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［摘要］：阐述了搞好图书馆给排水及消防设计的重要意义，介绍了图书馆给排水及消防系统工程的基本情况，提出了图书馆给排水及消防设计应当遵循的基本原则，对图书馆给排水与消防的设计与实现进行了深入探讨。
［关键词］：图书馆；给排水；消防；设计
1引言
图书馆是一个专门收集、整理、保存、传播文献并提供利用的科学、文化、教育和科研机构。文献是图书馆开展一切工作的物质基础，图书文献是图书馆的重要资源，而图书对防火的要求特别高，因此，必须要高标准设施图书馆的给排水及消防系统，确保图书馆绝对安全，与高效运转。笔者以所参与设计的图书馆给排水及消防设施为例，对图书馆的给排水及消防系统设计进行研究与探讨，以期提高图书馆设计标准和安全等级，为读者提供一个安全舒适的阅读、学习环境。
2工程概况
本图书馆工程总建筑面积为50000m2 ，建筑高度为23.7m，地下 2 层为人防物资库（平时作为库房及地下汽车库，停车位350辆）；地下1层为书库及办公用房，地上5 层作为图书馆的阅览室。
本工程与拟建国学馆（建筑高度小于24米）相连接，给排水和消防共用，泵房、水池均设在图书馆内，各系统均预留国学馆高区给水、消防的水量。同时预留校区锅炉房消防管线。国学馆部分地下2层为五级一等人员掩蔽所（平时为地下汽车库和库房），设有四个防护单元。掩蔽人数分别为1700、1700、1300、1500人。按相关人防设计规范，设计范围为图书馆和国学馆人防内的消防和给排水系统。
3给排水与消防设计原则
本设计项目包括图书馆楼范围内的所有室内、外给排水管道系统。其中虹吸雨水系统由专业承包商根据本专业提出的技术参数和设计要求进行设计、安装和调试，其设计最终要进行科学审定。
图书馆给排水及消防系统充分利用市政现有设施，市政给水管网压力为0.35Mpa，能满足馆内生产、生活及消防所需水压，故采用直接引水方式。为保证不间断供水，图书馆采用两路进水。
圖书馆卫生间冲洗水及生活污水经化粪池处理后排入城市污水系统；结构渗漏水、图书馆冲洗水、消防废水均直接排入市政排水管道。
给排水设备采用技术先进，可靠性高，结构简单，规格统一，便于安装调试和运营维护的产品，该产品在满足系统功能的条件下立足于设备国产化。
4图书馆给排水与消防设计
4.1给水系统设计与实现
本工程给水水源为校园内自来水。根据甲方提供的本工程周围的给水管网现状，校区室外管网已沿建筑物布置成环状，管径DN200满足室外消防双向供水的要求。本工程给水管网的供水压力为0.35Mpa。本工程最高日用水量约234.1m3，最大时用水量约37.84m3。主要项目用水量标准和用水量计算详见表1（其中中水量占60%）。
表1项目用水量标准和用水量
给水系统根据建筑高度、水源条件和供水安全等原则，给水系统竖向分为两个区，地下二层至地上三层为低区，由室外给水管网直接供水，四层以上为高区，由地下泵房内生活水箱及变频调速供水设备加压供水，为防止二次污染，水箱出水管上设紫外线消毒器消毒。
中水预留单独的管路系统，因校区中水供水管网尚未建成，先接高区给水系统，待将来有中水水源后接入，与给水系统彻底断开，不必二次改造。中水水量最高日用水量约140m3，最大时用水量约22.7m3。室内给水管中水管DN≥50mm采用不锈钢钢管，卡环式连接，DN＜50mm采用外敷铝合金保护层的PP-R给水塑料管，热熔连接。室外给水管采用球墨铸铁管，橡胶圈柔性连接。室内中水管DN≥50mm采用衬塑钢管。所有室内明装管道和吊顶内管道（包括排水管）均做30mm橡塑防结露保温处理。洁具选择坐便器冲洗采用6升两档冲水量水箱。蹲便器采用脚踏式冲洗阀；小便器均采用自动感应式冲洗阀。公共卫生间洗手盆采用红外感应式龙头。开水间设置电开水器，电量设计为24KW-380V。
