摘要:合理的住宅小區(qū)給排水設(shè)計,可以節(jié)約用水資源以及提高人們的生活質(zhì)量。本文根據(jù)多年工作實踐,對某住宅小區(qū)場地落差以及市政壓力偏低的問題進(jìn)行闡述,并提出措施。
關(guān)鍵詞:住宅小區(qū);生活給水系統(tǒng);給排水設(shè)計
一、項目概況
某工程總用地面積為 48083.26m2,總建筑面積約為 156971.68m2。住宅總戶數(shù)為 999 戶。項目包含 11 幢高層建筑,其中 1~2#樓裙房設(shè)置商業(yè),小區(qū)配套社區(qū)用房及小區(qū)會所,上面為 31 層住宅,定義為一類綜合樓,3#樓、5#樓為一類高層住宅,層數(shù)為 33 層,其余 7 幢為一類高層住宅,層數(shù)為 17 層。設(shè)一個地下汽車庫。
小區(qū)東側(cè)為南部山谷排洪溝,設(shè)有一座雨水蓄儲池,小區(qū)建設(shè)對此排洪體系無太大影響,故本次設(shè)計不再考慮排洪問題。
二、生活供水系統(tǒng)
水源由市政管網(wǎng)供給,分別由健身東路經(jīng)總水表和防污隔斷器接入兩路市政供水管,管徑 DN100,用于補給生活水箱用水、消防水池用水及直供商業(yè) 1 層、2 層(即 1#、2# 樓地下 1、地下 2 層)。市政供水壓力為 0.15MPa。
小區(qū)最高日生活用水量為 997m3/d。最大時生活用水量為 111m3/h。由于場地落差比較大,市政壓力有限,因此各供水分區(qū)界限很難一下確定,需要通過一定分析得出。
解決方案:根據(jù)靜水壓力不大于 0.35MPa,盡可能均勻分配各區(qū)用戶為原則①市政水直供系統(tǒng):商業(yè) 1、2 層(即 1#、2#樓地下 1、地下 2層);②加壓系統(tǒng),共設(shè)兩套系統(tǒng)。
(一)泵站 1 供水系統(tǒng)
泵站 1 供水系統(tǒng),供小區(qū)住宅用水,按其地形的高差及單體建筑高度,生活供水豎向分為低、中、高 3 個區(qū)(表 1)。
低區(qū)供水系統(tǒng):由低區(qū)變頻加壓水泵供給,設(shè)計秒流量為 14.72L/s。
中區(qū)供水系統(tǒng):由中區(qū)變頻加壓水泵供給,設(shè)計秒流量為 13.65L/s。
高區(qū)供水系統(tǒng):由高區(qū)變頻加壓水泵供給,設(shè)計秒流量為 8.74L/s。
(二)泵站 2 加壓供水系統(tǒng)
泵站 2 加壓供水系統(tǒng),供商業(yè)會所及地下車庫沖洗用水,最高日用水量為 110m3/d。泵站 1 和泵站 2 位于地下車庫以下靠近 1#、2#樓處。生活系統(tǒng)由生活水箱- 變頻泵組加壓的供水方式(表 2)。
表 2 供水設(shè)備一覽表
泵站序號設(shè)備型號數(shù)量備注
泵站 1低區(qū)加壓供水泵組
AAB60/0.89-3-15配套單臺水泵:
65AAB30-90-15 共 3 臺水泵組主要技術(shù)參數(shù):
Q=60m3/h,
H=89mN=15×3 kW1 組水泵兩工一備
位于泵站 1 內(nèi)
中區(qū)加壓供水泵組
AAB60/1.33-3-18.5配套單臺水泵:
65AAB30-135-18.5 共 3
臺水泵組主要技術(shù)參
數(shù):Q=60m3/h,
H=133mN=18.5 ×3 kW1 組水泵兩工一備
位于泵站 1 內(nèi)
高區(qū)加壓供水泵組
AAB40/157-3-22配套單臺水泵:
65AAB20-160-22 共 3
臺水泵組主要技術(shù)參
數(shù):Q=40m3/h,
H=157mN=22×3 kW1 組水泵兩工一備
位于泵站 1 內(nèi)
泵站 2加壓供水泵組
AAB15/0.45-2-3配套單臺水泵:
50AAB15-46-3 共 2 臺
水泵組主要技術(shù)參數(shù):
Q=15m3/h,
H=45mN=3×2 kW1 組水泵一工一備
位于泵站 2 內(nèi)
三、消防供水系統(tǒng)
水源由位于泵站 3 內(nèi)的消防水池供給,滅火后由市政管網(wǎng)補給。該地塊設(shè)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)、自動噴淋供水系統(tǒng)各一套,其消防設(shè)施均設(shè)置在地下車庫以下靠近 1#、2# 樓水泵房(以下稱泵站 3)內(nèi)。根據(jù)建筑分類:最大消防用水量建筑為一類綜合樓建筑,建筑耐火等級為一級;地下車庫耐火等級為一級。消防水量及貯存量如表 3。
表 3 消防水量一覽表
名稱項目備注
消防用水量/Ls-1火災(zāi)延續(xù)時間/h消防貯水量/m3
