商業綜合體給排水設計特點研究

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(山西辰誠建設工程有限公司，山西 陽泉 045000)

商業綜合體屬于大型公共建筑，能夠提供商業、餐飲、娛樂、辦公等功能，滿足人們的多樣化需求。商業綜合體是城市的一張“名片”，具有結構復雜、人員密集度高、業態豐富、管理覆蓋面廣等特點，進行給排水設計時涉及到的因素較多，給排水設計要求高。而完善的給排水系統是保障商業綜合體正常運作的重要前提，因此深入研究商業綜合體的給排水設計特點及具體設計方法具有重要意義。

1 商業綜合體的概念及基本特點

商業綜合體是城市發展進程中，為滿足人們辦公、休閑娛樂等需求而開發的生活空間組合體。商業綜合體的業態多樣、功能豐富，各項功能之間相互依存，使得商業綜合體建筑具有復雜性。同時，商業綜合體可在一定程度上反映地區的經濟發展水平，在城市發展中占據重要地位。因此，商業綜合體的設計要求較高，設計人員所需考慮的因素較多，在設計工作中面臨諸多挑戰。給排水設計作業是商業綜合體設計工作中的重要一環，其設計工作也具有復雜性，需要綜合考慮到商業綜合體建筑的結構特點、功能規劃等，經過周全的考慮與分析后進行設計，提高給排水設計水平，保證商業綜合體的正常運作，滿足人們對建筑給排水系統的要求[1]。

商業綜合體坐落在城市人流量大、交通便捷的區域，與周邊的公共交通、停車場等交通設施相結合。商業綜合體的建造規模較大，外部與交通體系建立起聯系，內部有大空間的尺度，在設計和施工時，均高度重視前沿技術在項目中的應用，以期打造功能豐富、安全可靠、便捷的綜合型建筑。商業綜合體的建造要求高，給排水、消防等均是商業綜合體中不可或缺的一部分，工程人員應予以重視。在商業綜合體的前期設計階段，則要考慮到建設目標、施工條件等因素，進行統籌規劃，既要保證各功能區的質量，又要兼顧多個功能區相互協調的要求，形成具有綜合性特色的建筑。在科學設計商業綜合體的前提下，有利于實現建設工作的順利開展，提高商業綜合體的整體品質，促進區域經濟發展。

2 商業綜合體給排水系統設計原則

(1)安全可靠性原則。設計應確保給排水系統的安全可靠性，以保障商業綜合體正常運營和用戶的安全。應合理規劃管道布局和設備配置，確保系統的穩定性和可靠性。

(2)高效節能原則。設計應注重給排水系統的高效性和節能性，以減少資源的消耗和運營成本。應選擇節能設備和技術，如節水器具、高效泵和節能控制系統等，以最大限度地減少能耗和碳排放。

(3)環保可持續原則。設計應注重環保和可持續發展，以減少對環境的負面影響。應采用環保材料和技術，合理規劃水資源的利用和廢水的處理，減少對自然水源的依賴和污染排放。

(4)適用性原則。設計應根據商業綜合體的特點和需求，制定適用的給排水系統設計方案。應充分考慮商業綜合體的用水需求、排水量和質量，以及用戶體驗和舒適度。

(5)經濟合理性原則。設計應考慮經濟合理性，以滿足商業綜合體的需求并控制投資成本。應合理選擇設備和材料，平衡性能和成本，確保在可接受的范圍內實現設計目標。

(6)可維護性原則。設計應考慮給排水系統的維護和管理便利性，以降低運維成本和延長設備的使用壽命。應合理布局設備和管道，方便檢修和維修，選擇易于維護和清潔的材料。

商業綜合體的給排水系統設計應遵循安全可靠性、高效節能、環?？沙掷m、適用性、經濟合理性和可維護性的原則。合理科學的設計可以保障商業綜合體的運行和用戶的舒適度，同時也符合環保和可持續發展的要求[2]。

3 工程實例

某大型商業綜合體項目，包含1棟4層的購物中心、1棟15層的辦公樓、6棟2層的商業街、地下1層車庫以及地下1層商業，總占地面積為85 632.5m2，總建筑面積為215 030m2。購物中心的業態包含購物、娛樂、影院、餐飲，辦公樓的高度不超過70m，2層商業街建筑高度8.8m。商業街和辦公由銷售物業統一管理，購物中心、超市及地下車庫由自持物業管理。項目建設場地的地勢平坦，市政基礎設施配套完善，有4條道路市政雨水、污水管網，排水預留接口標高比地塊完成面低3.5m或更多，預留接口管徑合適，且有3條道路市政給水主干管，市政供水壓力達到0.25MPa。

