住宅樓給排水系統(tǒng)設(shè)計

□□ 孫立華 (山西鴻源建設(shè)集團有限公司，山西 太原 030001)

引言

居民住宅樓的給排水設(shè)計是一項技術(shù)要求比較細致的工作，其綜合性很強，不僅體現(xiàn)在其對功能和衛(wèi)生安全等的要求，還包括對建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)知識的了解、給排水相關(guān)專業(yè)知識的認知、交叉施工及各種管道綜合布置避讓處理等方面?，F(xiàn)以太原市某住宅項目為例，進一步具體分析建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計。

1 項目背景

某工程為城中村改造項目，東南相鄰兩條現(xiàn)狀路，西北面為規(guī)劃路。項目總建筑面積為217 890.25 m2，其中地上為156 440.06 m2，地下為61 450.19 m2。由9棟住宅樓組成，地下為2層，2層為住戶儲藏室，層高為3.4 m，1層為地下車庫，層高4.2 m；地上26層均為住宅，1層包含有商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點、物業(yè)辦公室和老年照料中心，住宅層高3.0 m，室內(nèi)外高差為0.45 m。建筑高度為79.45 m，住戶總計1 608戶，屬于一類高層建筑，結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu)，使用年限為50年，抗震防裂度為8度，耐火等級為一級。工程場地無濕陷區(qū)，凍土深度為0.80 m。

2 設(shè)計目標

隨著城市進程化的加快，人們對建筑的功能要求也與日俱增，尤其是在生態(tài)、環(huán)保以及節(jié)能設(shè)施配置方面。這就要求住宅給排水的設(shè)計更加精細化，同時也加大了給排水工程的施工難度。設(shè)計以因地制宜和可持續(xù)發(fā)展為原則?；ㄆ陂g施工用臨時管線與永久管線盡可能結(jié)合，以減少施工量。管線之間、管線與建筑物之間盡可能平行布置，水平距離滿足衛(wèi)生、安全等技術(shù)要求。當不同管線沖突時，小管線避讓大管線，壓力流管線避讓重力流管線，易彎曲管避讓不易彎曲管，設(shè)計管線避讓現(xiàn)狀管線，使各給排水管線設(shè)計準確、施工管理方便、工期縮短、節(jié)約投資的目的。

3 總平面布置

此次室外管線總平面綜合布置包括：小區(qū)道路豎向設(shè)計、給水工程、排水工程、供熱工程、電力工程、電信工程、有線電視工程管線，把各項基礎(chǔ)配套設(shè)施在平面布置、豎向交叉等存在的矛盾予以適當處理，避免各單項工程在施工中返工、停工造成浪費。在滿足日常交通需求的同時，滿足消防、救護、抗災(zāi)等要求。

給水主管從兩條不同市政供水管引出1條DN200的管道，小區(qū)內(nèi)呈環(huán)狀布置，充分利用城市現(xiàn)狀管線，盡量使管線的路線短捷，縮短管線長度，合理處理現(xiàn)狀管線與規(guī)劃管線之間的關(guān)系，引入管前設(shè)水表及地上倒流防止器組，為業(yè)主提供的水壓力為0.3 MPa。

該工程室外采用雨污分流制，小區(qū)內(nèi)布置污水管網(wǎng)，污水經(jīng)混凝土污水井收集后匯入化糞池，經(jīng)沉淀處理后由物業(yè)人員定期清理。在小區(qū)設(shè)鋼筋混凝土化糞池6座，化糞池有效容積為100 m3，參照圖集03S702《鋼筋混凝土化糞池》，化糞池的位置應(yīng)盡量避開單元樓和小區(qū)出入口等人流密集處。結(jié)合小區(qū)規(guī)劃特點、道路豎向設(shè)計，確定小區(qū)排水主方向為由西往東，共設(shè)計雨水排出點3個，污水排出點2個，排入東線街現(xiàn)狀市政雨水口和東線南街市政雨污合流管。

4 給水設(shè)計

4.1 生活給水系統(tǒng)

生活給水系統(tǒng)水源為市政給水管網(wǎng)，水質(zhì)符合GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求。加壓泵房設(shè)于7號樓的地下2層，加壓給水由水箱及變頻調(diào)速泵組加壓供給。水箱由兩個100 m3的S304不銹鋼裝配式水箱組成，設(shè)備設(shè)變頻調(diào)速水泵和穩(wěn)流罐，水泵均為軟啟動。遠傳壓力表將管網(wǎng)壓力信號反饋至變頻柜，控制水泵的運行。