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)403423
室內(nèi)噴淋系統(tǒng)301108
室外消火栓系統(tǒng)303324
合計 864分兩格
(一)室外消防系統(tǒng)
室外消防給水管為獨立供水系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,消控室人員接到報警信號,啟動室外消防水泵,保證室外消火栓水壓從室外地坪算起不小于0.1MPa 消防車從室外消火栓中取水進(jìn)行滅火。系統(tǒng)由消防水池- 室外消防加壓水泵-室外消防管-室外消火栓組成,保證其服務(wù)半徑不大于 150m,滿足室外消火栓用水量室外消火栓距建筑物的距離在 5~40m,距路邊不超過 2m。系統(tǒng)設(shè)置 6 套地下室外消火栓水泵接合器(高、低區(qū)各 3 套)和 2套地下式噴淋水泵接合器,并保其周圍 15~40m 有室外消火栓。
(二)室內(nèi)消防系統(tǒng)
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)為臨時高壓制。高位水箱消防貯量 18m3,置于小區(qū)最高建筑(5#樓)屋頂水箱間。水箱設(shè)置高度不滿足規(guī)范對消火栓靜水壓力的要求,故設(shè)置消火栓增壓穩(wěn)壓設(shè)備一套。各層均設(shè)室內(nèi)消火栓,箱內(nèi)均設(shè)有直接啟動消防水泵按鈕。由于消火栓口靜壓力大于 1.0MPa,故室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水方式豎向分高、低兩個區(qū)(表 4)。
表 4 泵站 3 供水豎向分區(qū)一覽表
樓號低區(qū)高區(qū)
1#、2 #地下層~22F
3#、5 #地下層~21F22~33F
4 #、6 #、7 #、8 #、9 #、1 0 #、11#地下層~17F
系統(tǒng)設(shè)置在泵站 3 中的室內(nèi)消防泵加壓供給,高、低區(qū)由減壓閥分區(qū)。系統(tǒng)由貯水池、加壓泵、高位水箱、消火栓增壓穩(wěn)壓設(shè)備、消火栓、消防管、地下式水泵結(jié)合器聯(lián)合組成,為臨時高壓制。室內(nèi)消防栓布置保證有 2 股水柱可同時達(dá)到室內(nèi)任何地點,每股充實水柱不小于 10m,每支水槍最小流量 5L/s,消防栓間距不大于 30m。
(三)自動噴淋滅火系統(tǒng)
設(shè)置場所為綜合樓(商業(yè)部分和住宅公共部分)及地下車庫(采暖)。由于地下車庫設(shè)置采暖設(shè)施,因此噴淋系統(tǒng)采用濕式系統(tǒng)。地下車庫火災(zāi)危險等級為中危險級II級,耐火等級為一級。噴水強度為8L /(min·m2)作用面積160m2。地下車庫采用的分區(qū)防火卷簾兩側(cè)耐火極限不低于3h。
綜合樓商業(yè)部分和住宅公共部分危險等級為中危險級 I 級,耐火等級為一級。噴水強度為 6L/(min·m2),作用面積 160m2。為保證配水管道的工作壓力不大于 1.2MPa,系統(tǒng)豎向采用分區(qū)供水,設(shè)置一套自動噴淋供水設(shè)備,分高、低兩個區(qū),由報警閥前設(shè)置的
減壓閥分區(qū)。
低區(qū):地下車庫、綜合樓地下層~13 層(公共部分);高區(qū):綜合樓 14~31 層(公共部分)。系統(tǒng)由濕式報警閥、水流指示器、閉式噴頭、高位水箱、水泵接合器聯(lián)合組成,為臨時高壓制。每個防火分區(qū)、樓層最不利點噴頭處設(shè)置試水閥,每個濕式報警閥控制最不利點噴頭處設(shè)置末端試水裝置。綜合樓高區(qū)濕式閥設(shè)于綜合樓的 1 層濕式閥門間。泵站 3 內(nèi)設(shè)備詳見表 5。
表 5 消防泵、噴淋泵、水池及屋頂水箱一覽表
序號供水泵站數(shù)量
室內(nèi)消火栓泵XBD16.0/40-150L
Q=40L/s H=160m N=110kW2 臺 設(shè)于泵站3
(一工一備)
室外消火栓泵XBD7.0/30-100L
Q=30L/s H=70m N=37kW2 臺 設(shè)于泵站3
(一工一備)
自動噴淋泵XBD13.0/30-100L
Q=30L/s H=130m N=75kW
V=18m 32 臺 設(shè)于泵站3 泵房
(一工一備)
屋頂消防水箱V=18m 3一座 設(shè)置在5# 樓屋頂水
箱間
消火栓增壓
穩(wěn)壓設(shè)備ZW(L)-I-X-13-0.22 型
配用水泵:25LGW3-10×4
N=1.5kW
配氣壓罐:SQL1000×0.6
V=300L一套
(水泵一用一備)