4 商業綜合體給排水設計特點

生活給水系統、雨水排水系統、污廢水排水系統、消火栓系統等是本商業綜合體給排水系統中的重要子系統，均屬于重點設計內容。大型商業綜合體的給排水設計內容復雜。本文著重分析給排水設計的特點，明確關鍵要點，提出相應的設計方法。

4.1 生活給水系統設計

本商業綜合體平均時生活用水量為244m3/h，從地塊東、西兩側市政道路引入DN250給水管，提供生活用水和室外消火栓用水。給水管與消防合用環狀管網，管路配置完善，供水充足。生活給水系統的供水方式根據建筑性質而定，以購物中心、地下車庫、辦公樓、商業街為例，各自在不同分區、不同層數的供水方式如表1所示。供水充分利用市政壓力，確保對各區域的供水均及時且水量充足，且能夠保證分區最底層衛生器具靜水壓力不高于0.35MPa，將供水壓力穩定在合理范圍內；部分樓層的配水支管供水壓力超過0.20MPa，未能滿足用水點壓力在0.10～0.20MPa的要求，因此設支管可調式減壓閥，控制供水壓力[3]。

表1 生活給水系統供水方式

自持業態生活水泵房臨近辦公樓主水管井，此布置方式的優勢在于提高單體正負零樓板處空間的利用率，騰出更多的空間以便開發商業綜合體的其它功能，同時還可減少運營浪費。購物中心的生活給水管從后勤區敷設，方便日常管理和檢維修，辦公樓、商業街的生活給水管敷設在公區。自持業態、銷售業態采用遠傳式計量水表，根據各業態對應建筑的結構特點，規劃布置方式，在就近用水使用區域的后勤區布置自持業態的遠傳式計量水表，在辦公樓以及商業街各自的水管井內布置銷售業態的遠傳式計量水表，在采取該儀器配置方式后，由自持物業辦公室和銷售業態辦公室分別接收相應區域的計量遠傳信號，便于統計和抄表，提升了日常管理工作的便捷性。

4.2 排水系統設計

排水機制為室內污廢分流、室外雨污分流。地下室污水通過提升設備轉移至室外污水管網，以“集水坑+潛污泵”的方式對地下室用水設備機房、地下車庫的地面以及車庫進出口坡道進行排水。室內正負零以上的污水，依靠重力流至室外污水管網。餐飲廚房含油廢水由自持物業管理，按照如下流程進行處理：在地下隔油提升設備間處理，進行檢驗，再將處理好的廢水轉至室外污水管網，進行排放。水管井集中布置在后勤區，分別為各防火分區配置足量的水管井，彼此間保持獨立，避免相互影響；統一將排水立管規劃在水管井內，單根管道負責約25m范圍內營業區或商鋪的排水；給排水管線不宜穿越防火分區。

對于雨水重現期，分多種情況考慮，例如商業街屋面按P=10a設計，購物中心、下沉廣場、辦公樓屋面均按P=50a設計，對于無外檐天溝或無直接散水條件的屋面，根據總排水能力P≮100a雨水量的要求進行設計。高效排水尤為重要，購物中心的排水立管布置在水管井內，建立虹吸雨水系統，滿足高效排水的要求。由于排水立管集中布置，方便后續的管理和檢維修。

商業街的消火栓及立管均布置在商鋪入口端柱子處，由立管提供雨水、餐飲用水、衛生間用水的排放通道。在地庫內設置檢修口，排水管道采用柔性接口鑄鐵排水管，根據此方法設置的排水裝置適應于1、2層商鋪的結構特點，可高效設置、穩定使用，且提升了空間分割的靈活性，例如劃分為多個小商鋪分別進行出售，同時也可以將多個小商鋪合并至一體，形成規模較大的大型商鋪，無論采取何種商鋪規劃方式，均不會出現給水立管和排水立管懸空的情況，管道的規劃方式更加合理，減少對商鋪內空間的占用量，提高商鋪空間的利用率，為招商引資提供了諸多有利條件。

地下室隔油間的布置方式根據餐飲業態進行調整，但要保證各自的服務半徑為其25m的餐飲商業排水要求。本商業綜合體存在地下輕餐飲和地下超市，因此分設了各自的隔油間，并在各區規劃中轉提升設備基坑，坑內布置移動泵排水坑，按照該配置方式，可以通過中轉提升設備將地下輕餐飲和地下超市的排水向上提升，進入室外污水窨井。此設計方式的特點在于方便后期污物輸送和運營管理，同時也能夠減少土方開挖量，高效施工，相比傳統隔油間整體下挖隔油提升排水的方式而言具有更多突出優勢。

