建筑給排水設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題的探討

陳利

(山東東沂勘察設(shè)計(jì)有限公司，山東 濰坊 262600)

1 系統(tǒng)類(lèi)

系統(tǒng)是給排水設(shè)計(jì)的框架依據(jù)，是一切設(shè)計(jì)工作開(kāi)展的基礎(chǔ)，以下四處技術(shù)爭(zhēng)議點(diǎn)直接影響給排水系統(tǒng)的確定，現(xiàn)闡述如下。

1）《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51251—2017自實(shí)施后要求防排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置專(zhuān)用機(jī)房，排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置在系統(tǒng)的最高位。設(shè)置有防排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的建筑在屋頂比以往多增加設(shè)置多處排煙機(jī)房、排風(fēng)機(jī)房，設(shè)置有噴淋系統(tǒng)的建筑在此屋頂排煙排風(fēng)機(jī)房布置噴淋后，高位消防穩(wěn)壓水箱的高度比以往要抬高一個(gè)屋頂排煙排風(fēng)機(jī)房的高度，以滿(mǎn)足《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB 50974—2014中高位消防水箱的設(shè)置位置應(yīng)高于其所服務(wù)的水滅火設(shè)施的要求，如圖1所示。

圖1 排煙示意圖

頂排煙排風(fēng)機(jī)房是否要設(shè)置噴淋的情況，第一種觀(guān)點(diǎn)是：噴淋與排煙排風(fēng)系統(tǒng)都是發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急措施且相互影響，需要設(shè)置噴淋；第二種觀(guān)點(diǎn)是：在噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》并無(wú)調(diào)整的情況下，僅因?yàn)椤督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的調(diào)整而設(shè)置噴淋并不合理，以往屋頂暖通機(jī)房并未設(shè)置噴淋，所以不用設(shè)置噴淋系統(tǒng)；第三種觀(guān)點(diǎn)是：排煙系統(tǒng)是火災(zāi)應(yīng)急時(shí)使用，單一功能的屋頂排煙機(jī)房可以不設(shè)置噴淋，綜合其他功能（比如排風(fēng)系統(tǒng)）的機(jī)房，火災(zāi)后容易竄火，其屋頂機(jī)房應(yīng)設(shè)置噴淋。

結(jié)合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的噴淋系統(tǒng)設(shè)置條款，以及屋頂排煙機(jī)房的高溫狀況、屋頂排風(fēng)機(jī)房常用的重要性，對(duì)屋頂排煙排風(fēng)機(jī)房設(shè)置噴淋系統(tǒng)。

2）對(duì)比以往超過(guò)12m凈空的場(chǎng)所需設(shè)置大智能空間炮，《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50084—2017自2018年1月1日實(shí)施后中庭超過(guò)12m且不大于18m的空間現(xiàn)在可設(shè)置噴淋系統(tǒng)?；谠撘?guī)范內(nèi)容的調(diào)整，超過(guò)12m且不大于18m的空間是設(shè)置噴淋還是自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置存在不同聲音，一種觀(guān)點(diǎn)是：不大于18m的空間僅能設(shè)置噴淋系統(tǒng)，不再設(shè)置自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置，畢竟《噴規(guī)》是國(guó)標(biāo)有普遍適用性，而《自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51427—2021處于相對(duì)較弱的排序位置；另一種觀(guān)點(diǎn)是：此次噴淋規(guī)范的調(diào)整是增加了不同場(chǎng)所可選擇的消防措施，與自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)并不沖突，是共生關(guān)系。

在具體施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ┕ひ蠹敖ㄖ镉猛疽?guī)模等來(lái)調(diào)整消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工方案，增加施工方案的具體實(shí)踐性與靈活科學(xué)性，比如，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域?qū)ο老到y(tǒng)的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)區(qū)域消防系統(tǒng)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此，在設(shè)計(jì)和落實(shí)施工方案之前要詳細(xì)了解當(dāng)?shù)叵老到y(tǒng)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，與當(dāng)?shù)赝鈱彶块T(mén)的工作人員進(jìn)行具體詳細(xì)且全面準(zhǔn)確的溝通交流，避免因施工不符合當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)返工情況。如圖2所示。

