在建的成都468项目 (见图1) 位于成都市东部新城文化创意产业综合功能区核心区域, 是一座集甲级办公、国际会议中心、品牌商业、高星级酒店等于一体的超高层城市综合体地标建筑, 其高度达到468 m, 建成后将成为中国西部第一高楼以及世界第七高楼。项目总建筑面积约45万m²。主塔楼地上建筑面积约22万m²。项目按国家绿建二星及美国LEED金奖级标准设计。

　　 《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2014) ^[1]要求建筑高度大于250 m的建筑其防火设计应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。由此, 为了区别于普通定义的超高层 (建筑高度大于100 m) , 笔者在本文中暂将高度超过250 m的建筑定义为超限高层建筑。对于超限高层建筑来说, 其给排水与消防设计也有着相应的特点。

　　 超限高层建筑的高度决定了给水系统是给排水设计中最主要的耗能环节, 项目给水系统的合理分区就显得尤为关键。本项目塔楼共101层, 分为普通办公、高档办公、高星级酒店等多个功能。在地下室分别设置办公区、酒店区生活水池, 然后经转输水泵接力供至上层办公区生活转输水箱, 采用水池-水泵-水箱联合供水方式。所有楼层配水的压力均控制在0.2～0.45 MPa (酒店区域0.4 MPa) , 超过此压力值将设置减压阀减压后分区供给, 且各区域内采用分设支管减压的方式保证各用水点的出水压力不大于0.2 MPa。图2为办公区域供水系统示意。

　　 本项目采用分质供水作为最主要的节水措施, 具体情况如下:

　　 (1) 洁净水。根据酒店管理公司要求, 预留市政供水深度处理工艺 (砂滤+活性碳) 、消毒设备, 经过深度处理后的洁净水接入酒店供水系统。图3为洁净水处理工艺流程。

　　 (2) 雨水回用。停车库地面冲洗水、抹车、道路冲洗和绿化浇洒用水等采用裙房屋面雨水回用水, 在B5层设置雨水处理设备, 处理流程见图4。

　　 (3) 中水回用。中水用于办公区域的便器冲洗用水。收集T1塔楼高区酒店区域的优质杂排水, 在210 m的标高层设置中水处理设备, 处理流程见图5。考虑到在塔楼内设置中水机房可能带来的问题 (例如气味) , 设计从工艺选择 (生物膜反应器) 、机房通排风、水源选择等多个方面加以解决。

　　 另外, 本工程选用节水器具和设备均满足《节水型生活用水器具》 (CJ/T 164-2014) 的要求;水嘴、坐便器、小便器、淋浴器等均采用满足《水嘴用水效率限定值及用水效率等级》 (GB 2501-2010) 、《坐便器用水效率限定值及用水效率等级》 (GB 25502-2010) 、《小便器用水效率限定值及用水效率等级》 (GB 28377-2012) 等的1级用水效率的产品。

　　 用水洁具的性能与美国LEED标准的对照见表1。关于室内排水系统, 采用污废分流, 设置专用通气立管。空调冷凝水采用专用排水管收集后, 作为循环冷却水系统补水用。塔楼屋面雨水采用重力排水系统, 裙房屋面雨水采用虹吸雨水系统。图6为局部雨水系统示意。

　　 就在笔者撰文总结成都468项目的消防设计之时, 公安部消防局发布了公消办[2]]57 号文件《关于印发《建筑高度大于250米民用建筑防火设计加强性技术要求 (试行) 》的通知》^[2] (后简称“通知”) , 在此文件中, 提到了不少关于超限高层建筑消防给水的加强措施, 也引发了设计业内不小的震动, 设计师对于条文的理解也出现了部分分歧。笔者以成都468项目作为范本, 参照公安部的文件, 探讨超限高层消防加强措施的要点。

　　 本项目主塔楼的消防系统为高压给水系统, 重力供水方式, 在塔楼的99层设置有效容积约为600 m³的高位消防水池, 满足主塔楼全部消防用水量要求。最高区域设置临时高压系统, 最高屋顶设有36 m³消防水箱。在项目地下1层设置有700 m³的消防水池 (地下室室内消防水池与主塔楼消防转输水池合用) 与消防转输水泵, 并且此转输水泵的流量满足塔楼的消防用水流量要求。当塔楼屋顶消防水池水量不足时, 通过转输消防水箱, 向整个高压消防系统内补水。

　　 公安部的“通知”中要求:室内消防给水系统应采用高位消防水池和地面 (地下) 消防水池供水。屋顶高位消防水池、地面 (地下) 消防水池的有效容积应分别满足火灾延续时间内的全部消防用水量。成都468项目消防给水系统的理念与“通知”中的要求一致。笔者认为, 此项要求意味着, 将原先仅作为高压重力给水系统中补水用的转输系统, 提升到了和消防主系统同等的地位, 也进一步明确了即使是高压给水系统, 其转输水泵、转输水箱等组成部分也均需要对标消防系统的要求。

