不同类型公共建筑给排水设计要点

2021-03-30朱睿

建材与装饰 2021年15期

朱睿

（贵阳市建筑设计院有限公司，贵州贵阳 550000）

相对住宅建筑来说，公共建筑无论在消防给排水设计还是生活给排水设计上都更加复杂和多变，设计人员除了掌握几本核心的通用规范之外，还要掌握特定公共建筑自身的设计规范，本文笔者将就几种常见的不同类型公共建筑中给排水设计的要点进行浅析。

1 公寓及宿舍给排水设计

公寓及宿舍属非住宅类居住建筑，其防火设计应按公共建筑进行设计。这一点定性在水专业中最为核心的就是喷淋系统的设计了，根据这个定性要求，当所设计的公寓及宿舍为高层建筑时，则应设置自动喷淋，一般来说公寓及宿舍的套内用房不会吊顶，同酒店一样，吊顶顶多做到入户玄关位置，甚至入户玄关位置也没有吊顶，因此，若采用直立式喷头的设计则吊顶管线会很多且影响美观。再者，部分宿舍属于上下铺位设计，如果在顶部走喷淋管，势必会给使用者带来不便甚至是危险。因此，针对喷淋管线设计，建议套内部分均设置侧喷喷头，根据其保护距离及保护跨度进行判断，当保护跨度较大时，选择边墙型扩大覆盖面积洒水喷头，增大入户处压力，保证对面墙面溅水盘下1.2m处喷湿。对于消火栓系统，设计比较常规，注意的一点是公寓和宿舍均为人员密集场所，均应在消火栓箱中一并设置消防软管卷盘。生活给排水部分，在设计中应注意由于公寓及宿舍每层户数较多，各户的入户给水管虽然很小，多为DN20或DN25，但因管线数很多，若集中走管，则会占据很大的横向空间，尤其是涉及结构预埋的内容，在走地面的时候，若为后期开槽预埋，在30户的情况下，将在近1.2m的宽度范围削弱结构楼板，包括走吊顶时的穿梁，若必须集中走管，均应交由结构专业复核后方可实施。一般学校的公寓及宿舍都会考虑集中热水系统，当选用空气源热泵系统的时候，有时会选择设置在宿舍屋面上，为避免水泵给顶层用户带来噪音，水泵等有噪音的设备应放置在走道上方、非居住用房上方，其管道进入下层后，因宿舍公共部分及套内一般不吊顶，则热水干管应避免布置在公共走道部位，其竖向干管应设置在各套房的卫生间内。

2 办公建筑给排水设计

办公建筑是最为常见的公共建筑类型，在进行办公楼一次设计的时候，一般都为开敞型大空间，在进行喷淋系统及消火栓系统设置时，设计人员往往较为随意，毕竟没有具体房间分隔，怎么设置都不为错。但二次装修的时候就带来了一定的问题，一般来说，办公建筑的走道是围绕筒体的环形走道，一层可能是一个业主，也可能后期分隔为多个业主，分隔方式一般为围绕筒体走道不变，四周进行分隔，若前期设计时，主管没有考虑大致分隔的走向，那各户在装修时都会对主干管进行调整，影响整层的消防运行。因此，广大设计人员在一开始设计的时候就应将喷淋干管围绕筒体周边走管，从干管上采用发散型向四周布置支管，保证分隔后单层系统受到的影响最小，而对于各层的末端试水装置或试水阀，也不应在本层某个角落单独设置排水管，而是根据合理走管，最终让最不利喷头设置在公共部位，由此引出的试水管由公共部位接至本层的水井或卫生间的废水管。对于消火栓系统来说，虽然各层没有横向的干管的，但是各层设置消火栓的位置也应该有所注意，基本上各层的消火栓都应设在筒体周边，这样保证未来装修后消火栓均是在公共走道的部分，避免进入各户的套内。

