嘉興市某高層綜合樓給排水設(shè)計應(yīng)用分析

蔡偉

摘 要：以嘉興市某高層綜合樓為例，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和建筑特點，從三個方面進行分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑 給排水設(shè)計 消防系統(tǒng)

1 工程概況

嘉興市某建筑是一高層綜合樓，涉及住宅、辦公、商業(yè)和車庫于一體，其小區(qū)地上部分以五座16層～19層不等的塔式建筑為主體，一層、夾層為辦公和店面等場所，地下室為人防及車庫。屋面建筑高度99.2米，一層地面呈階梯狀依地勢依次降低，最南端地面比最北端高4.8米。地下室分為8個防火分區(qū)：其中第二防火分區(qū)為人防區(qū)域，平時做車庫；其他防火分區(qū)為車庫和設(shè)備房；一層、夾層分為兩個防火分區(qū)，二層以上每塔樓每層一個防火分區(qū)。

2排水系統(tǒng)

2.1生活排水

生活排水包括衛(wèi)生間排水、廚房排水和洗衣機排水。每戶的生活陽臺設(shè)洗衣機專用地漏，其排水接入小區(qū)化糞池之后的生活排水管網(wǎng)，納入市政污水系統(tǒng)，避免設(shè)置在陽臺的洗衣機排水混入城市雨水系統(tǒng)而污染水體的現(xiàn)象發(fā)生。設(shè)計采用側(cè)排式地漏、后排式坐便器等排水方式，將排水管道布置在本層，避免上下層廚衛(wèi)管道占用空間及檢修的麻煩。

2.2 雨水

結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颍瑸楸苊庖恍┕こ讨性l(fā)生過的住宅戶內(nèi)雨水水患，本設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，陽臺雨水與屋面雨水分開排放。小區(qū)雨水最終匯入城市雨水系統(tǒng)。

2.3空調(diào)冷凝水的排放

空調(diào)機位統(tǒng)一考慮，統(tǒng)一布置冷凝水排水管，避免冷凝水無序排放以及因冷凝水不能順利排出而積水，以致蚊蠅滋生。空調(diào)冷凝水間接排水接入雨水系統(tǒng)。

2.4 消防電梯排水

消防電梯排水集水坑設(shè)在消防電梯基坑下，有很多不利因素：電梯井過于潮濕（易引起電氣系統(tǒng)受潮而發(fā)生故障），排水管道、閥門及潛污泵安裝維修困難，結(jié)構(gòu)專業(yè)難于處理且造價增加。所以本設(shè)計將此集水坑設(shè)于電梯井外，消防排水通過管道排至集水坑。敷設(shè)在地下室底板內(nèi)的排水管采用球墨鑄鐵管，水泥砂漿連接。3 生活給排水設(shè)計

3.1生活給水

根據(jù)市政水壓和建筑特點，底層及夾層由市政自來水直接供水；其它樓層采用二次供水，系統(tǒng)分為四區(qū)。各分區(qū)分別設(shè)置變頻供水裝置，變頻機組采用“變頻主泵（1臺）+工頻輔泵（3臺）+小型氣壓罐”。泵房設(shè)不銹鋼生活轉(zhuǎn)輸水箱一座，池內(nèi)設(shè)不銹鋼導(dǎo)流槽和電子水處理儀。

系統(tǒng)分區(qū)按最低點靜水壓力值不大于0.35MPa設(shè)計，但是每個分區(qū)的下面幾層水壓仍然會偏高，這時，用水潔具的出水必然大于其額定出水量。這類超壓出流一定程度上造成水資源的“隱形”浪費，并影響系統(tǒng)流量的正常分配。同時水壓過大，水龍頭啟閉時易產(chǎn)生噪音、水錘及管道震動，影響系統(tǒng)各部件使用壽命。因此每個分區(qū)的下面三層設(shè)支管減壓閥，閥后壓力設(shè)定在0.20MPa。

