蘆山災(zāi)后重建項目——漢姜古城消防給水設(shè)計

王家良, 張　怡, 陳　博, 肖　波

(四川省建筑設(shè)計研究院, 四川成都 610093)

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蘆山災(zāi)后重建項目
——漢姜古城消防給水設(shè)計

王家良, 張怡, 陳博, 肖波

(四川省建筑設(shè)計研究院, 四川成都 610093)

【摘要】文章介紹了蘆山縣災(zāi)后重建項目,漢姜古城的消防給水設(shè)計采用了區(qū)域消防給水系統(tǒng)設(shè)計思路。針對古城改造、新農(nóng)村建設(shè)、鄉(xiāng)村旅游等新型城鎮(zhèn)化業(yè)態(tài)，建議突破產(chǎn)權(quán)、建筑紅線和物業(yè)管理等的束縛，按主題管理區(qū)域，將室內(nèi)、外消防設(shè)施由市政統(tǒng)一配套，采用區(qū)域消防給水系統(tǒng)，并探討了如何提高其安全性、經(jīng)濟性和運營管理等方面的問題，供設(shè)計者參考。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域;消防給水;系統(tǒng);安全性;市政配套;災(zāi)后重建

1工程概況

1.1項目背景

蘆山縣城距今已有2 300多年的歷史，因三國時蜀漢大將姜維屯兵時所筑，故稱“姜城”。姜城內(nèi)有樊敏闕、平襄樓、青龍寺大殿等國家級文物，1992年被四川省政府命名為歷史文化名城。2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震，蘆山縣城受到嚴(yán)重破壞。在災(zāi)后重建整體規(guī)劃中，整個縣城主要分為漢姜古城風(fēng)貌區(qū)、明清古城風(fēng)貌區(qū)和古城外圍風(fēng)貌區(qū)等功能分區(qū)(圖1)。

圖1　蘆山縣城整體規(guī)劃功能分區(qū)

漢姜古城災(zāi)后重建項目位于蘆山縣城南側(cè)，總建筑面積112 820m2，規(guī)劃總用地面積106 575m2。漢姜古城規(guī)劃區(qū)域南北長420m，東西長380m，涉及到蘆山縣城整體規(guī)劃的漢姜古城風(fēng)貌區(qū)、明清古城風(fēng)貌區(qū)和古城外圍風(fēng)貌區(qū)等街區(qū)。四川省建筑設(shè)計研究院作為設(shè)計總承包單位，負(fù)責(zé)對漢姜古城相關(guān)街區(qū)進(jìn)行整體風(fēng)貌打造。漢姜古城項目又分為“4·20”地震博物館、姜城月夜區(qū)、姜城水岸區(qū)、姜城往事區(qū)、姜城故里區(qū)和精品酒店區(qū)等子項目。

1.2漢姜古城子項目組成及規(guī)模

漢姜古城項目組成及設(shè)計規(guī)模見表1。

表1　漢姜古城項目組成及設(shè)計規(guī)模

2消防給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1市政水源條件

按災(zāi)后重建市政整體規(guī)劃，蘆山縣城建有一座市政自來水廠，位于城市東北側(cè)，僅通過一條DN600的輸水管向漢姜古城供水(圖2)。按GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱 《水規(guī)》)第4.2.2條中 “市政給水廠應(yīng)至少有兩條輸水管向市政給水管網(wǎng)供水”的要求，漢姜古城市政給水管網(wǎng)不滿足兩路消防供水的條件，當(dāng)漢姜古城內(nèi)建筑室外消火栓設(shè)計流量大于20L/s時，應(yīng)設(shè)置消防水池。

圖2　漢縣古城供水規(guī)劃圖

2.2建設(shè)用地地形高差關(guān)系

漢姜古城位于河谷平壩地帶(圖3)，三面環(huán)水，四面環(huán)山，地勢北高南低。南北建筑±0.00的地勢高差較大。北側(cè)姜城故里區(qū)地勢最高建筑±0.00的絕對高程為688.40，南側(cè)姜城月夜區(qū)最低建筑±0.00的絕對高程為676.10，整個項目地形高差為12.30m。為了體現(xiàn)漢代建筑風(fēng)格，在地勢較高的街區(qū)還設(shè)置了高于周邊建筑的望樓。