圖2 大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)實(shí)景

3）噴淋系統(tǒng)與自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置在同一個(gè)防火分區(qū)設(shè)置時(shí)，消防水量是否疊加也是消防設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的一個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)。一種看法是：消防水量?jī)烧弑容^后取大值，不疊加，自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置也是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的一種，是噴淋系統(tǒng)的補(bǔ)充，且在《自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中明確要求，當(dāng)自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)與濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)合并設(shè)置時(shí)，必須滿(mǎn)足下列條件：①系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量、水壓和一次滅火用水量應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)系統(tǒng)中最大的一個(gè)設(shè)計(jì)水量、水壓及一次滅火用水量的要求；②應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)系統(tǒng)的其他設(shè)計(jì)要求，并能獨(dú)立運(yùn)行，互不影響。不同看法的解讀是：在噴淋與自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置共同保護(hù)的交叉地帶著火時(shí)，會(huì)引起兩個(gè)系統(tǒng)的同時(shí)啟動(dòng)，只有消防水量疊加才能滿(mǎn)足需求，消防本來(lái)就是預(yù)防小概率火災(zāi)事件的發(fā)生，不能因?yàn)楦怕市《萌糌杪劇?/p>

在設(shè)計(jì)之前，還應(yīng)匯總分析南北方地區(qū)氣候、地質(zhì)地貌、生活習(xí)慣等差異，并以此為基礎(chǔ)來(lái)調(diào)整設(shè)計(jì)方案與施工時(shí)間，比如，在廣東省等南方地區(qū)基本執(zhí)行噴淋系統(tǒng)與自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置的消防水量比較取大值的做法，即消防水量不疊加，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng)?shù)氐恼?，匯總當(dāng)?shù)厥褂寐瘦^高的系統(tǒng)類(lèi)別及優(yōu)勢(shì)，拓寬與當(dāng)?shù)赝鈱彶块T(mén)、消防部門(mén)溝通交流的途徑，從而提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性與獨(dú)特創(chuàng)新性。

4）《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50084—2017實(shí)施后，超過(guò)12m且不大于18m的影劇院、音樂(lè)廳、會(huì)展中心等空間設(shè)置噴淋時(shí)噴水強(qiáng)度要求達(dá)到20L/（min·m）、作用面積160m，這就要求噴頭系數(shù)為K115時(shí)，噴淋系統(tǒng)末端最小工作壓力為0.25MPa；噴頭系數(shù)為K161時(shí)，噴淋系統(tǒng)末端最小工作壓力為0.13MPa；噴頭系數(shù)為K363時(shí)，噴淋系統(tǒng)末端最小工作壓力為0.025MPa。在噴淋系統(tǒng)流量的計(jì)算中，末端最不利作用面積噴頭的布置形式、噴淋系統(tǒng)保護(hù)范圍的高差、管道沿程水頭損失和局部水頭損失、吊頂?shù)男问蕉际怯绊懴到y(tǒng)流量的重要因素，在超高層建筑最高處的中庭設(shè)置噴淋系統(tǒng)，流量有時(shí)會(huì)達(dá)到90L/s甚至120 L/s。

對(duì)于噴淋系統(tǒng)流量較大，超過(guò)60L/s—80L/s后，噴淋系統(tǒng)流量的選擇存在不同聲音。有種審圖專(zhuān)家的看法是，噴淋系統(tǒng)流量的經(jīng)驗(yàn)值最大是60L/s—80L/s，在其他區(qū)域噴淋流量45 L/s的情況下為某一處火災(zāi)的小概率事件選擇極大值而超過(guò)60L/s、80L/s是否有必要，況且噴淋給水泵超過(guò)80L/s的型號(hào)并不常見(jiàn)，用兩組相對(duì)小的噴淋泵并聯(lián)使用時(shí)又存在復(fù)雜的弱電控制，與消防設(shè)施簡(jiǎn)單、直接的基礎(chǔ)原則不符合；對(duì)一橦200m超高層地面標(biāo)高182.7m處的中庭（17.5m凈高）噴淋系統(tǒng)試算時(shí)（噴淋泵設(shè)置在標(biāo)高96.0m處避難層），在盡量將末端最不利作用面積噴頭優(yōu)化布置后，噴淋系統(tǒng)的流量計(jì)算最終是100L/s，該計(jì)算與上述審圖專(zhuān)家的看法不一致，是有待解決的技術(shù)點(diǎn)。

