淺談中國(guó)電科太極信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)

陳晶晶

摘要：本文以“中國(guó)電科太極信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目”為例，淺談本人在該工程的給排水設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題和采取的措施。

關(guān)鍵詞：下沉廣場(chǎng)雨水排水；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)；自動(dòng)噴淋系統(tǒng)；雨水利用

1工程概況

本項(xiàng)目為中國(guó)電科太極信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目，建設(shè)于北京朝陽(yáng)區(qū)望京來(lái)廣營(yíng)鄉(xiāng)，北鄰電子城西區(qū)三號(hào)路，南鄰來(lái)廣營(yíng)中街，西臨電子城西區(qū)一號(hào)路，東臨代征規(guī)劃道路。本項(xiàng)目為M4高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)用地，建筑主要分為科研辦公樓、云計(jì)算產(chǎn)業(yè)中心、信息技術(shù)檢測(cè)與測(cè)評(píng)中心、電子裝備系統(tǒng)裝聯(lián)中心；其中科研辦公樓為高層民用公共建筑、其他為多層民用公共建筑；項(xiàng)目總用地規(guī)模：72092.46m2，其中代征綠地面積：10154.62m2，代征道路用地面積：13037.84m2，建設(shè)用地面積：48900m2；項(xiàng)目總建筑面積：152494.55m2。其中：地上建筑面積：78240㎡，地下建筑面積：74254.55m2（含人防建筑面積16382.20m2）；建筑物基底總面積：17115m2，建筑密度：35%，建筑容積率：1.6，綠地率：30%

2 項(xiàng)目中幾個(gè)重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)中有幾個(gè)重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容：

①下沉廣場(chǎng)的排水問(wèn)題；②室內(nèi)消火栓設(shè)置問(wèn)題；③自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)及報(bào)警閥位置的設(shè)置問(wèn)題；④雨水利用問(wèn)題。

2.1下沉廣場(chǎng)的排水問(wèn)題

下沉廣場(chǎng)位于太極項(xiàng)目北側(cè)，貼臨B座辦公樓，與B座地下一層相連。東西長(zhǎng)約68.55米，南北長(zhǎng)約40.20米，B座地下一層為ABC座辦公樓連通，1#2#科研樓地下一層均連通，總建筑面積為23260.1平方米。下沉廣場(chǎng)總地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高平均為-6.15m，比室外市政道路要低6m，下沉庭院最低部分為整體的混凝土結(jié)構(gòu)底板，底板上方有平均0.45m覆土層.因下沉廣場(chǎng)面積較大無(wú)法采用重力流排水，避免暴雨時(shí)雨水倒灌室內(nèi)，造成損失，故下沉廣場(chǎng)雨水排放成為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

下沉廣場(chǎng)的雨水排水采用室外成品排水溝收集，再用排水管統(tǒng)一排至集水坑，后由潛水泵排至室外雨水管網(wǎng)內(nèi)。設(shè)計(jì)中潛污水泵的流量、集水坑的數(shù)量與容積成為一設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

因該下沉庭院南臨B座科研辦公樓，與B座科研樓底下一層連通，為本項(xiàng)目主要景觀區(qū)，如果被雨水淹沒(méi)，倒灌到地下一層服務(wù)廳和職工食堂，其影響會(huì)很大。依據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003（2009版），《建筑屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》CJJ142-2014，可知下沉廣場(chǎng)雨水排放按50年的重現(xiàn)期設(shè)計(jì)。為了使重現(xiàn)期的雨水能及時(shí)排除，故每個(gè)集水坑均設(shè)有兩臺(tái)潛水泵，一般情況下僅為一用一備。但是當(dāng)水位超過(guò)溢流水位時(shí)，兩臺(tái)潛水泵同時(shí)啟動(dòng)。潛水泵的流量根據(jù)50年的重現(xiàn)期，5分鐘的暴雨強(qiáng)度來(lái)計(jì)算。根據(jù)同時(shí)運(yùn)行的潛水泵的流量之和不小于下沉廣場(chǎng)面積內(nèi)的流量的原則來(lái)確定潛水泵的臺(tái)數(shù)與流量。

