三湘大廈給排水及消防設計研究

鄧文珊

華東建筑設計研究院有限公司，上海 200040

上海三湘大廈位于上海市中山西路1243號，項目用地面積為2720m2，建筑面積為12000m2，地上16層，地下1層。建筑高度為55.1m，屬于一類高層公共建筑（旅館類）。大樓始建于1986年，近30多年沒有整體修繕過，樓內裝修老舊，外立面脫落，設備雖舊但正常運營。此次對大廈進行整體改造，改造范圍包括建筑立面及外圍維護、室外場地及水景重建、1～16層室內精裝修等。

1 項目需要解決的問題

（1）15～16層供水管道管網壓力不足，冷熱水出水量小。

（2）2層裙房因數次擴建，部分功能用房現有消防設施不滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱同時達到任何部位的要求。

（3）按《消防給水及消防系統技術規范》（GB 50974—2014）[1]中的相關要求，一類高層公共建筑中，高位消防水箱的有效容積不應小于36m3，即屋頂消防水箱儲水容積不低于36m3，原設計屋頂消防水箱的消防貯水為18m3，應增加的這部分水量本可通過加深屋頂水池的壁深解決，但會影響建筑的整體高度，且結構荷載不允許。

（4）原標準客房僅在走道及客房側墻各設置1個噴頭，根據噴淋新規客房每間至少應設置4～6個噴頭，而1個報警閥組控制的噴頭數，根據《自動噴水滅火系統設計規范》（GB 50084—2017）[2]中的相關要求，濕式系統、預作用系統噴頭數不宜超過800個，干式系統噴頭數不宜超過500個，此項目采用濕式系統，1個報警閥控制的噴頭數不宜超過800個，通過估算，每層需要設置的噴頭數為98個，原設計僅有1個報警閥和噴淋立管是不夠的，需要增設噴淋立管及報警閥組。

（5）原各衛生間管井排水管僅至15層，通氣管在49.5m技術夾層（位于15～16層之間，后簡稱夾層1）匯合后升頂通氣，大樓16層現由廚房調整為標準客房布局，要考慮各客房衛生間排水。排水接入下層排水管井時，上下層管道接駁及結構開洞難度大。

（6）現2層改造為廚房后，該層存在排水及通風問題。

2 給排水及消防系統設計

2.1 冷、熱水系統

（1）冷、熱水系統現狀。冷水供水2層以下由市政直供，3層至屋頂由低位貯水池+增壓泵+屋頂水箱方式重力供水；熱水采用集中熱水供應系統，由設置于2層的燃氣鍋爐供給，供水分區同冷水，高區設熱水循環泵實現同程供水，低區未設。

（2）冷、熱水系統更新。為解決15～16層供水水壓不足問題，系統采用變頻供水方案。生活給水分為兩個分區，B1～2層由市政給水管網直供，3層至屋頂由低位貯水箱+變頻泵組供水，即將生活水泵由原來的工頻泵更換為變頻泵，水泵的壓力滿足屋頂最不利點的水壓要求。原屋頂生活消防合用水箱（50m3）不再貯存生活用水，全部作為高位消防水箱用水。將地下室80m3生活水池更換為不銹鋼裝配式生活水池，并設置1套變頻恒壓供水泵組和生活水池自潔消毒裝置，變頻泵流量為36m3/h，揚程為80.5m。供水立管在夾層1內分別接至各管道井。

根據《建筑給水排水設計標準》（GB 50015—2019）[3]中的相關要求，生活給水系統用水點處供水壓力不宜大于0.20MPa，并應滿足衛生器具工作壓力的要求，系統存在超壓，應在13層以下設支管減壓閥減壓，保證減壓閥后壓力為0.15MPa。熱水供水分區同冷水，原熱水鍋爐冷水補水由屋頂水箱供給，現全部由地下貯水池+變頻泵供水。熱水系統根據水壓需求更換循環泵，高低區分設循環泵。廚房熱水由廚房廠家后期深化設計，此次僅預留熱水給水管接口。

2.2 排水系統

此項目16層改造為客房后，新增排水管需伸頂通氣，改造方案將各衛生間管井的污廢水及通氣立管保留并延伸至16層，通氣管至16層后在吊頂內匯合成一根DN150通氣管，伸出屋頂排氣，新開孔洞位置與結構專業配合完成。

廚房區的排水主要是餐飲排放的含油廢水，需單獨排放。廚房產生油脂廢水的設備采用成品隔油器處理，經器具隔油后的廢水排入原室外隔油池，經二次隔油后最終排至室外污水窨井。廚房區域的通氣管考慮衛生防疫要求，需單獨設置，伸頂通氣不現實，故采用側墻通氣。

