改造項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)特點(diǎn)及常見問題分析

余 鋼

(上海水石建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)股份有限公司,上海 200235)

隨著我國城市化進(jìn)程與產(chǎn)業(yè)升級的加快,城市的部分區(qū)域功能不斷的升級換代,而該區(qū)域內(nèi)的既有建筑并不是都與新的規(guī)劃功能相適應(yīng)的。尤其在一二線城市中,此類問題愈發(fā)突顯。建筑更新改造設(shè)計(jì)也隨即成為了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。而改造類項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)無論從設(shè)計(jì)流程還是設(shè)計(jì)方案制定等都與新建項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)具有顯著的不同之處,有著其獨(dú)特的技術(shù)難點(diǎn)。

1 改造項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)條件分析

1.1 原始資料的差異性

常規(guī)的新建項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的原始資料較少,僅需周邊市政資料和原始地形資料等內(nèi)容。而更新改造項(xiàng)目的初始設(shè)計(jì)條件及限制較多,如設(shè)計(jì)圖紙、竣工圖紙、變更單、實(shí)測圖、物探圖紙等。在各種圖紙資料互相矛盾時(shí),準(zhǔn)確性應(yīng)按實(shí)測類資料大于竣工類資料，竣工類資料大于設(shè)計(jì)類資料的原則。但是實(shí)測類資料常常因測量技術(shù)局限性及測量單位的疏漏產(chǎn)生部分管線缺失不閉合、系統(tǒng)不完整等缺陷,需要設(shè)計(jì)人員同時(shí)兼顧參考設(shè)計(jì)類資料進(jìn)行補(bǔ)全分析,必要時(shí)還應(yīng)對建設(shè)單體提出補(bǔ)充測量要求。原始資料的收集及梳理在改造類項(xiàng)目中至關(guān)重要。

1.2 現(xiàn)場踏勘

新建項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)現(xiàn)場踏勘的主要關(guān)注點(diǎn)在于項(xiàng)目周邊市政現(xiàn)狀條件和地形高差等內(nèi)容。而改造項(xiàng)目除此之外,還應(yīng)注意核對原始資料的準(zhǔn)確性:如室外消火栓、水泵結(jié)合器現(xiàn)狀是否與圖紙一致,管線走向是否與資料一致、泵組參數(shù)等。核對使用現(xiàn)狀的缺陷性：如場地是否積水，現(xiàn)狀管線是否有滲漏，最不利點(diǎn)壓力是否滿足使用,還應(yīng)與物管或使用方核對是否存在圖紙未反映的變更內(nèi)容。

2 改造項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)方式

2.1 給排水總體方案制定

改造項(xiàng)目不僅包含原建筑使用功能升級,還常常伴隨著實(shí)際功能的變化,如各地常見的創(chuàng)意園區(qū)就多利用市區(qū)內(nèi)的老舊廠房。原有的土地使用性質(zhì)由工業(yè)用地等實(shí)際變化為商業(yè)、辦公,導(dǎo)致與新建項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、報(bào)批的手續(xù)上有較大差異。給排水作為配套專業(yè)需根據(jù)項(xiàng)目的報(bào)審也作出相應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)整。項(xiàng)目實(shí)際中各地政府、審圖機(jī)構(gòu)根據(jù)建筑面積、結(jié)構(gòu)是否有加固改造等對改造項(xiàng)目的審查方式不盡相同,有較大的區(qū)別。如有的城市對于結(jié)構(gòu)不作變動(dòng)的改造項(xiàng)目按特殊類裝修審查,設(shè)計(jì)中可按照實(shí)際使用功能設(shè)計(jì)。有的城市則要求規(guī)劃部門如未對土地使用性質(zhì)作出變更,原則上需按照土地原使用性質(zhì)設(shè)計(jì)報(bào)審。還有更嚴(yán)格的審查機(jī)構(gòu)要求設(shè)計(jì)按原土地出讓合同中的功能及實(shí)際使用功能兩者中的高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。給排水設(shè)計(jì)方案制定前必須明確征詢項(xiàng)目所在地的監(jiān)管部門。

2.2 利舊方案制定

改造項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)第一個(gè)特殊性在于利舊。合理的給排水利舊方案可以避免不必要的拆改并且節(jié)省造價(jià)。利舊方案的制定在不同項(xiàng)目需因地制宜,而且要及時(shí)根據(jù)施工過程中各種項(xiàng)目實(shí)際狀況及時(shí)作出調(diào)整。

