某體育館綠色建筑給排水設(shè)計(jì)

郭軍芳

（山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030001）

0 引言

水是人類(lèi)賴(lài)以生存的必備資源，我國(guó)人口基數(shù)大，水資源分布不平衡，同時(shí)面臨著水資源短缺的問(wèn)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(lái)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(wèn)題，尤其因給排水工程設(shè)計(jì)不合理造成的水資源污染和浪費(fèi)等問(wèn)題。本文結(jié)合工程實(shí)例采用新的科學(xué)技術(shù)手段及設(shè)計(jì)理念對(duì)傳統(tǒng)的給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和規(guī)劃，提高建筑給排水設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在追求人類(lèi)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(dá)到節(jié)能減排的目的，成為實(shí)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(gè)。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(chǎng)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(duì)其進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)時(shí)，主要設(shè)計(jì)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(jì)

2.1 給水系統(tǒng)

該體育館項(xiàng)目生活水源來(lái)自東側(cè)的市政供水管網(wǎng)，市政管網(wǎng)最近點(diǎn)水壓約為0.3MPa，通過(guò)一條DN100mm 管接入體育館。由于該項(xiàng)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(hào)為NBGL3-1232 恒壓變頻自動(dòng)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(shí)自閉式?jīng)_洗閥。

2.2 熱水系統(tǒng)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(tái)置于地下室設(shè)備房?jī)?nèi)的半容積式型號(hào)為QFL-2-1.0-0.6浮動(dòng)盤(pán)管換熱器，其功率為195kW，由溫度控制閥控制出水，出水溫度達(dá)60℃。熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為機(jī)械全循環(huán)系統(tǒng)，配備兩臺(tái)型號(hào)為KQR-40-100A 的水泵作為循環(huán)水泵，揚(yáng)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(chēng)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(tái)型號(hào)為WQ2130-205-50 潛水排污泵，揚(yáng)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(qiáng)度2.93L/s·100m2、降雨歷時(shí)5min 設(shè)計(jì)；建筑衛(wèi)生間排水設(shè)計(jì)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(jì)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(xiàng)目的實(shí)際地形位置，在建筑南北兩側(cè)分別規(guī)劃國(guó)標(biāo)6 號(hào)化糞池，室內(nèi)生活污水排至化糞池進(jìn)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(jì)有集水斗，雨水通過(guò)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(jì)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(dòng)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(jì)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(jì)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(gè)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(xiàng)目消火栓系統(tǒng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)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(mǎn)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(zhǎng)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(tái)消防泵型號(hào)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(tái)增壓泵及一臺(tái)氣壓罐穩(wěn)壓，其中增壓泵型號(hào)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(chē)向室內(nèi)供水。

3.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水系統(tǒng)按照民用建筑高大空間設(shè)計(jì)，作用面積160m2，最不利點(diǎn)噴頭壓力為 0.1MPa，噴水強(qiáng)度 15L/min·m2。濕式報(bào)警閥設(shè)置于地下室，連接屋頂?shù)乃洌彝獾叵略O(shè)置四組水泵按合器。自動(dòng)噴水系統(tǒng)有兩臺(tái)加壓泵，吸水方式為自灌式，型號(hào)XBD5.2/50G-FWG，參數(shù)為 Q=50L/s，N=55kW，H=0.52MPa，兩臺(tái)水泵一用一備。同時(shí)地下一層設(shè)置有一用一備兩臺(tái)增壓穩(wěn)壓泵和一臺(tái)氣壓罐用于增壓和穩(wěn)壓，增壓泵型號(hào)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(dòng)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(gè)防火分區(qū)的噴水管道都安裝水流指示器，信號(hào)蝶閥位于水流指示器上游，消防中控臺(tái)可以顯示信號(hào)蝶閥狀態(tài)，控制信號(hào)蝶閥開(kāi)閉，并啟動(dòng)噴淋泵。建筑的走廊吊頂凈高度超過(guò)8m，噴頭布置方式為雙排布置，除了不宜采用水滅火的場(chǎng)所外，每層均按照每個(gè)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(dá)到68℃時(shí)觸發(fā)噴頭動(dòng)作。噴淋系統(tǒng)最低與最高位置的噴頭高度差低于50m，共計(jì)780 只噴頭由一組濕式報(bào)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(dòng)噴水裝置最不利點(diǎn)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(chǎng)所火災(zāi)，例如柴油發(fā)電機(jī)房。三個(gè)單體ZTWY 七氟丙烷氣體滅火裝置組成的一個(gè)無(wú)管網(wǎng)滅火系統(tǒng)。其工作原理：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)報(bào)警滅火控制柜接收到溫感和煙感探測(cè)器的火災(zāi)信號(hào)，經(jīng)延時(shí)確認(rèn)后啟動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)，滅火裝置向保護(hù)區(qū)噴灑滅火劑進(jìn)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(gè)5A 級(jí)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(jī)房、空調(diào)機(jī)房、中控室都增加兩個(gè)5A 級(jí)干粉滅火器（磷酸銨鹽型）。發(fā)電機(jī)房同時(shí)還配備有兩個(gè)AFFF25 型推車(chē)式泡沫滅火器。

4 設(shè)計(jì)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(duì)衛(wèi)生間的給排水系統(tǒng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。因此在設(shè)計(jì)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(shí)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(huì)進(jìn)入空氣，恢復(fù)供水后，水流會(huì)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(shí)沖水按鈕后，會(huì)噴出夾雜空氣的水流，將便器內(nèi)污物噴濺出來(lái)。因此在給水系統(tǒng)管道最高處設(shè)置了自動(dòng)排氣裝置以便有效地解決這個(gè)問(wèn)題。

5 總結(jié)

本文針對(duì)傳統(tǒng)建筑給排水設(shè)計(jì)存在的弊端，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)、污染等問(wèn)題，結(jié)合工程實(shí)例采用新的科學(xué)技術(shù)手段及設(shè)計(jì)理念，并根據(jù)體育館項(xiàng)目的特點(diǎn)對(duì)給水、排水、消防用水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本工程項(xiàng)目給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有節(jié)約用水、設(shè)計(jì)友好等特點(diǎn)，對(duì)同類(lèi)建筑的給排水設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)借鑒作用。