3 旅馆建筑给排水设计

旅馆建筑（酒店）一直是给排水设计中的一个较难的地方，一方面是因为有热水系统，另一方面酒店的各种功能较多，如厨房、洗衣房、游泳池、客房、会议室等，计算较复杂。再加上星级酒店一般还有酒管公司、各种酒店机电咨询公司，因此酒店的设计可以说是比较考验一名设计人员的综合能力的。关于酒店的热水系统中，有一些要注意的地方：①如果对于小型酒店或标准不是很高的酒店，一般可以采用空气源热泵系统加电辅热的方式，需要注意的是，空气源热泵的室外机组应尽量远离酒店客房，避免噪声影响客人，有裙房时可以放在裙房远离客房的位置，塔楼屋顶位置较宽敞时可以放屋顶。若酒店档次较高，对于热源的要求需要比较稳定且周边燃气资源较好的情况，可以采用燃气锅炉加换热器的闭式系统；②对于热水箱的容积取值也应注意，档次较高的酒店其热水箱的容积也要求得较大，有时会要求储存一天的热水量，在进行设计的时候，可以按最高日热水用水量的70%~100%来确定；③热水系统应根据进水水质考虑水质软化设施，对于档次较高的酒店，不同功能供热设备的进水水质要求也不一样；④对于热水循环系统减压阀及循环泵的设置来说，若一套供热泵组分高低区时，最常见的错误便是在上行下给系统的低区的热水供水干管上设置减压阀，这样会导致低区的热水回水不能通过自身的供水压力回到上部热水箱中，解决的办法一般有两种：a.将热水干管上的减压阀改在热水支管上，但若热水用水点较多、系统较复杂，则会存在很多的支管减压阀；b.增大底部循环泵的扬程，也即循环泵的扬程除了整个环路的沿程局部损失（约20m不到）外，还应弥补减压阀减掉的部分。另外，还应注意的是，热水循环泵处于系统低位时，其扬程选型除了自身的设计扬程外，还应复核其泵壳扬程是否满足竖向供水及静水压力的要求。常常会存在这种情况，循环泵的水泵设计扬程只有15m，但是其泵壳扬程却达到100m，若设计选型不当，必然会带来安全隐患；⑤热水系统确定泵房面积的时候，切不可忽略洗衣房热水和游泳池热水的耗热量，游泳池热水耗热量一般不大，但洗衣房热水的耗热量很大，前期应与甲方确认洗衣房污衣是外运洗衣还是内部洗衣，以便增设一套热水设备。酒店给排水设计的另一个难点是层高，在塔楼部位，若酒店的走道宽度较宽，设备大概走管高度为400mm，根据走道部位的梁高、吊顶构造高度、地面铺装高度，设计人员应绘制一张酒店走道的剖面管综图，对于复杂酒店，在条件允许的情况下，最好进行一次BIM设计。通过BIM的碰撞报告进行管线调整，在笔者参与过的酒店BIM设计中，基本上管线打架最多的层数为地下酒店设备层及塔楼设备管线转换层，而且其中需要调整的内容90%在暖通专业。虽然水专业对层高影响的权重并不大，但当暖通风管与电缆桥架确实无法协调时，水专业的管线就应考虑穿梁，为这两个专业节省出更多的调整空间。

4 医疗建筑给排水设计

随着新冠病毒疫情的肆虐，越来越多的医疗建筑开始上马新建，这也凸显了未来几年我国在医疗建筑建设上的重视，无论是三甲医院、发热门诊、疾控中心，这些在以往几年接触不多的项目，在未来几年我们都会大批量的接触。医院建筑的给排水设计当中，会碰到很多专项设计的内容，比如说净水系统、医疗气体、洁净手术部设计，这些专项设计虽然在一次出图中不一定完全表示，但对于机房的前期位置选择、结构荷载的提前返资、上下给排水的预留等都是要提前确定的，这样，就要求我们在前期就要和适配本项目的专业公司对接，在前期设计阶段就对本项目的各项专项设计有一个初步设计。在常规的消防设计当中，也有一些是值得我们注意的要点，比如根据规范，手术室等位置是不应设置自动喷淋的，比如贵重设备室是应设置气体灭火系统的，再比如大于一定床位的医院，其建筑灭火器是要按严重危险级设计的，则单具建筑灭火器至少应为MF/ABC5。近年来，由于节能减排的要求，部分省份提出了中水回用的要求，提出大型公共建筑（单体建筑面积大于2万方的）应设中水回用设施，然而根据文献[1]，雨水已经不在中水原水的选择范畴，而医疗污水也禁止作为中水原水使用。因此对于医院建筑，若有医务人员住宿生活区域的洁净生活排水，应优先作为中水原水选用，若无洁净生活排水，则可协调当地规划住建部门，适当考虑采用雨水作为中水原水。

5 幼儿园给排水设计

现在几乎每个新建住宅小区都会配有一个新建的幼儿园。幼儿园虽然建筑面积小，一般多为几千平方。但涉及幼儿的生活及安全问题，在设计中仍应引起重视。在消防上，幼儿园属于人员密集场所，应设置消防软管卷盘，而由于幼儿的年龄小、行动力较弱，规范规定中型及以上的幼儿园应设自动喷淋，因此幼儿园成为为数不多的公建中可能存在的要上自动喷淋系统却不用上室内消火栓系统的建筑。另外，当幼儿住宿床位大于50张及以上时，建筑灭火器也应按严重危险级设计。在生活给排水设计方面，比较值得一提的就是生活热水的选择，很多设计人员在进行设计时，只是简单一句采用电热水器，由于现在幼儿园的使用标准越来越高，很多幼儿园在初期设计的时候考虑了集中采暖，这时，建议给排水专业应根据暖通专业的采暖选择形式，一并考虑卫生热水的制备和供应。由于幼儿园的体量较小，幼儿园的采暖形式也比较简单，一般来说在集中燃气锅炉和空气源热泵之间选择，集中燃机锅炉的初期投入资金较少，占地面积较小，运营稳定；空气源热泵系统初期投资较大，占地面积较大，需放室外，最冷月运行不稳定需加辅热设施，但属环保型设施，且长期运营成本低于燃气锅炉。因此对于制备热源方式的选则，应综合场地面积、初期投资、运营费用等综合考虑，此时应一并考虑卫生热水的制备。幼儿使用的热水均应考虑防烫伤措施，根据文献[2]，幼儿园采用的集中热水供应系统应采用单管热水供应，供水温度约为35℃，这就要求我们的供热源或储热水箱的储水温度为35~40℃之间，而在这个温度区间的温水范围内，恰恰是军团菌等细菌滋生的最优生活环境温度，因此，供幼儿使用的卫生热水应加强消毒措施。