郭軍芳

（山西中方森特建筑工程設(shè)計研究院，山西太原 030001）

0 引言

水是人類賴以生存的必備資源，我國人口基數(shù)大，水資源分布不平衡，同時面臨著水資源短缺的問題。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，給排水工程在建筑領(lǐng)域的使用范圍越來越廣，例如供水、排水、消防供水、直飲水等與居民的正常生活息息相關(guān)。相關(guān)調(diào)查研究表明，建筑中的給排水工程仍存在很多問題，尤其因給排水工程設(shè)計不合理造成的水資源污染和浪費等問題。本文結(jié)合工程實例采用新的科學(xué)技術(shù)手段及設(shè)計理念對傳統(tǒng)的給排水設(shè)計進行改進和規(guī)劃，提高建筑給排水設(shè)計的質(zhì)量。在追求人類可持續(xù)發(fā)展的今天，綠色安全、節(jié)能環(huán)保的觀念已經(jīng)深入人心，在建筑領(lǐng)域采用綠色環(huán)保的科技手段達到節(jié)能減排的目的，成為實現(xiàn)人與自然和諧相處的一種新途徑[1-7]。

1 工程概況

某體育館總建筑面積為12000m2，總席位數(shù)4700 余個。為地下一層、地上三層建筑，其中地下一層作為設(shè)備用房和訓(xùn)練用房使用；地上部分中部為籃球比賽場地，地上一層凈高15m 左右，觀眾席外側(cè)為三層的輔助用房。對其進行給排水設(shè)計時，主要設(shè)計的內(nèi)容包括室內(nèi)給排水、室外給排水、熱水系統(tǒng)、飲水系統(tǒng)、室內(nèi)外消防系統(tǒng)等。

2 給排水設(shè)計

2.1 給水系統(tǒng)

該體育館項目生活水源來自東側(cè)的市政供水管網(wǎng)，市政管網(wǎng)最近點水壓約為0.3MPa，通過一條DN100mm 管接入體育館。由于該項目所處地段，市政供水管網(wǎng)目前為支狀且停水率高，體育館地下一層設(shè)備用房中配有生活水箱及一套型號為NBGL3-1232 恒壓變頻自動給水設(shè)備，設(shè)備附帶氣壓罐穩(wěn)壓，供水壓力0.32MPa，單泵流量Q=12.0L/s。給水系統(tǒng)管材使用聚丙烯PPR 管材及相應(yīng)配件，使用熱熔連接。衛(wèi)生間沖水閥使用的是節(jié)水型延時自閉式?jīng)_洗閥。

2.2 熱水系統(tǒng)

本項目設(shè)計熱水系統(tǒng)為集中供應(yīng)式，熱源為蒸汽鍋爐。換熱設(shè)備為一臺置于地下室設(shè)備房內(nèi)的半容積式型號為QFL-2-1.0-0.6浮動盤管換熱器，其功率為195kW，由溫度控制閥控制出水，出水溫度達60℃。熱水系統(tǒng)設(shè)計為機械全循環(huán)系統(tǒng)，配備兩臺型號為KQR-40-100A 的水泵作為循環(huán)水泵，揚程H=10m，流量Q=5.6m3/h，功率1.5kW。熱水系統(tǒng)管道采用熱熔連接方式，管道材料采用公稱壓力為2.0MPa 的熱水PPR 管材。

2.3 飲水供應(yīng)系統(tǒng)

飲水處位于一、二層外走廊兩頭，每處均配備一套MCtriple直飲水設(shè)備。

2.4 排水系統(tǒng)

本體育館室內(nèi)排水系統(tǒng)為分流制排水，污水、廢水、雨水分別排出。建筑地下室有兩處集水坑，每處配備兩臺型號為WQ2130-205-50 潛水排污泵，揚程為20m，流量為18m3/h，負(fù)責(zé)將污水排至室外；雨水采用內(nèi)排式，雨水由屋頂雨水斗匯集，然后經(jīng)內(nèi)排雨水管道系統(tǒng)流到室外雨水管網(wǎng)，系統(tǒng)參數(shù)按照暴雨強度2.93L/s·100m2、降雨歷時5min 設(shè)計；建筑衛(wèi)生間排水設(shè)計為污、廢水分流制，其污水排至室外化糞池，經(jīng)處理后和廢水共同排入市政污水管網(wǎng)。排水系統(tǒng)的壓力流排水管材料為UPVC 給水塑料管，室內(nèi)排水管材料為UPVC 排水塑料管。

2.5 室外排水

室外排水系統(tǒng)設(shè)計為污水、廢水分流系統(tǒng)，使用管材為硬聚氯乙烯雙壁波紋管。根據(jù)體育館項目的實際地形位置，在建筑南北兩側(cè)分別規(guī)劃國標(biāo)6 號化糞池，室內(nèi)生活污水排至化糞池進行先期處理，然后與室外廢水共同排入市政排水管網(wǎng)內(nèi)。

2.6 室外雨水

室外雨水系統(tǒng)由地面雨水口和雨水管組成，雨水管采用硬聚氯乙烯雙壁波紋管。屋面頂部設(shè)計有集水斗，雨水通過集水斗匯集經(jīng)建筑雨水系統(tǒng)排至室外雨水管，與室外雨水共同排入市政雨水管網(wǎng)。

3 建筑消防系統(tǒng)

根據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB 50016—2014）》（2018年版），本體育館為多層民用建筑，室內(nèi)消防系統(tǒng)由自動噴水滅火系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)組成。消防系統(tǒng)設(shè)有消防水箱、消防水池和消防泵房。消防水箱位于建筑樓頂，設(shè)計容積為18m3，可提供火災(zāi)初期消防用水量；消防水系統(tǒng)采用消防泵加壓，消防泵和消防水池位于地下室，設(shè)計有效容積600m3，為室內(nèi)外持續(xù)滅火提供消防用水。此外，在建筑物的每層及每個房間內(nèi)配備有滅火器，配備數(shù)量和存放位置按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

