老舊廠房活化中給排水設計改造

盧健璋

摘 要：以中山市無線電廠的高層廠房改造成辦公樓為例，對消防系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)在改造上所遇到的困難提出解決的對策。

關鍵詞：高層廠房；改造；辦公樓

城市發(fā)展一日千里，其中功能分區(qū)也隨著經(jīng)濟的發(fā)展不斷調整。往日的工業(yè)區(qū)可能變成今天的居住區(qū)或商務區(qū)域，部分建筑物只使用了10至20年時間，但其功能已經(jīng)不能符合城市的規(guī)劃，但是一般建筑物的設計使用年限為50年。拆除，將會造成浪費；保留，又不符合發(fā)展的需要。所以，對舊有建筑物進行改造，使其使用功能符合城市的發(fā)展需要，顯得猶為重要。文章將以一個1985年竣工的高層廠房的改造實例，對改造過程中產(chǎn)生的困難進行總結，并提出解決的對策。

1 工程概況

本項目系中山市無線電廠高層廠房（九層）改造為辦公樓，在本建筑旁加設了新建筑的四層副樓，基地位于中山市中心城區(qū)，與中山二路有約3米高差，現(xiàn)狀已平整，主入口在基地的西南角接中山二路，次入口在基地的東北角接舊民宅的小區(qū)道路，主樓位于地塊南側，建設用地6347.5平方米，總建筑面積13666平方米。

2 設計難點及解決方案

2.1 消防方面

由于改造辦公主樓主體框架已于1985年竣工，原使用功能為廠房。改造方案為立面及內隔墻改造，使用功能為一般辦公用房。改造辦公主樓及副樓為三類民用建筑，耐久年限為50年，耐火等級為二級。改造辦公主樓為二類高層，副樓部分為多層。

從工地現(xiàn)場實際觀測及原高層廠房的設計圖紙所得，該高層廠房的現(xiàn)狀消防設施包括：從中山二路市政給水管網(wǎng)上引入管徑為DN100進水管，廠區(qū)內設DN100的室外消火栓環(huán)網(wǎng)（與生活生產(chǎn)合用）；設室外消火栓兩個，分別位于主入口附近和廠房對開空地；室內各層均設有消火栓，每層三個，分別位于室內平面的左中右三處；共三條消火栓立管，立管直接引室外消火栓環(huán)網(wǎng)引入，由市政壓力直供。廠房的各層設置自動噴水滅火系統(tǒng)，立管管徑為DN100，按“市政管網(wǎng)-天面水池-噴頭”方式進行供水。由25年前所設計的高層廠房，改造為二類高層辦公樓，原有的消防設施無法滿足《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）對二類高層辦公樓的消防要求，所以消防部分須重新進行設計。按《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）規(guī)定，改造成的二類高層辦公樓須設下列的消防措施：（1）應該保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時達到被保護范圍內的任何部位；消防電梯間前室應設消火栓臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕，并應設有保護按鈕的設施。（2）二類高層公共建筑的走道、辦公室應設自動噴水滅火系統(tǒng)。（3）其它特殊重要設備室應該設置氣體滅火系統(tǒng)。（4）室內消火栓用水量20L/s，火災延續(xù)時間2小時，一次滅火用水量144立方米；室外消火栓用水量20L/s，火災延續(xù)時間2小時，一次滅火用水量144立方米；自動噴水滅火系統(tǒng)用水量30L/s，火災延續(xù)時間1小時，一次滅火用水量108立方米；由于市政給水管道只有一條進水管，所以高層建筑應設消防水池，按上述用水量所得，消防水池的容積為396立方米。泵房面積約要求60平方米。另由于室內外消火栓合用系統(tǒng)，故需設消防水池取水口。

室內消火栓：于各層走道設四個消火栓，消防前室設一個消火栓，均為明顯易于取用地點，其間距保證有2支水槍充實水柱同時到達室內任何部位存在。

自動噴水滅火系統(tǒng)：全建筑采用閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，地下室采用直立型噴頭，有吊頂位置采用吊頂型噴頭，凈空高度大于800mm的悶頂和技術夾層內有可燃物時，應該設置向上噴頭，動作溫度為68℃。資料室、檔案室、發(fā)電機房及配電房采用氣體滅火。

消防水池的設置有以下三個方案：（1）于新建副樓設地下室作為水池及泵房。（2）于新副樓首層設置。（3）原有辦公樓的地下室設置。考慮到建筑成本及使用，經(jīng)與建筑專業(yè)及建設方商定，取消原來地下停車庫，全部作為各專業(yè)設備房使用。故采用第三個方案，在原有辦公樓地下室設置。消防水池為在原來的土建上新增設混凝土結構作為水池壁，避免對原來的結構發(fā)生侵蝕。

