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摘要:以广西玉林文化艺术中心的歌剧院及博物馆为例，针对歌剧院及博物馆功能复杂、设备繁多的特点,就歌剧院及博物馆中给排水专业设计涉及的消防、给水、排水系统设计等方面进行了分析阐述,总结了各自的技术要点。
关键词:歌剧院及博物馆;给水;排水;热水;消防
Abstract: This paper take Guangxi Yulin Opera House and the Museum of the Cultural Arts Center for example, for the Opera House and the museum complex range of device characteristics, analyzed and discussed the Opera House and the museums involved in water supply and drainage design, fire protection, water supply, drainage system design, and summarize the main points of the respective technology. Key words: Opera House and Museum; water supply; drainage; hot water; fire
中图分类号：TL353+.2 文献标识码： A 文章编号：
工程概述
项目地块位于玉林市中心城区东部，二环路东侧，北临为民路，坐落着玉林市行政中心办公楼，南临爱民路，区位条件优越，基地范围内用地较为平整，形体方正，交通便捷，自然生态环境极其优越，用地充裕。总用地规模为8.7公顷。项目分为2栋单体，歌剧院与博物馆、会议中心，包含1个1380座乙级剧场，1个342座音乐厅，一个能容纳400人的多功能厅以及办公等功能用房。博物馆与活动中心，包含1个博物馆、1个城市展览馆、4个活动中心及地下商场。两栋建筑之间为连廊部分包含商场及部分辅助用房。
給水系统设计。
2.1 给水水源
1）给水水源
给水水源为市政自来水，市政供水压力按0.30Mpa设计。本工程用水从西侧及东侧市政路供水干管中引入两根DN200给水管供给,并在引入管处各设集中水表井一座。在区内布置DN150给水干管连接成为环状管网，采用生活和消防合用的供水管网。
2）用水量计算 用水量见表－1
2.2 给水系统分区
1）歌剧院及博物馆最不利用水点高度为22米，给水系统竖向分一个压力区，由室外给水管网（压力0.3Mpa）直接供水，可以满足建筑物用水压力要求。采用下行上给式供水系统。
2.3 管材
歌剧院及博物馆室内生活给水系统主横干管及管井立管采用钢塑复合管，DN<100采用丝扣连接，DN≥100采沟槽连接，支管DN≤32以下采用无规共聚聚丙烯管（PP-R）热熔连接。室外生活给水管采用球墨铸铁管，推入式梯唇形胶圈接口。
3污水排水系统
污水量：本工程室内生活污水量为202.3m3/d。
排水方式：本工程室内排水采用分流制，粪便污水经化粪池处理后排入小区污水管，汇集后再排入市政污水管.。
管材：室内排水系统采用UPVC硬聚氯乙烯排水管,粘接接口;室外排水系统采用高密度聚乙烯双壁波纹管,密闭圈承插连接。
化粪池：采用国标砖砌化粪池。
歌剧院及博物馆地下室没有生活污水，车库内的污水，由潜污泵提升至室外，排入室外市政污水管网，每个集水井有效容积为1.5m3，潜污泵数量为一台，选用型号：WQ15-15-1.5（Q=15m3/h，H=15m）。
歌剧院地下室泵房内的污水，由潜污泵提升至室外，排入室外污水管网，集水井有效容积为3m3，潜污泵数量为两台（一用一备），选用参数：Q=40m3/h，H=15m。
4雨水排水系统
降雨量
区内的雨水量按玉林市P=5的暴雨强度公式计算：
2170(1+0.484LgP)
q=（L/S. ha）
