高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計流程的優(yōu)化方法研討

梁俊彥

(北京世紀中天國際建筑設(shè)計有限公司廣東分公司，廣東廣州 510080)

1 某高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計的基本概況

某高層建筑的排水系統(tǒng)復(fù)雜，要求同時滿足住戶廚房、衛(wèi)生間，以及建筑設(shè)備機房和車庫等的正常排水，同時需要進一步提高排水的安全和衛(wèi)生設(shè)計水平。該建筑采用了國內(nèi)目前最新的排水技術(shù)和引入了國內(nèi)相對先進的排水設(shè)備，譬如衛(wèi)生間同層的一體化排水、排水系統(tǒng)隔油器、空氣冷凝水回收技術(shù)等。當前該建筑生活排水量的流量情況如下:

1)1層～3層商鋪:平均小時排水量63.3 m3/h、最大小時排水量93.6 m3/h、最大日排水量498.4 m3/d。2)4層～8層酒店部分:平均小時排水量58 m3/h、最大小時排水量99.2 m3/h、最大日排水量154.6 m3/d。3)9層～20層住宅部分:平均小時排水量141 m3/h、最大小時排水量 216.7 m3/h、最大日排水量1 504.1 m3/d。4)地下停車場部分:平均小時排水量23.7 m3/h、最大小時排水量98.1 m3/h、最大日排水量153.5 m3/d。

為滿足以上的正常排水量，并避免水資源的浪費，工程將以綠色設(shè)計技術(shù)作為排水設(shè)計流程優(yōu)化的基本原則，按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》《建筑同層排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》等，打造具有資源高度集約化和能源高度利用化的排水系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)整個建筑在排水設(shè)計方面的全面創(chuàng)新優(yōu)化。

2 案例工程排水設(shè)計流程優(yōu)化的建議措施

基于以上案例工程排水設(shè)計的概況和基本要求，在此將重點對該工程室外生活排水系統(tǒng)和室內(nèi)生活排水系統(tǒng)的設(shè)計展開剖析探討，并提出以下一系列的設(shè)計流程優(yōu)化建議措施。

2.1 室外生活排水系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

本工程位于市中心位置，其室外的生活排水分為雨水和污水，其中在室內(nèi)的西面位置市政道路設(shè)置了截污管，可將建筑的全部污水經(jīng)市政截污管，排到污水廠進行集中處理，另外在建筑北面和南面位置，也分別設(shè)置了污水接口，可滿足地面排水的重力流排除需求。以此作為建筑室外排水的基礎(chǔ)條件，在設(shè)計室外生活排水系統(tǒng)時，分別設(shè)置了污水排水管線、回收水排水管線、雨水排水管線，并將污水排水管線，分別連接于建筑內(nèi)部的衛(wèi)生間、廚房等，將室內(nèi)的污水收集后，以此排進市政污水管道，而回收水排水管線，則連接于建筑的避難層風(fēng)廊、泵房等，屬于優(yōu)質(zhì)雜排水，可加以回收利用;雨水則通過雨水管道，匯集后排入市政雨水管網(wǎng)。

2.2 室內(nèi)生活排水系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

該建筑的室內(nèi)生活排水，采用污水和廢水合流的方式，并收集空調(diào)冷凝水，用于冷卻塔排水。其設(shè)計分為地下車庫、1層～3層商鋪、4層～8層酒店和9層～20層住宅四個部分，其中地下室和1層～3層商鋪采用了重力流排水系統(tǒng)，在管井內(nèi)部設(shè)置了排水立管，除了首層單獨排水，還采用潛污泵加壓排水技術(shù);而4層～8層酒店和9層～20層住宅，則將重力流排水系統(tǒng)和降板同層排水技術(shù)相結(jié)合，在核心筒的四個位置，預(yù)留了排水立管，可全面滿足同層增加衛(wèi)生間和廚房的排水要求，最后在最頂層設(shè)置匯合排水管道，直接接入排水管井內(nèi)部。

