淺談未來社區(qū)建筑給排水設(shè)計

陳達(dá) 陳艷

臺州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 浙江 臺州 318000

未來社區(qū)就是以滿足人民美好生活向往為根本目的的人民社區(qū)，是圍繞社區(qū)全生活鏈服務(wù)需求， 根據(jù)《浙江省未來社區(qū)建設(shè)試點工作方案》，未來社區(qū)建設(shè)將構(gòu)建未來鄰里、教育、健康、創(chuàng)業(yè)、建筑、交通、能源、物業(yè)和治理等九大場景。此外，“終身學(xué)習(xí)”的未來教育場景、“全民康養(yǎng)”的未來健康場景、“大眾創(chuàng)新”的未來創(chuàng)業(yè)場景、“循環(huán)無廢”的未來低碳場景、“藝術(shù)與風(fēng)貌交融”的未來建筑場景、“優(yōu)質(zhì)生活零距離”的未來服務(wù)場景和“政府導(dǎo)治、居民自治、平臺數(shù)治”的治理場景都將出現(xiàn)在未來社區(qū)中。而建筑給排水專業(yè)在未來社區(qū)設(shè)計中與普通民用建筑有諸多不同之處，無論從系統(tǒng)角度還是管道敷設(shè)上都有其特點。筆者結(jié)合近期參與的心海社區(qū)TOD項目給排水設(shè)計的實踐，闡述未來社區(qū)建筑給排水設(shè)計要點及經(jīng)驗。

圖1 臺州市心海社區(qū)TOD項目西南角鳥瞰圖

1 設(shè)計概況

本項目選址位于臺州市商貿(mào)核心區(qū)，其中：地塊一約55畝，地塊二約21.9畝。整個項目分為地塊一和地塊二兩個地塊。 地塊一西區(qū)為TOD高層與市內(nèi)軌道站點接駁，地塊西側(cè)為十七層辦公，南側(cè)為十一層酒店， 東區(qū)為住宅及配套。 地塊二主要由三大塊——社區(qū)服務(wù)中心、養(yǎng)老中心、運動商業(yè)中心組成。 地上三大功能二層由和合連廊連通，三層由空中交往連廊連通、四層由屋頂花園連通，流線聯(lián)系緊密。地下綠谷商業(yè)街串聯(lián)北側(cè)的TOD辦公、鄰里中心、以及南側(cè)的下沉公園，最后連接到地面，通向南側(cè)的城市公園和美術(shù)館[1]。二層的和合連廊則通過二層的聯(lián)系從北至南連接TOD辦公、鄰里中心、以及南側(cè)的美術(shù)館，向東聯(lián)系幼兒園，向西聯(lián)系西側(cè)地塊建筑。

本項目位于心海未來社區(qū)的核心區(qū)塊，是社區(qū)的TOD和鄰里中心。TOD地塊建設(shè)內(nèi)容為商業(yè)、酒店、辦公、配套商業(yè)、住宅、綠谷商業(yè)街、和合連廊和地下車庫；鄰里中心地塊建設(shè)內(nèi)容為青創(chuàng)書院中心、康養(yǎng)中心、商業(yè)運動中心、交通空間及連廊和地下車庫。設(shè)計以人民美好生活向往為中心，秉承人本化、生態(tài)化、數(shù)字化的價值坐標(biāo)，嚴(yán)格執(zhí)行《浙江省未來社區(qū)試點創(chuàng)建評價指標(biāo)體系》的內(nèi)容，通過九大場景的營造與落實，打造心海未來社區(qū)的核心與示范。未來社區(qū)共設(shè)九個場景，分別為鄰里場景、教育場景、健康場景、創(chuàng)業(yè)場景、建筑場景、交通場景、低碳場景、服務(wù)場景和治理場景，其中鄰里、教育、健康、創(chuàng)業(yè)、建筑和低碳場景與我們建筑給排水專業(yè)相關(guān)，尤其是低碳場景與我們密切相關(guān)，為實現(xiàn)低碳場景，TOD、鄰里地塊和住宅區(qū)采用空氣能熱水系統(tǒng)。通過雨水回用和中水利用，減小公共用水對市政供水的需求。項目全部采用節(jié)水型潔具，推廣PP模塊雨水收集利用系統(tǒng)，收集屋面、道路、綠地雨水，雨水通過雨水井進入PP雨水模塊池，再經(jīng)過地埋式一體機處理用于綠化澆花、沖洗地面等。

2 給水排水系統(tǒng)