這一技術(shù)爭(zhēng)議點(diǎn)雖然最終可以通過(guò)設(shè)置自動(dòng)跟蹤定位射流滅火裝置來(lái)規(guī)避，但也是實(shí)際存在的問(wèn)題，如何確定噴淋系統(tǒng)的流量期望有更多的討論。

5）自動(dòng)干粉滅火裝置因?yàn)槠鋵?shí)際工程上其設(shè)置方便和使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，在配電室、分界室、高基配電室等空間的使用中又受到市政電力公司的歡迎；同時(shí)，因?yàn)槠洚a(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的局限和設(shè)置依據(jù)的模糊在設(shè)計(jì)工作中有對(duì)其使用的不確定性。所以，在氣體滅火系統(tǒng)的選擇上，各種滅火介質(zhì)、系統(tǒng)、措施的使用都需要比較后再行確定。

2 細(xì)節(jié)類(lèi)

細(xì)節(jié)做法的好壞直接影響到系統(tǒng)功能實(shí)際功效，一個(gè)好的給排水設(shè)計(jì)工作不僅要系統(tǒng)上臻于至善，還需在細(xì)節(jié)上精益求精，以下進(jìn)行多處技術(shù)點(diǎn)的探討。

1）園區(qū)機(jī)電管線(xiàn)綜合排布，尤其是重力流雨污水排水管線(xiàn)的標(biāo)高控制是室外工程作業(yè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。雨、污水管道依據(jù)總圖豎向順坡布置，對(duì)出戶(hù)管接園區(qū)支管、園區(qū)支管接主管、園區(qū)主管接市政管線(xiàn)的檢查井處管線(xiàn)標(biāo)高進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)使檢查井接入管管底標(biāo)高不低于主管線(xiàn)的管頂標(biāo)高，同時(shí)對(duì)雨、污水管線(xiàn)交叉點(diǎn)均標(biāo)注管底標(biāo)高方便重力管線(xiàn)的調(diào)整、避讓?zhuān)蝗粲许?xiàng)目總圖高程變化較大，地下室又是整體開(kāi)發(fā)，地下室不僅范圍大而且結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高不一致時(shí)，多棟地上建筑物雨、污水管需在地下室范圍內(nèi)出戶(hù)。展開(kāi)外線(xiàn)工作時(shí)，雨污水管線(xiàn)標(biāo)高下移受制約的因素有：地下室結(jié)構(gòu)頂板、市政接口標(biāo)高、開(kāi)挖成本；雨污水管線(xiàn)標(biāo)高上調(diào)受制約的因素有：室內(nèi)管線(xiàn)標(biāo)高（坡降）、室內(nèi)梁底標(biāo)高（尤其是靠近地下室外墻的主梁）、覆土厚度；同時(shí)，管線(xiàn)坡降、雨污水管線(xiàn)交叉避讓、檢查井臺(tái)座等空間都需考慮。面對(duì)這種嚴(yán)峻的外線(xiàn)設(shè)計(jì)條件，外線(xiàn)工作中，對(duì)室內(nèi)出戶(hù)管標(biāo)高（特別是標(biāo)高較低的雨污水出戶(hù)管）進(jìn)行了重新梳理、調(diào)整，局部管線(xiàn)穿梁，若干離出戶(hù)位置較遠(yuǎn)的雨污水立管在各層轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)行提前調(diào)整，以方便與外線(xiàn)銜接；管線(xiàn)優(yōu)化工作中，對(duì)室內(nèi)管線(xiàn)合理合并減少出戶(hù)管，同時(shí)，為建筑物后期改造考慮增加、預(yù)留出戶(hù)管。

