建筑給水排水優(yōu)化設(shè)計(jì)思路探討

范永偉

（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030009）

我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷發(fā)展、人們對(duì)住房、用房品質(zhì)要求也不斷提高，建筑給水排水設(shè)計(jì)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，不再局限于滿足國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)即完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，應(yīng)讓設(shè)計(jì)更優(yōu)化。建筑給水排水優(yōu)化設(shè)計(jì)是從系統(tǒng)安全可靠、便于維護(hù)管理及使用、多專業(yè)橫向協(xié)同、節(jié)省成本、節(jié)水節(jié)能、綠色環(huán)保等方面綜合分析得出的最優(yōu)方案，下面結(jié)合一些工程實(shí)例探討建筑給水排水優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。

1 系統(tǒng)安全可靠

建筑給水排水和人們生活息息相關(guān)，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(tǒng)是否安全可靠尤為重要。

1.1 生活給水系統(tǒng)

結(jié)合當(dāng)?shù)毓┧块T要求和工程具體情況綜合分析，選擇既能保證水質(zhì)安全又供水可靠的給水方案。某中學(xué)校區(qū)項(xiàng)目，供水方案為低區(qū)一～二層由市政給水管網(wǎng)直供，高區(qū)三～六層由罐式無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備加壓后供給，理由是校區(qū)周圍市政給水管網(wǎng)滿足無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備使用條件也經(jīng)當(dāng)?shù)毓┧块T批準(zhǔn)，并應(yīng)甲方節(jié)省投資和占地的要求，選擇此供水方案。但結(jié)合中學(xué)功能進(jìn)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(shí)驗(yàn)室等重要用水部門的用水，此供水方案相對(duì)于本工程并不安全可靠。對(duì)于一些停水后會(huì)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(shè)備+生活儲(chǔ)水箱的供水方式。

1.2 消防給水系統(tǒng)

消防水泵房和消防給水系統(tǒng)對(duì)于保障人們生命安全起著極為重要的作用。一些工程對(duì)消防水泵房?jī)?nèi)采取防水淹沒的技術(shù)措施執(zhí)行有誤，存在安全隱患。消防水泵房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)集水坑，坑內(nèi)設(shè)兩臺(tái)潛水泵，一用一備，潛水泵的提升流量應(yīng)按大于等于消防水池最大補(bǔ)水管流量選取，報(bào)警水位雙泵同時(shí)啟動(dòng)。很多施工圖設(shè)計(jì)中對(duì)于潛水泵流量的選取存在很多錯(cuò)誤，例如某項(xiàng)目，消防水泵房集水坑內(nèi)潛水泵的選型同地下車庫(kù)內(nèi)其余潛水泵選型：Q=23m3/h、H=15m、N=2.2kW。該項(xiàng)目500m3消防水池補(bǔ)水管為兩根DN100襯塑鋼管，按《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）第4.3.5條規(guī)定，補(bǔ)水管平均流速按1.5m/s計(jì)[1]，則每根補(bǔ)水管流量為Q=42.4m3/h，每臺(tái)潛水泵設(shè)計(jì)流量應(yīng)按Q1≥42.4m3/h選取，該項(xiàng)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(xiàng)目為節(jié)省投資及占地面積，消防給水系統(tǒng)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(shè)計(jì)僅在A座超高層辦公樓避難層設(shè)置消防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水供A、B兩棟超高層辦公同時(shí)使用。進(jìn)一步分析此供水方案，從產(chǎn)權(quán)歸屬、物業(yè)管理、供水可靠性以及是否便于消防隊(duì)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(nèi)部人員疏散時(shí)間較長(zhǎng)，依靠消防云梯到達(dá)的高度有限，滅火主要依靠?jī)?nèi)部消防設(shè)施，所以設(shè)計(jì)安全可靠的消防給水系統(tǒng)極為重要。建議分別在A、B兩座超高層的避難層設(shè)置消防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水，提高消防給水系統(tǒng)供水安全可靠性。

1.3 屋面雨水排水系統(tǒng)

