广州南站区域地下空间给排水及消防系统设计

广州南站区域地下空间给排水及消防系统设计

温海堂潘志春

中交（广州）铁道设计研究院有限公司广州510290

摘要：广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目位于广州南站商务核心区的中轴线上，项目是集交通转换、人流疏散、市政配套、公共配套、商业配套及地面绿色景观等功能于一体的大型城市地下空间综合体，为广州南站商务区的核心部分。

关键词：超大型地下空间；给排水及消防设计

1工程概况

本项目位于广州南站东广场，规划总用地面积为204209.40m2；总建筑面积为266940.8m2，其中，地上建筑面积为8719.5m2，地下为258221.2m2。为一栋地下三层，地上局部一层的以地下建筑为主的城市综合体。是以解决华南商贸中心（广州南站）核心区交通疏导和舒适换乘功能为主，商务、商贸配套功能为辅，打造一个集交通转换、人流交通疏散，结合地面绿色景观，以及商业配套、展贸等功能于一体的城市地下空间综合体。

楼层功能主要配置

首层：主要为配套公建、风井、电梯厅、楼梯间等；

负一层：配套公建、公共走道、商业用房、餐饮用房、设备用房、管理用房、办公用房、丙2类仓库、冷冻水管沟、城市交通隧道（人行）；

负二层夹层（局部）：配套公建、公共走道、商业用房、餐厅用房、设备用房；

负二层：配套公建、公共走道、商业用房、餐饮用房、设备用房、管理用房、办公用房、丙2类仓库、冷冻水管沟、城市交通隧道（人行）；

负三层：车库、设备用房。

2设计参数

2.1给水系统

商业用水量按6L/（m2•d）计，时变化系数1.5；公共配套卫生间按4L/（d.人）计，用水人数按照总客流的7%计算，时变化系数1.5；餐饮按50L/（人.餐）计算，时变化系数1.5；车库地面冲洗水量按3L/（m2.次）计，每天冲洗一次；绿化按1L/（m2.d）计，采用喷灌，每天一次；空调系统补充水按循环冷却水量的2%计；未预见水量取取上述之和的15%计。

最高日用水量为1992.56m3/d；最大小时用水量为212.75m3/h。

2.2水消防系统

消防按同一时间发生一起火灾计；室外消火栓用水40L/s，火灾延续时间2小时；室内消火栓用水40L/s，火灾延续时间2小时；自动喷水灭火系统40L/s，火灾延续时间1小时；自动扫描射水高空水炮灭火装置15L/s，火灾延续时间1小时；消防最大小时用水量为486m3/h，一次消防用水量为774m3/次。

本项目消防水泵房设于负一层，设有靠近直通室外的安全出口；消防水池容量为486m3。在室外公建屋面设有高位消防水箱供地下空间区域，有效容积50m3。

2.3排水系统

商业排水量按5.7L/（m2•d）计，时变化系数1.5；公共配套卫生间按3.8L/（d.人）计，用水人数按照总客流的7%计算，时变化系数1.5；餐饮按50L/（人.餐）计算，时变化系数1.5；车库地面冲洗水量按3L/（m2.次）计，每天冲洗一次；未预见水量取取上述之和的15%计；消防废水量与消防用水量相同。

下沉广场、敞口楼梯、柴油发电机房敞口区域、集中冷站敞口区域雨水排水量按设计暴雨重现期100年计算；车道口部雨水排水量按设计暴雨重现期20年计算。

3室外给水系统

水源为市政自来水，供水压力≥0.25MPa。室外给水系统采用生活、消防合用系统。从市政环状给水管上分别接出一根DN300和一根DN200的引入管。在建筑红线内，分别经两座水表井（其中地下商业用水DN200水表2个，消防用水DN150水表1个）后，与建筑相应管网相连接。室外消火栓由市政消火栓覆盖保护。消火栓及自动喷水灭火系统设置消防水泵接合器。

4室外排水系统

采用生活污水与雨水分流制排水的管道系统。生活污水汇集并经化粪池处理后，排入北侧南站北路上的城市污水管道。车库冲洗水排入周边污水管道。雨水排入周边道路城市雨水管道。

