建筑給水排水優化設計思路探討

范永偉

（太原市建筑設計研究院 山西太原 030009）

我國城鎮化建設不斷發展、人們對住房、用房品質要求也不斷提高，建筑給水排水設計也應順應時代發展，不再局限于滿足國家規范和標準即完成了設計任務，應讓設計更優化。建筑給水排水優化設計是從系統安全可靠、便于維護管理及使用、多專業橫向協同、節省成本、節水節能、綠色環保等方面綜合分析得出的最優方案，下面結合一些工程實例探討建筑給水排水優化設計思路。

1 系統安全可靠

建筑給水排水和人們生活息息相關，也是保障人們正常生活以及生命安全的重要屏障，建筑給水排水各系統是否安全可靠尤為重要。

1.1 生活給水系統

結合當地供水部門要求和工程具體情況綜合分析，選擇既能保證水質安全又供水可靠的給水方案。某中學校區項目，供水方案為低區一～二層由市政給水管網直供，高區三～六層由罐式無負壓供水設備加壓后供給，理由是校區周圍市政給水管網滿足無負壓供水設備使用條件也經當地供水部門批準，并應甲方節省投資和占地的要求，選擇此供水方案。但結合中學功能進一步分析，一旦停水，此供水方案除不能保證師生的正常生活用水外，還影響實驗室等重要用水部門的用水，此供水方案相對于本工程并不安全可靠。對于一些停水后會引起重大影響的公共建筑，建議供水方案選擇更為安全可靠的變頻供水設備+生活儲水箱的供水方式。

1.2 消防給水系統

消防水泵房和消防給水系統對于保障人們生命安全起著極為重要的作用。一些工程對消防水泵房內采取防水淹沒的技術措施執行有誤，存在安全隱患。消防水泵房內應設集水坑，坑內設兩臺潛水泵，一用一備，潛水泵的提升流量應按大于等于消防水池最大補水管流量選取，報警水位雙泵同時啟動。很多施工圖設計中對于潛水泵流量的選取存在很多錯誤，例如某項目，消防水泵房集水坑內潛水泵的選型同地下車庫內其余潛水泵選型：Q=23m3/h、H=15m、N=2.2kW。該項目500m3消防水池補水管為兩根DN100襯塑鋼管，按《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974-2014）第4.3.5條規定，補水管平均流速按1.5m/s計[1]，則每根補水管流量為Q=42.4m3/h，每臺潛水泵設計流量應按Q1≥42.4m3/h選取，該項目消防水泵房仍有水淹沒的可能行，存在安全隱患。

某超高層項目為節省投資及占地面積，消防給水系統采取了如下供水方案：A、B座兩棟超高層辦公樓通過底部三層裙房連接，施工圖設計僅在A座超高層辦公樓避難層設置消防水泵轉輸水箱串聯供水供A、B兩棟超高層辦公同時使用。進一步分析此供水方案，從產權歸屬、物業管理、供水可靠性以及是否便于消防隊員使用等方面考慮，存在很多疑問，且有一定的安全隱患，超高層建筑內部人員疏散時間較長，依靠消防云梯到達的高度有限，滅火主要依靠內部消防設施，所以設計安全可靠的消防給水系統極為重要。建議分別在A、B兩座超高層的避難層設置消防水泵轉輸水箱串聯供水，提高消防給水系統供水安全可靠性。

1.3 屋面雨水排水系統

為減少屋面承載和滲漏，屋面不應積水[2]。北方地區雨水排水量的計算容易被忽視，以太原某高層住宅工程為例，住宅屋面建筑面積為515m2，屋面雨水排水采用兩個87型雨水斗及兩根DN100熱鍍鋅鋼管，屋面無其它排水措施。經復核，太原地區暴雨強度公式為qj=[1446.22（1+0.8671gT）]/（t+5）0.796，屋面徑流系數取1，屋面雨水排水管道設計降雨歷時取5min，50年重現期的暴雨強度為qj=5.72L/s·100m2，則該屋面50年重現期時雨水排水總量為q=29.5L/s，查《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2003）（2009年版）表4.9.16及表4.9.22[2]，該屋面雨水重力流排水系統的最大排水量為24L/s，不能滿足50重現期時雨水排水量的要求，存在安全隱患，需增設屋面溢流排水設施，可協同建筑專業在屋面增設一個200×150溢水口。也有很多工程，對于高層建筑主體投影范圍以外裙房屋面雨水排水量計算時，未考慮高出裙房屋面毗鄰側墻最大受雨面正投影一半的匯水面積，導致裙房屋面積水[2]。既增加了屋面承載，又增加了屋面滲水的可能行，存在安全隱患。

2 便于維護管理及使用

物業及業主反饋問題中很多是無關國家規范和標準的細節問題，是關系到維護管理及使用的便利，細節問題也是評價一個建筑產品質量的重要依據。

（1）水暖管井、設備管道層、屋頂水箱間等需要排水的設備用房內未考慮排水措施，給管理及使用帶來極大不便，甚至導致事故損失。某工程，地下一層設備管道層暖表間內未考慮排水措施，導致管道檢修時，地面積水無法及時排放，長時間積水后滲入到地下二層業主庫房內，并造成一定損失。對于有管道、設備需要定期檢修或易漏水空間內，需考慮排水措施，排水措施根據排水量確定設地漏或集水坑加潛污泵排水。