3.2直飲水給水系統(tǒng)

目前市場上的桶裝飲用水價格一般在0.4元/升以上，小區(qū)單機直飲水供水點為0.2元/升。采用直飲水供水系統(tǒng)，以900戶的小區(qū)測算，其運行成本（含水電費、折舊、人工管理費等）約為0.009元/升。其經(jīng)濟性顯而易見。

本小區(qū)設(shè)置獨立的管道直飲水供水系統(tǒng)，實行分質(zhì)供水。系統(tǒng)采用獨特的“臭氧氧化+生物活性炭+膜技術(shù)（精濾）凈化及殺菌、活化”等深度處理的組合工藝，以自來水為原水制取優(yōu)質(zhì)飲用水。該處理工藝，在去除對人體有毒有害的有機污染物、重金屬、三致物質(zhì)及懸浮微粒的基礎(chǔ)上，保留了礦物質(zhì)和微量元素，并使水質(zhì)活化、富氧，達到了健康飲用水的國際標(biāo)準(zhǔn)，并符合我國建設(shè)部《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ94-1999）的要求。直飲水主要用于飲用、烹飪、淘米、洗滌瓜果蔬菜及沖洗餐具等，用水定額按5L/人/天計，其中飲用水3L，廚房做飯菜2L。每戶設(shè)一個DN8的直飲水水龍頭。時變系數(shù)Kh=6。設(shè)計選用凈水機組一套，處理規(guī)模為10m3/d。每棟樓單獨設(shè)回水管至水處理機組回水總管，并分設(shè)流量控制閥，平衡五根回水管阻力，盡量避免回水短路，保證供水安全。循環(huán)回水經(jīng)再次凈化消毒處理后進入配水管網(wǎng)。鑒于臭氧有較強的腐蝕性，系統(tǒng)采用卡壓式薄壁不銹鋼管材、管件及閥門等。

3.3熱水給水

經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較（參見下表），本設(shè)計采用家庭式的中央熱水系統(tǒng)，即每戶在自家陽臺上設(shè)置一套空氣源熱泵，電氣專業(yè)預(yù)留1～2 kW的電源插座。空氣源熱泵作為一種新型的供熱設(shè)備，能吸收空氣中的熱能和太陽能，利用設(shè)備內(nèi)的吸熱介質(zhì)（冷媒）從空氣或自然環(huán)境中采集熱能，制取熱水。其能效比一般在2～6，平均可達3以上，大大高于傳統(tǒng)的供熱方式。其節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟和安全性具有其它傳統(tǒng)供熱設(shè)備無法比擬的優(yōu)越性，在南方地區(qū)尤其值得推廣。

4 消防給水設(shè)計

本工程為一類高層綜合樓，消防設(shè)計立足于自救。室內(nèi)消防給水采用臨時高壓給水系統(tǒng)，由地下室消防泵及消防水池保證，初期消防水由最高塔樓的屋頂高位消防水箱和消防增壓設(shè)備供給；室外消防給水采用低壓消防給水系統(tǒng)，由市政給水管網(wǎng)保證供水。

4.1消火栓給水系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓用水量40L/s，室外消火栓用水量30L/s，消防供水時間按3小時計。室內(nèi)系統(tǒng)分為兩個區(qū)。設(shè)一組消火栓給水泵，用減壓閥分區(qū)，減壓閥組設(shè)在地下室泵房內(nèi)。設(shè)3組水泵接合器與高區(qū)系統(tǒng)連接，高低區(qū)合用。這樣可以避免誤接水泵接合器，能同時滿足高低區(qū)消防增援的需要。

4.2 自動噴淋滅火系統(tǒng)