（t+6.4）0.665
t——降雨历时（min），t=t1+mt2，t1取10min，t2为雨水管内雨水流行时间（min）；
P——重现期（年），取5年；
m——折减系数，取m=2。
雨水流量公式：Q=ψ·F·q（L/S）
ψ——综合径流系数，取0.8；
F——汇水面积（ha）；
q——雨水暴雨强度（L/S. ha）；
Q——雨水设计流量（L/S）。
歌剧院及博物馆采用虹吸雨水系统。
屋面雨水由天沟汇水，经雨水斗、雨水立管排入雨水井。
雨水斗选用锌锰合金材质，雨水管采用HDPE排水专用管材（PE80)，管道连接方式采用热熔连接。
与排出管连接的雨水检查井应能承受水流的冲力，采用钢筋混凝土结构。所有雨水统一收集后排入市政雨水管网。
各层阳台、露台设排水地漏或接入不承担天面排放的雨水立管。
虹吸雨水排放系统需由有合格施工资质专业厂商提供设计并负责供货安装。
4消防用水量
设计参数：
名称 流量(L/S) 延续时间(h) 水量(m3)
室外消火栓用水量 30 2 216
室内消火栓用水量 20 2 144
自动喷水灭火系统用水量 60 1 216
大空间智能型主动喷水灭火系统 20 1 72
总用水量为648 m3,室内消防水池贮水量432 m3。
5室外消火栓系统、室内消火栓系统
1．本建筑的消防用水从南侧及东侧市政路供水干管中引入两根DN200给水管, 给水干管在区内布DN200生活消防合用环状管网,室外消火栓用水由市政供给水管网环状供给。室外消火栓沿道路设置，间距不大于120m。
2．本建筑物在地下一层设消防水池，其消防容积为470m3，歌剧院电梯机房顶设消防高位水池容量为18m3。
3．消火栓系统竖向设一个供水分区，当系统内消火栓栓口的出水压力大于0.5Mpa时，使用减压稳压消火栓。室外设接合器各2套，供消防车使用。
4．室内消火栓设置在建筑内前室、走道、地下室等明显易于取用的地点，其间距应保证有2支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。除地下室的消火栓明装外，其余场所的消火栓均为暗装。
5．消火栓箱内设SN65室内消火栓1个、25米水龙带1条、φ19直流水枪1支和30m消防卷盘1套，消火栓口离地面高度1.10m，出水方向与设置消火栓的墙面成90°角，充实水柱不小于10m，每个消火栓箱处设一个启泵按钮及警铃。
6．地下室泵房内设消火栓主泵两台（一用一备）。
水泵型号：XBD5.9/20-DL（Q=20L/sH=59m N=22KW）
7．除消火栓箱上的按钮直接启泵外，在消防控制中心和泵房均可以手动启动消防主泵，并将启泵信号传到消防控制中心。
8．系统干管布置成水平环状，上接高位水池，并在歌剧院和博物馆上人屋面各设试验栓一个。
6 重点部位消防措施
歌剧院
剧院内舞台、观众席、葡萄架配置大空间水炮装置的大空间智能型主动喷水灭火系统，天花内超过800mm设置喷头上喷。
博物馆
博物馆内地下一层的珍品及纸质书画、纺织品仓库，五层字画展厅均设置七氟丙烷气体灭火系统。
7自动喷水灭火系统
本项目建筑采用湿式自动喷水灭火系统。
1．湿式自动喷水灭火系统的设置范围为除变配电房,台仓,耳光室,声控室,空间高度超过8m的观众厅外,其余部位均设闭式喷头喷水保护.据按建筑物中危险Ⅰ級（停车场按中危险Ⅱ级考虑，中危险Ⅱ级设计喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为8L/min.m2，作用面积为160m2。中危险一级设计喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为6L/min.m2，作用面积为160m2。空间高度超过8m，在8m～12m内均设闭式喷头喷水保护. 中危险一级设计,喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为12L/min.m2,K=115, 作用面积为300m2。