3.1 消火栓系統(tǒng)

本體育館項目消火栓系統(tǒng)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》設(shè)計，設(shè)計消火栓流量為15L/s，采用組合式箱體，上部為消火栓、下部存放滅火器，滅火栓布置原則為確保兩支水槍滿水水柱可以覆蓋到室內(nèi)任何位置。消火栓箱內(nèi)上部設(shè)置消火栓，其直徑為DN65mm，設(shè)有啟泵按鈕，存放有帶長25m 水槍口直徑19mm 的消防管。消火栓系統(tǒng)埋置在墻體內(nèi)，其管材為內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，管徑大于DN50mm，采用溝槽式卡箍連接，管徑不大于DN50mm，連接方式為螺紋連接。地下室內(nèi)設(shè)置有兩臺消防泵型號為XBD4.9/15-80-200，一用一備，基本參數(shù)是功率Q=15L/s，N=15kW，H=0.49MPa。消防水泵采用自灌式吸水，配有一用一備兩臺增壓泵及一臺氣壓罐穩(wěn)壓，其中增壓泵型號為XBD4.6/5-50，基本參數(shù) Q=5L/s，H=0.46MPa，N=4.0kW，氣壓罐調(diào)節(jié)容積為300L。在室外還設(shè)置有一套地下式消火栓水泵按合器，用于消防車向室內(nèi)供水。

3.2 自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水系統(tǒng)按照民用建筑高大空間設(shè)計，作用面積160m2，最不利點噴頭壓力為 0.1MPa，噴水強度 15L/min·m2。濕式報警閥設(shè)置于地下室，連接屋頂?shù)乃?，室外地下設(shè)置四組水泵按合器。自動噴水系統(tǒng)有兩臺加壓泵，吸水方式為自灌式，型號XBD5.2/50G-FWG，參數(shù)為 Q=50L/s，N=55kW，H=0.52MPa，兩臺水泵一用一備。同時地下一層設(shè)置有一用一備兩臺增壓穩(wěn)壓泵和一臺氣壓罐用于增壓和穩(wěn)壓，增壓泵型號為KQL40-250B，參數(shù)為Q=1.06L/s，N=4.0kW，H=0.61MPa，氣壓罐采用調(diào)節(jié)容積為150L。自動噴水滅火主管材為內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管，管徑大于DN50mm，溝槽式卡箍連接，管徑不大于DN50mm，連接方式為螺紋連接。每個防火分區(qū)的噴水管道都安裝水流指示器，信號蝶閥位于水流指示器上游，消防中控臺可以顯示信號蝶閥狀態(tài)，控制信號蝶閥開閉，并啟動噴淋泵。建筑的走廊吊頂凈高度超過8m，噴頭布置方式為雙排布置，除了不宜采用水滅火的場所外，每層均按照每個噴頭覆蓋面積不大于12.5m2的標(biāo)準(zhǔn)布置噴頭。吊頂上部及未吊頂房間采用直立型噴頭，其余位置為吊頂型噴頭，溫度達到68℃時觸發(fā)噴頭動作。噴淋系統(tǒng)最低與最高位置的噴頭高度差低于50m，共計780 只噴頭由一組濕式報警閥組控制。在建筑第一層設(shè)置試水閥，在三層噴淋管道末端，即自動噴水裝置最不利點處，設(shè)置末端試水裝置。

3.3 氣體滅火消防系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)主要用于撲救特殊場所火災(zāi)，例如柴油發(fā)電機房。三個單體ZTWY 七氟丙烷氣體滅火裝置組成的一個無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。其工作原理：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，自動報警滅火控制柜接收到溫感和煙感探測器的火災(zāi)信號，經(jīng)延時確認(rèn)后啟動氣體滅火系統(tǒng)，滅火裝置向保護區(qū)噴灑滅火劑進行滅火。

3.4 消防滅火器配備

消火栓箱為組合式箱體，每箱放置兩個5A 級干粉滅火器（磷酸銨鹽型）。除此之外，在變配電室、柴油發(fā)電機房、空調(diào)機房、中控室都增加兩個5A 級干粉滅火器（磷酸銨鹽型）。發(fā)電機房同時還配備有兩個AFFF25 型推車式泡沫滅火器。

4 設(shè)計分析

體育館單層面積較大，且設(shè)置多處室內(nèi)衛(wèi)生間，需要對衛(wèi)生間的給排水系統(tǒng)進行特殊設(shè)計。因此在設(shè)計中減少排水管轉(zhuǎn)彎，增加了清掃口。本建筑衛(wèi)生間采用延時自閉閥，可以很好地控制水流，但不能控制氣流，當(dāng)管道停水后管道內(nèi)會進入空氣，恢復(fù)供水后，水流會壓縮該空氣至管道頂部，當(dāng)有人使用衛(wèi)生間并按下延時沖水按鈕后，會噴出夾雜空氣的水流，將便器內(nèi)污物噴濺出來。因此在給水系統(tǒng)管道最高處設(shè)置了自動排氣裝置以便有效地解決這個問題。

5 總結(jié)

本文針對傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計存在的弊端，導(dǎo)致水資源浪費、污染等問題，結(jié)合工程實例采用新的科學(xué)技術(shù)手段及設(shè)計理念，并根據(jù)體育館項目的特點對給水、排水、消防用水系統(tǒng)進行設(shè)計。本工程項目給排水系統(tǒng)設(shè)計具有節(jié)約用水、設(shè)計友好等特點，對同類建筑的給排水設(shè)計具有一定指導(dǎo)借鑒作用。