河北省某產業園區給水排水及消防設計研究

王志斌

（中航天建設工程集團有限公司建筑設計院，北京 100070）

1 項目概況

河北省某產業園區項目坐落于河北省廊坊市，園區地塊東至密三路，西至集資路，南至查馬坊街，北至新區大街；總用地面積為9.73hm2，總建筑面積為190530.94m2。地塊主要分為兩個區：北部生活區和南部生產區。北部生活區建筑包括院士工作站、辦公樓、職工娛樂活動中心，南部生產區建筑包括1-8#大廠房、9-11#小廠房。北部生活區的院士工作站屬于多層建筑，職工娛樂服務中心屬于二類高層建筑，其余辦公樓均屬于一類高層建筑。南部生產區的所有廠房均屬于多層廠房，丙類。室外停車場設在1-8#大生產廠房之間，地下車庫設置在生活區建筑物之下，兼人防系統。整個產業園區生產的主要產品為3D打印設備，屬于廊坊市重點建設項目。

2 方案論證

2.1 給水系統設計方案

由于該項目地塊較大、用水點較多，并且建筑物高差較大、許多用水點與廠區的生產工藝相關，因此結合技術、經濟等方面的因素考慮，設計如下兩種方案。

方案一：利用項目周邊市政給水條件優越的有利因素，選定從地塊兩側不同段市政給水管上分別引入兩條市政給水引入管，引入管設置低阻力倒流防止器，將市政給水引入園區內，然后在園區內形成環狀給水管網，負責生產區生產廠房、生活區低區建筑供水。生活區高區建筑采用無負壓供水方式，園區內的環狀給水管網作為其直接水源。其優點是可以保證建筑供水安全，室外消火栓可以與室外給水環網合用一套系統，室外管線數量減少、消防水池容積、消防泵數量皆可以相應減少，并節省投資。其缺點是局部消火栓支管處水流循環不暢，死水容易產生污染。

方案二：采用傳統設計方式，由市政給水管網引入一路市政給水引入管，引入管設置低阻力倒流防止器，將市政給水引入園區內。然后在園區內形成枝裝給水管網，負責生產區生產廠房、生活區低區建筑供水。生活區高區建筑采用無負壓供水方式，園區內的枝狀給水管網作為其直接水源。其優點是減少市政給水開口費、給水管路較短、給水管路上不會接入室外消火栓，這就減少了水質被污染的機會。其缺點是供水安全性較差并且沒有充分利用優越的市政條件，導致室外管線數量眾多、消防水池及消防泵房均需按考慮園區內全部消防水量來設計，不利于整個項目節省投資。

經與建設單位相關部門溝通分析，認為該廠區建成后應保證發生供水事故的概率較低，但是生產區一二層對給水水質的要求較高。為此選擇兩種設計方案折中的辦法，即室外兩路供水成環，不設置室外消火栓。根據其提供的相關市政資料，擬從地塊東西兩側市政路各引入一根DN200的市政給水管進入用地紅線內，經總水表后在建筑物外形成環狀管網供水。市政給水引入管設置低阻力倒流防止器，倒流防止器設置于總水表井，市政給水供水壓力為0.35MPa。

2.2 消防系統設計方案

根據相關規范要求，結合建筑特點，該項目需設置室內外消火栓系統、自動噴水滅火系統、自動跟蹤定位射流滅火裝置，具體消防用水量如表1所示。

表1 某產業園區消防用水量明細表

2.3 排水系統設計方案

參考羅斌等[1]的計算方法，該園區地下室設置各種功能集水坑16個。建筑物單體內采用污廢分流制、廠區室外排水采用污廢合流制，所有污水、一部分廢水經化糞池處理后，直接排入市政污水管線；另一部分廢水則直接進入中水處理站，經過處理達標后，用于廠區內建筑物的沖廁用水。參照《建筑給水排水設計標準》（GB 50015—2019）、《建筑中水設計標準》（GB 50336—2018）的相關內容，結合項目各個單體的用水量特點，經過初步計算，只收集中水處理站附近3#、4#、7#、8#生產廠房的廢水即可滿足全園區沖廁用中水原水量的要求。

2.4 雨水系統方案

該園區地塊周圍雖然均有市政雨水管道，但是依據建設單位提供的市政資料，僅在園區西北、東北部的市政管線上，在園區一側分別留有1根DN800的市政雨水預留管。設計按廊坊當地暴雨重現期3年一遇考慮，經過核算，要使整個廠區的雨水能夠順利排出，則至少需要4根DN800的雨水管線才能滿足。顯然，僅有2個DN800的雨水排出口是不夠的。為此提出如下兩種設計方案。

