某綜合檢驗樓給排水設計關鍵問題探討

2016-07-16 03:31:22吳常軍黃國濤

工程與建設 2016年2期

吳常軍，黃國濤

(安徽省建筑設計研究院有限責任公司，安徽合肥　230002)

某綜合檢驗樓給排水設計關鍵問題探討

吳常軍，黃國濤

(安徽省建筑設計研究院有限責任公司，安徽合肥230002)

摘要：文章以合肥市食品藥品檢驗樓為例，介紹了綜合檢驗樓的室外生活與消防引入管系統、生活熱水系統、實驗室廢水處理系統，分析了這幾個方面給排水的設計要點，探討了設計中存在的問題，提出了解決問題的方法，為類似工程提供參考。

關鍵詞：引入管；消防；太陽能；生活熱水；廢水處理

綜合檢驗樓不同于普通的實驗樓或辦公樓，不但需要提供專業的檢驗檢疫功能，而且要能滿足相關人員辦公的要求。合肥市食品藥品檢驗樓位于文曲路以西、生物醫藥園支路以北，總用地面積8 487 m2，建筑占地面積 1 490 m2，總建筑面積13 500 m2，建筑總高度43.65 m，地上10層，地下1層，裙房3層。主要房間功能如下：裙房1～3層為動物房；地下1層為消防水池及泵房，配電房及預留設備房；首層為業務管理層；2層為辦公層；3～10層均為實驗室、輔助用房。該建筑將建設成符合城市檢驗檢疫各項業務工作發展需要和具有一定前瞻性的綜合檢驗樓。

本文結合合肥市食品藥品檢驗樓工程實際，從室外生活與消防的引入管、生活熱水、實驗污水處理方面分析了給排水設計要點,探討了給排水設計中存在的問題，以期設計工作更加完善、經濟、合理。

1室外生活與消防引入管

為了便于管理，目前越來越多的項目采用區內室外消防給水管道和室外生活給水管道分開設置；從市政給水管道上接入的給水引入管一般采用室外消防給水管道和室外生活給水管道合用設置。在從市政引入管道及其接出的分支管上閥門設置形式就存在2種方式，如圖1、圖2所示。

校核消防工況時，水表水頭損失取0.05 MPa[1]；倒流防止器的水頭損失較大，如減壓型倒流防止器在正常設計流量時的水頭損失在0.04～0.10 MPa之間[2]。圖1所示會比圖2所示的室外消防給水管道水頭損失至少大一倍，即0.09～0.15 MPa。

文獻[2]規定了室外消火栓在平時運行工作壓力不應小于0.14 MPa，火災時供水壓力從地面算起不應小于 0.10 MPa。針對圖1這種情況，由于它的水頭損失非常大，不能滿足要求，不利于室外消防撲救。本工程市政供水壓力約為0.30 MPa，所以比選后選擇圖2方式。

圖1給水引入方式1

圖2　給水引入方式2

如果遇到市政供水壓力較低不能滿足文獻[2]規定時，應在該倒流防止器前設置一個室外消火栓。該處易被設計人員忽視，設計及試運行時均需實測該處市政引入管的壓力值，確保滿足文獻[2]的強制性條文。因火災時用水量大增，管網水頭損失增加，保證了火災時管網的有效水壓，也就是盡最大可能保證人員的生命和財產安全。

2生活熱水

本工程的熱水采用集中式太陽能+輔助熱泵系統。屋面設平板式太陽能集熱板、集熱水箱、恒溫水箱、輔助空氣源熱水機組，在太陽能正常工作加熱情況下系統優先利用太陽能加熱；系統設隨機檢測裝置，當太陽能不能加熱時，空氣源熱水機組自動定溫啟動加熱。文獻[3]中當集熱水箱向恒溫水箱補溫時，未在恒溫水箱設置安全閥(或溢流管)排水，當恒溫水箱水溫下降過多，集熱水箱一直向恒溫水箱補水，會使恒溫水箱內水位不停上升，不利于熱交換；即使在恒溫水箱設置了安全閥(或溢流管)排水，也會造成水資源、熱源浪費。圖3為文獻[3]所示的太陽能熱水系統設計原理圖。圖4為本工程所示太陽能熱水系統設計原理圖。

圖3　國標圖集中太陽能熱水系統設計原理

為解決這個問題，本工程集熱水箱與恒溫水箱之間循環設計如下：集熱水箱向恒溫水箱定溫進水：T2>40 ℃(可調)，且W2<6格，啟動P3；到T2<40 ℃-2 ℃或W2≥6格關閉P2；集熱水箱和恒溫水箱間溫差循環：T3<40 ℃(可調)，且T2-T3≥5 ℃，啟動P3，到T2-T3<3 ℃或T3>40 ℃+2 ℃，關閉P2。在集熱水箱與恒溫水箱增設聯通管道，上設電磁閥，當水箱間循環泵啟動，恒溫水箱水位超過最高水位時，電磁閥打開。這樣就有效地節約了能源[4-5]。

圖4　本工程太陽能熱水系統設計原理圖

3實驗廢水處理

廢水處理工藝的選擇應根據設計進水水質、處理程度要求、用地面積和工程規模等多因素進行綜合考慮，各種工藝流程都有其適用條件，應視工程的具體條件而定[6-8]。一般實驗室廢水排水管道從建筑物排出到達預定處理構筑物后埋深都比較深。若使用傳統地面自流式處理工藝流程，雖然利于每個處理工序的運行、監測、維修，但是不光占用原本就不充裕的用地面積，而且還會對綜合檢驗樓環境產生不利影響；若使用全部地埋式的處理工藝流程，雖然地面占用的用地面積較少，但是不利于各個處理工序的運行、監測、維修。

依據業主提供的環評資料，實驗廢水處理進水水質如表1所列。

表1　實驗廢水處理進水水質　mg/L

廢水出水水質要求達到污水處理廠接管標準，具體如表2所列。

表2　合肥經開區污水處理廠接管標準　mg/L

本工程依據進水實驗廢水水量、水質及要求的出水水質，結合場地情況、市政排出管位置與標高、工程造價、運行管理、環境等因素，采用地上構筑物與地下構筑物相結合的廢水處理方式。經常需要監測、檢修的設備設置于地上的廢水機房，調節池、反應池、沉淀池、清水池設置于地下，其工藝流程如圖5所示。這樣在保證出水水質的前提下，可以降低工程投資、改善環境，在廢水處理系統的工程投資和常年運行管理費用之間取得最優解[9-10]。