重慶某啤酒廠給排水設計

張勇

摘要：啤酒廠是個特殊的工業項目，涉及的專業比較多，本案例從給水系統、排水系統、雨水系統及消防給水系統介紹啤酒廠給排水專業的設計，同時也介紹了一些從實際使用中總結出來的設計應該注意的問題。

關鍵詞：啤酒廠 給排水系統 消防給水系統

在這里通過本文結合我們做的重慶這個項目給同行介紹下啤酒廠這種工業項目的給排水設計。先簡單給大家介紹下啤酒工藝生產流程：投料→糖化→發酵→包裝，總圖平面布置就圍繞這個工藝流程進行規劃，主要有三大塊也即三大車間，釀造主車間（包含投料、糖化和發酵三個工藝流程）、包裝成品庫車間（啤酒灌裝包裝及成品儲存車間）以及公用工程車間（水、電、空、鍋爐及冷凍工種設備布置均在此，是核心動力車間）。這三個車間布置的合理則可以節省很多的管線，同時能耗也會降低，這個是啤酒行業評判總圖規劃方案的重要依據之一。

給水系統

根據工藝提資了解啤酒生產水耗比為1：4，月變化系數為1.2（啤酒消費和生產有個月高峰值），每天生產20小時（其他時間為設備檢修清洗），每年生產天數為300天，故本廠日生產用水量為500000X4X1.2/300=8000m3，每小時用水量為400m3，啤酒生產是不考慮時變化系數的，工藝生產上用到了很多的存儲罐，在這種大用水量工業項目中，生活用水量的高峰變化對整個用水量影響很小，生活用水和綠化用水等的計算按給排水相應規范在這里不詳細介紹了。整個廠區一根DN500的管道接市政給水管，市政水進來后分兩路一路DN400接至糖化間水處理站，另一路DN100接至各車間及附屬建筑的生活用水，建筑物高度在20米左右，市政生活給水系統在接至本廠區處的壓力在0.3Mpa，所以不存在生活給水二次加壓供水系統；至于工藝用水方面，牽涉到為滿足啤酒工藝生產用水水質的水處理設施，此部分由專業公司根據工藝提資料要求進行設計施工安裝，工藝管線的統一布置均走管架由工藝總管布置，不在本專業設計考慮范圍。當然有埋地的管道是需要水工專業考慮的，要和本專業的所有管線統一考慮布置以免沖突。

排水系統

排水方面在這里主要介紹下車間的排水，車間的生產設備排水量很大，有罐的清洗、消毒，車間都是采用地溝（明溝上面蓋不銹鋼隔柵）進行排水，車間地梁降到-0.8m，以方便地溝的布置，地溝在拐彎的地方不要做成直角，讓水流有轉角，對水力條件很有利，同時由于車間的水中含有麥糟，破碎玻璃及標簽紙等固態物體，所以要注意在溝的末端設置網筐地溝和隔柵雙重除渣措施（當然也有在廠區有大量渣質的污水檢查井設置成沉渣井，人工定時清理），否則廠區主管道很容易堵塞同時也加重了污水處理站的除渣工作。在這里提醒下各位同行，做工藝排水時要詳細了解下工藝水質的特性，以便好確定采用何種管材；如啤酒工藝生產排水水質有高溫、酸、堿等性質，所以選管材的時候要注意一下，以免所選管材不耐用，給項目生產運行帶來不必要的經濟損失。車間里面由于設備比較多，有設備就必然有設備基礎，排水管道在布置的時候要結合一下設備基礎的布置，能避開就盡量避開，不能避開則要采取相應的處理技術措施防止設備基礎對管道的損壞，以免管道受損造成車間停產，這個在《全國民用建筑工程技術措施》2009年版等專業書上都有處理措施的介紹，在這里不在敘述。在重慶這個廠地勢高差很明顯，污水處理站設置在廠區最低處（也是常年風向下風處，這樣對整個廠區環境影響甚微），所有車間污水包括附屬建筑物的污水均通過廠區埋的的污水管道接至污水處理站，管道沿地形放坡。污水處理站由業主另行委托給專業公司進行設計施工調試；在這個廠污水處理設施考慮了中水回用措施，回用的中水用來廠區的綠化、水景、生活沖廁和車間地面的清洗。這個管道系統由水工專業來負責設計。