為了使居民生活用水便捷，保證出水壓力和流量的穩(wěn)定，該工程采用下行上給供水方式，分3個區(qū)：5層及以下為1區(qū)(J1)，系統(tǒng)入口處所需壓力為0.28 MPa，由市政管網(wǎng)直接供水；6～15層為2區(qū)(J2)，系統(tǒng)入口處所需壓力為0.63 MPa；16～26層為3區(qū)(J3)，系統(tǒng)入口處所需壓力為0.95 MPa，分別由地下水泵房內(nèi)各區(qū)給水設(shè)備加壓供水。在每戶住宅內(nèi)預(yù)留DN15的消防軟管接口，以方便建筑內(nèi)的人員撲滅初起火時使用。為保證住宅入戶管壓力≯0.20 MPa，該工程住宅6～11、16～21層設(shè)置支管減壓閥，閥后壓力為0.20 MPa。住宅戶內(nèi)冷水支管敷設(shè)在地面墊層內(nèi)，沿墊層敷設(shè)管道地面應(yīng)設(shè)管道位置的臨時標識。

居民生活用水定額選用普通住宅標準為120 L·人-1·d-1，總戶數(shù)約1 608戶，每戶按3.5人計，居民日用水量Q1=120 L·人-1·d-1×1 608戶×3.5人·戶-1=675.36 m3·d-1。二次供水不得影響城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)正常供水，應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、施工和投入使用。設(shè)施完工后應(yīng)按設(shè)計要求進行系統(tǒng)的通電、通水調(diào)試，調(diào)試后必須對供水設(shè)備、管道進行沖洗和消毒，水箱的清洗消毒應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)水箱必須定期清洗消毒，每半年≮1次。

(2)根據(jù)水箱材質(zhì)選用相應(yīng)的消毒劑，不能單純依靠投放消毒劑的方式清洗消毒。

(3)水箱消毒后應(yīng)進行水質(zhì)檢測，檢測結(jié)果符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定。水箱清洗消毒后的水質(zhì)檢測項目至少應(yīng)包括色度、嗅和味、渾濁度、肉眼可見物、PH值、總大腸菌群、菌落總數(shù)及余氯等。

4.2 生活熱水系統(tǒng)

生活熱水系統(tǒng)15～26層采用集中集熱、分戶儲熱太陽能系統(tǒng)，熱水系統(tǒng)用水定額為60 L·人-1·d-1，每戶最高日熱水用量為0.21 m3，耗熱量為2.0 kW，熱水設(shè)計溫度為60 ℃。太陽能集熱器集中布置在屋頂，增設(shè)的太陽能系統(tǒng)必須經(jīng)建筑結(jié)構(gòu)安全復(fù)核，并滿足建筑結(jié)構(gòu)的安全性要求。建筑物上安裝太陽能熱水系統(tǒng)，不得降低相鄰建筑的日照標準。支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足太陽能集熱器運行狀態(tài)的最大荷載，太陽能系統(tǒng)連接件與主體結(jié)構(gòu)錨固承載力設(shè)計值應(yīng)大于連接件本身的承載力設(shè)計值。

集中集熱層每戶設(shè)置80 L立式儲熱水箱，其余樓層熱水系統(tǒng)由用戶自理。若采用家用燃氣熱水器、電熱水器，必須帶有安全裝置，嚴禁在浴室內(nèi)安裝在使用空間內(nèi)積聚有害氣體的加熱設(shè)備。與熱水器連接時應(yīng)設(shè)置≮400 mm長的金屬過渡管，熱水系統(tǒng)采用防凍、防結(jié)露、防過熱、防電擊、防雷、抗風及抗震等技術(shù)措施，系統(tǒng)中選用的電氣設(shè)備安裝短路保護和接地故障保護裝置。

4.3 消防給水系統(tǒng)