地下室～夾層及塔樓前室設(shè)自動噴淋滅火系統(tǒng)。噴淋系統(tǒng)按防火分區(qū)和樓層設(shè)置，采用減壓閥分為兩個區(qū)。設(shè)置六套濕式報警閥：低區(qū)設(shè)五套，集中設(shè)置在設(shè)備房值班室內(nèi)。高區(qū)設(shè)一套，設(shè)置在裙房二層閥門室內(nèi)。

4.3 水噴霧滅火系統(tǒng)

高速水霧噴頭一般用于滅火、控火，水滴粒徑為0.3～0.4mm，其垂直射程可達3.0m。柴油發(fā)電機機組采用立體保護，設(shè)計選用ZSTWB-80-120型高速水霧噴頭，噴頭的布置保證水霧能完全覆蓋整個機組。系統(tǒng)響應(yīng)時間按不大于45s設(shè)計，其中自動啟動水噴霧泵約需10s左右。

4.4安全措施

消防泵設(shè)置自動定時巡檢裝置，保證消防系統(tǒng)在任何時候都能正常投入使用。消防泵組出水管上設(shè)持壓泄壓閥和試水閥，防止管網(wǎng)超壓。栓口水壓超過0.50MPa的消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓，栓口壓力0.25MPa。

5體會

5.1空調(diào)冷凝水的排放

《水規(guī)》1第4.1.4條規(guī)定：雨水管道應(yīng)單獨設(shè)置。因此，將空調(diào)冷凝水與雨水分設(shè)排水立管滿足規(guī)范要求。但是建筑立面出現(xiàn)諸多排水管道影響建筑立面，同時也造成浪費。筆者認為，空調(diào)冷凝水可以就近間接排放，經(jīng)空氣隔斷接入重力流雨水立管，即空調(diào)冷凝水與雨水合流排放。理由是，相對雨水立管而言，空調(diào)冷凝水支管比較小。對于重力流雨水系統(tǒng)而言，一般不會出現(xiàn)雨水從冷凝水支管溢出的現(xiàn)象。即使有部分雨水溢出，但下雨的時候，這類戶外立管雨水溢出的現(xiàn)象等同于下雨的效果。

5.2 屋面與陽臺雨水分開排放

本設(shè)計屋面雨水與陽臺雨水分開排放。但是筆者認為，這兩部分雨水可以合并排放。前提條件是：雨水通過雨水口或明溝等間接排放，接入雨水井；其次，在靠近陽臺地漏的側(cè)墻上每層設(shè)泄水口，其功能相當(dāng)于屋面工程的溢流口。《水規(guī)》1第4.9.8條的規(guī)定：超重現(xiàn)期的雨水通過溢流口溢出，以免影響屋面的安全。同樣的道理，該泄水口可以保證當(dāng)雨水立管堵塞或排水不暢時，溢出到陽臺的雨水能通過該泄水口排出，而不會進入到戶內(nèi)造成水患。此排水方案在實際工作中切實可行。

當(dāng)今建筑風(fēng)格豐富多樣，往往出現(xiàn)諸多露臺（比如別墅等），而露臺作屋面還是作陽臺處理往往很難界定。上述排水方案，可以明顯減少雨水立管的數(shù)量，同時也可以大大改善建筑的立面效果。

