基于學(xué)校項(xiàng)目的建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

吳綺華

上海結(jié)宇建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 201600

1 項(xiàng)目概況

本工程為九年一貫制學(xué)校新建項(xiàng)目，項(xiàng)目用地面積41478.9m2，總建筑面積35848.52m2。學(xué)校位于某大型社區(qū)內(nèi)，由1 座教學(xué)樓（四層）、1 座綜合樓（三層）、1 座門衛(wèi)及消控（一層）、1 座用戶站（一層）、1 座檢測(cè)及防疫（一層）、1 座垃圾房（一層）等組成，教學(xué)樓和綜合樓均為多層公共建筑。本工程給排水設(shè)計(jì)包括給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2 工程特點(diǎn)

學(xué)校建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)繁雜而細(xì)致的過程，在設(shè)計(jì)中必須做到節(jié)約用水、統(tǒng)籌規(guī)劃，故在給排水設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合多層建筑特點(diǎn)，基于設(shè)計(jì)規(guī)范，既要考慮滿足生活用水和排水通暢，又要對(duì)區(qū)域給水系統(tǒng)與市政給水管網(wǎng)的銜接進(jìn)行考慮。本工程在設(shè)計(jì)過程中遇到一些問題：由于學(xué)校綜合樓頂層設(shè)有室內(nèi)風(fēng)雨操場(chǎng)，層高較高，有12.50m，從而加大了消防噴淋設(shè)置難度；學(xué)校由實(shí)驗(yàn)室較多，為保證安全性，實(shí)驗(yàn)室排水需與普通排水分開設(shè)置；其次，綜合樓內(nèi)設(shè)有廚房，有熱水需求，根據(jù)綠建要求應(yīng)設(shè)太陽能熱水系統(tǒng)，但綜合樓頂層為風(fēng)雨操場(chǎng)，屋頂采用玻璃頂，無法放置太陽能板。綜合上述，本工程只有結(jié)合學(xué)校建筑特點(diǎn)設(shè)計(jì)出因地制宜的給排水方案，并融入節(jié)能理念，才能確保設(shè)計(jì)方案滿足實(shí)用性、合理性、經(jīng)濟(jì)性原則，解決工程建設(shè)實(shí)際中存在的各種問題，以促進(jìn)項(xiàng)目整體進(jìn)度與質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 學(xué)校給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）本工程最高日用水量為182.62m3/ d，最大時(shí)用水量為44.25m3/ h，水源來自市政給水管網(wǎng)，根據(jù)自來水公司意見，供水壓力為0.16MPa，由兩條市政路引一路管徑DN200 市政給水管，以為生活、消防給水；市政供水管網(wǎng)布置為環(huán)狀，為了對(duì)耗水量可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將給水水表設(shè)于本地塊引入管上。本工程生活給水供水建筑一層采用市政直供，二層及以上樓層采用變頻供水，變頻供水設(shè)備設(shè)置在生活泵房?jī)?nèi)，以供基地生活變頻用水。此外，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室的給水設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)給水量通常不是很大，但對(duì)水質(zhì)質(zhì)量要求較高，故可采用于實(shí)驗(yàn)室配套的給水設(shè)計(jì)，直接與自來水相連接，本工程實(shí)驗(yàn)室給水均采用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)減壓供水。

（2）本工程各樓層、各功能區(qū)域等都設(shè)置集中式生活熱水系統(tǒng)，根據(jù)綠建規(guī)定要求采用太陽能熱水系統(tǒng)作為生活熱水熱源（見圖1），將太陽能集熱板設(shè)置在頂層，并采用電加熱輔助加熱；生活熱水采用機(jī)械循環(huán)方式，并設(shè)置熱水循環(huán)泵。但在實(shí)際中，因在建筑整體規(guī)劃上將屋頂作為風(fēng)雨操場(chǎng)，難以滿足太陽能集熱板設(shè)置的要求，故必須結(jié)合建筑設(shè)計(jì)與規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理設(shè)置?？紤]到綜合樓是學(xué)校區(qū)域內(nèi)的最高一棟建筑，屋頂本就應(yīng)設(shè)置消防水箱，且綜合樓頂層風(fēng)雨操場(chǎng)已設(shè)置吊頂，設(shè)計(jì)成玻璃屋頂沒有實(shí)際意義。因此，為了滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將綜合樓原玻璃屋頂設(shè)計(jì)改為混凝土屋面，從而可滿足設(shè)施太陽能板的需求。

圖1 太陽能熱水系統(tǒng)原理

3.2 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）本工程雨、污分流，雨水經(jīng)過匯集后向市政雨水井直接排入，污水先匯至學(xué)校化糞池經(jīng)處理后再排至市政污水井；本工程最高日生活污水排量為164.36m3/ d，最大時(shí)排水量為39.83m3/ h，室內(nèi)污、廢水采用合流，室內(nèi)地面層以上生活污廢水采用重力流排出。由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室用過的水會(huì)含有大量重金屬，對(duì)造成對(duì)其他水資源的污染，故針對(duì)該部分的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行綜合考慮，必須對(duì)部分廢水做單獨(dú)收集并進(jìn)行處理。本次設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)校多處實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)設(shè)置排水系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室排水最終匯至室外酸堿中和池，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放至室外污水系統(tǒng)。食堂廚房排水集中經(jīng)器具隔油器處理后排入明溝，間接排入室外污水井，室外設(shè)有隔油池，進(jìn)行二次隔油處理。