5给水系统

5.1生产、生活给水系统

本建筑地下各层由城市自来水水压直接供水。每个用水点均设独立的远程计费水表，各用水点供水压力不大于0.3MPa，且不小于用水器具要求的最低工作压力，超0.3MPa用水点设减压阀减压。

5.2室内消火栓给水系统

消火栓给水系统在地下各层分别形成环状消防管网，并用DN200立管将地下各层水平环状消防管网相连，形成水平成环、竖向成环的消防环状供水管网。消防环状给水管网采用阀门分成若干独立段，当某段损坏时，停止使用的消火栓在一层中不超过5个。

消火栓加压给水泵与消防水池一起设在消防泵房内，设2台消火栓给水加压泵，一用一备，互为备用，消火栓泵参数为：Q=40L/s，H=50m，N=45KW。在室外公建屋面设有高位消防水箱供地下空间区域，有效容积50m3。水箱的人孔以及进出水管的阀门等应采取锁具或阀门箱等保护措施。

5.3自动喷水灭火系统

保护范围：除地面公配楼、地下人防口部、电气用房、冷冻水管沟不设喷洒头外，其余部分均设喷洒头保护。

除集中冷站净空高度大于8m区域按非仓库类高大净空场所设计，其余地下各层均按中危险Ⅱ级设计。中危险Ⅱ级自动喷水灭火系统喷水强度：8L/min•m2；作用面积：160m2；持续喷水时间：1h。非仓库类高大净空场所自动喷水灭火系统喷水强度：6L/min•m2；作用面积：260m2；持续喷水时间：1h。

建筑内吊顶区域采用DN15下垂式玻璃球喷洒头；净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，加设直立型喷头；喷头动作温度为68℃、K=80；负三层停车库采用直立式玻璃球喷洒头，动作温度为68℃、K=80。厨房采用93°C玻璃球喷头。灶头上方喷头动作温度141°C。当天花网格、栅板的投影面积小于地面面积15％时，其喷头应安装在网格、栅板上；当投影面积为15％～70％时，应在该吊顶的上下均设置喷头；当投影面积为大于70％时可安装在网格、栅板类吊顶的下面。最不利点喷洒头工作压力0.1MPa。

负一层及市政人行隧道局部天花因满足装修需要，装修为清水混凝土风格，故采用旋转型喷头，喷水强度8L/min•m2，K=242，最不利点喷头工作压力0.25MPa。

在地下一层消防泵房设自喷泵2台，互为备用，轮换工作。每台水泵设计参数为Q=40L/s，H=60m，N=55KW。

5.4大空间智能型主动喷水灭火系统

保护范围：地下空间区域室内净空高度大于8m的中庭采用自动扫描射水高空水炮灭火装置。

自动扫描射水高空水炮灭火装置采用标准型水炮，接口直径DN25，标准喷水流量为5L/s，保护半径≤20m，水炮安装高度6~20m，喷水方式为着火点及周边矩形区域扫描射水。标准工作压力为0.6MPa。

本工程中水炮最大同时开启个数为3个，设计流量Q=15L/s，火灾延续时间按1小时计算。经计算，本系统负一层水平入口管网所需压力H=73m。

高空水炮系统设二台消防给水加压泵，贮水池与消火栓系统合建，位于地下一层消防水泵房内。二台水泵为一用一备，互为备用，水泵参数为：Q=15L/s，H=80m，N=30KW。