2.2.1 現(xiàn)狀給排水泵房、水箱等條件的利用

改造項(xiàng)目中對于現(xiàn)狀存在的給排水設(shè)施不能一味的拆除后新建,需在經(jīng)過原始資料的研判及現(xiàn)場踏勘后,結(jié)合建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)的改造方案綜合考慮利舊的可行性及合理性。最基本的判斷依據(jù)是原系統(tǒng)的水箱、水池、構(gòu)筑物等是否能夠滿足改造后使用和現(xiàn)行規(guī)范要求。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,應(yīng)優(yōu)先考慮充分利舊,同時(shí)要通過資料和現(xiàn)場踏勘判斷現(xiàn)狀給排水設(shè)施是可以直接使用還是需要加固、清理、修復(fù)。在不滿足設(shè)計(jì)使用要求時(shí),則需明確給排水設(shè)施是拆除還是改建。如果局部的拆改在建筑、結(jié)構(gòu)、造價(jià)等專業(yè)評估后具有可行性及經(jīng)濟(jì)性,對原設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)容調(diào)整較為合適。如拆改的工程量大、結(jié)構(gòu)加固量大、工期較長或原設(shè)施影響建筑功能合理性時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮將原給排水設(shè)施廢除,并結(jié)合項(xiàng)目的新建部分統(tǒng)一另行設(shè)計(jì)。

以深圳龍崗區(qū)某工業(yè)園區(qū)改造項(xiàng)目為例,該園區(qū)原有生活、消防合建地下泵房一處,同時(shí)在泵房附近的綠化內(nèi)埋地設(shè)置了300 m3混凝土消防水池一座，300 m3混凝土生活水池一座。園區(qū)地形最高處設(shè)有50 m3水塔一座。該工業(yè)園區(qū)原消防系統(tǒng)僅設(shè)置了室內(nèi)消火栓系統(tǒng),無自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，未設(shè)置高位消防水箱。生活給水系統(tǒng)是經(jīng)由工頻生活泵組加壓至水塔后重力供水。園區(qū)的功能未來將改造為以商業(yè)及辦公為主,消防系統(tǒng)及生活給水系統(tǒng)都不能滿足現(xiàn)行規(guī)范及實(shí)際使用需求。故給排水方案最初設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)劃新建消防泵房、生活泵房、消防水池、消防水箱等。但經(jīng)過對原設(shè)計(jì)圖紙的研讀及實(shí)地踏勘后發(fā)現(xiàn)：水池、水塔、泵房的土建部分建設(shè)年代較短,結(jié)構(gòu)完好、無漏損發(fā)生。消防水池儲(chǔ)水量、消火栓泵參數(shù)不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。原生活給水系統(tǒng)主要供工業(yè)生產(chǎn)使用,水塔容積及泵組參數(shù)不能滿足新的辦公及商業(yè)實(shí)際使用要求,且混凝土的生活水池衛(wèi)生狀況較差。在與建筑、結(jié)構(gòu)、景觀專業(yè)協(xié)調(diào)后,給排水設(shè)計(jì)方案調(diào)整為保留原泵房、消防水池及生活水池,不作拆除。生活、消防合用泵房轉(zhuǎn)為獨(dú)立的消防泵房,泵房內(nèi)的泵組全部拆除,更換為新的消火栓及噴淋泵組。同時(shí)將生活水池轉(zhuǎn)換為消防水池,與原消防水池共同承擔(dān)消防儲(chǔ)水功能。園區(qū)內(nèi)另行獨(dú)立設(shè)置生活泵房,生活給水系統(tǒng)改為變頻泵組供水。同時(shí)為避免需要在園區(qū)最高屋面處設(shè)置消防水箱帶來的結(jié)構(gòu)加固問題,將原有的50 m3生活給水用水塔改作高位消防水箱?？梢?，新的給排水設(shè)計(jì)方案能夠避免大量的重復(fù)建設(shè),可節(jié)省土建部分造價(jià)及縮短工期。