方案一：杜曉麗等[2]指出生物滯留設施可作為海綿型道路建設的常用技術，其可有效凈化雨水、削減峰值流量，提高匯水區域的綜合排水能力。借鑒其北京市某道路生物滯留設施的成功案例，設置雨水收集池，輔之以園區內下凹綠地、溢流型生態滯留池的設計，使之能夠調蓄、消納廠區地塊開發前后所產生的雨水徑流增加量。雨水收集池內的雨水，晴天可以經過雨水處理設施處理后，作為綠地澆灑、沖洗道路用水。大雨來臨前12h，通過雨水收集池內的雨水泵將池內雨水加壓排出，以備后續使用。

方案二：建設單位向市政相關部門申請增開2個DN800市政雨水接口到園區附近，以便園區內雨水分別排出。

方案一與方案二進行比較，方案一的做法投資較大，但是符合現行建設項目雨水低影響開發的先進理念，同時也可以為室外中水用水提供原水水源。方案二的做法需要向市政相關部門提出申請，增加雨水管線開口費，但是總體來說比較經濟。經過與建設單位溝通，建設單位認為方案一與國家提倡的雨水實施理念更吻合，應該支持，同時還可以充分利用雨水資源。最終，此次設計采取了方案一的做法，在園區西側設置一座生活區雨水收集池，在園區東側設置一座生產區雨水調蓄池，池后溢流管管徑DN800，接入現有市政雨水預留管。

2.5 中水系統設計方案

該項目的中水系統分為兩類：建筑物內沖廁用中水和建筑物外沖洗道路、綠地澆灑中水。前者中水原水來源3#、4#、7#、8#生產廠房內優質雜排水，后者中水原水來源建筑物外天然雨水。兩者的備用水源均為城市自來水，設計中嚴格按照給水排水相關規范的規定設計，保證自來水不被污染。

3 設計特點

3.1 BIM技術的應用

整個產業園區的生產廠房采用了BIM技術進行正向設計，BIM技術給生產廠房設計帶來了非常直觀的感覺，同時也使設計更加精確無誤。尤其是在專業間管道綜合階段的碰撞檢查，BIM模型能給人帶來一種非常直觀的視覺體驗，十分方便。雖然BIM軟件目前還有很多問題，比如：功能過于繁雜、功能按鈕界面混亂、軟件笨重、非設計工作量巨大等，但是就該項目在生產廠房設計中的BIM應用來看，最終效果還是不錯的。

3.2 新產品的選擇

整個產業園區新產品的應用主要體現在排水、雨水系統方面。在排水系統設計中，取消了傳統H管的使用，改成某廠家生產的新型H管。主要原因是污水流量較大時污水容易通過傳統H管連接管進入通氣立管，造成排水隱患，此種問題已由實驗證實，新型異型H管可以有效地避免此問題。在雨水系統設計中，設計人員根據淺池理論，模仿斜板沉淀池構造，設計出一種簡單新型雨水沉淀池，用來預處理收集雨水中的SS，處理后的雨水進入雨水清水池儲存以備回用，目前新型雨水沉淀池產品已與廠家合作開發生產[3]。

3.3 新規范理念的應用

整個產業園區的給水排水系統設計，在不違背現行國家規范、標準的前提條件下，引入了已經實施的新建水規范中部分新的理念。如污廢水立管的設計中，每層均設置清掃口。取消傳統H管設計，取而代之的是新型H管或者兩個斜三通對置連接的設計方式。園區內不設隔油池，需要設置隔油池的建筑則設置隔油裝置。

在雨水系統設計中，結合新建水規范和園區天然地形，盡可能收集所有雨水并加以利用，不能收集的則以溢流方式由雨水口排至園區雨水管道。最大限度地利用原始地塊海綿系統，實現低影響開發。園區南部生產區的雨水收集設置獨立的雨水管道系統，實現小區雨水排水系統應與生活污水系統分流。雨水回用時，應設置獨立的雨水收集管道系統[4]。

4 結束語

河北省廊坊市某產業園區項目屬于比較大的項目，其給水排水及消防系統涉及內容比較全面，管線系統較多。在進行類似大型項目的設計工作中，要認真閱讀設計任務書，領會設計意圖并進行全方位的方案論證。尤其在此新舊建水規范更替之際，應盡快熟悉新建水標準，并且在設計時應有適當的前瞻性。積極接受新產品、新事物、新理念，站在設計陣線的最前沿，切實把專業角度最合理、最值得提倡的東西融入設計中。