2.1 生活用水量定額選取

本項目功能眾多，除了常規(guī)的衛(wèi)生間、茶水間、餐廚、空調(diào)系統(tǒng)等生活用水外，還有商業(yè)、酒店養(yǎng)老中心、健身中心、菜場等等。本案跟據(jù)《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50015-2019相關(guān)要求，對各個功能用房做細(xì)致劃分，選擇不同的用水定額。定額選擇如下：

住宅：最大日用水定額200L/人.d，節(jié)水用水定額140L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=2.5；

商業(yè)：最大日用水定額8L/人.m2，節(jié)水用水定額5L/人.m2，小時變化系數(shù)Kh=1.5；

辦公：最大日用水定額45L/人.d，節(jié)水用水定額35L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=1.5；

餐飲：用水定額50L/人.次，節(jié)水用水定額40L/人.次，小時變化系數(shù)Kh=1.5；

食堂：用水定額25L/人.次，節(jié)水用水定額20L/人.次，小時變化系數(shù)Kh=1.2；

酒店：用水定額400L/人.d，節(jié)水用水定額：320L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=2.0；

酒店員工：用水定額100L/人.d，節(jié)水用水定額：80L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=2.0；

養(yǎng)老中心：用水定額130L/人.d，節(jié)水用水定額：100L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=2.2；

健身中心：用水定額40L/人.d，節(jié)水用水定額：30L/人.d，小時變化系數(shù)Kh=1.5；

菜場：最大日用水定額15L/m2.d，節(jié)水用水定額12L/m2.d，小時變化系數(shù)Kh=2.3；

綠化及澆灑廣場道路用水：用水定額2L/m2.d；綠化平均日節(jié)水用水定額1.4L/m2.d；

澆灑廣場道路平均日節(jié)水用水定額0.5L/m2.d；

停車庫地面沖洗：用水定額2.5L/m2.d，平均日節(jié)水用水定額0.5L/m2.d。

通過精細(xì)計算，以達(dá)到經(jīng)濟合理的近期和遠(yuǎn)期用水目的。

考慮節(jié)能要求，充分利用市政給水管網(wǎng)壓力，壓力不足部分采用二次加壓供水。本工程室內(nèi)給水分區(qū)供水，原則上地下室～2層市政直供，3層及以上由變頻加壓設(shè)備供水，屋頂不另外設(shè)置高位水箱，每個區(qū)塊各自獨立成系統(tǒng)。

考慮到各個功能用房的不同性質(zhì)，本項目采用二級計量，室外總進水管設(shè)總表計量，各幢樓進水管均設(shè)水表計量，廚房、熱水系統(tǒng)進水管、屋頂消防水箱進水管等不同功能或計量單位均設(shè)置獨立水表。

2.2 生活熱水系統(tǒng)選擇

本項目有生活熱水需求，為實現(xiàn)低碳場景，考慮采用可再生能源利用。可再生能源在民用建筑領(lǐng)域的利用主要包括太陽能光熱系統(tǒng)、太陽能光伏系統(tǒng)、太陽能光誘導(dǎo)技術(shù)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)、土壤源熱泵系統(tǒng)、地表水水源熱泵系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)利用、生物質(zhì)能利用技術(shù)等。

空氣源熱泵是一種全新型生產(chǎn)熱水的設(shè)備，它從空氣中吸取熱量將水加熱?？諝饽軣岜貌捎玫氖悄婵ㄖZ原理，將空氣中的能量轉(zhuǎn)移到水中，不是直接用電熱元件加熱，因此其能效可達(dá)到電熱水器的4倍，即加熱等量的熱水，耗電量相當(dāng)于電熱水器的四分之一，大大節(jié)約了電力的消耗。節(jié)約電力意味著減少碳的排放。在我國的長江流域、西南、華南地區(qū)有大量應(yīng)用,這些區(qū)域冬季室外溫度一般不低于零下8 ℃ ,室內(nèi)供熱量需求不大。臺州為中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū), 冬夏季風(fēng)交替顯著,溫度適中,四季分明,雨量充沛。年平均氣溫16.6～17.5℃,1月份平均氣溫5.0～6.9℃,7月份平均氣溫26.6～28.5℃。表明臺州地區(qū)可考慮使用空氣源熱水熱泵?？諝饽軣崴鞯墓ぷ魇峭ㄟ^介質(zhì)換熱，因此其不需要電加熱元件與水直接接觸，避免了電熱水器漏電的危險，也防止了燃?xì)鉄崴饔锌赡鼙ê椭卸镜奈ｋU，更有效控制了燃油熱水器排放廢氣造成的空氣污染?？諝饽軣崴鞑恍枰柟猓虼朔旁谑覂?nèi)或室外都可以。太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產(chǎn)生熱水。如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右就會再產(chǎn)生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃?xì)鉄崴魇褂脮r產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點，具有高安全、高節(jié)能、壽命長、不排放毒氣等諸多優(yōu)點[2]。