2. 自动喷水灭火系统用水量按最不利情况考虑为Q=30L/S，火灾延续时间1小时，火灾前期由天面水池引下供给，之后由消防水泵房内专用自喷水泵(一用一备)供给。
水泵型号：XBD11.8/60-DL（Q=60L/sH=106m N=110KW）
3.车库喷头选用湿式玻璃球喷头，喷头动作温度68℃，每个喷头保护面积9M2~11.5M2。设水流指示器和信号阀，并将信号反馈至消防中心。
4.湿式系统的喷头动作后，应由压力开关直接连锁自动启动供水泵；消防控制室（盘）应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压，以及电源和备有动力是否处于正常状态的反馈信号，并应能控制水泵、电磁阀、电动阀等的操作。（泵房手动启泵）
5.自动喷水灭火系统的水流指水示器所在管段处压力超过0.4Mpa时，在湿式报警阀前安装减压阀。
6.地下室防火卷帘采用特种防火卷帘，不设喷头。
8气体灭火系统
本工程地下一层的发电机房、高低压房、变压器房，珍品及纸质书画、纺织品仓库，五层字画展厅均设置七氟丙烷气体灭火系统。
系统构成形式
柜式七氟丙烷灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统及柜式七氟丙烷灭火装置三部分组成。火灾报警系统设置感烟、感温两路报警，通过气体灭火控制器进行控制, 柜式七氟丙烷灭火装置贮瓶充装压力为2.5MPa（20℃）。
启动方式
七氟丙烷灭火系统有以下二种控制方式
1）自动控制
当感烟、感温两路同时报警后, 气体灭火控制器启动声光报警器，发出声光报警并延迟30s后下达灭火指令，按下列程序工作:
（1）联动关闭开口密闭装置、通风机、防火阀等设备
（2）延迟30s后打开电磁阀, 释放氮气，氮气驱动相应的储瓶瓶头阀，释放灭火剂实施灭火。
2）手动控制
若操作人员将气体灭火控制器的控制键拨"手动"位置, 当感烟、感温两路同时报警后, 气体灭火控制器启动声光报警器，发出声光报警, 但并不启动灭火装置。操作人员可按下气体灭火控制器上的"紧急启动"按钮或旋动防护区门外的手动控制盒上的钥匙至"启动"位置, 启动灭火装置。
9大空间智能型喷水灭火系统
设置部位: 空间高度超过8m的观众厅。和空间高度超过12m，在12m～25m内均设大空间消防水炮保护，单个保护半径为25m。
系统设置
自动灭火装置技术参数：
工作电压220 V
射水流量 5 L/s
标准工作压力 0.6Mpa
保护半径 25 m
安装高度 6－25 m
配置大空间水炮装置的大空间智能型主动喷水灭火系统工作原理：水进行灭火，驱动现场的声光报警器进行报警。并将火灾信号送到火灾报警控制器。扑灭火源后，装置再发出指令关闭电磁阀，停止水泵。若发现有新火源，系统重复上述动作。炮为探测器、水炮一体化设置。当水炮探测到火灾后发出指令联动打开相应的电磁阀，启动消防水泵。
系统设计
系统共用湿式自动喷水系统的水泵，水泵采用一用一备，其满足大空间智能型主动喷水灭火系统流量与压力要求。本工程消防水炮共14个,设计流量20L/S; 其中歌剧院设消防水炮9个,设计流量20L/S.博物馆设消防水炮5个，设计流量10L/S.
系统中设有水流指示器与信号阀。大空间智能型主动喷水灭火系统与自动喷水系统合用一套供水系统, 故独立设置水流指示器与信号阀。
在不同装置的管网最不利点处分别设置模拟末端试水装置，模拟末端试水装置装设在卫生间等便于操作测试的地方，采用间接排水方式排水，出口接不小于DN50的排水管。
10管材选用
1．室内消防给水管采用热浸镀锌钢管。当管径 2．室外埋地消防给水管采用钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管，热溶连接
11灭火器的配置
本建筑室内按国家标准GB50140-2005（2005年版）规范的要求配置灭火器。
参考文献
1.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009版）.
