(華東建筑設計研究院有限公司安徽分公司,安徽 合肥 230088)
項目位于合肥廬陽區(qū),鳳淮路以西、固鎮(zhèn)路以北、禹王亭路以東、窯河路以南。項目總建設用地面積約2.7hm(40.43畝)。本項目總建筑面積約2.5萬m。建筑高度22m。地上功能主要為羽毛球館、籃球館、游泳館、擊劍房、舞蹈房等,地下為設備用房和汽車庫。將打造成為以全民健身運動為主題,室內運動與室外運動相結合的現代化全民健身中心。圖1為項目的的外觀效果。
圖1 項目鳥瞰圖
給水水源采用市政自來水,分別在固鎮(zhèn)路和鳳淮路各引入一根DN200給水管,在基地內成環(huán)狀布置,供給本項目全部生活用水及消防用水,供水壓力約為0.26MPa。生活用水量具體計算見表1。在生活用水量計算中,本項目功能為健身中心,用水量定額按《建筑給水排水設計標準》(GB50015-2019)表 3.2.2中健身中心定額選取,由于業(yè)主無法提供準確的用水人數,設計時用水人數按建筑疏散人數為計算依據,考慮到項目為公益性全民健身場所,使用人數多,用水單位數按疏散人數適當擴大,且定額取標準中上限。經水力計算,本項目三層及以上采用二次加壓供水,采用生活水箱+變頻泵的供水方式。另外,為保證一~三層淋浴冷熱水的壓力平衡,一~三層健身中心淋浴冷水均采用加壓供水。
表1生活用水量計算表
該項目熱水主要為健身中心、游泳館的淋浴間使用,另恒溫泳池加熱需要熱源。熱水系統(tǒng)均采用閉式集中熱水供應系統(tǒng),采用機械循環(huán)的方式。
合肥市最冷月平均氣溫約為2.6℃,滿足空氣源熱泵的使用條件。另外考慮屋頂消防水箱、光伏發(fā)電和空調機組的設備布置占用屋頂面積較多,無法大面積安裝太陽能集熱板,因此健身中心一~三層淋浴間采用空氣源熱泵+電輔熱的供熱方式,在屋頂設置四臺空氣源熱水機組,單臺制熱量為43kW,另外設置4臺500L輔助電加熱水箱+16臺500L承壓儲熱水箱,淋浴間均采用帶恒溫控制、溫度顯示及調節(jié)功能的淋浴混合器,可滿足健身中心淋浴間熱水的使用。系統(tǒng)原理見圖2。
圖2 健身中心熱水系統(tǒng)原理圖
本項目游泳池長度為50m,寬度為21m,水深為 2m,容積為2100m,按恒溫泳池進行設計,初次加熱所需熱量為1120kW,維持溫度所需耗熱量為830kW。經與業(yè)主和暖動專業(yè)多次溝通,結合空調形式及后期運營情況,泳池加熱及淋浴間熱媒采用暖動專業(yè)鍋爐房提供的高溫熱水(約90℃)。游泳池池水的加熱,雖然池水接觸人體,但因其供熱主要是彌補運行過程中的熱損耗,此值基本固定,即水加熱器運行時負荷恒定不需另加調節(jié)容積來調節(jié)穩(wěn)定供水溫度,而且它沒有冷、熱水壓力平衡的要求,因此宜選用高效、阻力較大的板式換熱器進行換熱。泳池淋浴間最大小時耗熱量為200kW,采用半容積水加熱器換熱后供給淋浴使用,采用機械循環(huán),在泳池設備間內設置HRV-02-1.2半容積式水加熱器兩臺,淋浴間供水管道為環(huán)狀供水的方式。
2.3.1 生活排水系統(tǒng)
室內排水采用污廢合流制,因考慮收集中水系統(tǒng)優(yōu)質雜排水,淋浴間單設排水管。衛(wèi)生間排水按現行規(guī)范要求設置環(huán)形通氣管,一層衛(wèi)生間單獨排水,因單排長度大于12m,按給排水設計新標準,單獨設置通氣管。該項目室外采用雨污分流的排水體制,按排水路徑就近設置化糞池,經化糞池處理后就近排至市政污水管網。
2.3.2 雨水系統(tǒng)
本項目屋面健身中心屋面為鋼筋混凝土結構,屋面總面積約為4300m,游泳館屋面為鋼結構屋面,屋面總面積約為2200m。由于屋面面積較大,體育場館均為大柱網,梁截面大,如采用重力流內排水系統(tǒng)則橫管找坡過長,影響場館凈高,且重力流立管太多,影響空間使用及裝修效果。故本項目主要大屋面雨水均采用虹吸壓力流排水系統(tǒng),結合合肥當地氣候條件,設計重現期采用10年,疊加溢流總設計重現期取50年。由于建筑外立面均采用幕墻形式,對外立面美觀要求高,另外一層建筑四周均設置出入口,綜上,溢流系統(tǒng)按虹吸壓力管系統(tǒng)進行設計,單獨設置虹吸雨水斗,經與虹吸專業(yè)廠家對接,溢流雨水斗安裝高度比設計管系對應雨水斗高100mm,保證正常雨水斗和溢流斗均能有效發(fā)揮作用。本項目建筑天溝無法滿足虹吸雨水斗安裝條件,經與結構工種討論在虹吸雨水斗部位設置集水槽,集水槽截面尺寸為400mm×400mm,以滿足虹吸雨水斗的安裝及水力條件。
生活用水量計算表 表1
泳池主要設計參數 表2