4.2排水系统设计与实现
本工程污、废水分流排出，污水在室外经管道汇集后经化粪池处理后，直接排入校内污水管道。地下层污水由设在地下二层的排水集水池收集后，经排水泵加压提升后排出室外。生活污水集水池设密闭铸铁盖板，并设专用通气管接至室外地坪2米以上，池内排水泵均设二台，一用一备，交替运行，当一台不能排出突然的涌流时，备用泵自动启动并报警。屋面采用重力式内落水管排水，部分屋面雨水采用虹吸式内落水管排水，排至室外雨水口或检查井。屋面雨水重现期为10年，屋面雨水管道与溢流设施的总排水能力不应小于50年的重现期，降雨历时为5分钟。内庭院雨水采用设置雨水集水池，由雨水泵加压提升排出。内庭院雨水重现期为50年，其绿化带内设透水盲管排出渗水。室内污水管和重力流雨水管采用UPVC消音降噪型塑料排水管，专用胶粘接；室内虹吸雨水管采用高密度聚乙烯（HDPE）管道，热熔粘接。
搞好节水设计，公共卫生间蹲式大便器均采用脚踏式延时自闭式冲洗阀；小便器采用感应式自闭冲洗阀；洗面器为感应式水龙头；以减少冲水浪费。所有卫生器具的配套五金均采用节水型。座便器采用6升两档冲水量水箱。厨房、车库等处加水表单独计量。空调系统、消防系统单独计量。本工程采用玻璃钢方型逆流高效率低噪音冷却塔处理空调冷却水，共设3台冷却塔，单台处理水量为480t/h N=15KW。循环水管采用焊接钢管。
4.3消防系统设计与实现
本工程人防区内设置室内消火栓和自动喷水灭火装置。设计消防水量：室内消火栓：20L/S；室外消火栓：30L/S；室内喷洒灭火系统：30L/S。在每个人防防护单元的清洁区域设人防生活饮用水水箱2个（贮水为57m3），生活水箱一个（贮水为57m3），洗消用水亦贮存在水箱内预留给水管道，临战安装水箱及供水设施。穿过人防围护结构的给水管道采用内筋嵌入式衬塑钢管，人防、车库内给水管道以及其它室内明装管道均采用内筋嵌入式衬塑钢管；穿过人防围护结构的排水管道采用衬塑钢管，人防内采用排水塑料管。平时生活排水由设在地下室的集水池收集，由潜污泵加压排出。战时人防掩蔽室排水设手摇泵加压排出。在人防的入口和通风竖井处设洗消污水集水池，集水池h=0.6m，V>0.5m3，平时不用，战时采用移动排水设备排出。
4.3.1室外消火栓系统
室外消火栓用水量30L/S，火灾延续时间2h。本工程给水水源为校园内自来水。校园内的给水管（管径DN200）沿建筑物布置成环状，满足室外消防双向供水的要求。不在本工程设计范围内。
4.3.2室内消火栓系统
室内消火栓用水量15L/S，火灾延续时间为2h，一次灭火用水量为108m3，由地下贮水池（270 m3）、消火栓加压泵及屋顶水箱（18 m3）联合供水，管网平时压力由屋顶水箱维持。本工程采用临时高压系统,消火栓系统在室内连成环网, 每根立管最小流量为10升/秒,每支水枪最小流量为5升/秒,充实水柱为10米。室内消火栓系统共设2个SQX100型地下式消防水泵接合器,并设有明显标志，供消防车向室内系统加压供水灭火。
本系统竖向不分区，设一组消防泵供水。消火栓加压泵设二台，一用一备，当一台发生故障时，另一台自动投入。本工程除不能用水灭火的房间外，均设消火栓保护，并保证任何一点均有二股水柱同时到达。每个消火栓箱内均配置DN65 mm消火栓一个，DN65 mm，L＝25 m的麻质衬胶水带一条，DN65×19 mm的直流水枪一支，自救式卷盘一套。每个消火栓箱内均设启泵按钮和指示灯各一个。
