工業(yè)與民用建筑給排水設(shè)計的差異分析

陸術(shù)芳

福建省林業(yè)勘察設(shè)計院

1 引言

工業(yè)建筑與民用建筑在使用功能、布局、用水需求等方面均存在較大的差異，那么其在設(shè)計給排水管道系統(tǒng)時也要采用不同的設(shè)計方法，因此，只有對兩種不同建筑類型的功能進行綜合分析，才能設(shè)計出合理的給排水設(shè)計方案，從而才能有效發(fā)揮給排水系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢。

2 給水系統(tǒng)

2.1 給水水源

一般而言，民用建筑的給水水源主要來源于市政自來水，只有特殊的民用建筑才需要自備給水水源；而對于工業(yè)項目建筑而言，其會受到城市規(guī)劃和城市環(huán)境保護方面的影響，通常會設(shè)置在離城市較遠(yuǎn)的郊區(qū)，考慮到周圍市政管網(wǎng)的情況以及用水成本，部分工業(yè)建筑需要結(jié)合建筑物的區(qū)域狀況，合理設(shè)置水井等自備水源。

2.2 給水水質(zhì)

對于民用建筑給水水質(zhì)而言，其主要分為自來水、直飲水、軟水、中水、自備水這五個類型的水質(zhì)。絕大部分民用建筑用水都來源于市政自來水供給，而二次加壓供水的系統(tǒng)，需要在水箱內(nèi)部安裝消毒設(shè)備，這樣才能供給居民日常使用。

而對于工業(yè)給排水設(shè)計而言，其設(shè)置內(nèi)容較為復(fù)雜，需要根據(jù)各個生產(chǎn)工藝的要求進行明確的區(qū)分。

2.3 給水分區(qū)

多層和低層民用建筑無須對給水設(shè)計進行分區(qū)，而高層和超高層建筑要利用分區(qū)式的方法來進行分壓給水工業(yè)建筑多為單層或多層，大部分無須進行二次加壓就能直接利用市政提供的自來水。而生產(chǎn)工藝用水一般要結(jié)合不同生產(chǎn)工藝的需求來進行加壓。

2.4 供水系統(tǒng)

民用建筑供水系統(tǒng)多為上行下給或是下行上給。部分小區(qū)設(shè)有中水回用系統(tǒng)，則各衛(wèi)生器具需按照水質(zhì)的不同分別設(shè)置供水管網(wǎng)。

工業(yè)建筑中用水主要分為生活用水、生產(chǎn)用水、冷卻水等幾類。生活用水需采用市政水源或是滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)的自備水源；生產(chǎn)用水和冷卻水水質(zhì)要求不高，可儲存于消防水池內(nèi)，由各系統(tǒng)增壓泵加壓供給。由于廠區(qū)消防水池體量一般較大，將冷卻水回流至消防水池，可有效地降低回水的溫度，減少冷卻塔的能耗；此外，將生產(chǎn)用水、冷卻水儲存于消防水池內(nèi)，還可以增加消防水池儲水的日常流動，減緩水質(zhì)的惡化。但需按規(guī)范要求設(shè)置防止消防用水被使用的措施，例如在生產(chǎn)用水、冷卻水水泵吸水管處設(shè)置虹吸破壞孔等。

3 消防系統(tǒng)

無論對民用建筑還是工業(yè)建筑來說，在進行消防系統(tǒng)設(shè)計時，首先都需要對該建筑進行定性分析，再根據(jù)建筑物的特性選擇合適的消防系統(tǒng)。

3.1 民用建筑消防系統(tǒng)