當(dāng)重現(xiàn)期P>10年時(shí)，北京市暴雨強(qiáng)度公式為：

q=1378*（1+1.047LgP）/（t+8）^0.642其中P為重現(xiàn)期，t為10分鐘。

當(dāng)重現(xiàn)期P為50年時(shí)，

q1=1378*（1+1.047*Lg50）/（15+8）^0.642=598.72L/S.ha。

下沉廣場(chǎng)的正投影面積S=2760m2。

下沉廣場(chǎng)的降雨量為：Q1=ψ（徑流系數(shù)）×q1×S=0.95×511.35L/S.ha÷10000×2760m2=157L/S=565.1m3/h。

本項(xiàng)目根據(jù)建筑找坡，坡降等因素，同時(shí)設(shè)4個(gè)集水坑，每個(gè)集水坑設(shè)兩臺(tái)潛污泵，平時(shí)一用一備，當(dāng)達(dá)到溢流水位時(shí)，兩臺(tái)泵同時(shí)啟動(dòng)。每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為80m3/h每個(gè)集水坑儲(chǔ)存5分鐘的降雨量，其容積為V=80m3/h÷60min/H×5min=6.7m3。

集水坑尺寸為：長(zhǎng)×寬×高=2.5m×2.0m×2.2m。

8臺(tái)潛水泵同時(shí)啟動(dòng)，則其故Q2>Q1。

流量之和為Q2=80m3/H×8=640m3/h。所以，該泵的流量滿足50年重現(xiàn)期的要求。

2.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置問(wèn)題

本項(xiàng)目地上最高13層樓板標(biāo)高為+56米，最低處為地下三層樓板標(biāo)高為-13.40m；靜距離為69.4米，因屋頂水箱間增壓穩(wěn)壓設(shè)備揚(yáng)程為36米，故本系統(tǒng)消火栓壓力大于規(guī)范規(guī)定的100米；因此本項(xiàng)目通過(guò)泵房?jī)?nèi)串聯(lián)可調(diào)式減壓閥，將消火栓系統(tǒng)分為高低兩個(gè)區(qū)。低區(qū)供-地下三層到地上4層，高區(qū)供地上五層到地上十三層；

地下三層有五個(gè)防火分區(qū)為人防區(qū)域，如果采取消防豎管穿人防頂板，會(huì)導(dǎo)致很多消防立管穿人防頂板；為了減少車(chē)庫(kù)內(nèi)消火栓穿人防頂板，地下三層和地下二層消火栓管道分別成環(huán)；又因?yàn)榈叵乱粚拥墓δ転楹髲N，職工餐廳，檔案室，變電室等，功能復(fù)雜，面積龐大。地下一層消火栓位置和地下二層基本不對(duì)應(yīng)，故地下一層消火栓單獨(dú)成環(huán)。同時(shí)也盡可能地減少穿越地下一層底板的管道。

2.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

2.3.1自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的選用及報(bào)警閥位置的設(shè)置問(wèn)題

因?yàn)樵擁?xiàng)目地下三層和地下二層為地下車(chē)庫(kù)，建筑不采暖；故自噴系統(tǒng)采用預(yù)作用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，云計(jì)算中心為整個(gè)園區(qū)的核心部位，故走廊部分采用預(yù)作用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)；地下一層為職工餐廳、后廚等功能房間，所以地下一層至頂層，建筑采暖，故采用濕式自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。在采暖部分采用濕式自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，在不采暖部分采用預(yù)作用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。預(yù)作用系統(tǒng)的報(bào)警閥前的管道均充滿水。

由于本工程每層面積比較龐大，故本工程共有9個(gè)濕式報(bào)警閥和7個(gè)預(yù)作用報(bào)警閥。故本工程報(bào)警閥位置的設(shè)置直接影響到消防泵房的大小、吊頂內(nèi)管道的多少、建筑層高及發(fā)生火災(zāi)時(shí)滅火效果的問(wèn)題。