4.3.3消防栓泵控制系统
火灾时按动消防栓内的消防按钮，启动消火栓加压泵并向控制中心发出信号。消防泵启动后，则消火栓箱内的指示等亮，该防火分区内的其它消防栓箱内的指示灯也亮。泵房内可直接启闭消防泵。在消防控制中心和水泵房处均能手动启、停消火栓加压泵，消火栓加压泵的运转情况用灯光讯号显示在消防中心和泵房内控制屏上。
4.3.4预作用自动喷水灭火系统
除配电室、楼梯间、卫生间、消防泵房控制室、空调机房、古籍书库等处外，均设喷头保护，为避免误喷破坏书籍，采用预作用自动喷洒灭火系统保护。净空高度超过80cm的吊顶内加设上喷喷头保护。按照中危险级II级进行设计，喷水强度:8L/min•m2 ，系统作用面积:160m2 ，持续喷水时间:60min，系统设计用水量取30L/s，火灾延续时间1h，消防用水量108m3。预作用系统的配水管道充水时间不大于2分钟，并在配水管道上加设快速排气阀，快速排气阀前设电动阀。
为保证初期自动喷水的压力设喷洒稳压装置一套。火灾时，自动喷洒系统由设于地下二层消防水泵房内的自动喷洒泵供水。火灾初期，自动喷洒系统由设于屋顶消防水箱间的消防水箱（储水量18m3）和喷洒稳压装置供水。自动喷洒泵和喷洒稳压泵均设二台，一用一备。设DN100消防水泵接合器2个。预作用报警阀控制喷头数不超过800个。每个防火分区、每层均设水流指示器, 当喷头喷水, 管网水流动时, 水流指示器动作，向每层区域报警盘和消防中心报警, 表明着火部位, 水流指示器与报警阀前的控制阀门采用安全信号阀, 其开、关均有信号反馈到消防中心。为了检验系统的可靠性，每个报警阀组控制的最不利点喷头处，设末端试水装置；其它防火分区、楼层的最不利喷头处，均设DN25mm的试水阀。
注：文章内所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
［关键词］：图书馆；给排水；消防；设计
1引言
图书馆是一个专门收集、整理、保存、传播文献并提供利用的科学、文化、教育和科研机构。文献是图书馆开展一切工作的物质基础，图书文献是图书馆的重要资源，而图书对防火的要求特别高，因此，必须要高标准设施图书馆的给排水及消防系统，确保图书馆绝对安全，与高效运转。笔者以所参与设计的图书馆给排水及消防设施为例，对图书馆的给排水及消防系统设计进行研究与探讨，以期提高图书馆设计标准和安全等级，为读者提供一个安全舒适的阅读、学习环境。
2工程概况
本图书馆工程总建筑面积为50000m2 ，建筑高度为23.7m，地下 2 层为人防物资库（平时作为库房及地下汽车库，停车位350辆）；地下1层为书库及办公用房，地上5 层作为图书馆的阅览室。
本工程与拟建国学馆（建筑高度小于24米）相连接，给排水和消防共用，泵房、水池均设在图书馆内，各系统均预留国学馆高区给水、消防的水量。同时预留校区锅炉房消防管线。国学馆部分地下2层为五级一等人员掩蔽所（平时为地下汽车库和库房），设有四个防护单元。掩蔽人数分别为1700、1700、1300、1500人。按相关人防设计规范，设计范围为图书馆和国学馆人防内的消防和给排水系统。
3给排水与消防设计原则
本设计项目包括图书馆楼范围内的所有室内、外给排水管道系统。其中虹吸雨水系统由专业承包商根据本专业提出的技术参数和设计要求进行设计、安装和调试，其设计最终要进行科学审定。
