綜合性建筑項目給排水設計思考

孔慶吉

（山西華鼎建筑設計有限公司 山西太原 030006）

0 前言

給排水設計即給水系統、排水系統設計，直接影響建筑的用水、排水活動和使用價值，在現代建筑設計和建設中得到普遍重視。綜合性建筑的用水情況較普通民用建筑、單純商用建筑更為復雜，帶有動態變化特點，其給排水設計也需要考慮建筑特征，從思路到方法均應做好評估，確保建筑設計滿足用水排水需求。

1 綜合性建筑項目給水設計

1.1 設計思路

思路上看，建筑項目給水系統需要強調三個要素，即適用性、穩定性和經濟性，綜合性建筑的特點更為突出，需要重點考慮建筑用水的峰值需求。如現代商民兩用建筑，與單純民用建筑相比，其日間用水量明顯更大，而在進入冬季、夏季、主要節日、夜間等特殊時間段、時間節點時，綜合性建筑的用水量又會出現下降，這與建筑功能存在明顯關聯。以提升給水設計有效性為目標，應在實際工作中，重點考慮建筑工作內容，以此評估其峰值用水量，作為設計基本要求。

1.2 設計方法

方法上看，綜合性建筑項目給水系統設計，可借助參數模擬法，建立分析模型，為設計工作提供依據。目前較多見的模型建設方法為計算機虛擬模型，以BIM技術、有限元方法為技術支撐。以BIM法為例，假定某綜合性建筑設計20層，另有地下室1層，其中1～4層擬建設為商場，5層為轉化層，6～20層為普通商品房。其給水系統的設計，可首先收集同類建筑既有資料，獲取相關建筑的用水平均量，設為A，平均峰值用水量，設為B，作為基本參數予以記錄。收集建筑設計方案，了解建筑自身的用水態勢，設為X，以上述信息為基礎，構建一個BIM虛擬模型，代入X進行觀察，了解模型內用水需求為“X”噸時，給水系統主管道的內徑、壓力；副管道的內徑、壓力等，核準無誤后，添加參數A，模擬建筑內可能出現的動態變化，了解當建筑用水需求達到“A”噸時，既有的管道參數（即X模式下的參數）是否能夠滿足給水需求，如果A參數小于X，可不予模擬。最后代入參數B，了解極限用水需求下，既有的管道參數是否能夠滿足給水需求，如果B參數小于X，可不予模擬。通過參數模擬法，可了解既有設計模式下的給水管道參數、管道數目、分布設計合理性，酌情予以優化。

1.3 需控制的要點

綜合性建筑項目給水設計需要考慮的要點，包括兩個方面：①用水量動態變化是否在設計階段得到評估；②能夠契合現代綠色建筑節能要求。動態變化評估方面，擬采用迭代分析法，將綜合性可能出現的用水波動設為一個固定系數，結合建筑給水系統改造年限，進行給水系統建設標準的糾正。假定某建筑的給水系統擬在10年后進行更新，同類建筑每年用水量增長率為1.0%，以上述參數為基準，當建筑本年度用水量默認為X時：

次年用水量為101%X，第三年用水量增長為1.01（101%X）……據此迭代到第十年，以最終結果為本建筑給水能力下限要求。節能設計上主要考慮建筑建設需求，嘗試以智能技術、自適應技術等，控制給水作業。如日間綜合性建筑用水總量較少，可設計智能控制結構，在日間以較低的給水壓力（離心力）進行供水作業，晚間則提升給水壓力，契合不同時間節點內的用水需求，實現建筑給水作業的綠色、節能化。

2 綜合性建筑項目排水設計

2.1 設計思路

思路上看，綜合行建筑項目排水系統強調符合排水多樣化需求，如商民兩用建筑，商用部分排水具有持續性特點，集中于日間；民用部分排水具有間斷性特點，集中于早間、晚間；部分特殊時間段，如晚間17-21h，民用部分和商用部分的排水量均較大。排水系統應考慮滿足上述各類情況的工作需求，尤其是特殊時間段的最大排水需求。此外，當建筑周邊出現強降水天氣時，市政排水管道的工作壓力整體增加，也需要考慮綜合性建筑排水能力是否受到波及，造成排水不暢等問題。

2.2 設計方法

方法上看，除借助模擬技術了解排水需求外，還考慮從理念層面進行分流模式建設。與市政雨污分流設計理念類似，建議在綜合性建筑的排水系統設計上采用多管道并行機制，以常規作業管道進行日常排水，確保建筑內產生的廢水可完全有效排出。在此基礎上，設計備用排水系統，在日常工作中使其處于關閉狀態，進入晚間排水高峰、建筑單位時間內排水總量超過常規作業管道工作上限（或接近）時，啟動備用排水系統進行排水；綜合性建筑周邊出現強降水天氣，建筑周邊排污系統工作壓力增加，使建筑排水活動受到影響時，啟動備用排水系統進行排水。備用排水系統不可與常規排水管道共用外流通道，可在條件允許的情況下直接與幾何距離最短、排水能力最強的市政排水系統進行連接，以確保兩套排水系統系統可同時進行排水作業，應對特殊情況、特殊時間條件的下排水需求。

2.3 需控制的要點

以分流模式為基本要求，綜合性建筑項目排水設計應重視不同部分作業的獨立性，擬借助智能設計進行自適應控制。從原理上看，綜合性建筑的排水工作與排水管道工作壓力具有線性關聯，建筑排水量越大，排水管道的工作壓力越大，其直接表現為管道內水流量、流速等參數的變化。可在常規排水管道中選取2～3個位置，放置水流傳感器，以傳感器實時收集排水管道內水流速、流量信息，并將對應信息反饋給計算機終端，默認常規管道排水量達到T噸/h時，啟動被動排水系統。傳感器在實際作業中，收集所獲的常規感到排水量圍繞T噸/h出現上下波動，表現為：

T=[Tmix……T-2；T-1；T；T1；T2……Tmax]

[Tmix、Tmax]為常規管道排水參數的最小、最大值，當傳感器收集所獲信息在T以下時，計算機默認常規排水管道仍可滿足排水要求；當傳感器收集所獲信息在T或T以上時，計算機默認常規排水管道不能滿足排水要求，下達“啟動被動排水管道”指令，備用管道隨之啟動，保證污水、廢水的排放效果。智能技術的應用是現代綜合性建筑項目給排水設計的基本趨勢，也具有積極應用價值。除在進行管道管理過程中運用之外，還可用于信息收集，包括建筑不同時間段、不同季節、不同區域的排水量、增加量、波動值等信息，為后續管道設計和優化提供參考。

3 總結

綜上，綜合性建筑項目給排水設計需要考慮建筑特點，結合建筑實際需求酌定參數和具體方法。給水設計方面，思路上考慮建筑最大需求，主要以參數分析法酌定方案，控制要點為用水量的波動規律評析。排水設計方面，思路上重視考慮排水多樣化需求，強調構建可同時工作的分流模式，并控制其作業獨立性。