某體育館綠色建筑給排水設計

郭軍芳

（山西中方森特建筑工程設計研究院，山西太原 030001）

0 引言

水是人類賴以生存的必備資源，我國人口基數大，水資源分布不平衡，同時面臨著水資源短缺的問題。隨著城市建設的發展，給排水工程在建筑領域的使用范圍越來越廣，例如供水、排水、消防供水、直飲水等與居民的正常生活息息相關。相關調查研究表明，建筑中的給排水工程仍存在很多問題，尤其因給排水工程設計不合理造成的水資源污染和浪費等問題。本文結合工程實例采用新的科學技術手段及設計理念對傳統的給排水設計進行改進和規劃，提高建筑給排水設計的質量。在追求人類可持續發展的今天，綠色安全、節能環保的觀念已經深入人心，在建筑領域采用綠色環保的科技手段達到節能減排的目的，成為實現人與自然和諧相處的一種新途徑[1-7]。

1 工程概況

某體育館總建筑面積為12000m2，總席位數4700 余個。為地下一層、地上三層建筑，其中地下一層作為設備用房和訓練用房使用；地上部分中部為籃球比賽場地，地上一層凈高15m 左右，觀眾席外側為三層的輔助用房。對其進行給排水設計時，主要設計的內容包括室內給排水、室外給排水、熱水系統、飲水系統、室內外消防系統等。

2 給排水設計

2.1 給水系統

該體育館項目生活水源來自東側的市政供水管網，市政管網最近點水壓約為0.3MPa，通過一條DN100mm 管接入體育館。由于該項目所處地段，市政供水管網目前為支狀且停水率高，體育館地下一層設備用房中配有生活水箱及一套型號為NBGL3-1232 恒壓變頻自動給水設備，設備附帶氣壓罐穩壓，供水壓力0.32MPa，單泵流量Q=12.0L/s。給水系統管材使用聚丙烯PPR 管材及相應配件，使用熱熔連接。衛生間沖水閥使用的是節水型延時自閉式沖洗閥。

2.2 熱水系統

本項目設計熱水系統為集中供應式，熱源為蒸汽鍋爐。換熱設備為一臺置于地下室設備房內的半容積式型號為QFL-2-1.0-0.6浮動盤管換熱器，其功率為195kW，由溫度控制閥控制出水，出水溫度達60℃。熱水系統設計為機械全循環系統，配備兩臺型號為KQR-40-100A 的水泵作為循環水泵，揚程H=10m，流量Q=5.6m3/h，功率1.5kW。熱水系統管道采用熱熔連接方式，管道材料采用公稱壓力為2.0MPa 的熱水PPR 管材。

2.3 飲水供應系統

飲水處位于一、二層外走廊兩頭，每處均配備一套MCtriple直飲水設備。

2.4 排水系統

本體育館室內排水系統為分流制排水，污水、廢水、雨水分別排出。建筑地下室有兩處集水坑，每處配備兩臺型號為WQ2130-205-50 潛水排污泵，揚程為20m，流量為18m3/h，負責將污水排至室外；雨水采用內排式，雨水由屋頂雨水斗匯集，然后經內排雨水管道系統流到室外雨水管網，系統參數按照暴雨強度2.93L/s·100m2、降雨歷時5min 設計；建筑衛生間排水設計為污、廢水分流制，其污水排至室外化糞池，經處理后和廢水共同排入市政污水管網。排水系統的壓力流排水管材料為UPVC 給水塑料管，室內排水管材料為UPVC 排水塑料管。

2.5 室外排水

室外排水系統設計為污水、廢水分流系統，使用管材為硬聚氯乙烯雙壁波紋管。根據體育館項目的實際地形位置，在建筑南北兩側分別規劃國標6 號化糞池，室內生活污水排至化糞池進行先期處理，然后與室外廢水共同排入市政排水管網內。

2.6 室外雨水

室外雨水系統由地面雨水口和雨水管組成，雨水管采用硬聚氯乙烯雙壁波紋管。屋面頂部設計有集水斗，雨水通過集水斗匯集經建筑雨水系統排至室外雨水管，與室外雨水共同排入市政雨水管網。

3 建筑消防系統

根據現行《建筑設計防火規范（GB 50016—2014）》（2018年版），本體育館為多層民用建筑，室內消防系統由自動噴水滅火系統和消火栓系統組成。消防系統設有消防水箱、消防水池和消防泵房。消防水箱位于建筑樓頂，設計容積為18m3，可提供火災初期消防用水量；消防水系統采用消防泵加壓，消防泵和消防水池位于地下室，設計有效容積600m3，為室內外持續滅火提供消防用水。此外，在建筑物的每層及每個房間內配備有滅火器，配備數量和存放位置按照相關規范執行。