如果將所有的報(bào)警閥均設(shè)在消防水泵房，則消防水泵房面積很大，況且從水泵房出來(lái)的自動(dòng)噴淋干管會(huì)非常多。由于消防水泵設(shè)在地下二層的中央位置，周邊基本均為設(shè)置采暖的商業(yè)，故將4個(gè)濕式報(bào)警閥設(shè)在水泵房?jī)?nèi)，此報(bào)警閥管轄消防泵房附近的地下一層商業(yè)與地下二層商業(yè)的噴淋。再在地下一層與地下二層的合適的位置設(shè)置4個(gè)報(bào)警閥間，分別放置其余的報(bào)警閥。同時(shí)從消防水泵房的噴淋水泵出水管上引出兩條自動(dòng)噴淋環(huán)管，接往4個(gè)不同的報(bào)警閥室，使所有的報(bào)警閥前均實(shí)現(xiàn)雙向供水。此方案優(yōu)點(diǎn)是避免了噴淋配水管走得太長(zhǎng)，而且節(jié)約了噴淋干管的數(shù)量，從而減少了管道太多而影響層高的問(wèn)題。

2.4 雨水利用

本工程雨水利用以不增加建設(shè)區(qū)域內(nèi)雨水徑流外排水總量為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定：

2.4.1公共建筑周邊綠地與小區(qū)綠地廣場(chǎng)綠地，應(yīng)采用下凹綠地，具體做法是使路面好、高于綠地5～10cm，當(dāng)路面設(shè)置立道牙時(shí)應(yīng)采取將雨水引入綠地的措施。下凹綠地面積占總綠地面積的50%以上。

2.4.2公共停車(chē)場(chǎng)、人行道、步行街、自行車(chē)道和建筑工程外部庭院應(yīng)采用透水鋪裝地面，透水鋪裝率不小于70%

2.4.3新建建設(shè)工程硬化面積達(dá)10000平方米以上（含）的項(xiàng)目，應(yīng)配建雨水調(diào)蓄設(shè)施，具體配建標(biāo)準(zhǔn)為：非居住區(qū)項(xiàng)目，硬化面積包括建設(shè)用地范圍內(nèi)的屋頂、道路、廣場(chǎng)、庭院等部分的硬化面積，具體計(jì)算辦法為“硬化面積=建設(shè)用地面積-綠地面積（包括實(shí)現(xiàn)綠化的屋頂）-透水鋪裝用地面積”。

根據(jù)以上規(guī)定，本方案主要采用下凹綠地就地入滲、利用透水鋪裝以及雨水回收相結(jié)合的方式來(lái)控制本項(xiàng)目硬化地面增加的外排雨水。下凹綠地率取50%，透水鋪裝率取70%，每萬(wàn)平方米硬化面積配建雨水調(diào)蓄設(shè)施容積取300立方米。項(xiàng)目下凹綠地面積、透水鋪裝面積、蓄水池容積的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：

硬化面積計(jì)算原則：

公建部分硬化面積=公建建設(shè)用地面積-綠地面積（包括實(shí)現(xiàn)綠化的屋頂）-透水鋪裝面積。

雨水處理工藝：本次設(shè)計(jì)方案中采用雨水綜合利用技術(shù)，利用下凹綠地、滲透式鋪裝，地面雨水儲(chǔ)存回用水池等，收集利用區(qū)域內(nèi)屋面和地面徑流雨水。充分利用雨水資源，減少外排徑流量、提高區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)管網(wǎng)的安全系數(shù)，同時(shí)可有效回補(bǔ)地下水，節(jié)約水資源。

本次設(shè)計(jì)道路設(shè)計(jì)標(biāo)高需高于綠地50mm～100mm，周?chē)邢掳季G地的路面雨水自流進(jìn)入兩側(cè)綠地。初期水質(zhì)較差的雨水直接排入市政雨水管網(wǎng)，中后期潔凈的雨水進(jìn)入雨水收集池，凈化后用于綠地澆灑等使用。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)現(xiàn)代公共建筑設(shè)計(jì)作出了一些顯淺的分析，包括下沉廣場(chǎng)雨水排水、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、雨水利用等方面。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代公共建筑的設(shè)計(jì)越來(lái)越具有普遍性，而建筑事業(yè)的蓬勃發(fā)展也能推動(dòng)建筑給水排水技術(shù)能在未來(lái)取得更加迅速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2] CJJ142-2014，建筑屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程

[3]GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范

[4]GB 50084-2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范