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高层建筑排水系统设计流程的优化方法研讨

2014-04-08梁俊彦

山西建筑 2014年14期
关键词:化粪池排水量冷凝水

梁俊彦

(北京世纪中天国际建筑设计有限公司广东分公司,广东广州 510080)

1 某高层建筑排水系统设计的基本概况

某高层建筑的排水系统复杂,要求同时满足住户厨房、卫生间,以及建筑设备机房和车库等的正常排水,同时需要进一步提高排水的安全和卫生设计水平。该建筑采用了国内目前最新的排水技术和引入了国内相对先进的排水设备,譬如卫生间同层的一体化排水、排水系统隔油器、空气冷凝水回收技术等。当前该建筑生活排水量的流量情况如下:

1)1层~3层商铺:平均小时排水量63.3 m3/h、最大小时排水量93.6 m3/h、最大日排水量498.4 m3/d。2)4层~8层酒店部分:平均小时排水量58 m3/h、最大小时排水量99.2 m3/h、最大日排水量154.6 m3/d。3)9层~20层住宅部分:平均小时排水量141 m3/h、最大小时排水量 216.7 m3/h、最大日排水量1 504.1 m3/d。4)地下停车场部分:平均小时排水量23.7 m3/h、最大小时排水量98.1 m3/h、最大日排水量153.5 m3/d。

为满足以上的正常排水量,并避免水资源的浪费,工程将以绿色设计技术作为排水设计流程优化的基本原则,按照《室外排水设计规范》《建筑给水排水设计规范》《建筑同层排水系统设计规程》等,打造具有资源高度集约化和能源高度利用化的排水系统,旨在实现整个建筑在排水设计方面的全面创新优化。

2 案例工程排水设计流程优化的建议措施

基于以上案例工程排水设计的概况和基本要求,在此将重点对该工程室外生活排水系统和室内生活排水系统的设计展开剖析探讨,并提出以下一系列的设计流程优化建议措施。

2.1 室外生活排水系统设计内容

本工程位于市中心位置,其室外的生活排水分为雨水和污水,其中在室内的西面位置市政道路设置了截污管,可将建筑的全部污水经市政截污管,排到污水厂进行集中处理,另外在建筑北面和南面位置,也分别设置了污水接口,可满足地面排水的重力流排除需求。以此作为建筑室外排水的基础条件,在设计室外生活排水系统时,分别设置了污水排水管线、回收水排水管线、雨水排水管线,并将污水排水管线,分别连接于建筑内部的卫生间、厨房等,将室内的污水收集后,以此排进市政污水管道,而回收水排水管线,则连接于建筑的避难层风廊、泵房等,属于优质杂排水,可加以回收利用;雨水则通过雨水管道,汇集后排入市政雨水管网。

2.2 室内生活排水系统设计内容

该建筑的室内生活排水,采用污水和废水合流的方式,并收集空调冷凝水,用于冷却塔排水。其设计分为地下车库、1层~3层商铺、4层~8层酒店和9层~20层住宅四个部分,其中地下室和1层~3层商铺采用了重力流排水系统,在管井内部设置了排水立管,除了首层单独排水,还采用潜污泵加压排水技术;而4层~8层酒店和9层~20层住宅,则将重力流排水系统和降板同层排水技术相结合,在核心筒的四个位置,预留了排水立管,可全面满足同层增加卫生间和厨房的排水要求,最后在最顶层设置汇合排水管道,直接接入排水管井内部。

2.3 排水系统的优化设计内容

在以上室内外排水系统设计的基础上,对该系统设计流程的进一步优化,可分别通过“取消化粪池”“采用同层排水技术”“采用污水提升设备”“采用全自动刮油隔油器”“空调冷凝水收集回用”等方面,融入排水绿色设计的理念。1)取消化粪池。案例工程所在区域以往的粪便污水,直接排入了河流中,在很大程度上污染了水体,为了减少河流的污染,后来在环卫部门取证研究后,设置了化粪池,并将建筑内的污水和废水分流,但随着大型污水处理厂的相继建立,工程的污水和排水分流机制得以不断完善,因此在不设置化粪池的情况下,亦可实现废水和污水的分流排送。因此该建筑可考虑取消化粪池设置,直接由水质检测井末端格栅井拦污,直接排放到污水处理厂进行集中处理。该建筑化粪池的取消,一方面可节约300 m2的化粪池占地面积,另一方面还可以有效规避抽粪车清理化粪池时的环境污染问题。2)采用同层排水技术。一方面是降板式地面敷设技术,这种技术适用于1层~3层商铺的公共卫生间排水,通过在沉箱内敷设排水管线,并在结构降板内部设置地漏,这种技术要求隔墙内侧与侧壁的平齐,并在卫生间的洁具后,设置衬墙。另一方面是隐蔽式沿墙敷设技术,适用于本工程4层~20层,即沿着墙体走排水支管,与每一层的立管连接,可在进行室内装修时,将管道和水箱隐藏在假墙后,这样就能够有效避免上下楼排水噪声的互相影响,而且在出现管道渗漏时,就不用进行跨层处理。3)采用污水提升装置。案例工程可考虑采用真空污水中央提升系统,这种系统以空气作为传输介质,可直接从管道里面的污水,以0.06 MPa的负压抽除,这种系统可以有效解决排水的沼坡问题,并且不会污染地下水,具有较高的安全自检性和整体密闭性。4)采用全自动刮油隔油器。4层~8层酒店,厨房排水中含有大量的油脂,按照污水排放的相关规定,需要对这些污水进行处理后,方可排进市政污水管道,而工程采用的传统隔油池,不能够有效分离油水,譬如浮油粘附在隔油池壁难以清除,时间久了容易产生臭味,而且含油管线容易出现堵塞问题。为此,工程排水系统设计时,可考虑采用全自动刮油隔油器,在隔油箱体内的进水口,安装机械格栅,将油水中的粗大颗粒和油污残渣过滤,再将污水通过翻板折流进入气浮区,此时启动刮油装置,就能够将浮油刮进集油槽中,协同排气管道,将废水和异味同时排出。全自动刮油隔油器在传统隔油池的基础上,增加气浮功能、自动刮油功能、机械格栅功能,大大增强了油水分离的水平。5)空调冷凝水的收集和回用。循环后的空调冷凝水,由于直接暴露在空气中,可能侵入细菌,因此可通过对冷却水的处理,直接利用清洁后的废水,再通过收集管道,将每层的冷凝水收集,集中到该层的冷却塔补水箱中。这样一来,既可以减少空调自来水的补充量,还可以控制废水的排放。案例工程通过空调冷凝水收集和回用,每年可节约补水能达到1万m3,具有斐然的经济效益。6)选择合适的排水体制。首先是管道的安装和维护管理,本工程涉及到数量众多的管道,由于管道井的平面设置在空间方面受到限制,因此需要采用污水和废水分流制系统,同时设置专用的通气立管。其次是系统水力条件,重点解决横支管堵塞问题,可通过合流制,改善系统的水力条件。最后是对优化后的系统设计进行经济比较,判断系统设计优化的可行性与否。

3 结语

文章通过研究,基本明确了高层建筑排水系统设计流程的优化方法,但具体的设计细节内容,仍然需要结合实际工程的情况和条件,予以进一步补充和完善,方可提高排水系统设计的适用性,并提高排水系统的效益水平。

[1]何 辉.浅谈高层建筑给水排水工程设计方法[J].城市建筑,2013(24):179.

[2]于 璐.关于建筑给排水设计中节能减排设计的探讨[J].科技创新与应用,2014(6):137.

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