圖3　漢姜古城項目整體規(guī)劃

2. 3漢姜古城項目特點分析

漢姜古城災(zāi)后重建項目區(qū)域內(nèi)，有國家級重點文物樊敏闕及石刻、平襄樓、青龍寺大殿等，旅游資源豐富。按災(zāi)后重建規(guī)劃，漢姜古城的原住民可就地返遷，鼓勵外遷，建筑風(fēng)格采用川西建筑與漢代建筑風(fēng)格的結(jié)合：小尺度街區(qū)，社區(qū)院落與街巷系統(tǒng)相融合，商業(yè)和旅游氣氛濃厚。由于就地返遷居民較多，導(dǎo)致產(chǎn)權(quán)獨立、分散；街區(qū)尺度小、街道狹窄、保護建筑多，各子項目間建筑紅線難以劃分，部分場所消防車難以到達(dá)，設(shè)置消防水池和消防泵房等設(shè)施困難。若各子項目分別設(shè)置獨立消防供水系統(tǒng)，又造成大量重復(fù)建設(shè)，管理維護成本也很高，顯然極不經(jīng)濟，也不合理。

漢姜古城商業(yè)街區(qū)的商業(yè)樓、帶商業(yè)網(wǎng)點的住宅和精品酒店等建筑，層數(shù)一般不超過3層(表1)。由此可見，漢姜古城雖子項目多，樓棟數(shù)多，但建筑面積均不大、建筑體積較小、建筑類型不多。

漢姜古城由政府統(tǒng)一打造形象，開發(fā)旅游，非常有利于將消防給水系統(tǒng)整體考慮，采用區(qū)域消防給水系統(tǒng)[3]，由市政整體配套，統(tǒng)一管理，以解決上述難題。

2.4區(qū)域消防給水系統(tǒng)計

按災(zāi)后重建規(guī)劃，漢姜古城規(guī)劃居住人數(shù)小于2.5×104人，整個項目按一起火災(zāi)設(shè)計。漢姜古城各子項目室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量[1](表2)。按《水規(guī)》第3.1.2條：“兩座及以上建筑合用消防給水系統(tǒng)時，應(yīng)按其中一座設(shè)計流量最大者確定”，漢姜古城最不利建筑為多層商業(yè)樓或精品酒店，其室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)用水量之和均為50L/s，消防水池有效容積504m3。漢姜古城項目內(nèi)，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)最大設(shè)計流量25L/s，室外消火栓系統(tǒng)最大設(shè)計流量30L/s，并按此流量校核室、內(nèi)外消火栓系統(tǒng)供水管網(wǎng)的管徑和消火栓泵設(shè)計揚程。

表2　漢姜古城各項目室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)設(shè)計流量

圖4　漢姜古城區(qū)域消防給水系統(tǒng)原理

漢姜古城室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和室外消火栓系統(tǒng)合用，采用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)(圖4)。消防水池和消防泵房設(shè)于姜城往事地下一層，消防泵房地面絕對高程681.200。消防水箱設(shè)于姜城故里3號樓屋面(漢姜古城最高屋面)，有效容積36m3，箱底絕對高程704.50。消防泵房設(shè)于姜城往事地下室，主要基于以下因素：(1)姜城往事子項位于漢姜古城中部，距離其他地塊輸水距離較短；(2)該地塊設(shè)有地下車庫，配置了柴油發(fā)電機，便于解決消防電源；(3)消防水池臨漢姜古城中軸干道設(shè)置，既便于消防車到達(dá)取水，也便于日常維護管理。經(jīng)計算，漢姜古城臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)供水壓力不大于1.00MPa，系統(tǒng)設(shè)為一個區(qū)，供水管道采用環(huán)狀供水管網(wǎng)。漢姜古城各子項目的住宅均不超過6層，不設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。對于底層設(shè)置商業(yè)網(wǎng)點的住宅，當(dāng)商業(yè)網(wǎng)點建筑面積大于200m2時配置輕便消防水龍，水源接自臨時高壓區(qū)域消火栓給水系統(tǒng)，其用水量不計入消防用水量[1]。室外消火栓系統(tǒng)分為兩路供水來源：一路由城市自來水管道上的市政消火栓供給；另一路由區(qū)域消防給水系統(tǒng)的室外消火栓供給。室外消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓系統(tǒng)，與室內(nèi)臨時高壓區(qū)域消火栓系統(tǒng)合用。按室外臨時高壓消防給水系統(tǒng)要求：管道的供水壓力應(yīng)能保證用水量達(dá)到最大，且水槍在任何建筑物的最高處時，水槍的充實水柱仍不小于10m[3]。經(jīng)計算，漢姜古城當(dāng)室外消火栓栓口動壓超過0.7MPa時，即可滿足水槍充實水柱的供水壓力。臨時區(qū)域消防給水系統(tǒng)的室外消火栓，既解決了消防車不能到達(dá)場所的消防用水要求，也滿足了《水規(guī)》4.3.1條：“當(dāng)采用一路消防供水或只有一條入戶引入管，且室外消火栓設(shè)計流量大于20L/s”的建筑，需設(shè)置消防水池的要求。而對于室外消火栓設(shè)計流量小于20L/s的建筑，臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)可不設(shè)置室外消火栓；或作為消防冗余設(shè)計，對建筑物起加強保護作用。

