上海宝龙展览馆给排水及消防设计介绍

王 琳 （同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海 200092）

1 项目概况

宝龙展览馆为上海市闵行区生态专项建设工程（航南路-漕宝路段）配套项目，主要用于艺术类展品展出。其北侧为上海闵行博物馆、上海海派艺术馆及闵行文化公园，南侧邻近七宝古镇、七宝教寺等，整个区域艺术文教氛围浓厚。

该项目基地面积10265m²，地上计容建筑面积6000m²，地下建筑面积8000m²。展馆包含一个螺旋展厅，三个矩形展厅以及一个综合楼，五个体块通过连廊、花园庭院及钢构件连接在一起，整体平面布置见图1，其中展厅建筑高度15.0m，地上2层；综合楼建筑高度15.0m，地上2层，为配套食堂、展览等功能。地下一层为配套食堂和辅助设备用房等功能。给排水设计包括生活给水系统、生活热水系统、生活排水系统、雨水系统、消火栓系统、喷淋系统、气体灭火系统以及灭火器的配置。

图1 展览馆总平面图

2 给排水系统

2.1 给水系统

本项目日用水量为 59.27m³/d，最大小时用水量9.36m³/h。为充分利用市政水压，地下室及首层由市政给水管网直接供水；二层由地下一层生活泵房内的变频给水设备及一座装配式生活水箱（有效容积8T）联合供水，并在水箱出水口处设置两台紫外线消毒器，保证二次供水水质。

2.2 热水系统

综合楼一层及地下一层为配套食堂厨房，最大日热水用水量为4.55m³/d，最大小时热水量为0.57m³/h,设计小时耗热量35.8kW，采用集中热水供水系统。在综合楼屋面共布置19块太阳能板，有效集热面积达38m²，最大日产热水量2.4T，储热水箱设置在地下一层，内设置负荷为40kW的电加热棒作为辅助热源。该系统充分利用了太阳能可再生能源，由太阳能提供的热水量占生活热水日用总量的比例高达52.7%，经济环保，同时采用强制循环间接加热方式以满足水质洁净、水压稳定、水温适宜的要求。太阳能热水系统原理图见图2。

图2 太阳能热水系统原理图

2.3 生活排水系统

本项目室内+0.000以上污废水重力自流排入室外污水管。地下室卫生间污水通过污水提升器排至室外污水管道。综合楼食堂厨房废水经地下室隔油器处理后提升至室外污水管道，考虑到地下一层食堂厨房紧挨展厅，隔油间气味可能影响观展体验且隔油设备体积较大，因此采用埋地式隔油设备，并其设置在紧邻综合楼的室外下沉庭院内，避免因排水管线过长而造成管道淤堵。其余集水井内废水经潜污泵加压后排至室外雨水管。

2.4 雨水系统

展厅屋面均为钢结构屋面，根据《展览建筑设计规范》（JGJ 218-2010）7.1.7汇水面积较大的屋面、金属结构屋面宜采用虹吸式屋面雨水排水系统，但是本项目屋顶呈三角形波浪状，每跨柱为一个波浪，投影面积在200～300m之间，见图3，因此结合屋顶造型在每个波浪最低点设置南北向金属排水沟，两端各设一个雨水斗，采用重力排水系统。本项目虽为展览建筑,但业主表示展厅内会陈列高级展品，展期也较长，要求按照高于展览建筑的标准，酌情参考《博物馆建筑设计规范》（JGJ66-2015）4.1.5藏品保存场所的室内不应有与其无关的管线穿越和10.2.6藏品保存场所的屋面应采用雨水外排水系统进行设计，最终制定雨水等排水管不穿越展厅这项原则。与建筑协商后，展厅屋面靠外墙一侧采用侧入式雨水斗，结合建筑外立面将立管隐蔽敷设于幕墙内，靠室外庭院一侧采用87式雨水斗，建筑贴柱子砌双墙，在双墙间分别向东、西侧找坡敷设悬吊管，将雨水管引至展厅两侧楼梯间或走道角落处设置立管排至室外。

图3 屋顶剖面图

3 消防系统

展览馆设有室外消火栓系统、室内消火栓系统、喷淋系统、气体灭火系统等灭火设施。水灭火系统主要设计参数见下表。整栋建筑按同时出现1次火灾计。

水灭火系统主要设计参数

3.1 消火栓系统

室外市政给水管网提供两路DN200供水管。征得上海相关政府部门的同意后，室内消火栓采用合用临时高压给水系统，火灾时消火栓泵直接从市政管网抽水供展馆消火栓用水。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）5.4.1 条，本项目为二层公建，可不设消火栓水泵接合器。