图书馆给排水及消防系统充分利用市政现有设施，市政给水管网压力为0.35Mpa，能满足馆内生产、生活及消防所需水压，故采用直接引水方式。为保证不间断供水，图书馆采用两路进水。
圖书馆卫生间冲洗水及生活污水经化粪池处理后排入城市污水系统；结构渗漏水、图书馆冲洗水、消防废水均直接排入市政排水管道。
给排水设备采用技术先进，可靠性高，结构简单，规格统一，便于安装调试和运营维护的产品，该产品在满足系统功能的条件下立足于设备国产化。
4图书馆给排水与消防设计
4.1给水系统设计与实现
本工程给水水源为校园内自来水。根据甲方提供的本工程周围的给水管网现状，校区室外管网已沿建筑物布置成环状，管径DN200满足室外消防双向供水的要求。本工程给水管网的供水压力为0.35Mpa。本工程最高日用水量约234.1m3，最大时用水量约37.84m3。主要项目用水量标准和用水量计算详见表1（其中中水量占60%）。
表1项目用水量标准和用水量
给水系统根据建筑高度、水源条件和供水安全等原则，给水系统竖向分为两个区，地下二层至地上三层为低区，由室外给水管网直接供水，四层以上为高区，由地下泵房内生活水箱及变频调速供水设备加压供水，为防止二次污染，水箱出水管上设紫外线消毒器消毒。
中水预留单独的管路系统，因校区中水供水管网尚未建成，先接高区给水系统，待将来有中水水源后接入，与给水系统彻底断开，不必二次改造。中水水量最高日用水量约140m3，最大时用水量约22.7m3。室内给水管中水管DN≥50mm采用不锈钢钢管，卡环式连接，DN＜50mm采用外敷铝合金保护层的PP-R给水塑料管，热熔连接。室外给水管采用球墨铸铁管，橡胶圈柔性连接。室内中水管DN≥50mm采用衬塑钢管。所有室内明装管道和吊顶内管道（包括排水管）均做30mm橡塑防结露保温处理。洁具选择坐便器冲洗采用6升两档冲水量水箱。蹲便器采用脚踏式冲洗阀；小便器均采用自动感应式冲洗阀。公共卫生间洗手盆采用红外感应式龙头。开水间设置电开水器，电量设计为24KW-380V。
4.2排水系统设计与实现
本工程污、废水分流排出，污水在室外经管道汇集后经化粪池处理后，直接排入校内污水管道。地下层污水由设在地下二层的排水集水池收集后，经排水泵加压提升后排出室外。生活污水集水池设密闭铸铁盖板，并设专用通气管接至室外地坪2米以上，池内排水泵均设二台，一用一备，交替运行，当一台不能排出突然的涌流时，备用泵自动启动并报警。屋面采用重力式内落水管排水，部分屋面雨水采用虹吸式内落水管排水，排至室外雨水口或检查井。屋面雨水重现期为10年，屋面雨水管道与溢流设施的总排水能力不应小于50年的重现期，降雨历时为5分钟。内庭院雨水采用设置雨水集水池，由雨水泵加压提升排出。内庭院雨水重现期为50年，其绿化带内设透水盲管排出渗水。室内污水管和重力流雨水管采用UPVC消音降噪型塑料排水管，专用胶粘接；室内虹吸雨水管采用高密度聚乙烯（HDPE）管道，热熔粘接。
搞好节水设计，公共卫生间蹲式大便器均采用脚踏式延时自闭式冲洗阀；小便器采用感应式自闭冲洗阀；洗面器为感应式水龙头；以减少冲水浪费。所有卫生器具的配套五金均采用节水型。座便器采用6升两档冲水量水箱。厨房、车库等处加水表单独计量。空调系统、消防系统单独计量。本工程采用玻璃钢方型逆流高效率低噪音冷却塔处理空调冷却水，共设3台冷却塔，单台处理水量为480t/h N=15KW。循环水管采用焊接钢管。
4.3消防系统设计与实现