設(shè)置在5# 樓屋頂水箱間
消防水池V=864m 3設(shè)置在5# 樓屋頂水箱間一座 設(shè)置在泵站3分兩格
消防水箱供水泵32FL5-12×12 型
Q=5m 3/h H=144m N=5.5kW二臺設(shè)于泵站3
(一工一備)
四、太陽能供水系統(tǒng)
按甲方要求,高層住宅每戶均設(shè)置太陽能熱水系統(tǒng)。
兩側(cè)大戶型采用屋頂集中設(shè)置太陽能集熱板,采熱后熱媒至每戶熱水箱;熱媒閉路循環(huán),熱水箱設(shè)在陽臺或衛(wèi)生間,住戶向水箱加水,換取熱水。使用屋頂集熱系統(tǒng)由廠家設(shè)計安裝,熱水箱廠家安裝。
該工程各戶管井均考慮了熱媒管線(由熱媒儲存罐至用戶水箱)的位置。屋頂考慮了荷重,各戶考慮了電輔助加熱。每戶集熱器總面積為1.5m2。太陽能熱水每戶單獨計量。中間小戶型采用陽臺壁掛式太陽能熱水器,自成系統(tǒng)。熱水管分區(qū)同冷水系統(tǒng)。
五、排水系統(tǒng)
小區(qū)排水量按用水量的 90% 取值,故最高日排水量:898m3/d,最大時排水量:100m3/h。小區(qū)內(nèi)實行雨、污水分流的排水體制。室內(nèi)污、廢水合流制。污、廢水經(jīng)化糞池處理,地面雨水經(jīng)雨水口收集,最終均進(jìn)入中水處理站,處理后的水用于小區(qū)景觀及綠化。
該小區(qū)共設(shè)置 6 個化糞池。根據(jù)汽車庫和外部道路的情況采用非標(biāo)準(zhǔn)形式化糞池。由于小區(qū)場地高差較大,設(shè)計污水支管與等高線平行,污水干管與等高線垂直。管道銜接落差大于 1.0m 的地方設(shè)置了跌水井。在地庫頂板上覆土內(nèi)敷設(shè)的污水支管與東側(cè)道路上敷設(shè)的污水干管銜接的地方,由于擋土墻阻隔形成的
落差造成部分污水管段外露。這需要在施工圖階段結(jié)合景觀專業(yè)同步設(shè)計,并進(jìn)行管段的保溫與防護。
小區(qū)污水支管徑 DN300,布置在綠化覆土內(nèi),排至小區(qū)東側(cè)化糞池,經(jīng)化糞池處理后進(jìn)入污水干管。起點埋深控制在 1.2~1.3m。
雨水采用鞍山市的暴雨公式。q=2306×(1+0.70×lgP)/(t+11)0.757小區(qū)雨水重現(xiàn)期 P=2 年,徑流系數(shù) Φ =0.6,集水時間按 10min 考慮。雨水量為 684L/s。
雨水支管 DN300~DN400,布置在綠化帶內(nèi),排至小區(qū)東側(cè),進(jìn)入雨水干管。起點埋深控制在 1.2 ~1.3m。
空調(diào)室外機排水采用專門的排水立管。
消防電梯坑旁邊設(shè)置容積不小于 2m3的消防集水坑,內(nèi)設(shè)兩臺消防排水泵,一用一備,流量不小于 10L/s。
六、中水系統(tǒng)
根據(jù)小區(qū)周邊的市政污水管網(wǎng)還沒有建成,故考慮設(shè)置一座 150m3的中水處理站,水源來自經(jīng)化糞池處理后的污廢水及收集的雨水。經(jīng)中水處理站處理后的水用于小區(qū)景觀及綠化。本階段設(shè)計只預(yù)留了中水處理站的位置。待施工圖階段由專業(yè)廠家配合施工圖設(shè)計院共同設(shè)計完成。
七、存在問題需要進(jìn)一步改進(jìn)
1、1#、2#(綜合建筑)商業(yè)與住宅相接的地方如采用耐火極限不小于 2.0h 的樓板,住宅的公共部位可以不考慮自動噴淋滅火系統(tǒng),這樣系統(tǒng)簡化,配套水泵的功率也大大降低。
2、該小區(qū)高層住宅每戶均設(shè)置太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng),系統(tǒng)比較龐大,由于太陽能供熱不穩(wěn)定,在陰天水溫不足,又分戶輔助加熱,故收費和管理上存在難度。中間戶型太陽能集熱板設(shè)置在陽臺上,安裝上有特殊要求,造成投資增加。
八、結(jié)語
該小區(qū)場地落差較大有點類似山地城市的坡地建筑形式。給排水設(shè)計中通過作圖分析確定了生活供水及消防供水壓線的位置,在排水管道銜接落差大的地方設(shè)置跌水井進(jìn)行消能,保證管道被破壞。高層住宅的每戶均設(shè)置太陽能集熱系統(tǒng),最大限度的利用清潔能源,達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。同時設(shè)置了中水處理系統(tǒng),回收利用污水、雨水,減輕了水環(huán)境的壓力,從長遠(yuǎn)來看,具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。