2.2 室外排水方面

雨水量經(jīng)計算，確定為Q=193.5L/s。室外道路邊適當位置設置平箅式雨水口、收集道路、人行道及屋面雨水。主入口在基地的西南角接中山二路，次入口在基地的東北角接舊民宅的小區(qū)道路。兩處入口均放坡，基地高于市政道路為3米左右。主入口坡度為6.8%，次入口為4.5%，對排水是有利的。設計初期，甲方只提供了南側的中山二路設有城市雨水管道的管徑、埋深等相關資料。筆者對照圖紙后發(fā)現(xiàn)若按全部的道路雨水只從主入口排出到中山二路上的市政接駁點，會出現(xiàn)中段部分的管道埋深超過3米，這并不合理。施工難度十分之大，甚至部分位置無法進行施工；也為日后的使用和管理帶來不便。但由于次入口接舊民宅的小區(qū)道路上的排水管道并不清晰，甲方遲遲未有提供相關排水資料。為使設計合理，對甲方說明利害關系后，筆者親自到現(xiàn)場，對舊民宅的小區(qū)道路上排水管道標高及管徑進行實測，得到相關的排水資料。最后大部分雨水排入中山二路的市政雨水管道，次入口附近的雨水排入舊民宅的小區(qū)道路上的雨水管，所有雨水井的深度均在2米埋深以內，大大降低了施工的難度和由過大埋深所帶來的安全隱患，解決了問題。

2.3 室內排水方面

原有建筑物是工業(yè)廠房，擴建了一大部分，結果將原室外排水管包括在室內，使部分排水管穿越了單獨辦公室的休息室。由甲方所提供的使用功能，單獨辦公室的休息室內設置了洗手間和臥室，辦公人員有可能會在休息內午休甚至值班過夜的情況，故筆者認為該部分的休息室也應作臥室考慮。根據(jù)《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）中的4.3.3A條規(guī)定：排水管不得穿越臥室，部分排水須進行改位。同時，原有排水管均為鑄鐵排水管且比較殘舊，根據(jù)《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）中的4.9.26條規(guī)定：高層建筑宜采用耐腐蝕的金屬管、承壓塑料管。經(jīng)與甲方協(xié)商，決定更原有建筑的排水管，采用承壓塑料管，使其符合規(guī)范的要求。

2.4 供水系統(tǒng)選擇方面

原有的生活給水系統(tǒng)系與消火栓給水系統(tǒng)合用一套管網(wǎng)，管徑為DN100。根據(jù)上文2.1點所述，原有消火栓給水系統(tǒng)并不滿足現(xiàn)在的需求，須取消并重新設計，故生活給水系統(tǒng)也是須重新設計。根據(jù)甲方所提供的市政給水管道資料，中山二路市政環(huán)狀給水管的管徑為DN300，壓力為0.30MPa。經(jīng)計算，綜合考慮供水的安全性和節(jié)能兩個因素后，確定地下層至地上二層可由市政管網(wǎng)直接供給，三至九層則由增壓設備加壓后供給。

三至九層的增壓方式存在兩種方案：（1）疊壓供水方案；（2）水箱加變頻調速加壓泵組供水方案。疊壓供水方案與水箱加變頻調速加壓泵組供水方案相比具備以下優(yōu)點：節(jié)約能源、運行成本低、節(jié)省投資、管理方便、簡單、衛(wèi)生、無二次污染；但是也具備以下不足：水泵選型兼顧的范圍過寬導致水泵選型困難，補氣式無負壓供水設備存在水泵汽蝕問題，用水可靠性降低。根據(jù)天津、北京兩市是應用疊壓供水設備較早較多的大城市，兩市自來水主管部門制定了相應的試點條件和技術要求，可以歸納如下：（1）城市給水管網(wǎng)的供水壓力經(jīng)常大于0.22MPa；（2）城市給水管網(wǎng)的管徑大于DN300；（3）當?shù)刈詠硭鞴懿块T的書面審批。

本工程各個用水量中，所占部分較大的系宿舍的生活用水；而本工程地處由居住區(qū)中心，居民用水量高峰與本工程相同，同進市政自來水公司無法保證供水壓力能經(jīng)常大于0.22MPa；同時，本改造工程的目標辦公樓將用作國家重要的機關單位，對用水的可靠性要求較高。經(jīng)計算并與甲方相討，決定在地下層設40立方米的生活不銹鋼水箱，采用上述方案二，即“市政水源-水箱-變頻調速加壓泵組-用戶”的方式進行供水。

3 結束語

目前，建筑物的使用年限多為50年，但經(jīng)濟發(fā)展一日千里，10多年前的設計使用要求、地點往往會顯得不合時宜，對舊建筑進行合理的改造，因地制宜改變舊有建筑的功能，使其渙發(fā)新的商機是十分有意義，也是符合經(jīng)濟原則的。本項目就是這種情況，但由于舊規(guī)范和當時的設計要求并不能滿足現(xiàn)階段的需要，故本次改造要求得到滿足，對日后類似項目具有參照的意義。