（2）對(duì)雨水系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)十分必要，一方面可滿足雨水排水的目的，另一方面可對(duì)雨水進(jìn)行回收利用，符合綠建標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。本工程屋面采用半有壓流87 雨水斗排水系統(tǒng)，為內(nèi)排形式。本次設(shè)計(jì)積極融入海綿城市理念，對(duì)屋面、道路及地面雨水進(jìn)行控制以達(dá)到徑流控制目的。屋面采用硬質(zhì)屋面，校區(qū)部分停車位采用了透水鋪裝，其他下墊面包括瀝青路面、綠地、塑料場(chǎng)地、硬質(zhì)鋪裝等。同時(shí)，結(jié)合海綿城市年徑流總量控制需求設(shè)計(jì)雨水回收系統(tǒng)（見圖2），根據(jù)雨水收集量和雨水用水量，對(duì)雨水間歇性特點(diǎn)進(jìn)行了綜合考慮。通常雨水回收系統(tǒng)儲(chǔ)存量應(yīng)不低于澆灌用水量3d 設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目3 日回用水量為169.40m3，結(jié)合海綿城市年徑流總量控制調(diào)蓄需求、雨水管網(wǎng)設(shè)置兩個(gè)排水口與對(duì)應(yīng)的匯水范圍，故本項(xiàng)目最終設(shè)置了兩個(gè)蓄水池，分別位于管網(wǎng)末端，雨水處理后可直接用于綠化帶和植被澆灌，具有一定的環(huán)保節(jié)能價(jià)值。

圖2 雨水收集工藝

3.3 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)是給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，必須根據(jù)現(xiàn)行消防規(guī)范規(guī)定，按照相關(guān)強(qiáng)制性條文要求對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。本工程單體消防系統(tǒng)以設(shè)計(jì)需求為依據(jù)，包括室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消防泵房及滅火器等，消防用水量見表1。

表1 消防用水量

（2）室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)一次，消防水量按照一次火災(zāi)一個(gè)著火點(diǎn)設(shè)計(jì)。室外消火栓由市政直接供水，室內(nèi)消火栓采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，水源來自市政供水環(huán)管，系統(tǒng)豎向不分區(qū)，室內(nèi)、外自來水供水壓力均為≥0.16MPa。為了確保消防供水一直為穩(wěn)壓狀態(tài)，各設(shè)置兩臺(tái)室內(nèi)消火栓水泵和室內(nèi)消火栓穩(wěn)壓泵在消防水泵房，用一備一，水泵從市政供水環(huán)管吸水，消防水泵選用電動(dòng)機(jī)干式安裝的消防水泵，消防水泵所配驅(qū)動(dòng)器的功率應(yīng)符合所選水泵流量揚(yáng)程性能曲線上任何一點(diǎn)運(yùn)行所需功率的要求。

（3）室內(nèi)消火栓采用單出口消火栓，每個(gè)消火栓箱內(nèi)配置了DN65 消火栓、DN65 和L25m 長(zhǎng)襯膠水帶、DN65×19mm 直流水槍、報(bào)警按鈕等各一個(gè)，以及滅火器若干；每個(gè)單體根據(jù)規(guī)范要求配置滅火器，變配電室、弱電機(jī)房等房間增設(shè)滅火器。此外，系統(tǒng)在室外靠近單體位置設(shè)有DN100 消防水泵接合器，體育館屋頂設(shè)有18m3消防水箱及增壓穩(wěn)定裝置一套。

（4）本工程設(shè)有自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，但在部分場(chǎng)合不設(shè)置自動(dòng)噴淋，如：多層教學(xué)樓不設(shè)置噴淋，體育館中不宜用水撲救的電氣設(shè)備房等部位也不設(shè)置噴淋，其余樓棟都設(shè)置自動(dòng)噴淋。消防水泵房集中設(shè)置濕式報(bào)警閥，濕式噴水滅火系統(tǒng)用水量為30L/ s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為1h；每組濕式報(bào)警閥擔(dān)負(fù)的噴灑頭應(yīng)在800 個(gè)范圍內(nèi)。本工程由于風(fēng)雨操場(chǎng)的層高問題而影響消防噴淋設(shè)置，最初綜合樓頂層風(fēng)雨操場(chǎng)層高為12.50m，且頂部為玻璃屋頂，在與當(dāng)?shù)亟逃诌M(jìn)行方案討論時(shí)，學(xué)校使用方對(duì)風(fēng)雨操場(chǎng)的實(shí)際使用層高提出要求，并表示為美觀要求需設(shè)置吊頂，故最終風(fēng)雨操場(chǎng)設(shè)置吊頂，吊頂下凈高10.40m，噴淋采用K=115 的噴頭，且綜合樓屋頂改為混凝土屋面，其余部位則采用K=80 噴頭。廚房烹飪區(qū)域采用93℃溫級(jí)玻璃球噴頭，其他噴頭皆采用68℃溫級(jí)的快速響應(yīng)灑水噴頭；噴頭設(shè)置應(yīng)達(dá)到備用量要求，即不少于總數(shù)的1%，噴頭按照規(guī)范要求進(jìn)行布置，其在頂板、邊墻、背墻、梁間布置時(shí)應(yīng)控制好間距，且應(yīng)注重與其他工種發(fā)生的矛盾協(xié)調(diào)措施，如裝修中需改變噴頭位置，必須要符合消防規(guī)范規(guī)定。

4 結(jié)語

綜合上述，九年一貫制學(xué)校單體數(shù)量較多，建筑功能性相對(duì)復(fù)雜，必須基于學(xué)校建筑各功能開展給排水設(shè)計(jì)，選用最佳供水方案和排水措施。目前本項(xiàng)目已經(jīng)順利通過施工圖審核，為后期排水施工提供有力的技術(shù)支持。