河北省某產(chǎn)業(yè)園區(qū)給水排水及消防設(shè)計(jì)研究

王志斌

（中航天建設(shè)工程集團(tuán)有限公司建筑設(shè)計(jì)院，北京 100070）

1 項(xiàng)目概況

河北省某產(chǎn)業(yè)園區(qū)項(xiàng)目坐落于河北省廊坊市，園區(qū)地塊東至密三路，西至集資路，南至查馬坊街，北至新區(qū)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(gè)區(qū)：北部生活區(qū)和南部生產(chǎn)區(qū)。北部生活區(qū)建筑包括院士工作站、辦公樓、職工娛樂(lè)活動(dòng)中心，南部生產(chǎn)區(qū)建筑包括1-8#大廠房、9-11#小廠房。北部生活區(qū)的院士工作站屬于多層建筑，職工娛樂(lè)服務(wù)中心屬于二類(lèi)高層建筑，其余辦公樓均屬于一類(lèi)高層建筑。南部生產(chǎn)區(qū)的所有廠房均屬于多層廠房，丙類(lèi)。室外停車(chē)場(chǎng)設(shè)在1-8#大生產(chǎn)廠房之間，地下車(chē)庫(kù)設(shè)置在生活區(qū)建筑物之下，兼人防系統(tǒng)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品為3D打印設(shè)備，屬于廊坊市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。

2 方案論證

2.1 給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

由于該項(xiàng)目地塊較大、用水點(diǎn)較多，并且建筑物高差較大、許多用水點(diǎn)與廠區(qū)的生產(chǎn)工藝相關(guān)，因此結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的因素考慮，設(shè)計(jì)如下兩種方案。

方案一：利用項(xiàng)目周邊市政給水條件優(yōu)越的有利因素，選定從地塊兩側(cè)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(shè)置低阻力倒流防止器，將市政給水引入園區(qū)內(nèi)，然后在園區(qū)內(nèi)形成環(huán)狀給水管網(wǎng)，負(fù)責(zé)生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)廠房、生活區(qū)低區(qū)建筑供水。生活區(qū)高區(qū)建筑采用無(wú)負(fù)壓供水方式，園區(qū)內(nèi)的環(huán)狀給水管網(wǎng)作為其直接水源。其優(yōu)點(diǎn)是可以保證建筑供水安全，室外消火栓可以與室外給水環(huán)網(wǎng)合用一套系統(tǒng)，室外管線(xiàn)數(shù)量減少、消防水池容積、消防泵數(shù)量皆可以相應(yīng)減少，并節(jié)省投資。其缺點(diǎn)是局部消火栓支管處水流循環(huán)不暢，死水容易產(chǎn)生污染。

方案二：采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，由市政給水管網(wǎng)引入一路市政給水引入管，引入管設(shè)置低阻力倒流防止器，將市政給水引入園區(qū)內(nèi)。然后在園區(qū)內(nèi)形成枝裝給水管網(wǎng)，負(fù)責(zé)生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)廠房、生活區(qū)低區(qū)建筑供水。生活區(qū)高區(qū)建筑采用無(wú)負(fù)壓供水方式，園區(qū)內(nèi)的枝狀給水管網(wǎng)作為其直接水源。其優(yōu)點(diǎn)是減少市政給水開(kāi)口費(fèi)、給水管路較短、給水管路上不會(huì)接入室外消火栓，這就減少了水質(zhì)被污染的機(jī)會(huì)。其缺點(diǎn)是供水安全性較差并且沒(méi)有充分利用優(yōu)越的市政條件，導(dǎo)致室外管線(xiàn)數(shù)量眾多、消防水池及消防泵房均需按考慮園區(qū)內(nèi)全部消防水量來(lái)設(shè)計(jì)，不利于整個(gè)項(xiàng)目節(jié)省投資。