5.3噴頭的布置

噴頭的布置是消防設(shè)計中一個比較棘手的工作。現(xiàn)代建筑結(jié)合地形、紅線以及建筑造型，有的形狀極不規(guī)則，以致噴頭很難布置。

以地下車庫的噴頭布置為例。車庫屬于中危險級II級，對于8.0* 8.0（m）的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)專業(yè)往往在中間設(shè)十字梁，這樣就變成了4個4.0* 4.0的梁格。每格布置1個噴頭還是布置2個噴頭呢？設(shè)1個噴頭不能滿足規(guī)范的距離要求，設(shè)2個必然增加系統(tǒng)設(shè)計流量。針對這一結(jié)構(gòu)形式，規(guī)范2增訂了一條：“間距不超過4.0* 4.0（m）布置的十字梁可在梁間布置一只噴頭，但噴水強度仍應(yīng)符合表5.0.1的規(guī)定。”這條規(guī)定解決了4.0* 4.0（m）垮度的十字梁間噴頭布置的問題，但是對于8.0* 8.0（m）之類結(jié)構(gòu)形式的井字梁，噴頭是否也可以這樣布置呢？正如條文所述：噴水強度應(yīng)符合規(guī)定。所以個人認為，噴頭布置一個最重要的原則是：應(yīng)保證噴頭保護范圍內(nèi)的噴水強度滿足相應(yīng)級別的噴水強度的要求，而規(guī)范要求的噴頭間距只是參考間距。建議規(guī)范對于這一設(shè)計原則的適用范圍予以擴大和明確。

中危險級I級的建筑，“噴頭與端墻的最大距離”為1.8米。對于采用吊頂型標(biāo)準(zhǔn)噴頭的4米開間進深較大而寬度凈距為3.8米的客房，布置一排噴頭顯然違反規(guī)范，而布置二排噴頭，則噴頭過密，會增加噴淋系統(tǒng)的設(shè)計流量。噴頭距離端墻的距離，規(guī)范有這樣的條文解釋：“規(guī)定噴頭與端墻的最大距離的目的，是為了使噴頭的灑水能夠噴濕墻跟地面并不留漏噴的空白點，而且能夠噴濕一定范圍的墻面，防止火災(zāi)沿墻面的可燃物蔓延。”因此，個人認為：噴頭與端墻的最大距離應(yīng)該以噴頭能夠噴濕一定范圍的墻面來作為噴頭布置的依據(jù)，當(dāng)不能滿足規(guī)范要求的間距時，可以通過提高系統(tǒng)工作壓力或提高噴頭流量系數(shù)，來滿足規(guī)范的要求。

噴水強度和距離端墻的距離，規(guī)范2第7.1.13條規(guī)定，“邊墻型擴展覆蓋噴頭……應(yīng)按噴頭在工作壓力下能夠噴濕對面墻和臨近端墻距濺水盤1·2米高度下的墻面確定，且保護面積內(nèi)的噴水強度應(yīng)符合本規(guī)范表5.0.1的規(guī)定。”由此可見，我們可以這樣認為，只要能保證“噴頭保護面積的噴水強度”和“噴頭能夠噴濕一定范圍的墻面”，噴頭就可以參考表7.1.2的要求靈活布置，既能夠保證系統(tǒng)有效撲救火災(zāi)，又不會增加系統(tǒng)的設(shè)計流量，從而達到經(jīng)濟科學(xué)的設(shè)計理念。

5.4 濕式報警閥的設(shè)置

規(guī)范2第8.0.1條規(guī)定，“配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.2MPa”，因此要求濕式報警閥后的壓力不應(yīng)大于1.2MPa。為滿足本條規(guī)定，最初擬在每棟樓第十層設(shè)一組濕式報警閥，這樣必然增加管道井面積，影響整個核心筒的實際使用面積。而且由于報警閥組前管道要求成環(huán)狀，因此系統(tǒng)會相當(dāng)復(fù)雜。如果將高區(qū)濕式報警閥設(shè)于設(shè)備房值班室內(nèi)，因閥后壓力大于1.2MPa，違反規(guī)范，所以最后在二樓公共部位單獨設(shè)一組高區(qū)濕式報警閥，閥后管道接至各棟樓高區(qū)噴淋系統(tǒng)。

隨著產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的提高、閥門市場的成熟、施工質(zhì)量的提高以及建設(shè)監(jiān)管力度的增強，完全可以將配水管道工作壓力調(diào)整為1.6MPa。因此，如果規(guī)范上述條文改為“配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.6MPa”，這將對噴淋系統(tǒng)的簡化大有裨益。

參考文獻：

[1]《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50015-2003）

[2]《自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50084 -20012005年版）