4.3.1消防系統(tǒng)概況

該項目屬于一類高層住宅建筑，消防系統(tǒng)按設(shè)計范圍內(nèi)同時一處火災(zāi)及一起火災(zāi)滅火設(shè)計。消防為兩路供水，室外消防用水由地下室消防水池供給，在地下1層車庫的消防水泵房內(nèi)設(shè)684 m3(其中室外消火栓水量為288 m3，室內(nèi)消火栓水量為288 m3，自動噴淋水量為108 m3)消防水池1座，水池為鋼筋混凝土水池。為保證消火栓和噴淋系統(tǒng)初期供水需要，在9號樓屋頂設(shè)有效容積為36 m3的高位消防水箱，采用不銹鋼裝配式水箱，并保證其有效容積能夠有效利用，就地設(shè)置水位顯示裝置，并在消控室顯示最高和最低報警水位，同時水箱要采取防凍、隔熱等安全措施。

4.3.2室外消火栓系統(tǒng)

在項目紅線內(nèi)設(shè)室外低壓制(臨時)給水環(huán)狀管網(wǎng)，消防用水量15 L·s-1，火災(zāi)延續(xù)時間為2 h，一次火災(zāi)用水量為108 m3，由室外消火栓系統(tǒng)供給，消防泵房分別設(shè)設(shè)室外消火栓泵2臺，1用1備。室外消火栓間距≯120 m，以保證室外消防用水，消火栓宜沿建筑周圍均勻布置，建筑消防撲救面一側(cè)的室外消火栓數(shù)量宜≮2個，距建筑物外墻距離宜≮5 m，并宜≯40 m?；馂?zāi)時供城市消防車吸水，向著火點加壓供水滅火。

4.3.3室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓采用臨時高壓制，消火栓用水量為20 L·s-1，火災(zāi)延續(xù)時間為2 h，一次火災(zāi)總用水量為144 m3，由消防泵消防水池保證所需的水量和水壓。由于系統(tǒng)壓力高，因而分為兩區(qū)，地下部分為低區(qū)，地上部分為高區(qū)。各區(qū)管道均布置成環(huán)狀管網(wǎng)，低區(qū)系統(tǒng)入口設(shè)計壓力為0.40 MPa，系統(tǒng)工作壓力為0.48 MPa。高區(qū)系統(tǒng)入口設(shè)計壓力為1.20 MPa，系統(tǒng)工作壓力為1.44 MPa。系統(tǒng)工作壓力應(yīng)根據(jù)消防水泵選型。消火栓系統(tǒng)的水泵接合器從各區(qū)環(huán)狀管網(wǎng)接出，每棟主樓均設(shè)2套室外地下式水泵接合器。在樓梯間前室、樓梯間、走道等公共部位設(shè)消火栓，保證室內(nèi)任何一點有兩股水柱可到達，且充實水柱≮13 m。為使消火栓出口壓力≯0.5 MPa，部分消火栓采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。地下室人防區(qū)、商業(yè)網(wǎng)點、老年人照料中心、社區(qū)服務(wù)用房等人員密集場所采用薄型單栓帶消防軟管卷盤組合式消防柜，住宅部分采用薄型單栓組合式消火柜，箱內(nèi)均設(shè)置25 m襯膠水帶、水槍、信號按鈕和滅火器。消火栓栓口距安裝地面1.1 m，暗裝在防火墻上的消火栓箱，其預(yù)留洞口后部剩余磚墻混凝土厚度≮120 mm，且所有消火栓做明顯標志，不得封包隱蔽。

平時消火栓系統(tǒng)壓力由消防高位水箱維持，消火栓按鈕不作為直接啟動消防水泵的開關(guān)，可作為發(fā)出報警信號的開關(guān)。消防泵啟動方式有兩種：一是手動啟動方式，火災(zāi)時啟動消火栓箱處按鈕，將消防信號反饋到消控中心，消防控制中心及消防水泵房均可直接手動啟停消防水泵；二是自動啟動方式，屋頂消防水箱出水管上的流量開關(guān)信號為報警信號，消火栓系統(tǒng)出水干管的壓力開關(guān)為觸發(fā)信號直接啟動水泵，啟泵后信號反饋到消控中心。消防水泵不應(yīng)設(shè)置自動停泵的控制功能，消防結(jié)束后由具有管理權(quán)限的工作人員根據(jù)火災(zāi)撲救情況手動停泵?；馂?zāi)時消防水泵應(yīng)工頻運行，泵功率較大時，宜采用星三角和自耦降壓變壓器啟動，不宜采用有源器件啟動，消防水泵準工作狀態(tài)的自動巡檢應(yīng)采用變頻運行，定期人工巡檢時應(yīng)工頻滿負荷運行并出流。