2.5自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

漢姜古城自動噴水滅火系統(tǒng)采用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量[2]見表3，噴水泵及穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)于姜城往事地下一層消防泵房內(nèi)。經(jīng)計算，整個自動噴水滅火系統(tǒng)供水壓力不大于1.20MPa，系統(tǒng)設(shè)為一個區(qū)；最不利噴頭位于姜城往事多層商業(yè)建筑，其絕對高程為699.700；各地塊子項目超壓樓層采用減壓孔板調(diào)整供水壓力。消防泵房內(nèi)噴水泵至各地塊子項目的自動噴水滅火系統(tǒng)報警閥前的供水管，采用環(huán)狀供水。在消防水池附近和需要設(shè)置噴水系統(tǒng)的建筑附近，設(shè)置水泵接合器，并在其15～40m范圍內(nèi)配置臨時高壓消防給水系統(tǒng)的室外消火栓和市政消火栓(圖4)。

2.6區(qū)域消防給水系統(tǒng)設(shè)計探討

2.6.1關(guān)于產(chǎn)權(quán)和物業(yè)管理

為了避免產(chǎn)權(quán)責(zé)任不明，導(dǎo)致消防管理出現(xiàn)安全漏洞， 《水規(guī)》第6.1.11條規(guī)定：當(dāng)建筑群共用臨時高壓消防給水系統(tǒng)時，“公共建筑宜為同一產(chǎn)權(quán)或物業(yè)管理單位”。漢姜古城災(zāi)后重建項目雖然存在產(chǎn)權(quán)分散、建筑紅線不清晰、街區(qū)狹小、古建筑保護、難以建造消防設(shè)施等不利因素，但該項目由政府統(tǒng)一進(jìn)行風(fēng)貌打造，有條件將室、內(nèi)外消防給水系統(tǒng)合用，設(shè)為區(qū)域消防給水系統(tǒng)，作為市政配套設(shè)施統(tǒng)一管理。消防運營管理費建議根據(jù)建筑使用功能，按面積分?jǐn)偂^(qū)域消防給水系統(tǒng)按環(huán)狀管網(wǎng)供水，可滿足漢姜古城的消防安全，也解決了部分場所消防車不能到達(dá)的問題，同時也大量減少了消防設(shè)施投資和運營維護成本。

表3　漢姜古城各項目自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量

2.6.2因地制宜設(shè)置區(qū)域消防給水系統(tǒng)

漢姜古城消防供水方案比選過程中，擬利用漢姜古城建設(shè)用地北高南低地形的有利條件，設(shè)置高位消防水池，重力供水，形成區(qū)域高壓消防給水系統(tǒng)，不設(shè)置消防增壓設(shè)備，節(jié)省運營成本。但按前述地形分析，建設(shè)用地南、北地形最大高差僅12.30m，不具備設(shè)置高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)條件，因此，漢姜古城仍采用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)。

按《水規(guī)》第8.1.7條：室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)與自動噴水滅火系統(tǒng)當(dāng)合用消防泵時，“供水管路沿水流方向在報警閥前分開設(shè)置”。漢姜古城采用室內(nèi)、外合用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)，不僅是室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)；如將自動噴水滅火系統(tǒng)也與其合并，消防供水總流量約85L/s，供水量太大，不僅會導(dǎo)致消防安全性的下降，而且在很多區(qū)域不需要設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)， 增大流量和管徑也不經(jīng)濟。因此，按照因地制宜的原則，漢姜古城采用室、內(nèi)外消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)，分別設(shè)置區(qū)域消防給水系統(tǒng)(圖4)。

