林立LIN Li

（河北建材职业技术学院，秦皇岛 066004）

0 引言

某既有高层住宅楼消防系统水平主干管施工中直接将其埋入下房层地面以下及地下室顶板以上的300mm厚覆土中，上述埋地消防主管因长期受埋地土壤腐蚀而渗漏现象严重。需要在地下室顶板下重新敷设消防给水主干管，并将新消防给水主干管与原有各消防给水立管合理连接[1]。该既有高层住宅楼的原生活供水系统由地下室内生活水池和水泵供水系统供水，由于生活水池的水质[2]得不到有效保障，改为无负压水泵直接供水系统[3]，不再使用原有生活水池。

1 在地下室顶板下重新敷设消防给水主干管的施工做法

1.1 新消防给水主干管走向及在地下结构上开孔定位的做法

消防系统的改造内容包括：保留原有消火栓箱，废除原室内埋地水平干管。由于原有消防水池在上述住宅楼地下室最东侧，新消防给水主干管道自东向西，沿地下室顶板底面以下300mm为管中心标高，布设在地下室东西向走廊通道内形成双向水平闭合环路。

新消防给水主干管穿地下室顶板底面以下的连梁及钢筋混凝土剪力墙处的开孔位置需现场定位，必须确保开孔部位不会对相应连梁及钢筋混凝土剪力墙的结构安全造成不利影响。依据原设计结构图纸，邀请该既有建筑的原结构设计负责人来现场进行了全部开孔位置的确认，并同意用水钻开孔，孔径不大于120mm，相邻两孔间水平净距不小于150mm。具体做法见图1。

1.2 新消防给水主干管与原消防给水立管连接处的施工做法

原有共计8处消防给水立管与新消防给水主干管的连接，需要在相应部位地下室顶板开孔后，将各消防给水立管向南做乙字弯转折并穿过地下室顶板开孔处再分别与地下室消防给水主干管连接。每处通过设置2套DN100的45度弯头、4个沟槽钢卡以及一套DN100法兰盘来完成组合连接。具体做法见图2。

上述消防给水立管穿地下室顶板处设镀锌钢制套管，对钢套管内外缝隙均采用柔性防水材料严格做好防水处理，埋地镀锌管道做加强级环氧煤沥青防腐。

图2新消防给水主干管与原消防给水立管连接处做法

1.3 新消防给水主干管设置防爆波阀的做法

消防管道穿越地下室人防防护墙或顶板时，人防防护墙或顶板内侧的距离不超过200mm内需要设置防爆波阀门。防爆波阀是一种用于消除管线中因多种原因造成的水锤冲击波，保护管道及设备不受破坏的装置。适用于工矿、企业、高层建筑、电站等各类给排水系统中。利用活塞上腔室中空气的胀缩，使突发的冲击波得到缓冲而缓解了力度，最大程度地避免因巨大的水锤冲力造成的设备损坏。该装置结构简单，选材精良，使用寿命长。各防爆波阀设置的位置具体见图3。

防爆波阀需要满足常6级防护，具体安装做法见图4，其他阀门、附件及管件的公称压力1.0MPa。

此外，根据消防需要，对地下室层原有6个破损严重或丢失配件的消防箱进行了更换或补齐设施。在室外消防水泵接合器井内，拆除了老式水泵接合器出水口，安装了新式消防水泵接合器。

2 在原地下水泵房内增加无负压供水设备的施工方法

2.1 生活给水系统无负压成套供水设备的设计选型

该既有高层住宅楼分四个单元，东西两单元均为15层，中间两单元均为17层，共有122户居民。现有生活给水系统中，1-5层为低区外网直供，6层以上为高区无负压供水，无负压供水设备的实际供水最大高度按49米计算，供水主管道公称直径为DN80。根据上述实际使用情况，无负压成套供水设备需要满足三台水泵（两用一备），水泵扬程60米，电机功率5.5kW，单台水泵流量16立方米/小时，配备稳流罐（有效容积不小于0.7立方米）及电控制柜，无负压供水系统稳流罐入口DN100进水无缝钢管上安装1个DN100mm铸钢除污器和1个DN100mm铸钢蝶阀，水泵工作根据用水量情况自动变频控制[4]。