2.2.2 室內(nèi)管線的利舊

在改造項(xiàng)目中,一般在建筑單體內(nèi)的功能、分隔變化不大時(shí),原室內(nèi)的給排水干管管線可考慮在檢測、沖洗后繼續(xù)使用,支管及末端點(diǎn)位作局部調(diào)整。而在建筑的功能、分隔變化較大時(shí),室內(nèi)給排水管線建議全部拆除后新建。以北京市西城區(qū)某大廈改造項(xiàng)目為例,地下車庫在改造中由于新增了廚房等功能,防火分區(qū)重新劃分,原車道、車位也隨著新的地下室布局作了相應(yīng)調(diào)整?？紤]到地下車庫的消防管線現(xiàn)狀完好且無漏損,最初的給排水改造方案中考慮僅拆除噴淋支管、消火栓支管、消火栓箱等,保留消火栓及噴淋系統(tǒng)的干管。但在后續(xù)深化設(shè)計(jì)及施工交底過程中,通過與建筑、暖通專業(yè)設(shè)計(jì)人員及施工方溝通后發(fā)現(xiàn)：保留后的干管將影響新建的風(fēng)管走向與新建電氣用房的平面布置,導(dǎo)致建筑平面布局及綜合管線不盡合理,而且由于原始管線的支架、閥門的遮擋將極大增加施工難度。在衡量造價(jià)及施工進(jìn)度后,最終的設(shè)計(jì)還是將地下室消防管線全部拆除。

2.2.3 室外管線的利舊

在室外管線的改造設(shè)計(jì)前,需充分了解管網(wǎng)現(xiàn)狀。室外管線的拆除、保留、改建也需根據(jù)改造后的項(xiàng)目實(shí)際使用及現(xiàn)狀條件予以區(qū)分。室外管線在運(yùn)行多年后,壓力管線常因腐蝕等原因產(chǎn)生滲漏,而重力排水管線也常因破損和管道變形及基礎(chǔ)下沉等原因形成反坡、淤積、滲漏。一般來說,金屬管道、混凝土管道較塑料管嚴(yán)重,塑料檢查井較磚砌檢查井嚴(yán)重。給排水設(shè)計(jì)時(shí)可以通過原管線使用年數(shù)和征詢物業(yè)等使用管理方初步估計(jì)管線的現(xiàn)狀,并結(jié)合改造后的實(shí)際需求及開挖后的檢測等最終判斷原管線是保留還是拆除。在上海市奉賢區(qū)某智慧港改造項(xiàng)目中,改造后的廠區(qū)西側(cè)將按毛坯廠房分棟出租,改動(dòng)較小。廠區(qū)東側(cè)則需改造為自持物業(yè)等功能而改動(dòng)較大?，F(xiàn)狀工業(yè)廠區(qū)在室外已設(shè)有室內(nèi)消火栓管網(wǎng)、給水管網(wǎng),且室外消火栓、水泵結(jié)合器等設(shè)置基本滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。在廠區(qū)原有的消防泵房改造完成后,泵房附近的室外地面進(jìn)行了局部開挖施工。按設(shè)計(jì)要求,施工方在截?cái)鄸|、西部廠區(qū)消火栓系統(tǒng)及生活給水系統(tǒng)的連接管網(wǎng)后,對室外管線分東、西區(qū)分別進(jìn)行了壓力測試。結(jié)果表明廠區(qū)西側(cè)的管線無明顯滲漏,而廠區(qū)東側(cè)管線有明顯的壓力下降,故與業(yè)主方協(xié)商后最終給排水改造定為廠區(qū)西側(cè)給水而消火栓管線不作變動(dòng),僅局部開挖增加噴淋管線,而廠區(qū)的東側(cè)則采用集中開挖的方式,鋪設(shè)噴淋管線時(shí)將消火栓、生活給水管線全部更換。

2.3 改造項(xiàng)目中給排水新建部分的設(shè)計(jì)

改造項(xiàng)目中的給排水新增設(shè)備布置和新建管線敷設(shè)的受制條件較多。泵房、水箱、設(shè)備、管線等設(shè)計(jì)需在滿足規(guī)范要求的前提下，結(jié)合改造后建筑需求、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀條件、綜合管線要求等綜合考慮。

2.3.1 泵房、水池、水箱等設(shè)置

需新增設(shè)置泵房及水箱時(shí),如條件允許可盡量采用首層地上式或室外成品泵站的形式,便于泵房排水及泵房進(jìn)出管線敷設(shè),減小對主體結(jié)構(gòu)的影響。如在地下室內(nèi)新增泵房或水箱時(shí),需注意泵房的維修排水與防淹措施,生活泵房頂部、消防水池頂部注意不能有現(xiàn)狀排水管線。如需在屋面處新增水箱或水箱間時(shí),可優(yōu)先考慮核心筒、樓梯間等小屋面處,不建議在大屋面、輕鋼屋面等處設(shè)置。除因小屋面的加固對主體結(jié)構(gòu)影響較小外,水箱基礎(chǔ)施工后的防水修復(fù)工程量也比大屋面處小。

2.3.2 改造項(xiàng)目的新增室內(nèi)給排水管線敷設(shè)

