淺談大型商業建筑給排水設計需注意的幾個問題

摘要：大型商業建筑的大量建造給人們生活帶來了方便，同時也對給排水系統提出了更高的設置要求，結合近幾年設計實踐總結了大型商業建筑給排水設計需注意的幾個問題。

關鍵詞：虹吸雨水；溢流口；防火卷簾；自動扶梯底部；消火栓環網

一、雨水系統

大型商業建筑裙房屋面匯水面積大，如采用重力流，則雨水立管太多且雨水出戶管過長占用地下室較多空間，雨水系統大多采用壓力流（虹吸式）雨水排水系統。虹吸式雨水系統設計中容易忽視的幾個問題如下：

1.設計流量計算

根據《建筑給排水設計規范》GB50015-2003（2009年）版4.9.2條，設計雨水流量計算公式qy= qjFw，此公式對屋面的宣泄能力系數K沒有提出要求，可是在此條文下方有注明“當采用天溝集水溝檐溢水會流入室內時，設計暴雨強度應乘以1.5的系數”。《建筑給排水設計手冊》第2冊中要求，當屋面坡度小于2.5%時，K取1.0；當屋面坡度大于2.5%時，K取1.5～2.0。實際工程中當屋面坡度大于2.5%時，在計算雨水流量時一定要按qy= KqjFw，并按此流量復核天溝尺寸，否則易造成系統流量偏小，排水不暢而引起嚴重后果。

2.溢流系統的設置

根據<<建筑給排水設計規范>>（GB50015-2003）4.9.9條規定，重要公共建筑屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量。現代商業建筑越來越多采用玻璃幕墻作為外墻，在屋頂開設溢流口很難實現。這種情況下則需設計獨立的溢流系統，不能采用直接提高重現期而不采用獨立的溢流系統的做法，因為過高的重現期和過大的管徑會使得壓力流屋面雨水排水系統絕大部分時間都為傳統的重力流排水而不能形成壓力流（虹吸式）排水；而且由于壓力流（虹吸式）屋面雨水排水系統水平懸吊管沒有坡度，這就使得此時的排水效率降低，增加了對建筑結構的潛在危害。

3.出戶管的消能措施

為了減少出戶管對檢查井的沖刷，壓力流雨水出戶管所接檢查井應采用混凝土檢查井；同時埋深較淺的壓力流出戶管接入檢查井時可采取下彎處理措施以減少對井蓋的沖擊。

二、自動噴水系統

1.普通防火卷簾冷卻保護自動噴水滅火系統設置

根據《建筑設計防火規范》（以下簡稱“建規”）7.5.3條和《高層民用建筑設計防火規范》（以下簡稱“高規”）5.4.4條，用于消防分區的防火卷簾有兩種，一種是防火卷簾的耐火極限符合現行國家標準《門和卷簾的耐火試驗方法》（GB7633-87）有關背火面溫升的判定條件（亦稱特級防火卷簾）；另一種是防火卷簾的耐火極限符合現行國家標準《門和卷簾的耐火試驗方法》（GB7633-87）有關背火面輻射熱的判定條件（亦稱普通防火卷簾）。這兩種卷簾的主要區別在于其是否有隔熱作用，后一種卷簾當分區的一側發生火災時，會由于卷簾沒有隔熱作用而導致背火面溫度升高而引起分區另一面的火災，所以“建規”7.5.3條和“高規”5.4.4條都規定此種卷簾兩側必須設置獨立的自動噴水系統保護，噴水延續時間3小時。現在越來越多的商業建筑中庭和商鋪的防火卷簾由于受平面動線及安裝要求影響，只能采用普通防火卷簾加獨立自動噴水滅火系統保護。《高規》5.4.4條條文解釋“在卷簾兩側設獨立的閉式自動噴水系統保護，噴水延續時間不低于3小時，噴頭的噴水強度不小于0.5L/s.m”。可是對卷簾保護長度沒有規定。根據《自動噴水設計手冊》參考防護冷卻水幕計算，可以按照自動噴水滅火系統是一個動態的防火分區，冷卻卷簾的水幕流量可以按同等級自動噴水系統作用面積的長邊長度所設置的噴頭數來計算；也可以認為因中庭無可燃物，按商鋪側最長的一個防火分區的卷簾長度計算流量作為系統的設計流量，采用哪種方法計算應由當地消防局最終確定。

2.自動扶梯底部噴頭的設置

根據《高規》7.3.3條強制性條文規定自動扶梯底部應設自動噴水系統。對于該條規定，一些設計和審圖人員有兩種不同理解，一種理解認為：自動扶梯最下一層的底部屬于自動扶梯底部，在該處設滅火噴頭即可；而一種理解認為：每一層自動扶梯斜面的底部，都屬于自動扶梯底部，要求在自動扶梯每一層的斜面下部均設置滅火噴頭。此條在每個地區根據消防局及審圖公司要求做法不同，例如上海就很明確僅在扶梯最底層下部設噴頭，廣州、深圳就要求每層扶梯底部均設噴頭。現代商業中心多數扶梯是十字交叉設置，二層以上扶梯底部8米內完全沒有可燃物也沒有人員活動，則這些位置則可以不設置噴頭。