4.3.4噴淋給水系統(tǒng)

除不宜用水撲救的場所外，該項目地下室和地下車庫按要求設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。地下車庫的火災(zāi)危險等級為中危險II級，設(shè)計噴水強度為8 L·min-1·m-2，作用面積為160 m2，噴頭壓力為0.05 MPa，采用動作溫度72度易熔合金噴頭；其他部位火災(zāi)危險等級為中危險I級，設(shè)計噴水強度為6 L·min-1·m-2，采用動作溫度68度閉式玻璃球噴頭。每組報警閥組擔負噴頭數(shù)≯800只，每個防火分區(qū)設(shè)水流指示器1只，每個報警閥末端設(shè)置試水裝置，每個水流指示器設(shè)末端試驗水閥。報警閥前后及水流指示器前的控制閥均采用信號蝶閥，報警閥前所有閥門采用帶有鎖定裝置的閘閥或蝶閥，防止誤操作。

噴淋泵的運行信號、水流指示器、信號閥和濕式報警閥動作信號均反饋至消防控制中心，故障信號能發(fā)出聲光報警。平時系統(tǒng)壓力有水箱維持，火災(zāi)時，噴頭玻璃球爆碎，作用區(qū)內(nèi)噴頭開始噴水，該區(qū)水流指示器動作，向火災(zāi)控制中心發(fā)出信號，同時報警閥組動作，敲響水力警鈴，噴淋系統(tǒng)由高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)和報警閥組壓力開關(guān)、消防泵出水干管壓力開關(guān)自動啟動噴淋水泵進行滅火。

5 排水系統(tǒng)

5.1 雨水系統(tǒng)

屋面雨水采取重力流外排水系統(tǒng)，專業(yè)布置雨水斗，經(jīng)雨水斗和室內(nèi)雨水管排至室外雨水管網(wǎng)。根據(jù)太原市暴雨強度為Q=880×(1+0.86lgP)/[(t+4.6)＾0.62]進行計算，設(shè)計重現(xiàn)期為10年，屋面雨水排水及溢流設(shè)施的總排水能力≮50年重現(xiàn)期的雨水量。雨水斗選用87型雨水斗和側(cè)排式雨水斗。室外雨水管采用防紫外線UPVC管，能夠承受91 192.5 Pa的真空負壓，采用橡膠密封圈承插連接。

5.2 生活污水系統(tǒng)

住宅樓污、廢水采用合流制，室內(nèi)±0以上污廢水重力自流排入室外污水管網(wǎng)，地下室廢水采用潛水排污泵提升到室外污水井。污水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)。衛(wèi)生間排水設(shè)專用通氣管，采用雙立管排水系統(tǒng)，每隔1層采用防反溢型“H”型管件連接。廚房和陽臺排水采用普通單立管伸頂通氣排水系統(tǒng)。立管采用加厚隔聲UPVC管和配件，1層檢查口以下采用柔性機制排水鑄鐵管，所以衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水產(chǎn)品。地下室污水集水坑設(shè)2臺排污泵，互為備用輪換工作，水泵的啟停由集水坑水位控制，當水位達到啟泵水位時，1臺泵開始工作，當降低至最低水位時停泵，水位上升到最高水位時2臺排污泵同時啟動，當水位達到報警水位時有音響和燈光報警。

設(shè)計時盡量考慮管道坡度是否滿足要求，污水管匯流彎處要設(shè)置檢查井，其深度必須足夠；還應(yīng)注意檢查井的位置，不要污染環(huán)境及影響易受污染的地下物；同時也要防止將外立管設(shè)置在陽臺處，既不便于安裝也不美觀。

空調(diào)冷凝水系統(tǒng)設(shè)計主要是分體式空調(diào)冷凝水排水自成系統(tǒng)，收集后匯入專用立管，間接排至室外散水。

6 結(jié)語

隨著人民生活水平的不斷提高，居民住宅樓的使用功能日趨完善，新材料、新工藝、新技術(shù)也在不斷發(fā)展，在給排水設(shè)計時，需結(jié)合土建圖校核房間使用功能，應(yīng)用先進理念合理設(shè)置給排水系統(tǒng)，在滿足居民使用要求的前提下，確保系統(tǒng)綠色安全可靠。