2.《建筑设计防火规范》 GB50016-2006；
3.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067－97；
4.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084－2001（2005版）；
5.《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140－2005（2005版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:歌剧院及博物馆;给水;排水;热水;消防
Abstract: This paper take Guangxi Yulin Opera House and the Museum of the Cultural Arts Center for example, for the Opera House and the museum complex range of device characteristics, analyzed and discussed the Opera House and the museums involved in water supply and drainage design, fire protection, water supply, drainage system design, and summarize the main points of the respective technology. Key words: Opera House and Museum; water supply; drainage; hot water; fire
中图分类号：TL353+.2 文献标识码： A 文章编号：
工程概述
项目地块位于玉林市中心城区东部，二环路东侧，北临为民路，坐落着玉林市行政中心办公楼，南临爱民路，区位条件优越，基地范围内用地较为平整，形体方正，交通便捷，自然生态环境极其优越，用地充裕。总用地规模为8.7公顷。项目分为2栋单体，歌剧院与博物馆、会议中心，包含1个1380座乙级剧场，1个342座音乐厅，一个能容纳400人的多功能厅以及办公等功能用房。博物馆与活动中心，包含1个博物馆、1个城市展览馆、4个活动中心及地下商场。两栋建筑之间为连廊部分包含商场及部分辅助用房。
給水系统设计。
2.1 给水水源
1）给水水源
给水水源为市政自来水，市政供水压力按0.30Mpa设计。本工程用水从西侧及东侧市政路供水干管中引入两根DN200给水管供给,并在引入管处各设集中水表井一座。在区内布置DN150给水干管连接成为环状管网，采用生活和消防合用的供水管网。
2）用水量计算 用水量见表－1
2.2 给水系统分区
1）歌剧院及博物馆最不利用水点高度为22米，给水系统竖向分一个压力区，由室外给水管网（压力0.3Mpa）直接供水，可以满足建筑物用水压力要求。采用下行上给式供水系统。
2.3 管材
歌剧院及博物馆室内生活给水系统主横干管及管井立管采用钢塑复合管，DN<100采用丝扣连接，DN≥100采沟槽连接，支管DN≤32以下采用无规共聚聚丙烯管（PP-R）热熔连接。室外生活给水管采用球墨铸铁管，推入式梯唇形胶圈接口。
3污水排水系统
污水量：本工程室内生活污水量为202.3m3/d。
排水方式：本工程室内排水采用分流制，粪便污水经化粪池处理后排入小区污水管，汇集后再排入市政污水管.。
管材：室内排水系统采用UPVC硬聚氯乙烯排水管,粘接接口;室外排水系统采用高密度聚乙烯双壁波纹管,密闭圈承插连接。
化粪池：采用国标砖砌化粪池。
歌剧院及博物馆地下室没有生活污水，车库内的污水，由潜污泵提升至室外，排入室外市政污水管网，每个集水井有效容积为1.5m3，潜污泵数量为一台，选用型号：WQ15-15-1.5（Q=15m3/h，H=15m）。
歌剧院地下室泵房内的污水，由潜污泵提升至室外，排入室外污水管网，集水井有效容积为3m3，潜污泵数量为两台（一用一备），选用参数：Q=40m3/h，H=15m。
4雨水排水系统
降雨量
区内的雨水量按玉林市P=5的暴雨强度公式计算：
