水壓要求設(shè)置可調(diào)式減壓閥，控制配水支管入口處給水壓力不大于0.35 MPa。

2.4 生活用水量分析

校區(qū)建筑群由普通實(shí)驗(yàn)樓、科技南北樓、行政辦公樓、綜合樓、體育館、圖書館、東西教學(xué)樓、1號(hào)～12號(hào)學(xué)生宿舍、東西學(xué)生食堂、會(huì)堂、大學(xué)生活動(dòng)中心、教工食堂、鍋爐房及學(xué)生浴室等組成，以上建筑除圖書館外均為多層建筑(圖書館建筑高度41.85 m，地下 1層，地上8層，為二類高層建筑)。校區(qū)各建筑單體生活用水量分析見表1。

3 消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

3.1 消防給水系統(tǒng)及設(shè)備

校區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)將生活給水和消防給水設(shè)為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，生活給水采用高低壓分區(qū)(如前述)，消防給水分成消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，校區(qū)消火栓給水干管管徑為DN150、自動(dòng)噴水滅火給水干管管徑為DN200，消防給水干管沿校區(qū)主干道路形成環(huán)狀并與生活高低壓給水管平行敷設(shè)。圖書館地下1層設(shè)鋼筋混凝土消防水池一座，有效貯水容量為316 m3，校區(qū)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)XBD20-70-HY型消火栓供水泵兩臺(tái)，一備一用，單泵參數(shù):流量為20 L/s、揚(yáng)程為70 m、軸功率為30 kW;校區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)XBD40-70-HY型自噴供水泵兩臺(tái)，一備一用，單泵參數(shù):流量為 40 L/s、揚(yáng)程為 70 m、軸功率為55 kW。圖書館屋頂水箱間設(shè)容積為18 m3消防水箱一個(gè)，并設(shè)ZW(L)-1-XZ-13型隔膜式氣壓消防增壓設(shè)備一套，以維持校區(qū)消防管網(wǎng)(包括消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng))平時(shí)所需的壓力。

表1 校區(qū)各建筑單體生活用水量分析表

3.2 消防用水量分析

校區(qū)室外消防按同一時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi)計(jì)，室外消防用水量以校區(qū)最高建筑級(jí)別計(jì)為30 L/s。室外消防給水與建筑生活低壓給水合用一套管路。根據(jù)防火規(guī)范要求，室外設(shè)多個(gè)室外地上式消火栓，消火栓間距不超過(guò)120 m。消防水泵接合器附近另加設(shè)室外消火栓。各建筑單體消防用水量按建筑類型分析(見表2)。另會(huì)堂、演播廳按非倉(cāng)庫(kù)類高大凈空?qǐng)鏊O(shè)計(jì)，自噴滅火用水量按33.8 L/s設(shè)計(jì);圖書館書庫(kù)按中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)，自噴滅火水量按28 L/s設(shè)計(jì)。

表2 校區(qū)各建筑單體消防用水量分析表 L/s

4 對(duì)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討

4.1 采用高低壓分區(qū)給水系統(tǒng)

校區(qū)附近市政給水管網(wǎng)的供水壓力為0.23 MPa左右，用水低峰時(shí)能達(dá)到0.25 MPa，用水高峰時(shí)只有0.2 MPa左右。顯然，市政管網(wǎng)的水壓不能滿足校區(qū)絕大部分建筑的供水要求，只能采取區(qū)域或獨(dú)立的加壓系統(tǒng)供水。校區(qū)的給水系統(tǒng)充分利用了市政給水管網(wǎng)的資用水頭，采用高低壓分區(qū)給水系統(tǒng)，節(jié)能效果明顯。

4.2 采用生活給水和消防給水兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)

校區(qū)給水設(shè)計(jì)中將生活給水和消防給水設(shè)為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，并在圖書館屋頂水箱間設(shè)容積為18 m3消防穩(wěn)壓水箱一個(gè)，并設(shè)ZW(L)-1-XZ-13型隔膜式氣壓消防增壓設(shè)備一套，以維持校區(qū)消防管網(wǎng)(包括消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng))平時(shí)所需的壓力。若校區(qū)將生活給水和消防給水合并為一個(gè)系統(tǒng)，則為了保證消防系統(tǒng)的靜水壓力，將使生活給水管道超壓而造成超量供水等問(wèn)題;若將生活水池和消防水池合并，則將大大增加貯水池的有效容積，導(dǎo)致生活供水在貯水池中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，余氯量減少而造成水的二次污染。建議類似工程設(shè)計(jì)中可探討增設(shè)消防水池循環(huán)泵和定期投加液氯的方式，以保證消防水池的水質(zhì)。

4.3 泵房集中布置

校區(qū)將生活泵房和消防泵房集中布置在圖書館地下1層是非常經(jīng)濟(jì)合理的，因?yàn)閳D書館居于整個(gè)校區(qū)的中央，整個(gè)校區(qū)的給水都由圖書館向四周輻射，一方面減少給水干管的長(zhǎng)度、減小水泵的揚(yáng)程，節(jié)省電能;另一方面泵房集中布置，又減少占地，便于管理。

4.4 對(duì)消火栓與自動(dòng)噴淋外網(wǎng)合一的探討

校區(qū)區(qū)域規(guī)模較大，建筑物相對(duì)比較分散，室外消防管網(wǎng)(包括沿路干管與樓前樓后支管)長(zhǎng)達(dá)近萬(wàn)米，且室外消防管道為穩(wěn)高壓系統(tǒng)，平時(shí)必須保持較高且穩(wěn)定的壓力，而校區(qū)室外消防管道系統(tǒng)大，產(chǎn)生滲漏水的幾率較大，滲漏量也相對(duì)較大，對(duì)消防管網(wǎng)的保壓非常不利。因此在區(qū)域規(guī)模較大系統(tǒng)中，可以探討將消火栓與自動(dòng)噴淋外網(wǎng)合一設(shè)置。合一的管網(wǎng)系統(tǒng)在規(guī)范條文中作為特殊情況下所允許的作法，在實(shí)際工程中應(yīng)用也較少，但這種作法管網(wǎng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，投資較省，管網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)也比較方便。因此建議在類似的區(qū)域規(guī)模較大的系統(tǒng)中，在滿足消防要求的前提下，可探討消火栓與自動(dòng)噴淋外網(wǎng)合一。

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