2.3 消防系統

大樓原消防系統已不滿足現行消防規范要求，按照消防審查及審圖要求，此次改造項目必須更換現有消防設備。

（1）消防現狀。室內消防系統和噴淋系統均采用臨時高壓系統，按兩路水源設計，水流直接由市政管網供給，經水泵加壓后供室內消防。消防水泵、噴淋水泵和穩壓泵（各一用一備）、氣壓罐置于地下一層的消防泵房內。室內消火栓水泵和自動噴淋水泵型號均為125TSWA-4.45kW（流量Q=25L/s，揚程H=86.4m）。室外采用低壓消防系統，由市政管網直供，在場地內成環。

（2）消防系統更新。根據新消防規范要求，室外消火栓用水量為30L/s，室內消火栓用水量為40L/s，火災時間為2h，水槍充實水柱不小于13m。泵房內應配備：消防主泵2臺（流量Q=40L/s，揚程H=86m），原消防泵的流量已不滿足要求，水泵應該更換。室內消火栓和消防軟管卷盤在各層均勻布置，確保任何一處有2股充實水柱同時到達。消火栓栓口動壓不小于0.35MPa，此項目標準層每層布置3個消火栓。消防電梯前室設有消火栓，計入消火栓使用數量。室內消防系統當消火栓處動壓大于0.50MPa時，采用減壓穩壓型消火栓。室內消火栓管道均采用熱浸鍍鋅鋼管，原室內消火栓環網管徑為DN100mm，無法滿足系統流量40L/s的要求，故消防環網管道（敷設于地下室頂板下）全部更換為管徑為DN150mm的消防環網，并在16層吊頂內形成新的管徑為DN150mm的消防環網。原標準層的3根管徑為DN100mm的消火栓給水立管及消火栓保留，并與環網聯通。

2.4 噴淋系統

根據新噴淋規范要求，原有噴淋系統已無法滿足現行規范要求，項目按照室內布局，對噴淋系統整體進行更新改造。

除了不適合用水撲救的場所（高低壓配電室、變電所、通信機房、強弱電間等電氣機房），大樓其他所有部位均設置濕式自動噴水滅火系統。

地下室和裙房為中危險II級，噴水強度為8L/min·m2，作用面積為160m2，持續噴水時間為1h，用水量為30L/s。地上部分按中危險I級設計，噴水強度為6L/min·m2，作用面積為160m2，用水量為21L/s。改造后系統采用臨時高壓給水系統，設計噴淋用水量為30L/s，火災延續時間為1h。泵房內應配備：噴淋主泵2臺（流量Q=30L/s，揚程H=86m），噴淋穩壓泵2臺（流量Q=1L/s，揚程H=93m），1瓶150L氣壓罐。

每個報警閥控制不超過800個噴頭，報警閥按樓層分區B1～1層、2～9層10～16層各由1根管徑為DN150mm的噴淋立管供水，系統需增設2根噴淋立管。現狀噴淋立管位于樓梯間，考慮造價及施工難度，原噴淋立管供10～16層分區，B1～1層、2層～9層這兩個分區由新增立管供水。地下泵房噴淋環網出口端接各區報警閥，每個樓層分別設置1組監控閥及水流指示器。原屋頂水箱作為消防水箱，其中消防貯水不小于36m3，由液壓閥控制水位啟動。

2.5 氣體滅火系統

此項目氣體滅火系統需全面更新。高低壓配電室、變電所、通信機房等采用七氟丙烷氣體滅火系統。

根據《氣體滅火系統設計規范》（GB 50370—2005）[4]中的相關要求，對于防護區面積不大于500m2、體積不大于1600m3的項目，采用七氟丙烷預制氣體滅火系統；對于防護區面積不大于800m2、體積不大于3600m3的項目，采用有管網七氟丙烷氣體滅火系統。此項目防護區單個面積均不大于500m2，采用預制七氟丙烷氣體滅火系統。

大型餐飲廚房的油煙罩區域因著火后火災蔓延速度快，常規滅火設施難以迅速撲滅，應就地設置自動滅火裝置，自動控制[5-6]。

3 結束語

綜上所述，對于老舊項目的改造，項目部必須嚴格按照新消防規范的要求，結合現場實際情況，因地制宜地制訂最優的設計方案，盡可能考慮利用原有設施和管網，再結合多方面因素對給排水及消防管網進行系統更新。