2.3 排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容

在以上室內(nèi)外排水系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，對該系統(tǒng)設(shè)計流程的進一步優(yōu)化，可分別通過“取消化糞池”“采用同層排水技術(shù)”“采用污水提升設(shè)備”“采用全自動刮油隔油器”“空調(diào)冷凝水收集回用”等方面，融入排水綠色設(shè)計的理念。1)取消化糞池。案例工程所在區(qū)域以往的糞便污水，直接排入了河流中，在很大程度上污染了水體，為了減少河流的污染，后來在環(huán)衛(wèi)部門取證研究后，設(shè)置了化糞池，并將建筑內(nèi)的污水和廢水分流，但隨著大型污水處理廠的相繼建立，工程的污水和排水分流機制得以不斷完善，因此在不設(shè)置化糞池的情況下，亦可實現(xiàn)廢水和污水的分流排送。因此該建筑可考慮取消化糞池設(shè)置，直接由水質(zhì)檢測井末端格柵井攔污，直接排放到污水處理廠進行集中處理。該建筑化糞池的取消，一方面可節(jié)約300 m2的化糞池占地面積，另一方面還可以有效規(guī)避抽糞車清理化糞池時的環(huán)境污染問題。2)采用同層排水技術(shù)。一方面是降板式地面敷設(shè)技術(shù)，這種技術(shù)適用于1層～3層商鋪的公共衛(wèi)生間排水，通過在沉箱內(nèi)敷設(shè)排水管線，并在結(jié)構(gòu)降板內(nèi)部設(shè)置地漏，這種技術(shù)要求隔墻內(nèi)側(cè)與側(cè)壁的平齊，并在衛(wèi)生間的潔具后，設(shè)置襯墻。另一方面是隱蔽式沿墻敷設(shè)技術(shù)，適用于本工程4層～20層，即沿著墻體走排水支管，與每一層的立管連接，可在進行室內(nèi)裝修時，將管道和水箱隱藏在假墻后，這樣就能夠有效避免上下樓排水噪聲的互相影響，而且在出現(xiàn)管道滲漏時，就不用進行跨層處理。3)采用污水提升裝置。案例工程可考慮采用真空污水中央提升系統(tǒng)，這種系統(tǒng)以空氣作為傳輸介質(zhì)，可直接從管道里面的污水，以0.06 MPa的負壓抽除，這種系統(tǒng)可以有效解決排水的沼坡問題，并且不會污染地下水，具有較高的安全自檢性和整體密閉性。4)采用全自動刮油隔油器。4層～8層酒店，廚房排水中含有大量的油脂，按照污水排放的相關(guān)規(guī)定，需要對這些污水進行處理后，方可排進市政污水管道，而工程采用的傳統(tǒng)隔油池，不能夠有效分離油水，譬如浮油粘附在隔油池壁難以清除，時間久了容易產(chǎn)生臭味，而且含油管線容易出現(xiàn)堵塞問題。為此，工程排水系統(tǒng)設(shè)計時，可考慮采用全自動刮油隔油器，在隔油箱體內(nèi)的進水口，安裝機械格柵，將油水中的粗大顆粒和油污殘渣過濾，再將污水通過翻板折流進入氣浮區(qū)，此時啟動刮油裝置，就能夠?qū)⒏∮凸芜M集油槽中，協(xié)同排氣管道，將廢水和異味同時排出。全自動刮油隔油器在傳統(tǒng)隔油池的基礎(chǔ)上，增加氣浮功能、自動刮油功能、機械格柵功能，大大增強了油水分離的水平。5)空調(diào)冷凝水的收集和回用。循環(huán)后的空調(diào)冷凝水，由于直接暴露在空氣中，可能侵入細菌，因此可通過對冷卻水的處理，直接利用清潔后的廢水，再通過收集管道，將每層的冷凝水收集，集中到該層的冷卻塔補水箱中。這樣一來，既可以減少空調(diào)自來水的補充量，還可以控制廢水的排放。案例工程通過空調(diào)冷凝水收集和回用，每年可節(jié)約補水能達到1萬m3，具有斐然的經(jīng)濟效益。6)選擇合適的排水體制。首先是管道的安裝和維護管理，本工程涉及到數(shù)量眾多的管道，由于管道井的平面設(shè)置在空間方面受到限制，因此需要采用污水和廢水分流制系統(tǒng)，同時設(shè)置專用的通氣立管。其次是系統(tǒng)水力條件，重點解決橫支管堵塞問題，可通過合流制，改善系統(tǒng)的水力條件。最后是對優(yōu)化后的系統(tǒng)設(shè)計進行經(jīng)濟比較，判斷系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化的可行性與否。

3 結(jié)語

文章通過研究，基本明確了高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計流程的優(yōu)化方法，但具體的設(shè)計細節(jié)內(nèi)容，仍然需要結(jié)合實際工程的情況和條件，予以進一步補充和完善，方可提高排水系統(tǒng)設(shè)計的適用性，并提高排水系統(tǒng)的效益水平。

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