地庫范圍及單體樓前均設置雨水線性溝，既滿足了雨水排放要求，又可減少室外雨水窨井的設置數量，同時聯合應用壓力排水集中布置于內側、衛生間集中布置于后端等方法，全面規劃給排水設施的布設位置，提升室外觀感。室外主要景觀面和出入口的美觀性要求高，因此與景觀專業提前配合，不在此區域設置污水窨井、化糞池等，統一將影響美觀性的構筑物規劃在綠地內，對構造物做隱蔽處理[4]。

圖1 整體不下挖隔油提升排水示意圖

4.3 消防滅火系統設計

本商業綜合體的DN250給水管與消防合用環狀管網，水源供應充足。從本商業綜合體規劃設計階段周邊既有設施的配置情況來看，有3條道路均配置了市政消火栓，為保證此設施的數量充足，在基地內沿道路依次配置室外消火栓，布設間距不大于120m，各消火栓的保護范圍不超過150m，所有消火栓所能提供的整體服務范圍應覆蓋商業綜合體各空間。按一起火災、不同業態管理考慮，分別建設一套臨時高壓室內消防供水系統，服務于自持業態和銷售業態，在地塊中間偏北側的汽車坡道下方建設合用消防水池，有效容積為585m3，規劃設計時將其劃分為兩格，可獨立使用。消防水泵設置在汽車坡道與規整地庫之間，為滿足消防用水便捷性的要求，還需緊鄰合用消防水池，此規劃方式可提供充足的消防用水并且提高地下無效空間的利用率。合設消防泵房、分設不同液態消防泵組，相比于分設消防泵房，該方式能夠有效地解決施工量大、工期延長等問題。

自持業態、銷售業態消防泵組的硬件設施配套方案一致：自動噴淋泵、室內消火栓泵組均為2臺，一用一備；消火栓增穩壓設備、自噴增穩壓設備均為1套。

消防水箱間的有效儲水容積達到50m3，將此設施規劃在影院屋頂處，結合地下室增壓穩壓設備的調控作用，維持靜水壓力的合理性，確保在各種特殊情況下均能夠使最不利消火栓口和最不利樓層噴頭各自的靜水壓力達到使用要求并且維持穩定。此外，還考慮在辦公樓屋頂配置消防水箱間。在地上建筑下方設置報警閥，提升對安全事故的響應水平。對于自動噴淋滅火系統，根據現場空間靈活地排布管道，可以減少由消防泵房引出的自噴管道的數量。

商業綜合體的業態豐富，建筑結構組成復雜，建成使用后的人流量較大，加強安全防控具有必要性。若強弱電管井發生火災事故，火勢將由于“煙囪效應”而快速蔓延，于短時間內造成大范圍的不良影響，危及人們的人身安全，損壞商業綜合體結構及電氣設施。因此，在設計中應高度重視強弱電井的自動滅火設計，具體至本商業綜合體項目中，為強弱電管井設置自動滅火彈，提高消防滅火水平，一旦發生火災，可以及時進行滅火，在源頭上撲滅火勢，以免造成大范圍的危害。也正是由于加強了強弱電管井的自動滅火設計，進一步完善了商業綜合體的自動滅火系統，提高了商業綜合體的消防安全水平。

4.4 節能減排設計

商業綜合體的建設規模大，材料用量較多，日常運作時將消耗大量的水、電等資源，因此需要順應節能減排的建筑工程理念，在設計中考慮節約能源、減輕環境污染的策略。例如，室外綠地低于道路100mm、建立雨水回收利用系統、規劃景觀水體、采用透水路面等均是重要的方法，調節本商業綜合體地塊的年徑流總量和年外徑流峰值，避免因商業綜合體的建設和運作而導致指標異常。雨水具有回收利用的價值，在節能減排的理念下，設計雨水收集系統，收集雨水后檢測水質，將其用于地庫沖洗、綠化澆灌等對水質要求不高的用水場所。此外，本商業綜合體項目探索了中水系統在水資源回收利用中的應用策略，由室外地埋式中水處理裝置集中處理來自于購物中心及辦公樓衛生間的廢水，調節水質后進行檢測，將處理后的廢水作為綠化澆灌水源，這可將廢水“變廢為寶”，提高水資源的利用率。

