連云港職業技術學院新校區給水系統設計探討

陶玉清

1 工程概況

連云港職業技術學院新校區位于我國最早的14個沿海開放城市之一、亞歐大陸橋東橋頭堡、江蘇省連云港市風景秀麗的云臺山麓。新校區占地1 153畝，規劃總建筑面積50萬m2，其中一期工程建筑面積33萬m2，建筑密度 16.67%，容積率 0.71，綠地率40.18%。近期在校生規模為12 000人，遠期為15 000人。新校區功能齊全、配套設施完善，給水工程具有系統復雜、配置高、設置范圍廣、設置點分散等特點。文章介紹了新校區高低壓分區生活給水系統、消火栓給水系統、自動噴淋給水系統及相應的給水設備，并就給水系統節能、消防貯水水質保證及消防外管網合一等方面進行了探討。

2 生活給水系統設計介紹

2.1 水源及給水壓力

校區內給水水源由市政給水管網供給。水源從花果山大道與學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。城市給水引入管引入點市政管網壓力可達到0.2 MPa。

2.2 校區用水量預測

校區設計總人數為18 000人，按有關規范及用水量標準，使用綜合用水指標預測總用水量。總用水量為4 866 m3/d。K值系數取2.2，則校區的最大小時用水量為446.1 m3/h。

2.3 生活給水系統及設備

生活給水采用高低壓分區給水系統，即校區內建筑1層～2層由市政管網直接供水，3層以上高區建筑由圖書館地下1層的生活水池經水泵房加壓后供水，高低壓供水干管管徑均為DN300并沿校區主干道路形成環狀。圖書館地下1層設食品級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。高區加壓系統選用CR90-4-2型變頻生活主泵三臺，單泵參數:流量為 100 m3/h、揚程為 66 m、軸功率為 30 kW;選用CR32-5-2型變頻生活輔泵一臺，單泵參數:流量為32 m3/h、揚程為65 m、軸功率為11 kW;并設φ 600×1 800隔膜式穩壓罐一個。各單體建筑(圖書館除外)引入管處根據水壓要求設置可調式減壓閥，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

校區建筑群由普通實驗樓、科技南北樓、行政辦公樓、綜合樓、體育館、圖書館、東西教學樓、1號～12號學生宿舍、東西學生食堂、會堂、大學生活動中心、教工食堂、鍋爐房及學生浴室等組成，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)。校區各建筑單體生活用水量分析見表1。

3 消防給水系統設計介紹

3.1 消防給水系統及設備

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

表1 校區各建筑單體生活用水量分析表

3.2 消防用水量分析

校區室外消防按同一時間內發生一次火災計，室外消防用水量以校區最高建筑級別計為30 L/s。室外消防給水與建筑生活低壓給水合用一套管路。根據防火規范要求，室外設多個室外地上式消火栓，消火栓間距不超過120 m。消防水泵接合器附近另加設室外消火栓。各建筑單體消防用水量按建筑類型分析(見表2)。另會堂、演播廳按非倉庫類高大凈空場所設計，自噴滅火用水量按33.8 L/s設計;圖書館書庫按中危險級Ⅱ級設計，自噴滅火水量按28 L/s設計。

表2 校區各建筑單體消防用水量分析表 L/s

4 對給水系統設計的幾點探討

4.1 采用高低壓分區給水系統

校區附近市政給水管網的供水壓力為0.23 MPa左右，用水低峰時能達到0.25 MPa，用水高峰時只有0.2 MPa左右。顯然，市政管網的水壓不能滿足校區絕大部分建筑的供水要求，只能采取區域或獨立的加壓系統供水。校區的給水系統充分利用了市政給水管網的資用水頭，采用高低壓分區給水系統，節能效果明顯。

4.2 采用生活給水和消防給水兩個獨立系統

校區給水設計中將生活給水和消防給水設為兩個獨立的系統，并在圖書館屋頂水箱間設容積為18 m3消防穩壓水箱一個，并設ZW(L)-1-XZ-13型隔膜式氣壓消防增壓設備一套，以維持校區消防管網(包括消火栓系統和自動噴淋系統)平時所需的壓力。若校區將生活給水和消防給水合并為一個系統，則為了保證消防系統的靜水壓力，將使生活給水管道超壓而造成超量供水等問題;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，導致生活供水在貯水池中停留時間過長，余氯量減少而造成水的二次污染。建議類似工程設計中可探討增設消防水池循環泵和定期投加液氯的方式，以保證消防水池的水質。

4.3 泵房集中布置

校區將生活泵房和消防泵房集中布置在圖書館地下1層是非常經濟合理的，因為圖書館居于整個校區的中央，整個校區的給水都由圖書館向四周輻射，一方面減少給水干管的長度、減小水泵的揚程，節省電能;另一方面泵房集中布置，又減少占地，便于管理。

4.4 對消火栓與自動噴淋外網合一的探討

校區區域規模較大，建筑物相對比較分散，室外消防管網(包括沿路干管與樓前樓后支管)長達近萬米，且室外消防管道為穩高壓系統，平時必須保持較高且穩定的壓力，而校區室外消防管道系統大，產生滲漏水的幾率較大，滲漏量也相對較大，對消防管網的保壓非常不利。因此在區域規模較大系統中，可以探討將消火栓與自動噴淋外網合一設置。合一的管網系統在規范條文中作為特殊情況下所允許的作法，在實際工程中應用也較少，但這種作法管網相對比較簡單，投資較省，管網系統維護也比較方便。因此建議在類似的區域規模較大的系統中，在滿足消防要求的前提下，可探討消火栓與自動噴淋外網合一。

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