（2）自動噴水滅火系統水流指示器及末端試水裝置設置位置不合理，隨意敷設于非公共空間內，給消防巡檢及物業管理帶來極大不便，施工圖設計應綜合考慮，盡量將水流指示器及末端試水裝置設于公共空間內，便于消防巡檢及維護管理。

（3）空調冷凝水排水系統設計未結合空調板形式統一考慮，冷凝水排水通常設計為立管每層設有支管承接口的排水系統，但對于有上反沿空調板，空調板上常有雨水積水，不但散發臭味，也容易滲入到室內。冷凝水排水系統需結合空調板排水統一考慮，對于有上反沿空調板，在空調板上設置地漏，空調冷凝水排水直接排至地漏，再通過地漏排至冷凝水排水立管，不再另設支管承接口；空調板無上反沿時，可僅在冷凝水排水立管上設支管承接口。

3 多專業橫向協同，提高圖紙精確性

建筑給水排水設計并不只是在建筑圖上深化本專業內容，是需要各專業相互配合共同完成的，目前施工單位反饋問題最多的是專業間交叉沖突問題，究其原因，是專業間相互沒有疊套圖紙，缺乏配合造成的。多專業橫向協同提高圖紙精確性避免在施工過程中過多的設計變更、成本浪費和施工進度的延誤。

（1）機電專業在施工圖設計階段未作管線綜合。目前，很多施工圖未作管線綜合，施工單位安裝前也沒有對各專業管線布置是否沖突進行復核，待管線安裝過程中發現問題造成返工，甚至有些施工單位為方便施工未經設計單位復核，私自改動管線標高和位置，導致管線安裝高度過低，影響建筑凈高。機電專業管線安裝達到合理、優質、高效，必須在施工圖設計階段對各專業管線作一個合理有效的整體布置，各專業標注清楚本專業管線平面定位和標高，對于管線交叉較多及凈高控制敏感區域，各專業施工圖需附上管線綜合布置圖。機電專業進行管線綜合，對工程質量、施工進度、節省投資和管線維修都有顯著的意義[3]。

（2）衛生間排水系統伸頂通氣管出屋面時與屋面排氣道風帽沖突。考慮衛生間內裝修和少占用空間，往往將排水立管、通氣立管靠近排氣道敷設，排氣道出屋面后會安裝排氣道風帽，風帽混凝土基座平面尺寸大于排氣道尺寸，導致靠近排氣道安裝的伸頂通氣管出屋面后與風帽基座發生沖突。為避免此種情況，建議將伸頂通氣管在頂層頂板下轉換位置，避開風帽基座。

（3）管道與結構梁、墻沖突。很多設計人在建筑給水排水施工圖設計時，不會主動疊套結構圖紙，導致立管穿結構梁、管道穿地下室結構外墻時未預留防水套管、結構剪力墻厚度變截面處管道沒有合理避讓等問題的發生。例如很多住宅首層出挑陽臺處，結構擋土外墻為陽臺與客廳相鄰處剪力墻，并非建筑專業示意的陽臺外墻，導致防水套管位置安裝錯誤；立管在結構剪力墻厚度變截面處未合理避讓，許多施工單位為方便安裝，以剪力墻加厚處為基準安裝管道，導致上部剪力墻變薄處，立管距墻體較遠，影響美觀，更有施工單位直接將管道預埋在加厚剪力墻內，導致管道無法正常檢修，建議管道在剪力墻變厚的上一層相應轉換，或在結構變墻厚處留槽，便于管道轉換。

（4）機電專業管道、設備等相互沖突。例如，消火栓箱位置和配電箱位置沖突、立管位置和電氣插座沖突、管道位置和風管風口位置沖突等。建議機電專業在施工圖完成后，將專業間易沖突的管道、設備等相關圖紙疊壓在一起，提早發現問題。

4 節省成本、節水節能、綠色環保

在滿足國家規范和地方標準、不降低系統安全可靠性的前提下，節約資源，節省成本，并符合《民用建筑節水設計標準》、《綠色建筑評價標準》等相關標準的要求，做到節水節能與綠色環保，實現我國的可持續發展。設有市政或小區給水、中水供水管網的建筑，生活給水系統充分利用城鎮供水管網的水壓直接供水[4]；建筑與小區應采取雨水入滲收集、收集回用等雨水利用措施[4]；選用密閉性能好的閥門、設備，使用耐腐蝕、耐久性能好的管材、管件[5]；使用較高用水效率等級的衛生器具[5]；當日照時數大于1400h/年且年太陽輻射量大于4200MJ/m2及年極端最低氣溫不低于-45℃的地區，優先采用太陽能作為熱水供應熱源，積極推進可再生新能源的利用[2]。

5 結語

建筑給水排水各系統的每一個設計細節都有優化的可能行，僅以設計工作中遇到的一部分工程案例，簡要說明建筑給水排水優化設計所涵蓋的內容和產生的影響，優化設計最為關鍵的是設計理念，并將優化設計理念貫穿在整個設計周期內，落實到每個設計細節上，要與建筑設計理念相結合，重視多專業間的橫向協同，做到設計成果在節省成本的前提下，更為安全可靠、優化合理。