图3消防给水主管道改造系统图

为了克服水泵房内钢管使用中腐蚀严重的问题，无负压成套供水设备稳流罐至原有的DN80自来水进水管之间的原有DN80热镀锌钢管以及无负压成套供水设备DN100mm压水管末端至原有高低区出水管间的原有DN80热镀锌钢管均更换为DN100mm无缝钢管；另外对水泵房内无负压供水系统管道（除与无负压水泵连接的DN100不锈钢压水主管道外）采用了如下防腐防潮做法：除锈→刷防腐漆2遍→外包10mm厚橡塑管保温层→外包空调管专用白色保护胶带。

无负压供水设备电气线路的安装主要包括：选用5根Φ25mmJDG穿线管沿墙地敷设连接无负压电控柜至变频水泵及稳流罐，连接无负压电控柜至变频水泵间的电缆采用3根5×6mm2水线，连接配电箱至无负压电控柜间主电线采用4×10mm2+1×4mm2塑铜线（使用原有穿线管护套），连接无负压供水系统电控柜至变频水泵及稳流罐电接点压力表间采用2根3×0.75mm2传输信号电线。无负压供水设备安装做法见图5。

2.2 无负压供水设备的运行调试

该既有高层住宅楼6层以上高区生活给水改用无负压供水设备直接供水，对无负压设备的运行调试是关键[5]。通过现场观测，进入无负压供水设备稳流罐的外网直供水压为0.3MPa[6]（见图6中a与稳流罐连接的压力表读数），无负压供水设备的实际供水最大高度为49米，综合考虑供水管道系统沿程阻力损失和局部阻力损失以及最不利配水点的富裕水头，无负压供水设备的供水水压设定值为0.66MPa（见图6中b与水泵压水管连接的压力表读数以及c电控制柜面板电子显示数据）。

通过及时跟踪该建筑最高处的最不利配水点用户以及最低处6层用户的实际体验效果，该供水水压设定值使得生活给水系统改造后最不利配水点的水压与其改造前的水压基本保持一致，最低处6层用户的实际体验效果与其改造前的水压也基本保持一致，这样既满足了住宅楼内各用户对生活用水水压的需要，又避免了因改造前后水压不一致而导致原有生活供水管道出现超压渗漏等问题，达到了较合理的供水状态。

图4新消防给水主干管与原消防给水立管连接处设置防爆波阀的做法

图5无负压供水设备安装做法

图6无负压供水设备运行调试数据

3 结论

在既有高层住宅楼消防给水系统改造过程中，消防给水主管敷设在地下室顶板下并形成水平闭合环路是较好的处理方式。管道在穿墙、梁或顶板敷设时，具体位置必须要由该建筑原结构设计负责人依据原结构设计图纸进行现场确认，在新消防给水主管与原消防给水立管连接处做好防水处理。消防主道穿越地下室人防防护墙或顶板时，人防防护墙或顶板内侧的距离不超过200mm内需要设置防爆波阀门。

既有高层住宅楼的高区生活给水系统由地下室内生活水池和水泵供水系统供水改为无负压供水设备直接供水，根据实际使用情况确定无负压供水设备的选型和供水水压设定值，使生活给水系统最不利配水点处水压在改造前后基本保持不变，有利于高区生活给水系统持续正常运行[7]。

实践证明，采用上述改造方法能够满足用户的使用功能需要，消除了原有由地下室内生活水池和水泵供水系统供水造成的卫生隐患和原有消防给水主干管埋地做法造成的渗漏隐患。另外无负压供水设备直接供水与地下室内生活水池和水泵供水系统供水对比，前者具有明显节能效果[8]。针对目前仍然采用贮水池、水泵、高位水箱供水的既有高层建筑进行高区无负压生活供水系统改造以及与该工程类似的消防给水主管道改造等改造工程，具有很好的借鉴作用。