目前，在臺州地區(qū)，一般民用建筑項目熱水系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍的為太陽能光熱系統(tǒng)和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。本工程綜合考慮建筑造型、工程造價和設(shè)備可靠性，采用了空氣能作為可再生能源及能源新利用的資源具有一定合理性。

TOD、鄰里地塊和住宅區(qū)采用空氣能熱水系統(tǒng)。根據(jù)《民用建筑可再生能源應(yīng)用核算標(biāo)準(zhǔn)》（DB33/1105-2014）要求，住宅每戶在設(shè)備平臺設(shè)置一臺空氣源熱泵熱水器：熱泵額定輸入功率＞768W，儲熱水箱容積＞128L，帶輔助電加熱＞1000W。酒店和鄰里中心采用空氣源熱水系統(tǒng)并采用容積式電輔助加熱形式以滿足極端溫度時熱水的需要。

2.3 排水系統(tǒng)設(shè)計

室內(nèi)雨、污、廢分流，雨水采用有組織排水，屋面雨水排水管道按10年重現(xiàn)期、降雨歷時5min進行流量設(shè)計，加溢流管總排水能力大于50年重現(xiàn)期要求。陽臺排水及地下室排水接入廢水檢查井、設(shè)備平臺空調(diào)凝結(jié)水排水散排入滲處理。地下廣場、地下室集水坑排水設(shè)潛污泵提升排出，其中地下廣場排水泵流量按50年重現(xiàn)期、降雨歷時5min進行流量設(shè)計。

本項目為綜合性建筑，排水管道布置充分考慮管道因腐蝕、結(jié)垢、堵塞等原因需要維修、清掃、更換時所需要的空間，以及維護時對正常運營的影響，盡量避免布置于公共區(qū)域，管道布置盡量減少或避免管網(wǎng)噪聲污染；可能產(chǎn)生振動噪音較多的管道盡量避讓康養(yǎng)中心等需要安靜的房間，如無法避免則考慮設(shè)置消音、減震設(shè)備，保證用戶有安靜的療養(yǎng)和休息環(huán)境。

本項目有醫(yī)療設(shè)施，采用附近洗手盆的排水給地漏水封補水方式，避免水封干涸，造成管道內(nèi)有害氣體揮發(fā)至室內(nèi)空間；廚房及菜市場污水有較多毛發(fā)和纖維等雜質(zhì)，地漏采用帶網(wǎng)框地漏，方便清掏。本項目對排水要求較高，為滿足未來社區(qū)建筑和治理場景，屋面采用87改進型雨水斗，使得屋面排水更為有利。

3 消防系統(tǒng)

3.1 消防用水量火災(zāi)延續(xù)時間

TOD辦公酒店地塊最不利建筑屬＞ 50m的一類綜合樓，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，室外消火栓用水量為40L/S，室內(nèi)消火栓用水量為40L/S，自動噴淋用水量為30L/S；火災(zāi)延續(xù)時間：室內(nèi)外消火栓用水為3h，自動噴淋用水為1h。

每個室內(nèi)消防系統(tǒng)在地下室各設(shè)一座消防水池，水池內(nèi)貯存1h自動噴淋用水量和3h室內(nèi)消火栓用水量，室外消防用水量由室外消火栓供給。

3.2 消火栓系統(tǒng)設(shè)計

除門衛(wèi)、垃圾間等小型附屬子項，均設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，各建筑物給水管豎向布置成環(huán)狀，火災(zāi)初期滅火用水由屋頂消防水箱供水，后期滅火由設(shè)在地下室水泵房內(nèi)的消火栓加壓泵抽地下消防水池水加壓供給；按以后產(chǎn)權(quán)歸屬及管理，TOD辦公酒店區(qū)塊、鄰里中心區(qū)塊合用，住宅區(qū)塊獨立設(shè)置，共分兩套室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

3.3 自動噴水滅火系統(tǒng)

辦公樓、酒店、鄰里中心、地下室等設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，自動噴淋系統(tǒng)采用濕式系統(tǒng)。