　　 另外, “通知”中的要求预示着, 临时高压给水系统后续将难以在大于250 m的超限高层建筑中作为消防主系统方式出现。关于这一点, 笔者认为有待商榷。对于超限高层建筑而言, 目前采用重力方式的高压消防系统似乎成了主流。但其实就在不久前, 业内关于重力方式的高压给水消防系统在超限高层建筑消防设计中应用也有争议, 而且临时高压消防系统也有不少在已经投入使用的超限高层建筑中应用的成功案例 (见表2) 。

　　 现行的《消防给水及消火栓系统技术规范》^[3] (GB 50974-2014, 以下简称“消水规”) 6.2.1条已经明确了分区供水最大的压力值, 而且系统工作压力的计算也比以往更为严格, 按此要求设计的临时高压系统应被视为是安全可靠的。

　　 其实, 无论是高压消防给水还是临时高压消防给水系统, 没有一种系统是完美的, 而且国内的发展水平也有较大差异, 因此, 在目前欠缺国内超限高层建筑扑救案例的前提下, 笔者不建议仅凭建筑的高度 (250 m为界) 来决定消防系统。推荐在满足现行规范的前提下, 根据分析比较确定采用的系统形式, 例如:仅设置一级串联的临时高压系统对于超限高层项目应该也是适用的。

　　 至于地下室消防水池是否要完全储存全部消防用水量, 笔者认为, 地下的消防水池毕竟处于目前可控的范围, 如果按照现行“消水规”4.3.4条的要求, 地下消防水池的补水满足两路供水并按连续补水可满足全部用水量时, 可以适当减少其水池容积, 这也符合超限高层建筑面积紧张的现实情况。

　　 成都468项目按静水压力不大于1 MPa要求, 对消防系统进行竖向分区, 分别在中间设备层设置有效容积为100 m³减压与转输合用水箱, 其余设备层设36 m³减压水箱。关于在高压消防系统中, 消防转输水箱与减压水箱是否合用, 业内存在争议, 本项目中笔者推荐合用的方式, 其原因如下:

　　 (1) 合用水箱符合“消水规”的理念。 “消水规”6.2.3.1条明确指出:消防转输水箱可作为高位消防水箱。虽然或许其更多是针对临时高压串联系统而言, 但其理念上是一致的。

　　 (2) 贯彻“通知”文件中消防理念, 分析在消防状态时, 真正直接服务于灭火的水是来自于各级减压水箱。设置独立的消防转输水箱的缺点就是转输水源必须通过各级转输泵转输到高位消防水池后, 才能变为有效消防用水;而合用转输水箱每级的水泵都将为各级消防水箱有效供水, 从而提升从地下室消防水池直接补水至消防系统的可靠性。此外, 水箱其实也在一定程度上增加了减压水箱的容积, 也就是增加了有效消防用水的容积, 而合用转输水箱每级的水泵都将为各级消防水箱有效转输消防水, 两者对比可见, 合用水箱更为有效。

　　 (3) 合用水箱后, 转输泵启动由屋顶高位消防水池低水位控制, 当低水位时, 各级转输泵依次联动启动。火灾时, 下级水箱供水, 上级水箱补水, 直到屋顶消防水池低水位时再启动转输泵, 其控制逻辑简单清晰, 并可以避免自循环情况的发生。

　　 本项目主塔楼目前按照老版规范《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB 50084-2001, 2005年版) ^[3], 危险等级为中危险级II级的要求设计, 并采用快速响应喷头。

　　 对于“通知”中要求建筑外墙采用玻璃幕墙时, 喷头与玻璃幕墙的水平距离不应大于1 m, 电梯机房、电缆竖井内应设置自动灭火设施等, 笔者均很赞同, 就目前的超限高层建筑而言, 这些均为简单实用的加强做法, 既兼顾了安全性又易于实施。

　　 随着广大设计人员对于高度超过250 m的建筑 (超限高层) 设计理念和思路不断发展进步, 给排水及消防设计目前已渐成体系。在笔者整理成都468项目实践中的设计成果后, 总结如下:

　　 (1) 节能节水、绿色环保应该成为超限高层建筑给排水设计的重要目标。

　　 (2) 应选择安全持久、合理可靠的消防给水系统。

　　 (3) 目前关于超限高层建筑消防安全是否存在过度设计的问题存在争议, 在满足现行规范要求的前提下, 建议对于项目特点不同, 采用切实有效的加强措施。