2170(1+0.484LgP)
q=（L/S. ha）
（t+6.4）0.665
t——降雨历时（min），t=t1+mt2，t1取10min，t2为雨水管内雨水流行时间（min）；
P——重现期（年），取5年；
m——折减系数，取m=2。
雨水流量公式：Q=ψ·F·q（L/S）
ψ——综合径流系数，取0.8；
F——汇水面积（ha）；
q——雨水暴雨强度（L/S. ha）；
Q——雨水设计流量（L/S）。
歌剧院及博物馆采用虹吸雨水系统。
屋面雨水由天沟汇水，经雨水斗、雨水立管排入雨水井。
雨水斗选用锌锰合金材质，雨水管采用HDPE排水专用管材（PE80)，管道连接方式采用热熔连接。
与排出管连接的雨水检查井应能承受水流的冲力，采用钢筋混凝土结构。所有雨水统一收集后排入市政雨水管网。
各层阳台、露台设排水地漏或接入不承担天面排放的雨水立管。
虹吸雨水排放系统需由有合格施工资质专业厂商提供设计并负责供货安装。
4消防用水量
设计参数：
名称 流量(L/S) 延续时间(h) 水量(m3)
室外消火栓用水量 30 2 216
室内消火栓用水量 20 2 144
自动喷水灭火系统用水量 60 1 216
大空间智能型主动喷水灭火系统 20 1 72
总用水量为648 m3,室内消防水池贮水量432 m3。
5室外消火栓系统、室内消火栓系统
1．本建筑的消防用水从南侧及东侧市政路供水干管中引入两根DN200给水管, 给水干管在区内布DN200生活消防合用环状管网,室外消火栓用水由市政供给水管网环状供给。室外消火栓沿道路设置，间距不大于120m。
2．本建筑物在地下一层设消防水池，其消防容积为470m3，歌剧院电梯机房顶设消防高位水池容量为18m3。
3．消火栓系统竖向设一个供水分区，当系统内消火栓栓口的出水压力大于0.5Mpa时，使用减压稳压消火栓。室外设接合器各2套，供消防车使用。
4．室内消火栓设置在建筑内前室、走道、地下室等明显易于取用的地点，其间距应保证有2支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。除地下室的消火栓明装外，其余场所的消火栓均为暗装。
5．消火栓箱内设SN65室内消火栓1个、25米水龙带1条、φ19直流水枪1支和30m消防卷盘1套，消火栓口离地面高度1.10m，出水方向与设置消火栓的墙面成90°角，充实水柱不小于10m，每个消火栓箱处设一个启泵按钮及警铃。
6．地下室泵房内设消火栓主泵两台（一用一备）。
水泵型号：XBD5.9/20-DL（Q=20L/sH=59m N=22KW）
7．除消火栓箱上的按钮直接启泵外，在消防控制中心和泵房均可以手动启动消防主泵，并将启泵信号传到消防控制中心。
8．系统干管布置成水平环状，上接高位水池，并在歌剧院和博物馆上人屋面各设试验栓一个。
6 重点部位消防措施
歌剧院
剧院内舞台、观众席、葡萄架配置大空间水炮装置的大空间智能型主动喷水灭火系统，天花内超过800mm设置喷头上喷。
博物馆
博物馆内地下一层的珍品及纸质书画、纺织品仓库，五层字画展厅均设置七氟丙烷气体灭火系统。
7自动喷水灭火系统
本项目建筑采用湿式自动喷水灭火系统。
1．湿式自动喷水灭火系统的设置范围为除变配电房,台仓,耳光室,声控室,空间高度超过8m的观众厅外,其余部位均设闭式喷头喷水保护.据按建筑物中危险Ⅰ級（停车场按中危险Ⅱ级考虑，中危险Ⅱ级设计喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为8L/min.m2，作用面积为160m2。中危险一级设计喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为6L/min.m2，作用面积为160m2。空间高度超过8m，在8m～12m内均设闭式喷头喷水保护. 中危险一级设计,喷水工作压力不小于0.1Mpa，喷水强度分别为12L/min.m2,K=115, 作用面积为300m2。
2. 自动喷水灭火系统用水量按最不利情况考虑为Q=30L/S，火灾延续时间1小时，火灾前期由天面水池引下供给，之后由消防水泵房内专用自喷水泵(一用一备)供给。