3.4 藥物滅火及其他

開閉所、變配電所設(shè)計火探式自動探火滅火系統(tǒng)；數(shù)據(jù)中心等設(shè)置固定式無管路七氟丙烷滅火系統(tǒng)；餐廳總面積大于1000m2時的廚房的灶臺、排油煙罩等處設(shè)置廚房自動滅火裝置，并聯(lián)動關(guān)閉進燃?xì)忾y?！督ㄖ缁鹌髋渲迷O(shè)計規(guī)范》（GB500140-2005）配置手提式滅火器，滅火器采用磷酸銨鹽干粉型滅火器。

4 海綿城市設(shè)計（雨水控制）

根據(jù)“臺州市海綿城市專項規(guī)劃”及《民用建筑雨水控制與利用設(shè)計規(guī)程》(DB 33/T1167-2019)，本項目綜合采取“ 滲、滯、蓄、凈、用、排” 等源頭低影響開發(fā)，結(jié)合實際情況，遵循施工簡便、設(shè)置靈活、維護簡單、經(jīng)濟高效的原則，對道路及硬地、周邊綠地等實施低影響開發(fā)改造。景觀設(shè)計中小區(qū)非機動車道和地面停車場采用透水性鋪裝，增加雨水自然滲透空間；結(jié)合校區(qū)綠化設(shè)置雨水蓄水池和下沉式綠地、通過調(diào)節(jié)校區(qū)景觀湖的出水?dāng)r水壩的高度等措施，充分發(fā)揮雨時調(diào)蓄、旱時綠化灌溉功能，使年徑流總量控制率達(dá)到75%以上，外排雨水雨量徑流系數(shù)不大于0.5。

本項目設(shè)計中，優(yōu)先采取下墊面改造的方式，通過植物搭配和景觀造型，并結(jié)合綠色屋頂，以及生態(tài)停車位等，降低綜合雨量系數(shù)，在滿足規(guī)劃要求同時能實現(xiàn)較好的景觀效果和社會效應(yīng)，滿足未來社區(qū)低碳和治理場景[3]。

5 設(shè)計難點及亮點

相對于一般綜合性建筑，本項目三個亮點和難點：

一是和合連廊排水，項目亮點是采用和合連廊，線性連接三個組團，串聯(lián)各大功能空間，方便出行。難點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雨水匯水面積較長較大，容易積水，景觀立面要求高。

二是屋頂綠化設(shè)計，本案亮點是綠化配合商業(yè)辦公與居住區(qū)共同營造優(yōu)美宜居的生活環(huán)境。難點是結(jié)構(gòu)荷載大且存在不確定性，綠化灌溉系統(tǒng)復(fù)雜。

三是立體商業(yè)排污，本案亮點為立體商業(yè)街，為社區(qū)居民提供購物、休閑、美食、娛樂的場所。難點為商業(yè)體較分散，用水點及用水量不明確，部分商業(yè)位于地下室金街內(nèi)，常規(guī)重力排水排污行不通。

解決方案：

一、連廊兩側(cè)設(shè)置排水溝，立管利用連廊柱網(wǎng)位置做包管處理，散排至地面，再結(jié)合景觀和海綿設(shè)置，利用卵石溝進行入滲，溢流部分收集至雨水井。

二、采用屋頂花園，板槽式綠化，鋪貼式綠化。辦公建筑局部采用立面垂直綠化，以建筑退臺花園和層間線腳花池為主，體現(xiàn)建筑的流線感和現(xiàn)代感。綠化灌溉利用雨水回收系統(tǒng)，采用微噴滴灌相結(jié)合方式，節(jié)能節(jié)水。

三、采用壓力排水（真空排水）系統(tǒng)，排水點位后期隨需增加，靈活機動，既解決了前期無法明確用水點的問題，又有效解決了重力排水開洞造成的結(jié)構(gòu)安全隱患和滲漏水的風(fēng)險。

6 結(jié)語

目前未來社區(qū)建設(shè)項目越來越多，政府也非常關(guān)心。只有嚴(yán)格按照心海城未來社區(qū)規(guī)劃框架和浙江省未來社區(qū)試點要求及有關(guān)規(guī)定，做好規(guī)劃設(shè)計，力求滿足未來社區(qū)的九大場景要求，并結(jié)合評價指標(biāo)體系，根據(jù)每項指標(biāo)對應(yīng)的約束性和引導(dǎo)性內(nèi)容具體分析，分解落實，才能更好的服務(wù)大眾，滿足市場需求。