新增管線應(yīng)考慮避讓保留管線和現(xiàn)狀結(jié)構(gòu),尤其重力管線的敷設(shè)應(yīng)仔細(xì)核對設(shè)計(jì)坡度及標(biāo)高是否與梁、風(fēng)管等碰撞。給排水干管的走向還應(yīng)考慮管道支架位置,新增的支架應(yīng)設(shè)置在梁柱等受力構(gòu)件上。管線在穿越樓板、剪力墻、梁等處時(shí)盡量利用原有管道預(yù)留洞,減少新增開洞,減小工程量，避免影響結(jié)構(gòu)安全。尤其需要注意的是在有防水要求的屋面、水池、地下室外墻等處開洞時(shí)極易造成漏水。例如在上海市徐匯區(qū)某食品廠改造項(xiàng)目中,因原廠房屋面局部需增設(shè)一層,部分屋面雨水口被封堵,原屋面雨水系統(tǒng)作了相應(yīng)的改造設(shè)計(jì)。工程完工投入實(shí)際使用后發(fā)現(xiàn),雨水系統(tǒng)改造中僅更換了管道而雨水口位置未變動(dòng)處基本無滲漏現(xiàn)象,而屋面新增開孔的雨水口處則在雨季常有漏水發(fā)生,對使用方產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,屋面的小范圍維修無法根治。后續(xù)是通過將開洞處重新封堵，屋面防水鏟除后重做，新增側(cè)向雨水口，內(nèi)排水改為外排水等措施，才最終解決了滲漏問題。

2.3.3 室外新增給排水設(shè)施及管線敷設(shè)

成品埋地泵站、水池、化糞池、隔油池、雨水回用設(shè)施等需在室外開挖埋設(shè)的給排水設(shè)施的設(shè)計(jì)位置需與保留管線、現(xiàn)狀建筑保持較大的間距。同時(shí)施工中可采用機(jī)械施工和人工開挖施工相結(jié)合的方式,減小機(jī)械的擾動(dòng)破壞。給排水設(shè)施的選用要同時(shí)要兼顧施工進(jìn)度、運(yùn)輸條件、施工作業(yè)面等現(xiàn)實(shí)條件。比如在新建項(xiàng)目中常見的成品玻璃鋼化糞池在古鎮(zhèn)改造項(xiàng)目中常常因巷道狹窄無法運(yùn)輸、安裝,故在此類改造中磚砌化糞池反倒更為常用。

新增的給排水管線在條件允許時(shí)也應(yīng)盡量減少開挖時(shí)的影響,并且在改造項(xiàng)目中還可通過使用采用輕質(zhì)材料的方式,以便于在狹小的施工作業(yè)面人工施工。比如排水系統(tǒng)選用HDPE管和塑料檢查井，給水系統(tǒng)采用PE管等,可降低機(jī)械進(jìn)場需求，縮短施工工期。

新建的壓力管線與保留管線敷設(shè)時(shí)的交叉處理較容易,常規(guī)設(shè)計(jì)采用壓力管線自現(xiàn)狀管線上部翻越。而改造項(xiàng)目中的重力流管線在與現(xiàn)狀管線交叉時(shí)需分情況處理。當(dāng)重力流管線從保留管線上部穿越時(shí),如交叉處能滿足新增管線基礎(chǔ)承載力要求時(shí)可直接敷設(shè)管線,不滿足時(shí)可通過換填級配砂石或現(xiàn)狀管線頂部局部混凝土澆筑加固的方式提高基礎(chǔ)承載力。當(dāng)重力流管線從保留管線的下部穿越時(shí),可在開挖后先行通過吊架或支墩的方式加固保留管線,待穿越管線施工完成后統(tǒng)一回填。當(dāng)重力流管線標(biāo)高與現(xiàn)狀管線標(biāo)高沖突,且由于排出口標(biāo)高等條件限制無法通過跌水的方式避讓時(shí),建議通過設(shè)置交叉井方式穿越,同時(shí)應(yīng)適當(dāng)增大穿越處管線的坡度以便增加流速。倒虹吸的處理方式極易產(chǎn)生淤積,不建議采用。

3 結(jié) 語

改造類項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)變思路,在經(jīng)濟(jì)性和施工便利性上作更多的分析關(guān)注。最終一個(gè)能落地的、合理的給排水改造設(shè)計(jì)，肯定是因地制宜、不可一概而論的。本文一些淺顯的總結(jié)希望能起到拋磚引玉的作用,以待各位專家的批評指正。