雨水系統

這種廠房屋面比較大，而且又是成片結合一起布置的，由于工程造價及以前廠房歷史原因很難說服業主考慮采用虹吸排水系統；屋面的雨水管道在吊裝時要考慮車間的美觀特性，因為所有的工藝管道都是采用不銹鋼的管道，雨水管道一般就是采用PVC，這樣在整個車間看起來很不協調美觀， PVC管在車間高溫蒸汽環境下很容易就變色老化，同時由于啤酒車間要考慮食品衛生原因，雨水管立在室內又是個衛生死角，不容易清洗清潔，放在室外又影響美觀。這個廠在處理車間管道的時候，生產車間里面非吊頂區域吊裝的管道采用了不銹鋼管，吊頂區域還是采用PVC，有些雨水管道需要跨越伸縮縫，處理的方法在本專業相關書上都有。各單體雨水排出管跟整個廠區雨水管網連接，在南方地區一般采用在建筑物周邊做散水溝，屋面雨水接入雨水明溝然后再接至廠區雨水主管道；在北方地區一般不做散水溝，出戶雨水管道就得接至雨水檢查井了；全廠設置了四個排出口，2個DN1000，2個DN800接市政雨水管道。

消防給水系統

本工程消防設計和一般民用無太大區別，主要就是車間和倉庫設計需要跟大家介紹下。在附屬建筑辦公和食堂設置了中央空調，建筑為低層，建筑面積近15000平方，根據《建筑設計防火規范》（GB50016-2006，以下簡稱“建規”）第8.5.1條之5：設置有送回風道（管）的集中空氣調節系統且總建筑面積大于3000m2 的辦公樓等。本建筑需要設置自動噴淋系統。在車間這塊由于建筑物里各類生產的火災危險等級車間的種類比較多，有乙類（投料間，粉塵會發生爆炸），丙類，其他都是丁類和戊類，丁類和戊類占的面積很大，不同類別的生產火災危險性區域用防火墻分隔，根據“建規”第3.1.2條之1：火災危險性較大的生產部分占本層或本防火分區面積的比例小于5%或丁、戊類廠房內的油漆工段小于10%，且發生火災事故時不足以蔓延到其它部位或火災危險性較大的生產部分采取了有效的防火措施。故本建筑還是定性為戊類車間，公用工程間的電房設置推車式滅火器和手提式滅火器。整個廠區的車間是設置了消防栓系統的，其實按照“建規”第8.3.1條小字注：耐火等級為一、二級且可燃物較少的單層、多層丁、戊類廠房（倉庫），耐火等級為三、四級且建筑體積小于等于3000m3 的丁類廠房和建筑體積小于等于5000m3 的戊類廠房（倉庫），糧食倉庫、金庫可不設置室內消火栓。車間均為戊類且耐火等級為二級，是可以不用設置室內消防栓系統的，但是在消防報建的程序中，當地的消防部門在審查時還是會給出設置室消防栓的建議，所以還是設置了室內消防栓系統。本工程市政給水只有一個引入口，所以需要在廠區設置消防水池，水池存儲了全部的消防用水量，消防水采用中水（在其他一些無中水回用的廠，消防水池和生產水池是共用的，消防水池有專門不被動用的措施，消防水量占生產水量的比例約1/3，同時生產水有水處理設施，所以在這種情況下消防和生產采取了合用水池。）；本工程最高建筑物糖化樓為22.6m，全廠室內外消防栓系統共用一套系統，水泵流量和室外消防主管道管徑按室內外消防用水量之和，全廠最高建筑物糖化樓設置屋面消防穩壓水箱。

總平面管線：本廠室外管線有臨時高壓消防管，生活給水管，雨水管，排水管及中水回用水管。所有的管線均要求設置在綠化帶下面，廠區的道路上不設置檢查井以及給水閥門井。車間和車間之間的連接是采用管架連接，在路面上的基礎比較多，所以在管線布置的時候在注意下和結構基礎沖突的地方。 在這個廠區由于考慮后期產能的增加，總圖規劃布置考慮了后期生產車間及倉庫的擴建，也即涉及到建設用地的預留，這個在工業廠房設計中是比較常見的。在排水系統中總圖上要做好二期排水接駁口的預留（位置，標高和管徑要考慮），室內消防栓系統及生活給水系統中還是在室內預留接駁口比較經濟同時也施工方便（考慮工藝管線的經濟和節能的因數，預留的二期建設用地一般是貼鄰一期的）。

結語：設計帶有工藝性質的工業廠房一定要注意跟工藝專業進行溝通配合；如本案例，要充分核對工藝專業對本專業所提的排水點定位及排水量，設備基礎的位置，以工藝提資直接影響到排水管走向和管徑大小，同時對本專業所布置的所有管道要工藝專業進行確認，以免管道影響工藝設備的布置安裝。

參考文獻：

1.GB50016-2006 建筑設計防火規范

2.全國民用建筑工程技術措施 2009年版