4.5 冷卻塔循環水處理

4.5.1 設計參數

冷卻塔循環水可用于中央空調系統的冷卻，在設計時需要著重考慮的參數為空氣干球溫度和濕球溫度，兩項指標的取值應參考空調系統的溫度參數，保證參數間的協調性。為保證冷卻塔循環水的有效性，宜采用歷年平均不保證50h的干球溫度和濕球溫度。

4.5.2 冷卻塔的配置

冷卻塔的類型可根據機組的規模、運行能力而定，例如機組的制冷量較小時，可采用超低噪音逆流冷卻塔，此裝置的特性在于冷卻水與空氣逆流充分接觸，換熱效率高。對于大流量的循環系統，優先考慮高度比逆流塔更低的橫流塔，原因在于此類裝置的結構穩定性良好，能夠滿足外觀要求。在保證冷卻塔運行性能的同時，還需考慮適當的富余量，例如按制冷機樣本冷卻循環水量的110%～115%的要求選擇設備，之所以采取此設計方式，主要是出于如下幾點考慮。

(1)冷卻塔自身的熱工性能。根據現階段的工業生產水平，國產冷卻塔的技術含量不高，部分產品的質量參差不齊，運行穩定性差，一些質量較差的冷卻塔將隨著使用時間的延長而出現配水不均、填料塌陷等異常情況。結合實踐經驗來看，冷卻塔出水溫度不符合設定要求的問題較為常見；2)現場環境動態變化，可能影響冷卻塔的運行狀態，實際冷卻效果未達到理論效果。例如，建筑物塔壁及周邊既有設施對氣流產生影響，可能導致氣流不暢；3)降低冷卻塔出水溫度，提高制冷機的運轉效率。

4.5.3 循環水的防污除垢

在管道上增設循環水處理儀，發揮出此裝置防污除垢的作用，但在部分給排水系統中，僅設置循環水處理儀并不能取得良好的應用效果，管道仍有可能結污垢，并且隨著管道使用時間的延長而變得愈發明顯。針對該問題，部分商業綜合體項目提出增設沖洗排污過濾器的方案，將此裝置分別設置在循環水處理儀入口前、循環泵的入口處以及制冷機組入口前，加強防污除垢效果。參考該經驗，在甲方要求的部位均設置了排污過濾器，此裝置與循環水處理儀共同配合，有效改善了管道的防污除垢效果，管道經過長時間使用后也不易結污垢。

4.5.4 泵殼的承壓

正常情況下，冷卻塔循環水泵的承壓狀態良好，在承受壓力作用時不會出現異常，但對于將冷卻塔置于辦公塔樓頂上以及其它的特殊情況，則需要重點關注循環水泵泵殼的承壓問題。即便循環水泵的揚程不高，但承壓較大，容易因過強的壓力作用而出現崩裂現象，因此在設計中需要考慮到泵殼的質量特性，通過技術手段提升泵殼的承壓性能。

4.6 地庫管線排布設計

商業地下庫的管道類型多樣，數量豐富，空間分布錯綜復雜，為避免管線位置沖突，常通過三維模型進行設計。重力排水管通常位于其它管線的最上方，因此商業地下庫的凈高受到重力管安裝位置的影響。在排布管道時，應縮短管線出圍護墻的距離，水管井中的立管應盡可能與重力管分開布置，以免共處相同空間內而出現管道交叉現象，同時此管道布置方式也能夠保證管線下方的凈高。在設計管線高度時，還需要考慮到大風管及橋架下方的下噴淋情況，根據多種因素進行協調，合理排布地庫管線。

4.7 圍護墻套管

雨水和排水出圍護墻管線分散分布，管線的數量較多，此布置方式將占用大量的空間，導致空間的利用率偏低，也不利于維護管理。因此，在設計時需要統一該部分管線的布設位置。若鄰近的兩個出戶管的管徑存在差異，則按照使用較頻繁的套管進行預留；若兩者的管徑基本一致，則根據管徑較大者設計套管的尺寸。

5 結語

綜上所述，本文從生活給水系統、排水系統、消防滅火系統、節能減排等多個方面分析了某商業綜合體給排水設計方案。設計中，首先應了解項目實際情況，結合業主對商業綜合體給排水設計的要求，兼顧各項與給排水有關的因素，統籌規劃，密切協調，進行深入的設計，提出商業綜合體給排水設計的基本思路、方法以及控制要點，構建完善的給排水體系，希望所提內容對同仁有參考意義。