水泵型号：XBD11.8/60-DL（Q=60L/sH=106m N=110KW）
3.车库喷头选用湿式玻璃球喷头，喷头动作温度68℃，每个喷头保护面积9M2~11.5M2。设水流指示器和信号阀，并将信号反馈至消防中心。
4.湿式系统的喷头动作后，应由压力开关直接连锁自动启动供水泵；消防控制室（盘）应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压，以及电源和备有动力是否处于正常状态的反馈信号，并应能控制水泵、电磁阀、电动阀等的操作。（泵房手动启泵）
5.自动喷水灭火系统的水流指水示器所在管段处压力超过0.4Mpa时，在湿式报警阀前安装减压阀。
6.地下室防火卷帘采用特种防火卷帘，不设喷头。
8气体灭火系统
本工程地下一层的发电机房、高低压房、变压器房，珍品及纸质书画、纺织品仓库，五层字画展厅均设置七氟丙烷气体灭火系统。
系统构成形式
柜式七氟丙烷灭火系统由火灾报警系统、灭火控制系统及柜式七氟丙烷灭火装置三部分组成。火灾报警系统设置感烟、感温两路报警，通过气体灭火控制器进行控制, 柜式七氟丙烷灭火装置贮瓶充装压力为2.5MPa（20℃）。
启动方式
七氟丙烷灭火系统有以下二种控制方式
1）自动控制
当感烟、感温两路同时报警后, 气体灭火控制器启动声光报警器，发出声光报警并延迟30s后下达灭火指令，按下列程序工作:
（1）联动关闭开口密闭装置、通风机、防火阀等设备
（2）延迟30s后打开电磁阀, 释放氮气，氮气驱动相应的储瓶瓶头阀，释放灭火剂实施灭火。
2）手动控制
若操作人员将气体灭火控制器的控制键拨"手动"位置, 当感烟、感温两路同时报警后, 气体灭火控制器启动声光报警器，发出声光报警, 但并不启动灭火装置。操作人员可按下气体灭火控制器上的"紧急启动"按钮或旋动防护区门外的手动控制盒上的钥匙至"启动"位置, 启动灭火装置。
9大空间智能型喷水灭火系统
设置部位: 空间高度超过8m的观众厅。和空间高度超过12m，在12m～25m内均设大空间消防水炮保护，单个保护半径为25m。
系统设置
自动灭火装置技术参数：
工作电压220 V
射水流量 5 L/s
标准工作压力 0.6Mpa
保护半径 25 m
安装高度 6－25 m
配置大空间水炮装置的大空间智能型主动喷水灭火系统工作原理：水进行灭火，驱动现场的声光报警器进行报警。并将火灾信号送到火灾报警控制器。扑灭火源后，装置再发出指令关闭电磁阀，停止水泵。若发现有新火源，系统重复上述动作。炮为探测器、水炮一体化设置。当水炮探测到火灾后发出指令联动打开相应的电磁阀，启动消防水泵。
系统设计
系统共用湿式自动喷水系统的水泵，水泵采用一用一备，其满足大空间智能型主动喷水灭火系统流量与压力要求。本工程消防水炮共14个,设计流量20L/S; 其中歌剧院设消防水炮9个,设计流量20L/S.博物馆设消防水炮5个，设计流量10L/S.
系统中设有水流指示器与信号阀。大空间智能型主动喷水灭火系统与自动喷水系统合用一套供水系统, 故独立设置水流指示器与信号阀。
在不同装置的管网最不利点处分别设置模拟末端试水装置，模拟末端试水装置装设在卫生间等便于操作测试的地方，采用间接排水方式排水，出口接不小于DN50的排水管。
10管材选用
1．室内消防给水管采用热浸镀锌钢管。当管径
11灭火器的配置
本建筑室内按国家标准GB50140-2005（2005年版）规范的要求配置灭火器。
参考文献
1.《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009版）.
2.《建筑设计防火规范》 GB50016-2006；
3.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067－97；
4.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084－2001（2005版）；
5.《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140－2005（2005版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。