在民用建筑中，最常見的是室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)及自動噴淋系統(tǒng)；發(fā)電房、書庫等不宜用水滅火的部位，可采用水噴霧系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等；在部分建筑中，中庭高度大于18m 的部位，可采用自動消防炮滅火系統(tǒng)。通常情況下，單、多層及小高層建筑可依賴室內(nèi)消防系統(tǒng)以及室外消防系統(tǒng)同時進行滅火，但高層或是超高層建筑則更多依賴于自身的室內(nèi)消防系統(tǒng)進行滅火。因此在設(shè)計中，不僅需要滿足規(guī)范中對于消防水量、水壓的要求，還需注意各個消防設(shè)施的布置位置是否在火災(zāi)時能方便取用，高層、超高層建筑需著重于室內(nèi)消火栓及其他自動滅火系統(tǒng)的可靠性，以在火災(zāi)時發(fā)揮最大的作用。

3.2 工業(yè)建筑消防系統(tǒng)

在工業(yè)建筑中，常用的也是室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)及自動噴淋系統(tǒng)，但不同于民用建筑，在設(shè)計工業(yè)建筑的消防給水系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合各系統(tǒng)的水量、水壓要求以及設(shè)施布置要求，對各系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。

例如，一個占地約200畝的廠區(qū)，生產(chǎn)建筑均為單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，火災(zāi)危險類別均為丙類，耐火等級為二級；生活區(qū)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)單、多層建筑，耐火等級為二級，各單體消火栓用水量如表1。

根據(jù)規(guī)范要求，該廠區(qū)按同一時間內(nèi)一處著火設(shè)計，按最大一處取值。室內(nèi)消火栓采用臨時高壓系統(tǒng)，供水參數(shù)為：流量30L∕S，揚程0.55MPa，供水管道管徑DN150，在廠區(qū)內(nèi)成環(huán)狀布置；室外消火栓采用臨時高壓系統(tǒng)，供水參數(shù)為：流量55L∕S，揚程0.25MPa，供水管道管徑DN200，在廠區(qū)內(nèi)成環(huán)狀布置。由于廠區(qū)占地面積較大，各單體布置分散，室內(nèi)消火栓與室外消火栓管道均為環(huán)狀管網(wǎng)，布置位置較為重復(fù)，若將室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)合用，則供水參數(shù)為：流量70L∕S，揚程0.55MPa，供水管道管徑DN200，在廠區(qū)內(nèi)成環(huán)狀布置。合并后雖然加大了供水設(shè)備的參數(shù)，但減少了DN150的室內(nèi)消火栓環(huán)狀管道，以及一組消火栓供水設(shè)備，在滿足規(guī)范要求的前提下優(yōu)化了供水管網(wǎng)。

此外，由于該廠區(qū)均為木器廠房，根據(jù)規(guī)范要求，占地面積超過1500m2的木器廠房均需設(shè)置自動滅火系統(tǒng)。廠房凈高在12m 以內(nèi)的車間、倉庫可采用自動噴水滅火系統(tǒng)（如圖1 所示），而部分廠房凈高大于12m，無法采用自動噴水滅火系統(tǒng)，此種情況下可選擇固定消防炮滅火系統(tǒng)（如圖2所示）。

表1

3.3 其他

在消防系統(tǒng)的設(shè)計中，還應(yīng)注意管道支架的設(shè)置問題。民用建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，管道支架安裝位置充裕；工業(yè)建筑多為輕鋼結(jié)構(gòu)，僅有立柱及鋼梁、檁條可固定支架，而柱間距往往大于管道支架的最大設(shè)置距離，因此需要在設(shè)計中與結(jié)構(gòu)專業(yè)配合，采取必要的措施。例如圖三所示，在立柱間增設(shè)槽鋼用以固定管道等。

4 排水系統(tǒng)

4.1 民用建筑排水系統(tǒng)

民用建筑污水、廢水水質(zhì)較為單一、穩(wěn)定，在設(shè)計過程中要遵照當(dāng)?shù)厥姓鞴懿块T的具體要求，對污水進行收集并排至附近市政污水管網(wǎng)，然后匯總至市政污水處理廠統(tǒng)一處理。但醫(yī)療廢水含放射性物質(zhì)及傳染性病菌，在進入污水管網(wǎng)前需進行消毒處理；餐廳、廚房、機修間等廢水含油較高，需進行預(yù)處理；鍋爐廢水溫度較高，需設(shè)置降溫池降溫后方可排放。