消火栓布置原则根据《展览建筑设计规范》（JGJ 218-2010）7.1.12室内消火栓宜设置在门厅、休息厅、展厅的主要出入口、疏散走道、楼梯间附近等明显且易于操作的部位以及条文说明7.1.12应避免将消火栓设置在展览区域等易被展品遮挡的部位。挑空展厅面积较大，为满足有两支水枪的充实水柱同时到达展厅内任何部位，除公共区域外，还需在展厅内增设消火栓。展厅均为无柱展厅，东西向长，南北向较窄，因此消火栓沿东西向墙体布置，合理布局后无需在场地中央设置埋地式消火栓。由于业主提出展厅内尽可能减少管道横向穿越，降低日常漏水概率，因此挑空展厅内的消火栓均从地下室消火栓环管接出，并结合建筑造型用双墙沿柱边包住。局部两层的展厅因面积较小，在走道、展厅出入口等公共区域设置消火栓即可满足规范。消火栓干管均在屋顶成环，避免穿越展厅。

3.2 喷淋系统

本工程采用湿式系统，除电气机房、存放贵重展品的库房等不宜用水扑灭的部位之外的所有部位均设置自动喷淋灭火系统。办公、普通展厅、公共区域火灾危险等级为中危I级，喷水强度6L/min·m，作用面积160m；主题展厅(净空8～12m）火灾危险等级为非仓库类高大净空，喷水强度12L/min·m，作用面积300m。系统设计流量经计算为81 L/s，火灾延续时间为1h。

喷淋系统采用临时高压系统。消防水泵房位于地下一层，有效容积为300T的消防水池全部用于储存喷淋用水量。火灾时，喷淋泵直接从消防水池里取水，供本项目喷淋用水。室外设6套喷淋水泵结合器。

3.3 七氟丙烷气体灭火系统

展馆地下一层的艺术品库房及二层的精品库房将存放较为珍贵藏品，性质与博物馆的珍品库房类似，业主不希望藏品被水渍污染，设计时参考《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）8.3.9下列场所应设置自动灭火系统，并宜采用气体灭火系统：7国家、省级或藏书量超过100万册的图书馆内的特藏库；中央和省级档案馆内的珍藏和非纸质档案库；大、中型博物馆内的珍品库房；一级纸绢质文物的陈列室以及《博物馆建筑设计规范》（JGJ66-2015）10.2.9中的条文：珍贵藏品的库房和中型及以上建筑规模博物馆收藏纸质书画、纺织品等遇水即损藏品的库房，应设置气体灭火系统，因而库房采用气体灭火。选择灭火剂时则需要综合考虑被保护对象的特点以及人员逗留情况。两个库房很少有人停留，藏品易遇水损坏，在常用的几种灭火剂中：IG541虽绿色环保，但灭火效果一般；二氧化碳比较经济，但高浓度时对人体危险性较大。七氟丙烷对藏品无损害且毒性低，最符合本设计的要求。

两个藏品库房均在展览馆西侧，钢瓶间设置在一层设备机房区域，在垂直方向上位于两个库房之间，既减少配管管程，经济合理，也方便后期运营时机房的统一管理。设计采用一套七氟丙烷有管网全淹没组合分配系统，具有自动、手动及机械应急启动三种控制方式。灭火剂设计浓度为10%，设计喷射时间≤10s，灭火浸渍时间20min，储存压力4.2MPa。

3.4 灭火剂的配置

展示、库房区域为A类严重危险级；办公、走道、食堂为A类中危险级,均设置手提式干粉磷酸铵盐灭火器。电气用房按E类严重危险级考虑，设置贮压式磷酸铵盐干粉灭火器。

4 结语

本项目建筑定性为展览建筑，但展品规格又高于传统意义上的展览馆，业主要求的设计标准较高。因此在遵守《展览建筑设计规范》（JGJ 218-2010）的同时还酌情参考了《博物馆建筑设计规范》（JGJ66-2015）。如展厅的雨水系统：对于展览建筑，规范没有要求雨水管道避开展厅，但馆内展品规格较高，排水管道穿越可能会有漏水污染隐患。而如果照搬博物馆设计要求，藏品保存场所不应有与其无关管道穿越，其屋面应采用外排水，那么可能会影响建筑外观，大量利用幕墙隐蔽立管又会增加材料费用与造价。因此设计时需要综合考量、权衡利弊，最终按照雨水管道不穿越展厅，外排水优先，内排水用墙体与展厅隔开这一原则设计。同时通过干管屋顶成环、消火栓直接从地下室环管等方法实现消火栓管不穿越展厅，尽可能减少展厅内的给排水管道。可以看出在实际工程中既要严格遵守规范，还要结合业主需求考虑经济合理性，才能有好的设计方案，做出好的项目。