為減少屋面承載和滲漏，屋面不應(yīng)積水[2]。北方地區(qū)雨水排水量的計(jì)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(gè)87型雨水斗及兩根DN100熱鍍鋅鋼管，屋面無(wú)其它排水措施。經(jīng)復(fù)核，太原地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式為qj=[1446.22（1+0.8671gT）]/（t+5）0.796，屋面徑流系數(shù)取1，屋面雨水排水管道設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)取5min，50年重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度為qj=5.72L/s·100m2，則該屋面50年重現(xiàn)期時(shí)雨水排水總量為q=29.5L/s，查《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)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(tǒng)的最大排水量為24L/s，不能滿足50重現(xiàn)期時(shí)雨水排水量的要求，存在安全隱患，需增設(shè)屋面溢流排水設(shè)施，可協(xié)同建筑專業(yè)在屋面增設(shè)一個(gè)200×150溢水口。也有很多工程，對(duì)于高層建筑主體投影范圍以外裙房屋面雨水排水量計(jì)算時(shí)，未考慮高出裙房屋面毗鄰側(cè)墻最大受雨面正投影一半的匯水面積，導(dǎo)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(hù)管理及使用

物業(yè)及業(yè)主反饋問題中很多是無(wú)關(guān)國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)問題，是關(guān)系到維護(hù)管理及使用的便利，細(xì)節(jié)問題也是評(píng)價(jià)一個(gè)建筑產(chǎn)品質(zhì)量的重要依據(jù)。

（1）水暖管井、設(shè)備管道層、屋頂水箱間等需要排水的設(shè)備用房?jī)?nèi)未考慮排水措施，給管理及使用帶來(lái)極大不便，甚至導(dǎo)致事故損失。某工程，地下一層設(shè)備管道層暖表間內(nèi)未考慮排水措施，導(dǎo)致管道檢修時(shí)，地面積水無(wú)法及時(shí)排放，長(zhǎng)時(shí)間積水后滲入到地下二層業(yè)主庫(kù)房?jī)?nèi)，并造成一定損失。對(duì)于有管道、設(shè)備需要定期檢修或易漏水空間內(nèi)，需考慮排水措施，排水措施根據(jù)排水量確定設(shè)地漏或集水坑加潛污泵排水。

（2）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水流指示器及末端試水裝置設(shè)置位置不合理，隨意敷設(shè)于非公共空間內(nèi)，給消防巡檢及物業(yè)管理帶來(lái)極大不便，施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮，盡量將水流指示器及末端試水裝置設(shè)于公共空間內(nèi)，便于消防巡檢及維護(hù)管理。

（3）空調(diào)冷凝水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)未結(jié)合空調(diào)板形式統(tǒng)一考慮，冷凝水排水通常設(shè)計(jì)為立管每層設(shè)有支管承接口的排水系統(tǒng)，但對(duì)于有上反沿空調(diào)板，空調(diào)板上常有雨水積水，不但散發(fā)臭味，也容易滲入到室內(nèi)。冷凝水排水系統(tǒng)需結(jié)合空調(diào)板排水統(tǒng)一考慮，對(duì)于有上反沿空調(diào)板，在空調(diào)板上設(shè)置地漏，空調(diào)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(shè)支管承接口；空調(diào)板無(wú)上反沿時(shí)，可僅在冷凝水排水立管上設(shè)支管承接口。

3 多專業(yè)橫向協(xié)同，提高圖紙精確性

建筑給水排水設(shè)計(jì)并不只是在建筑圖上深化本專業(yè)內(nèi)容，是需要各專業(yè)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(yè)間交叉沖突問題，究其原因，是專業(yè)間相互沒有疊套圖紙，缺乏配合造成的。多專業(yè)橫向協(xié)同提高圖紙精確性避免在施工過程中過多的設(shè)計(jì)變更、成本浪費(fèi)和施工進(jìn)度的延誤。

（1）機(jī)電專業(yè)在施工圖設(shè)計(jì)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(duì)各專業(yè)管線布置是否沖突進(jìn)行復(fù)核，待管線安裝過程中發(fā)現(xiàn)問題造成返工，甚至有些施工單位為方便施工未經(jīng)設(shè)計(jì)單位復(fù)核，私自改動(dòng)管線標(biāo)高和位置，導(dǎo)致管線安裝高度過低，影響建筑凈高。機(jī)電專業(yè)管線安裝達(dá)到合理、優(yōu)質(zhì)、高效，必須在施工圖設(shè)計(jì)階段對(duì)各專業(yè)管線作一個(gè)合理有效的整體布置，各專業(yè)標(biāo)注清楚本專業(yè)管線平面定位和標(biāo)高，對(duì)于管線交叉較多及凈高控制敏感區(qū)域，各專業(yè)施工圖需附上管線綜合布置圖。機(jī)電專業(yè)進(jìn)行管線綜合，對(duì)工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、節(jié)省投資和管線維修都有顯著的意義[3]。