即使進(jìn)行了上述工作，園區(qū)雨污水管線(xiàn)在大部分坡度使用到千分之三的情況下，很多不利條件的園區(qū)雨污水管線(xiàn)僅能管頂平接接入市政。

2）給水泵選擇上，轉(zhuǎn)輸給水泵、消防泵常用工頻泵；變頻調(diào)速給水泵組是增加一套電控系統(tǒng)、一個(gè)變頻器后，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的供電頻率逬行調(diào)節(jié)，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水泵可以變速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵出口的變壓變量供水。當(dāng)供水規(guī)模大，用水的變化幅度大、有規(guī)律、用戶(hù)要求壓力波動(dòng)小時(shí)，宜采用調(diào)速泵組；若有持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)段處于小流量狀態(tài)工作時(shí)，宜另配小泵（或配氣壓罐），小泵流量可為1/3—1/2單臺(tái)主泵的流量；當(dāng)給水系統(tǒng)流量較大且不均勻時(shí)，宜另配小泵，小泵流量可為1/4—1/3單臺(tái)主泵的流量。

現(xiàn)在有廠(chǎng)家對(duì)流量超過(guò)30m3/h的工程推廣大小泵匹配是根據(jù)公共建筑系統(tǒng)給水流量的2/3、1/3、2/3設(shè)置三臺(tái)給水泵（兩用一備）；或者對(duì)住宅建筑系統(tǒng)給水流量的1/2、1/4、1/4設(shè)置三臺(tái)給水泵（無(wú)備用泵），這一做法與規(guī)范、技術(shù)措施中的要求并不一致。

3）對(duì)高位消防增壓穩(wěn)壓間、屋頂暖通專(zhuān)業(yè)機(jī)房等特殊房間的給排水及消防管道的防凍措施中，電伴熱、設(shè)置集中式供暖的暖氣片、電暖器等是常見(jiàn)的幾種形式。其中，電伴熱的優(yōu)點(diǎn)是：裝置簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、控溫準(zhǔn)確、能遠(yuǎn)程控制、所需的熱量（電功率）大大低于電加熱，缺點(diǎn)是：電伴熱線(xiàn)每米需耗電15～50瓦；集中式供暖的優(yōu)點(diǎn)是：安全、可靠、穩(wěn)定、24小時(shí)供暖，缺點(diǎn)是：供暖期前后無(wú)熱源、供暖的時(shí)間和溫度不能自己控制，故管道防凍措施的形式需結(jié)合工程是新建還是改造，管道的位置等確定。

再比如下圖中某建筑的首層雖然設(shè)置有集中供暖，但因地處東北寒冷地帶，進(jìn)門(mén)處溫度不能保證，造成管道結(jié)冰，形成消防隱患。所以，管道防凍的措施有時(shí)還需結(jié)合使用，保障正常運(yùn)行和維護(hù)。

4）消火栓和噴淋系統(tǒng)的消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備分別單獨(dú)設(shè)置，或者合用一套是設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的兩種做法。雖然現(xiàn)在規(guī)范沒(méi)有禁止合用，但消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本思路是穩(wěn)定、簡(jiǎn)單、直接，而且新版《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》17S205圖集中的做法是，只有消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用消防主泵時(shí)高位消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備才合用，所以對(duì)新建工程更傾向于消火栓和噴淋系統(tǒng)的消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備分別單獨(dú)設(shè)置，而改造工程需充分了解現(xiàn)場(chǎng)空間后再定方案。

5）建筑同一層中不同防火分區(qū)的消火栓是否可以跨用的問(wèn)題規(guī)范中提及較少，僅在《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》7.4.5要求消防電梯前室應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓，并應(yīng)計(jì)入消火栓使用數(shù)量。消火栓跨防火門(mén)分隔的防火分區(qū)可以計(jì)入、使用，跨防火卷簾分隔的防火分區(qū)不適用。畢竟著火點(diǎn)處的溫度、煙霧、人員混亂都影響消防隊(duì)員就地使用消火栓，而消防隊(duì)員進(jìn)入火場(chǎng)必然優(yōu)先取用就近消防前室、相鄰防火分區(qū)等安全區(qū)的消火栓，攜帶消防水帶跨越防火門(mén)；火災(zāi)狀態(tài)下，卷簾不同于防火門(mén)，卷簾相當(dāng)于防火墻，徹底隔絕，而防火門(mén)是可開(kāi)啟的。當(dāng)然，兩個(gè)防火分區(qū)的消火栓相互不借用做法上沒(méi)錯(cuò)，消火栓數(shù)量增加后建筑物更安全。