經(jīng)與建設(shè)單位相關(guān)部門(mén)溝通分析，認(rèn)為該廠區(qū)建成后應(yīng)保證發(fā)生供水事故的概率較低，但是生產(chǎn)區(qū)一二層對(duì)給水水質(zhì)的要求較高。為此選擇兩種設(shè)計(jì)方案折中的辦法，即室外兩路供水成環(huán)，不設(shè)置室外消火栓。根據(jù)其提供的相關(guān)市政資料，擬從地塊東西兩側(cè)市政路各引入一根DN200的市政給水管進(jìn)入用地紅線(xiàn)內(nèi)，經(jīng)總水表后在建筑物外形成環(huán)狀管網(wǎng)供水。市政給水引入管設(shè)置低阻力倒流防止器，倒流防止器設(shè)置于總水表井，市政給水供水壓力為0.35MPa。

2.2 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合建筑特點(diǎn)，該項(xiàng)目需設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、自動(dòng)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(chǎn)業(yè)園區(qū)消防用水量明細(xì)表

2.3 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

參考羅斌等[1]的計(jì)算方法，該園區(qū)地下室設(shè)置各種功能集水坑16個(gè)。建筑物單體內(nèi)采用污廢分流制、廠區(qū)室外排水采用污廢合流制，所有污水、一部分廢水經(jīng)化糞池處理后，直接排入市政污水管線(xiàn)；另一部分廢水則直接進(jìn)入中水處理站，經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后，用于廠區(qū)內(nèi)建筑物的沖廁用水。參照《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50015—2019）、《建筑中水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50336—2018）的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合項(xiàng)目各個(gè)單體的用水量特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，只收集中水處理站附近3#、4#、7#、8#生產(chǎn)廠房的廢水即可滿(mǎn)足全園區(qū)沖廁用中水原水量的要求。

2.4 雨水系統(tǒng)方案

該園區(qū)地塊周?chē)m然均有市政雨水管道，但是依據(jù)建設(shè)單位提供的市政資料，僅在園區(qū)西北、東北部的市政管線(xiàn)上，在園區(qū)一側(cè)分別留有1根DN800的市政雨水預(yù)留管。設(shè)計(jì)按廊坊當(dāng)?shù)乇┯曛噩F(xiàn)期3年一遇考慮，經(jīng)過(guò)核算，要使整個(gè)廠區(qū)的雨水能夠順利排出，則至少需要4根DN800的雨水管線(xiàn)才能滿(mǎn)足。顯然，僅有2個(gè)DN800的雨水排出口是不夠的。為此提出如下兩種設(shè)計(jì)方案。

方案一：杜曉麗等[2]指出生物滯留設(shè)施可作為海綿型道路建設(shè)的常用技術(shù)，其可有效凈化雨水、削減峰值流量，提高匯水區(qū)域的綜合排水能力。借鑒其北京市某道路生物滯留設(shè)施的成功案例，設(shè)置雨水收集池，輔之以園區(qū)內(nèi)下凹綠地、溢流型生態(tài)滯留池的設(shè)計(jì)，使之能夠調(diào)蓄、消納廠區(qū)地塊開(kāi)發(fā)前后所產(chǎn)生的雨水徑流增加量。雨水收集池內(nèi)的雨水，晴天可以經(jīng)過(guò)雨水處理設(shè)施處理后，作為綠地澆灑、沖洗道路用水。大雨來(lái)臨前12h，通過(guò)雨水收集池內(nèi)的雨水泵將池內(nèi)雨水加壓排出，以備后續(xù)使用。

方案二：建設(shè)單位向市政相關(guān)部門(mén)申請(qǐng)?jiān)鲩_(kāi)2個(gè)DN800市政雨水接口到園區(qū)附近，以便園區(qū)內(nèi)雨水分別排出。

方案一與方案二進(jìn)行比較，方案一的做法投資較大，但是符合現(xiàn)行建設(shè)項(xiàng)目雨水低影響開(kāi)發(fā)的先進(jìn)理念，同時(shí)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(guān)部門(mén)提出申請(qǐng)，增加雨水管線(xiàn)開(kāi)口費(fèi)，但是總體來(lái)說(shuō)比較經(jīng)濟(jì)。經(jīng)過(guò)與建設(shè)單位溝通，建設(shè)單位認(rèn)為方案一與國(guó)家提倡的雨水實(shí)施理念更吻合，應(yīng)該支持，同時(shí)還可以充分利用雨水資源。最終，此次設(shè)計(jì)采取了方案一的做法，在園區(qū)西側(cè)設(shè)置一座生活區(qū)雨水收集池，在園區(qū)東側(cè)設(shè)置一座生產(chǎn)區(qū)雨水調(diào)蓄池，池后溢流管管徑DN800，接入現(xiàn)有市政雨水預(yù)留管。