（2）衛(wèi)生間排水系統(tǒng)伸頂通氣管出屋面時(shí)與屋面排氣道風(fēng)帽沖突?？紤]衛(wèi)生間內(nèi)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(shè)，排氣道出屋面后會(huì)安裝排氣道風(fēng)帽，風(fēng)帽混凝土基座平面尺寸大于排氣道尺寸，導(dǎo)致靠近排氣道安裝的伸頂通氣管出屋面后與風(fēng)帽基座發(fā)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(zhuǎn)換位置，避開風(fēng)帽基座。

（3）管道與結(jié)構(gòu)梁、墻沖突。很多設(shè)計(jì)人在建筑給水排水施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，不會(huì)主動(dòng)疊套結(jié)構(gòu)圖紙，導(dǎo)致立管穿結(jié)構(gòu)梁、管道穿地下室結(jié)構(gòu)外墻時(shí)未預(yù)留防水套管、結(jié)構(gòu)剪力墻厚度變截面處管道沒有合理避讓等問題的發(fā)生。例如很多住宅首層出挑陽(yáng)臺(tái)處，結(jié)構(gòu)擋土外墻為陽(yáng)臺(tái)與客廳相鄰處剪力墻，并非建筑專業(yè)示意的陽(yáng)臺(tái)外墻，導(dǎo)致防水套管位置安裝錯(cuò)誤；立管在結(jié)構(gòu)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(zhǔn)安裝管道，導(dǎo)致上部剪力墻變薄處，立管距墻體較遠(yuǎn)，影響美觀，更有施工單位直接將管道預(yù)埋在加厚剪力墻內(nèi)，導(dǎo)致管道無(wú)法正常檢修，建議管道在剪力墻變厚的上一層相應(yīng)轉(zhuǎn)換，或在結(jié)構(gòu)變墻厚處留槽，便于管道轉(zhuǎn)換。

（4）機(jī)電專業(yè)管道、設(shè)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(fēng)管風(fēng)口位置沖突等。建議機(jī)電專業(yè)在施工圖完成后，將專業(yè)間易沖突的管道、設(shè)備等相關(guān)圖紙疊壓在一起，提早發(fā)現(xiàn)問題。

4 節(jié)省成本、節(jié)水節(jié)能、綠色環(huán)保

在滿足國(guó)家規(guī)范和地方標(biāo)準(zhǔn)、不降低系統(tǒng)安全可靠性的前提下，節(jié)約資源，節(jié)省成本，并符合《民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，做到節(jié)水節(jié)能與綠色環(huán)保，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。設(shè)有市政或小區(qū)給水、中水供水管網(wǎng)的建筑，生活給水系統(tǒng)充分利用城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的水壓直接供水[4]；建筑與小區(qū)應(yīng)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(shè)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(jí)的衛(wèi)生器具[5]；當(dāng)日照時(shí)數(shù)大于1400h/年且年太陽(yáng)輻射量大于4200MJ/m2及年極端最低氣溫不低于-45℃的地區(qū)，優(yōu)先采用太陽(yáng)能作為熱水供應(yīng)熱源，積極推進(jìn)可再生新能源的利用[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑給水排水各系統(tǒng)的每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)都有優(yōu)化的可能行，僅以設(shè)計(jì)工作中遇到的一部分工程案例，簡(jiǎn)要說(shuō)明建筑給水排水優(yōu)化設(shè)計(jì)所涵蓋的內(nèi)容和產(chǎn)生的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的是設(shè)計(jì)理念，并將優(yōu)化設(shè)計(jì)理念貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)周期內(nèi)，落實(shí)到每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上，要與建筑設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，重視多專業(yè)間的橫向協(xié)同，做到設(shè)計(jì)成果在節(jié)省成本的前提下，更為安全可靠、優(yōu)化合理。