3.1 消火栓系統

本體育館項目消火栓系統按照《建筑設計防火規范》設計，設計消火栓流量為15L/s，采用組合式箱體，上部為消火栓、下部存放滅火器，滅火栓布置原則為確保兩支水槍滿水水柱可以覆蓋到室內任何位置。消火栓箱內上部設置消火栓，其直徑為DN65mm，設有啟泵按鈕，存放有帶長25m 水槍口直徑19mm 的消防管。消火栓系統埋置在墻體內，其管材為內外壁熱鍍鋅鋼管，管徑大于DN50mm，采用溝槽式卡箍連接，管徑不大于DN50mm，連接方式為螺紋連接。地下室內設置有兩臺消防泵型號為XBD4.9/15-80-200，一用一備，基本參數是功率Q=15L/s，N=15kW，H=0.49MPa。消防水泵采用自灌式吸水，配有一用一備兩臺增壓泵及一臺氣壓罐穩壓，其中增壓泵型號為XBD4.6/5-50，基本參數 Q=5L/s，H=0.46MPa，N=4.0kW，氣壓罐調節容積為300L。在室外還設置有一套地下式消火栓水泵按合器，用于消防車向室內供水。

3.2 自動噴水滅火系統

自動噴水系統按照民用建筑高大空間設計，作用面積160m2，最不利點噴頭壓力為 0.1MPa，噴水強度 15L/min·m2。濕式報警閥設置于地下室，連接屋頂的水箱，室外地下設置四組水泵按合器。自動噴水系統有兩臺加壓泵，吸水方式為自灌式，型號XBD5.2/50G-FWG，參數為 Q=50L/s，N=55kW，H=0.52MPa，兩臺水泵一用一備。同時地下一層設置有一用一備兩臺增壓穩壓泵和一臺氣壓罐用于增壓和穩壓，增壓泵型號為KQL40-250B，參數為Q=1.06L/s，N=4.0kW，H=0.61MPa，氣壓罐采用調節容積為150L。自動噴水滅火主管材為內外壁熱鍍鋅鋼管，管徑大于DN50mm，溝槽式卡箍連接，管徑不大于DN50mm，連接方式為螺紋連接。每個防火分區的噴水管道都安裝水流指示器，信號蝶閥位于水流指示器上游，消防中控臺可以顯示信號蝶閥狀態，控制信號蝶閥開閉，并啟動噴淋泵。建筑的走廊吊頂凈高度超過8m，噴頭布置方式為雙排布置，除了不宜采用水滅火的場所外，每層均按照每個噴頭覆蓋面積不大于12.5m2的標準布置噴頭。吊頂上部及未吊頂房間采用直立型噴頭，其余位置為吊頂型噴頭，溫度達到68℃時觸發噴頭動作。噴淋系統最低與最高位置的噴頭高度差低于50m，共計780 只噴頭由一組濕式報警閥組控制。在建筑第一層設置試水閥，在三層噴淋管道末端，即自動噴水裝置最不利點處，設置末端試水裝置。

3.3 氣體滅火消防系統

氣體滅火系統主要用于撲救特殊場所火災，例如柴油發電機房。三個單體ZTWY 七氟丙烷氣體滅火裝置組成的一個無管網滅火系統。其工作原理：當發生火災時，自動報警滅火控制柜接收到溫感和煙感探測器的火災信號，經延時確認后啟動氣體滅火系統，滅火裝置向保護區噴灑滅火劑進行滅火。

3.4 消防滅火器配備

消火栓箱為組合式箱體，每箱放置兩個5A 級干粉滅火器（磷酸銨鹽型）。除此之外，在變配電室、柴油發電機房、空調機房、中控室都增加兩個5A 級干粉滅火器（磷酸銨鹽型）。發電機房同時還配備有兩個AFFF25 型推車式泡沫滅火器。

4 設計分析

體育館單層面積較大，且設置多處室內衛生間，需要對衛生間的給排水系統進行特殊設計。因此在設計中減少排水管轉彎，增加了清掃口。本建筑衛生間采用延時自閉閥，可以很好地控制水流，但不能控制氣流，當管道停水后管道內會進入空氣，恢復供水后，水流會壓縮該空氣至管道頂部，當有人使用衛生間并按下延時沖水按鈕后，會噴出夾雜空氣的水流，將便器內污物噴濺出來。因此在給水系統管道最高處設置了自動排氣裝置以便有效地解決這個問題。

5 總結

本文針對傳統建筑給排水設計存在的弊端，導致水資源浪費、污染等問題，結合工程實例采用新的科學技術手段及設計理念，并根據體育館項目的特點對給水、排水、消防用水系統進行設計。本工程項目給排水系統設計具有節約用水、設計友好等特點，對同類建筑的給排水設計具有一定指導借鑒作用。