2.6.3關(guān)于高位消防水箱有效容積的確定

消防水箱的主要作用是供給火災(zāi)初期的消防用水量，一般僅供室內(nèi)水滅火系統(tǒng)使用。現(xiàn)行防火設(shè)計規(guī)范，也未對室、內(nèi)外消火栓合用的臨時高壓系統(tǒng)，提出增加水量要求。漢姜古城消防設(shè)計考慮到區(qū)域消防給水系統(tǒng)的供水場所包括室外消火栓，供水距離增加、管網(wǎng)增大，設(shè)置輕便消防水龍的商業(yè)網(wǎng)點較多等特點，消防水箱容積考慮增加一定的安全余量。參照原GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，消防水箱容積增加量按火災(zāi)初期10min室外火栓系統(tǒng)用水量確定，將高位消防水箱有效容積從18m3增加到36m3。

2.6.4關(guān)于水泵接合器的設(shè)置

按《水規(guī)》第5.5.1條規(guī)定：“設(shè)有消防給水的住宅、超過5層的其他民用建筑”應(yīng)設(shè)置水泵接合器，但是對于臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)，不需要再通過消防車加壓供水；即使設(shè)置水泵接合器，消防車取用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)的室外消火栓時，將形成自循環(huán)，無實際意義。對于自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置水泵接合器，可取用臨時高壓區(qū)域消防給水系統(tǒng)的室外消火栓水源，市政消火栓可不設(shè)置。漢姜古城區(qū)市政供水管網(wǎng)，仍設(shè)置了市政消火栓；對于超過五層多層商業(yè)樓，在其附近也設(shè)置水泵接合器，并在其15～40m范圍配套市政消火栓；作為消防冗余設(shè)計，起加強保護作用。

2.6.5區(qū)域消防給水系統(tǒng)運用思考

隨著新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)一體化的推進(jìn)，針對古城鎮(zhèn)風(fēng)貌打造、鄉(xiāng)村旅游、新農(nóng)村建設(shè)等新型建筑和新型業(yè)態(tài)的涌現(xiàn)，如果按現(xiàn)行防火規(guī)范設(shè)計，很多項目消防設(shè)施很難實現(xiàn)，也不符合工程實際，或者存在投資偏大、點位分散、維護成本高、消防站配置不足、消防車道設(shè)置不規(guī)范、消防電源不完善等問題。

以成都市為例，在主城區(qū)周邊縣市或村鎮(zhèn)存在大量的鄉(xiāng)村旅游項目， 如：桃花節(jié)、櫻花節(jié)、枇杷節(jié)、油菜花節(jié)等，旅游接待場所多為民居改造的“農(nóng)家樂”形式，當(dāng)?shù)卣踔粮鶕?jù)不同軟、硬件配置和環(huán)境條件，按一定標(biāo)準(zhǔn)評定星級。旅游旺節(jié)時，很多農(nóng)家樂甚至具備可接待大型的旅游團體，承辦會議、婚宴等功能，接待人數(shù)眾多，火災(zāi)危險性大；旅游淡節(jié)時，農(nóng)家樂游客稀少，無法接受較大的消防運營成本。消防給水系統(tǒng)比較可行的方式是：因地制宜，突破傳統(tǒng)產(chǎn)權(quán)、物業(yè)管理、建筑紅線甚至行政區(qū)域等的限制，充分利用鄉(xiāng)村旅游區(qū)地勢高差，湖泊、濕地等自然水體，按主題管理區(qū)域，設(shè)置范圍更廣的區(qū)域消防給水系統(tǒng)，由景區(qū)統(tǒng)一建造，統(tǒng)一管理；既可保證消防安全，又可大量節(jié)約消防成本。

3結(jié)束語

漢姜古城災(zāi)后重建項目消防設(shè)計，考慮到了市政水源條件、古城保護、街區(qū)特點、建筑功能、產(chǎn)權(quán)分散和火災(zāi)危險性等特點，按漢姜古城主題管理區(qū)域，提出了更廣范圍的區(qū)域消防給水系統(tǒng)概念，采用了將室、內(nèi)外消防給水系統(tǒng)合用，由市政整體配套和統(tǒng)一管理的設(shè)計思路，既保證了項目的消防安全，也大大節(jié)省了消防投資，降低了運營管理成本，取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50974-2014 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB50084-2014自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]住宅和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督司,中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施:給水排水[M].2009年版.中國計劃出版社,2009.

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

【中圖分類號】TU821.6

[作者簡介]王家良(1970～),男,本科，高級工程師，主要從事給排水設(shè)計及管理工作。

[定稿日期]2015-09-16