室外整個場地劃分為兩個匯水分區(qū),重現期按3年。本項目室外有約占地0.95hm(14.2畝)的公園,公園內設有籃球場、網球場及5人制足球場。結合海綿城市設計理念,場地雨水采用排滲結合的方式,球類運動場地外側各設一道線形排水明溝,足球場草坪下鋪設濾水砂石,底部鋪設透水管后排入雨水系統(tǒng)。其他部位均在綠化設置雨水收水口,綠化豎向低于周邊消防環(huán)道與健康跑道,雨水優(yōu)先經過景觀綠地滲透,溢流雨水經過雨水口收集后排入雨水管系。在雨水排入市政雨水管道前設置蓄水池,初期雨水經棄流裝置后排至雨水蓄水池,按兩個匯水分區(qū)分別設置200m和150m蓄水池各一個,雨水采用全自動高速介質過濾器處理,經紫外線殺菌器消毒后用于綠化澆灌和道路沖洗。因為考慮后期改造成方艙醫(yī)院的可能性,本項目適當放大雨水回收池的容積,可承擔常年最大24h降雨量,以便后期進行消毒后外排至市政雨水管網。
為加強再生水利用管理,提高再生水利用效率,節(jié)約和保護水資源,根據合肥市人民政府令第198號,本項目設置中水回用系統(tǒng)。中水原水采用健身中心淋浴優(yōu)質雜排水,經過設置于地下室的中水泵房處理后,回用于健身中心沖廁使用。按最高日用水量和原水收集量進行中水平衡計算,本項目中水原水量為5m/d,按每日運行8個小時,自耗系數取10%,中水處理能力為0.35m/h,中水用水為4m/d,原水調節(jié)池為2m,清水調節(jié)池為1.5m。
中水處理工藝的確定需根據中水原水水質、回用水的用水標準,結合經濟性、處理機房面積、管理方式及等因素綜合確定,按出水水質滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)的要求,本工程結合成功項目的運行經驗,遴選采用成熟的MBR工藝。工藝流程:原水→格柵→兼氧池→MBR膜池→AFM過濾器→消毒→清水池。水處理工藝的原則是力求簡單,廢水中主要污染物為有機物、SS、COD等物質,首先污水經過格柵過濾,去除懸浮物,均衡水質水量后通過兼氧池、接觸氧化池、MBR膜池等裝置對其他污染物進一步的去除,并過濾掉小分子有機物,最后水通過一定濃度的氯消毒,使水處理達標后回用于沖廁。中水泵房位置盡量靠近原水收集區(qū)域,以減少原水收集管道的長度。中水供水系統(tǒng)采用變頻泵的形式,供水系統(tǒng)合用于中水處理機房內。
本項目游泳館設有一個長51m,寬20m,深2m的泳池,要求能滿足普通小型民間游泳比賽、日常訓練和供群眾鍛煉休閑的使用要求。游泳池主要設計參數如表2。
泳池均采用池底滿天星布水,池頂溢流回水的逆流式循環(huán)方式,消毒采用分流量全程式臭氧輔助長效消毒劑消毒。整個循環(huán)過程:池水溢過池頂流進溢流回水槽,通過溢水槽底部的回水口由回水管重力流入均衡水箱。循環(huán)水泵(自灌式)從均衡水箱中取水,在水泵前設置毛發(fā)過濾器。池水經水泵葉輪攪拌混合后送入石英砂過濾器過濾,濾速按≤25m/h,接著對池水進行分流量全程式臭氧消毒,臭氧投加量按0.5mg/L,50%的循環(huán)水和臭氧經靜態(tài)管道混合器充分混合后,送入臭氧接觸反應罐充分反應,反應時間T≥3.0min,然后對1/5~1/4的循環(huán)水進行加熱,采用高溫熱水+板式換熱器對池水進行循環(huán)加熱,再把這部分水與未通過加熱水混合,投加PH值調節(jié)劑和長效消毒劑,調節(jié)池水的PH值,并使游泳池水具有持續(xù)殺毒能力,循環(huán)池水通過池底給水口送入游泳池。
本項目泳池正下方無地下室,泳池水處理機房設于泳池側邊地下室內,為減小后期維護檢修困難,在泳池溢流溝末端設3.5×2.0×1.5(H)溢流坑一個,所有循環(huán)水通過溢流坑經回水管直接進入設備機房內,而無需通過室外覆土再匯水至設備機房。另外,泳池水處理設備高為4m,而地庫凈高為3.4m,無法滿足設備運輸的要求,故在泳池設備機房頂部、主樓范圍往外設置一個2.8m×4.8m的設備吊裝孔,以保證設備的安裝和后期設備檢修更換的需要。
對于全民健身中心項目此類非比賽場館,生活給水系統(tǒng)定額按健身中心選取,以疏散人數作為設計依據,并適當擴大用水人數;熱水系統(tǒng)的選取的關鍵是熱源的確定,需結合健身中心后期運營管理模式,另外兼顧節(jié)能、環(huán)保的要求,本項目熱水系統(tǒng)按建筑功能和運營情況分別采用空氣源和暖動專業(yè)提供的高溫熱水作為熱媒,采用閉式+機械循環(huán)的方式;雨水系統(tǒng)采用虹吸壓力流系統(tǒng),保證了排水安全性的同時,減少了室內立管的數量,溢流均采用虹吸溢流管道雨水系統(tǒng),雨水排水管系和溢流管系總排水量滿足50年重現期雨水量;中水系統(tǒng)設計需經過水量平衡計算,以達到節(jié)水、節(jié)能的目的,中水用水量是進行中水回用處理系統(tǒng)與中水管網設計的前提,處理技術采用成熟的MBR工藝;泳池水處理系統(tǒng)采用逆流循環(huán)的方式,底部進水布水更加均勻,有利于全池水得到有效處理,過濾采用石英砂過濾,泳池回水管需結合泳池和機房的位置合理設計,另外根據項目情況設置吊裝孔以滿足設備運輸安裝和檢修。