小區(qū)雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)厥姓鞴懿块T對于海綿城市的要求進行。充分利用綠色屋頂、下沉綠地、透水鋪裝、雨水調(diào)蓄池等設(shè)施，對雨水的年徑流總量進行控制。

4.2 工業(yè)建筑排水系統(tǒng)

對于工業(yè)建筑而言，其在日常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污、廢水水質(zhì)較為復(fù)雜，排水量變化較大。因此，在對工業(yè)建筑進行排水系統(tǒng)設(shè)計時，要先對不同的污水、廢水進行分類并選擇選擇不同的處理工藝。無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的污、廢水需經(jīng)過廠區(qū)污水處理站處理達(dá)標(biāo)后方能排入市政污水管網(wǎng)。

工業(yè)排水管道管材的選擇需根據(jù)廢水性質(zhì)選擇。若廢水腐蝕性較強，可選擇防腐金屬管道或者塑料排水管；若廢水連續(xù)排水溫度大于40°，需采用金屬排水管或耐熱塑料排水管。

工業(yè)建筑屋面雨水多為檐溝外排水系統(tǒng)，由于屋面面積較大，可優(yōu)先考慮虹吸排水系統(tǒng)，但設(shè)計時需注意天溝的尺寸是否滿足虹吸雨水斗安裝要求，且需要核對天溝下方構(gòu)件是否影響雨水立管的安裝等。場地雨水一般采用明溝排水或是雨水口暗管排水。由于工業(yè)建筑粉塵及地面雜物較多，雨水口暗管排水不利于疏通，易造成堵塞導(dǎo)致排水不暢，因此工業(yè)建筑工藝設(shè)備區(qū)及原料堆場一般采用明溝排水，以便定期疏通，生活區(qū)及生產(chǎn)車間部分場地雨水可采用雨水口暗管排水。

5 室外管線系統(tǒng)

對于民用建筑項目而言，一般會設(shè)置地下車庫，部分民用建筑還是滿鋪地下車庫，同時，如果需要對地下車庫頂部上的道路進行綠化，那么在綠化過程中都會降低土的覆蓋量，這樣才不會給地下室頂部帶來較大的荷載壓力，雖然能夠節(jié)約大量的資金成本投入，但也給室外排水管道的鋪設(shè)帶來了較大的難度。對民用建筑進行室外管線鋪設(shè)過程中，不僅要考慮室外覆土的有限性，還應(yīng)當(dāng)在最少覆土的情況下，確保室外管線不會受到車輛的破壞，同時還要保證室外不同類型的管道在垂直方向處于順利交叉狀態(tài)。因此，在管線初步設(shè)計時，要對建筑的結(jié)構(gòu)進行分析并進行專業(yè)協(xié)調(diào)設(shè)計，對地下室頂板上室外管線的敷設(shè)進行明確的規(guī)劃。此外，在室外管線設(shè)計過程中，還應(yīng)提高管線平面關(guān)系的統(tǒng)籌布置合理性；例如在豎向設(shè)計中，要結(jié)合地形選擇合理的重力流管線的坡度，并確保重力流管線交叉處可相互錯開。

6 結(jié)束語

綜上所述，對于民用建筑和工業(yè)建筑而言，其在給排水設(shè)計過程中同時存在相似性和差異性。因此，相關(guān)企業(yè)在對一個工程進行給排水設(shè)計之前，要對建筑物的類型和用處進行綜合分析，同時還要綜合掌握給排水相關(guān)方面的理論知識，這樣才能為工程給排水設(shè)計工作提供良好的指導(dǎo)依據(jù)。此外，除了以上分析的差異性，相關(guān)企業(yè)也要對建筑的實際狀況進行分析，在分析結(jié)果基礎(chǔ)上設(shè)計完善的給排水方案，這樣才能提高工程給排水系統(tǒng)的實用性。