本工程人防区内设置室内消火栓和自动喷水灭火装置。设计消防水量：室内消火栓：20L/S；室外消火栓：30L/S；室内喷洒灭火系统：30L/S。在每个人防防护单元的清洁区域设人防生活饮用水水箱2个（贮水为57m3），生活水箱一个（贮水为57m3），洗消用水亦贮存在水箱内预留给水管道，临战安装水箱及供水设施。穿过人防围护结构的给水管道采用内筋嵌入式衬塑钢管，人防、车库内给水管道以及其它室内明装管道均采用内筋嵌入式衬塑钢管；穿过人防围护结构的排水管道采用衬塑钢管，人防内采用排水塑料管。平时生活排水由设在地下室的集水池收集，由潜污泵加压排出。战时人防掩蔽室排水设手摇泵加压排出。在人防的入口和通风竖井处设洗消污水集水池，集水池h=0.6m，V>0.5m3，平时不用，战时采用移动排水设备排出。
4.3.1室外消火栓系统
室外消火栓用水量30L/S，火灾延续时间2h。本工程给水水源为校园内自来水。校园内的给水管（管径DN200）沿建筑物布置成环状，满足室外消防双向供水的要求。不在本工程设计范围内。
4.3.2室内消火栓系统
室内消火栓用水量15L/S，火灾延续时间为2h，一次灭火用水量为108m3，由地下贮水池（270 m3）、消火栓加压泵及屋顶水箱（18 m3）联合供水，管网平时压力由屋顶水箱维持。本工程采用临时高压系统,消火栓系统在室内连成环网, 每根立管最小流量为10升/秒,每支水枪最小流量为5升/秒,充实水柱为10米。室内消火栓系统共设2个SQX100型地下式消防水泵接合器,并设有明显标志，供消防车向室内系统加压供水灭火。
本系统竖向不分区，设一组消防泵供水。消火栓加压泵设二台，一用一备，当一台发生故障时，另一台自动投入。本工程除不能用水灭火的房间外，均设消火栓保护，并保证任何一点均有二股水柱同时到达。每个消火栓箱内均配置DN65 mm消火栓一个，DN65 mm，L＝25 m的麻质衬胶水带一条，DN65×19 mm的直流水枪一支，自救式卷盘一套。每个消火栓箱内均设启泵按钮和指示灯各一个。
4.3.3消防栓泵控制系统
火灾时按动消防栓内的消防按钮，启动消火栓加压泵并向控制中心发出信号。消防泵启动后，则消火栓箱内的指示等亮，该防火分区内的其它消防栓箱内的指示灯也亮。泵房内可直接启闭消防泵。在消防控制中心和水泵房处均能手动启、停消火栓加压泵，消火栓加压泵的运转情况用灯光讯号显示在消防中心和泵房内控制屏上。
4.3.4预作用自动喷水灭火系统
除配电室、楼梯间、卫生间、消防泵房控制室、空调机房、古籍书库等处外，均设喷头保护，为避免误喷破坏书籍，采用预作用自动喷洒灭火系统保护。净空高度超过80cm的吊顶内加设上喷喷头保护。按照中危险级II级进行设计，喷水强度:8L/min•m2 ，系统作用面积:160m2 ，持续喷水时间:60min，系统设计用水量取30L/s，火灾延续时间1h，消防用水量108m3。预作用系统的配水管道充水时间不大于2分钟，并在配水管道上加设快速排气阀，快速排气阀前设电动阀。
为保证初期自动喷水的压力设喷洒稳压装置一套。火灾时，自动喷洒系统由设于地下二层消防水泵房内的自动喷洒泵供水。火灾初期，自动喷洒系统由设于屋顶消防水箱间的消防水箱（储水量18m3）和喷洒稳压装置供水。自动喷洒泵和喷洒稳压泵均设二台，一用一备。设DN100消防水泵接合器2个。预作用报警阀控制喷头数不超过800个。每个防火分区、每层均设水流指示器, 当喷头喷水, 管网水流动时, 水流指示器动作，向每层区域报警盘和消防中心报警, 表明着火部位, 水流指示器与报警阀前的控制阀门采用安全信号阀, 其开、关均有信号反馈到消防中心。为了检验系统的可靠性，每个报警阀组控制的最不利点喷头处，设末端试水装置；其它防火分区、楼层的最不利喷头处，均设DN25mm的试水阀。
注：文章内所涉及的公式和图表请用PDF格式打开