6）建筑物的高度、結(jié)構(gòu)及用途是影響其給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)的重要因素之一，比如，在同一地區(qū)，有地下室和沒(méi)有地下室的建筑物的給排水系統(tǒng)就存在很大的差異。一般而言，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員為改造或遠(yuǎn)期考慮會(huì)在地下室一層多增加現(xiàn)有1/5—1/3出戶(hù)管數(shù)量的套管預(yù)留，并對(duì)這些預(yù)留套管進(jìn)行封堵閑置處理，等以后發(fā)現(xiàn)原有給排水管道破裂或更改給排水系統(tǒng)時(shí)再具體使用，這樣有效避免了日后重新打洞破壞防水的二次施工。

7）除高位消防水箱重力供水的消防系統(tǒng)，加壓供水的消防系統(tǒng)在超高層建筑中基本每隔一百米需設(shè)置消防水箱和消防泵，在其消防轉(zhuǎn)輸管線(xiàn)、消防泵是否設(shè)置水泵接合器上，有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為低區(qū)已設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸泵，高區(qū)已設(shè)置移動(dòng)接力加壓泵，不需要再設(shè)置水泵接合器，且揚(yáng)程太高，現(xiàn)有大部分消防車(chē)的配置還不能滿(mǎn)足功能需求；但為更長(zhǎng)期使用周期考慮認(rèn)為一百米處消防水箱的消防轉(zhuǎn)輸管線(xiàn)宜設(shè)置水泵接合器。隨著越來(lái)越多超高層建筑的落地，消防部門(mén)的設(shè)施配套也會(huì)更新、提高，而水泵接合器是最可靠、及時(shí)的消防補(bǔ)水措施。

8）給排水外線(xiàn)設(shè)計(jì)中，化糞池清理難度大是其常見(jiàn)問(wèn)題之一。許多城市化糞池檢查井距離車(chē)道的距離比較遠(yuǎn)，而市政環(huán)衛(wèi)部門(mén)吸污車(chē)離心泵的吸水高度有限，一般在5m左右，甚至少數(shù)城市吸污車(chē)離心泵的吸水高度更低，進(jìn)而導(dǎo)致其可服務(wù)范圍的進(jìn)一步縮小，大多數(shù)局限于吸污車(chē)尾部2m以?xún)?nèi)的范圍，增加了清理化糞池的難度系數(shù)。大多數(shù)城市明確規(guī)定了化糞池污泥清掏周期的長(zhǎng)短，最長(zhǎng)12個(gè)月清掏一次，最短3個(gè)月清掏一次。另外，為滿(mǎn)足污泥厭氧消化效果還是市政排水集團(tuán)的需求，不同用途建筑物附近化糞池清掏周期也不相同，其中，醫(yī)院污泥清掏周期宜為6～12個(gè)月，醫(yī)院污水在化糞池內(nèi)停留時(shí)間宜選用12個(gè)月；住宅小區(qū)及普通公共建筑中污水在化糞池內(nèi)停留時(shí)間宜選用6或12個(gè)月。

3 結(jié)語(yǔ)

近幾年，建筑給排水相關(guān)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容調(diào)整較大，普遍存在政策規(guī)定解讀或執(zhí)行不統(tǒng)一的問(wèn)題，降低了給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工效果。對(duì)項(xiàng)目的細(xì)節(jié)考慮、預(yù)留思路上，大家是大同小異、各有利弊。本次諸多技術(shù)點(diǎn)的探討是對(duì)項(xiàng)目經(jīng)歷的綜合，供業(yè)內(nèi)同行參閱。