高空水炮系统共设一套消防水泵接合器，供消防车从室外消火栓取水向室内自动喷水灭火系统补水。距接合器15~40m内，覆盖有与水泵接合器供水量相当的室外消火栓。

高空水炮系统平时由室外公建屋面高位消防水箱设专用水管至供水干管，保证系统压力。发生火灾时由给水加压泵从消防水池取水加压供水。

6排水系统

6.1排水种类

室内排水系统主要由废水系统、污水系统和雨水系统组成。其中废水系统包括结构渗漏水、消防废水等；污水主要为卫生间生活污水、餐饮油污水、车库冲洗水。

6.2室内排水系统

室内排水系统采用分流制。

6.3废水系统

消防废水、结构渗漏水等废水由地漏汇集，经排水立管或排水沟排至附近废水集水井，经排水泵提升后，排入城市雨水排水系统。

6.4雨水系统

1）本工程采用广州市番禺区暴雨强度公式，下沉广场、敞口楼梯、柴油发电机房敞口区域、集中冷站敞口区域采用100年重现期，车道口部采用20年重现期。

2）在下沉广场、露天出入口和敞口式风亭设置局部排水泵房，每处设两到三台潜水排污泵，水泵根据雨水池的水位情况依次投入运行，必要时同时启动；同时水池设超水位报警，其信号反馈到监控中心。水泵的供电按一级负荷设计，可人工启动。

3）本工程地面范围内雨水结合景观要求设排出管，排入周边城市道路雨水管网。考虑到建筑美观要求，下沉广场区域采用线性排水沟进行雨水收集至附近集水井，经排水泵提升后，排入城市雨水排水系统。

6.5污水系统

1）地下空间设有公共卫生间，卫生间采用粪便污水与废水合流排水管道系统。各项生活污水均通过管道集中到一体化污水提升装置集水箱，由泵提升至室外压力井消能，经化粪池处理后排入城市污水管网。

2）室内餐饮污水，通过管道收集至设备间的地上式智能型多功能油水处理器进行处理，处理后的污水由一体污水提升装置提升至室外地面检查井，最终排入市政污水管网。

3）车库冲洗水经水沟汇入集水井，经水泵提升后至室外消能井后，排入市政污水管道。

7气体灭火系统

7.1保护对象及计算用量

本工程地下变配电室、计算机中心机房等保护区采用柜式七氟丙烷（HFC-227ea）自动灭火系统。柴油发电机房储油间采用悬挂式七氟丙烷灭火装置。冷站的土建部分与南站地下空间同期完成，但电气用房为前期预留，不上电气设备，冷站中的一个高压配电室、一个电容器室、两个变配电室体积较大，后期可能会进行二次装修分隔，不适合跟土建同步上七氟丙烷设备，需在电气设备进场后同步进行消防深化设计。

7.2设计参数及要求

柜式七氟丙烷灭火系统充装压力为2.5MPa（表压）。灭火系统的设计温度为20℃。围护结构及门窗的允许压强不宜小于1200Pa。系统灭火剂单位容积的充装量不应大于1120kg/m3。

8移动式灭火器

8.1根据现行《建筑灭火器配置设计规范》在建筑内布置相应移动式灭火器。

8.2地下各层、冷冻水管沟按严重危险级配置灭火器。严重危险级灭火器最大保护距离为15m（A类）或9m（B、C类），中危险级灭火器最大保护距离为20m（A类）或12m（B、C类），配置数量和位置根据计算确定。每个灭火器配置场所内的灭火器数量不少于2具并不多于5具。

8.3柴油发电机房及柴油罐按严重危险级B类火灾考虑，灭火器箱内设2具5kg装的手提式磷酸铵盐干粉灭火器，设置于柴油发电机房内。

9雨水回收利用系统

设计收集范围包括广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目场地雨水，总收集面面积为约17000m2，径流系数取0.7，广州地区设计日降雨量取51.8mm；弃流量为3mm，一次降雨雨水径流总量约为565.4m3，结合回用水实际使用量设计1个雨水模块收集池，设置室外，容积为356m3。

10.对大型地下空间给排水设计的建议

1）生产、生活给水可充分利用市政自来水压力直接供水，节能且环保。

2）地下空间开展设计工作时，物业的业态还未完全确定，且目前地下空间做餐饮的越来越多，给排水预留接口应有一定的灵活性，适当多预留接口，预留管径适当加大。

3）地下空间往往跟人防结合在一起，给排水管道穿越人防分区时，应做好防护措施。且应与战时给排水设计充分沟通对接，能平战结合的设施尽量结合。

4）大型地下空间项目的专业较多，给排水与众多专业存在接口，开展设计工作时，与有接口的专业谈好合理的接口范围，以免遗漏或者重复。