2.5 中水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目的中水系統(tǒng)分為兩類(lèi)：建筑物內(nèi)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(lái)源3#、4#、7#、8#生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)優(yōu)質(zhì)雜排水，后者中水原水來(lái)源建筑物外天然雨水。兩者的備用水源均為城市自來(lái)水，設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照給水排水相關(guān)規(guī)范的規(guī)定設(shè)計(jì)，保證自來(lái)水不被污染。

3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

整個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)廠房采用了BIM技術(shù)進(jìn)行正向設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)給生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)帶來(lái)了非常直觀的感覺(jué)，同時(shí)也使設(shè)計(jì)更加精確無(wú)誤。尤其是在專(zhuān)業(yè)間管道綜合階段的碰撞檢查，BIM模型能給人帶來(lái)一種非常直觀的視覺(jué)體驗(yàn)，十分方便。雖然BIM軟件目前還有很多問(wèn)題，比如：功能過(guò)于繁雜、功能按鈕界面混亂、軟件笨重、非設(shè)計(jì)工作量巨大等，但是就該項(xiàng)目在生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用來(lái)看，最終效果還是不錯(cuò)的。

3.2 新產(chǎn)品的選擇

整個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)新產(chǎn)品的應(yīng)用主要體現(xiàn)在排水、雨水系統(tǒng)方面。在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，取消了傳統(tǒng)H管的使用，改成某廠家生產(chǎn)的新型H管。主要原因是污水流量較大時(shí)污水容易通過(guò)傳統(tǒng)H管連接管進(jìn)入通氣立管，造成排水隱患，此種問(wèn)題已由實(shí)驗(yàn)證實(shí)，新型異型H管可以有效地避免此問(wèn)題。在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)淺池理論，模仿斜板沉淀池構(gòu)造，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單新型雨水沉淀池，用來(lái)預(yù)處理收集雨水中的SS，處理后的雨水進(jìn)入雨水清水池儲(chǔ)存以備回用，目前新型雨水沉淀池產(chǎn)品已與廠家合作開(kāi)發(fā)生產(chǎn)[3]。

3.3 新規(guī)范理念的應(yīng)用

整個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在不違背現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的前提條件下，引入了已經(jīng)實(shí)施的新建水規(guī)范中部分新的理念。如污廢水立管的設(shè)計(jì)中，每層均設(shè)置清掃口。取消傳統(tǒng)H管設(shè)計(jì)，取而代之的是新型H管或者兩個(gè)斜三通對(duì)置連接的設(shè)計(jì)方式。園區(qū)內(nèi)不設(shè)隔油池，需要設(shè)置隔油池的建筑則設(shè)置隔油裝置。

在雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，結(jié)合新建水規(guī)范和園區(qū)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(qū)雨水管道。最大限度地利用原始地塊海綿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低影響開(kāi)發(fā)。園區(qū)南部生產(chǎn)區(qū)的雨水收集設(shè)置獨(dú)立的雨水管道系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)雨水排水系統(tǒng)應(yīng)與生活污水系統(tǒng)分流。雨水回用時(shí)，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的雨水收集管道系統(tǒng)[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

河北省廊坊市某產(chǎn)業(yè)園區(qū)項(xiàng)目屬于比較大的項(xiàng)目，其給水排水及消防系統(tǒng)涉及內(nèi)容比較全面，管線(xiàn)系統(tǒng)較多。在進(jìn)行類(lèi)似大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中，要認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖并進(jìn)行全方位的方案論證。尤其在此新舊建水規(guī)范更替之際，應(yīng)盡快熟悉新建水標(biāo)準(zhǔn)，并且在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有適當(dāng)?shù)那罢靶?。積極接受新產(chǎn)品、新事物、新理念，站在設(shè)計(jì)陣線(xiàn)的最前沿，切實(shí)把專(zhuān)業(yè)角度最合理、最值得提倡的東西融入設(shè)計(jì)中。