3.試水閥處排水設施的設置

自動噴水滅火系統的末端試水裝置和試水閥處，在水消防系統驗收和日常的檢查及維護保養工作中，都需要進行放水試驗，以檢驗系統的狀態。而有些工程中在末端試水裝置和試水閥處只設置了一個DN50地漏，試水管試水時流量和水壓都較大，造成滿地淌水情況。有些項目最不利點噴頭處離衛生間較遠，為了讓試水閥排水排至污水池，則末端管段繞行距離長造成放水時間過長且不能有效顯示最不利點壓力。此種情況下，可將末端試水裝置或試水閥置于最不利點噴頭處，其排水可通過吊頂或建筑頂板下引至污水池，也可為末端試水裝置或試水閥專門設一根排水立管和相應的排水接口。

三、消火栓環網布置

現代商業中心裙房高度多數在三～六層內，裙房室內消火栓系統僅一個區，多數設計環網在地下一層和頂層布置，立管分別接自底層和頂層環網。如每層平面布局基本相同，則立管位置固定不變，可是如果每層平面布局完全不同，則立管每層位置不相同，需增加轉換橫管，施工麻煩。特別是有些工程柱子從下往上結構柱依次變小，則靠柱子邊的立管需在每層底部增加短管轉換，裝修時為了使底部短管隱蔽則需加大柱子的外包范圍，占用了商業空間。所以在設計大型商業建筑時室內消火栓系統盡量采取每層成環，這樣做的優點如下：1、消火栓立管不需穿樓板施工方便。2、節省了立管占用面積，騰出了更多商業空間，雖然增加環網可能會引起管材成本增加，可是長遠利益來看，商業面積帶來的經濟效益遠超過首次投資成本。3.方便商鋪裝修時對消火栓的調整。

四、排水立管布置

大型商業建筑在方案及初步設計時對商鋪的分隔及業態定性只是一個初步的規劃，僅把商業劃分為幾塊大的功能區域，隨著施工圖設計的深入，業態才慢慢確定，而真正的業態確定都要等到項目竣工驗收招商合同簽訂后才能最終確定。這時各商鋪會根據自己的使用功能提出上下水需求，給水水源一般都是來自本項目泵房內且是壓力管，改造起來比較方便。可是排水管的改造跟室外管網關系重大，且出戶管基本都是穿地下室側壁接至室外檢查井，后期要增加或改造立管施工難度很大且對防水及安全有影響。為了解決此類問題，筆者在施工圖設計排水立管時基本按照直徑50米范圍內（僅餐飲區域）分別布置一根污水排水立管和一根含油廢水排水立管，且在每層預留接口，這樣后期只需修改排水橫支管既能滿足商鋪的使用要求，同時對周邊商鋪影響小。

五、設計人員的管理及設計相關流程的控制

現在的工程項目均設計周期短，工期緊，對于大型商業建筑，往往需要多名設計人員共同完成，這就要求專業負責人協調各方面的工作，對設計深度，技術要求、圖面表示方法、圖紙交接部位等都做詳細的交待和溝通，以保證設計任務的圓滿完成。

筆者設計的常熟理文鉑爾曼酒店項目，開業后甲方反映室外正入口廣場上有幾個室外消火栓位置不合理，影響入口美觀。給排水專業對室外管線設計時只能參考建筑專業的室外初步施工圖，把室外消火栓均設計在消防通道旁，沒有條件考慮附近的交通景觀情況。后來景觀公司對室外進行了詳細的設計，然而圖紙沒有提供給設計院復核，施工方施工時只是照搬圖紙施工，也沒有提出問題，致使施工完后出現消火栓位置不美觀。筆者認為，室外給排水設計圖在室外管線施工前，一定要參考室外景觀圖，對室外的給排水設備例如雨水口、消火栓、水表、化糞池的位置進行一次詳細優化設計。這就需要業主要把握控制好相關流程，特別是現在的項目牽涉的合作單位多達幾十家，參與工程的設計、顧問團隊來自世界各地，不同的設計理念、標準、技術需要溝通、協調，業主必須在項目設計前期，制定設計標準；在項目設計中、后期，需協調各團隊工作界面的交叉、銜接、技術爭議的解決，確保設計工作的質量和進度。

六、結語

大型商業建筑具有面積大、層數少、空間高、功能復雜等特點，給排水設計理論簡單，但是牽涉到的系統多，需考慮的問題較瑣碎及分散。設計人員需增強自己的專業設計能力，在實踐中不斷總結經驗，跟上商業建筑的時代發展步伐。

參考文獻：

[1]王蒙蒙，大型商業建筑的給排水設計探討[J]，城市建筑理論研究（電子版），2014（03）

[2]張豫吾，討論大型公共建筑給排水系統設計問題[J]，城市建筑理論研究（電子版），2013（36）