浅谈永泰梧桐温泉酒店给排水系统优化设计

曾彩红

(福建众合开发建筑设计院 福建福州 350004)

引 言

当前，随着我国经济社会的飞速发展，城市化进程的不断深入，人们对生活环境的舒适性要求也日益提高，对用水水质、水量的要求也愈加严格。虽然建筑给排水工程在整个建筑工程中所占的比重不大，但它同样是人们生活息息相关、不可或缺的。优秀的给排水设计方案和科学的管理是保障给排水系统高效、安全运行的必要条件[1]。本文通过对五星级温泉酒店给排水系统的优化设计，及对关键技术处理的阐述来突出人们对建筑给水排水设计的重视。

1 温泉酒店概况

永泰梧桐温泉度假酒店项目建设地址位于福州永泰县梧桐镇汤埕村西侧、大樟溪北侧。此地拥有得天独厚的自然原脉温泉，项目规划设计一栋集温泉养生、商务会议、度假休闲于一体的五星级酒店。中心酒店总建筑面积26116.5m2，总高度为16.2m，建筑物地上三层，局部四层，以坡屋顶建筑为主，高低错落有致。酒店俯视图详(图1)。

图1 酒店平面俯视图

2 建筑给排水系统组成:

2.1 给水系统

本工程位于山区，离市区较远，目前尚无市政供水条件，给水水源仅能由大樟溪地表水引入(为天然水源，达到二类水质标准)，经净水设备处理达标后输入室外地下生活水池。其给水系统的主要流程为:大樟溪引水→生活处理设备→地下室蓄水池→变频生活水泵→用水点。

2.2 热水系统

酒店热水系统采用集中供热方式供水。热水系统流程为:冷水箱→水源热泵→热水箱→变频泵→用水点。

2.3 温泉水系统

酒店温泉水源引自自然原脉温泉，由于温泉水管输送距离较长热损失，引至酒店后需重新加热供给，温泉设备均放置于一层冷冻机房。温泉水系统流程为:天然温泉水→水源热泵→温泉热水箱→变频泵→用水点。

2.4 室内消防系统

消防水源引自大樟溪，本项目为多层公建，消防系统不分区，系统管网布置成安全可靠性高的环状管网。消防系统用水由消防水池、屋面18吨消防水箱、消防主泵和水泵接合器联合供水。

2.5 中水系统

建筑中水系统由原水收集、处理过程和供水系统三部分组成。本工程将水源热泵的排出水、冷凝水和雨水加以收集并汇集至室外一个地下水池作为原水，经过处理后通过提升至将水输入屋面中水水箱，通过上行下给方式供给酒店冲厕用水。

2.6 污水系统

系统采用污废合流的排放方式。厨房废水采用成品隔油池处理后，到较好的处理效果，由于设备占地面积小，直接安装于室内，便于清掏、冲洗。本工程附近暂无市政污水管道，因此生活污水和废水在一层在检查井汇总后进入污水处理设备，采用预留地埋式污水处理设备，排水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级B标准，处理达标后排至大樟溪。

2.7 雨水系统

本工程屋面雨水与阳台雨水分开排放，阳台雨水管与空调冷凝水管采用间接排放方式。二层庭院采用排渗结合方式，通过盲沟滤管排至室外雨水检查井。酒店广场，道路和露天停车场周边均设置雨水口，雨水经汇总后排入地下水池，供作中水水源，富余雨水引入酒店景观水体。

3 设计中采用的技术措施和设计思路:

3.1 减少热水无效过流，稳定系统供水压力

现实生活中很多旅客都有过这样的住宿体验:去酒店住宿时，无论是打开卫生间的冷热水龙头还是淋浴器，往往需要经过一小段时间才能供应热水。这不仅造成了冷水的浪费，更影响到旅客对酒店的满意度。为了防止这种情况的发生，本工程根据建筑给排水设计规范和相关资料，热水系统考虑立管循环。对于支管过长，导致热水回水不及时造成的冷水浪费，设计采用新的技术及优质的保温材料，即热水保温单管系统，它采用补偿热量损失的电缆，电缆安装在单根热水管上根据管道任何一处冷却的情况对齐按比例进行加热回温。如热水在管道中不停流动时，电缆的功率输出将下降。热水龙头打开的次数越频繁，需要启动热水保温系统的次数就越少。系统可自动调控发热并将温度维持在所需温度，且用于支管上的温控器可以更加敏感的反馈温度情况，从而减少热损耗。此做法不仅优化了整个热水系统的设计，更确保酒店用水的质量，同时实现了节约用水的目的。

3.2 中水水源的选择、水量平衡图及工艺流程

3.2.1 中水水源选择

中水水源的选择直接影响处理工艺的流程和整个运行成本。中水原水应优先选择水量充足、供水稳定、污染物浓度低、处理工艺简单、水质相对较好的水源。目前中水有两种处理方式:

1)将原水处理到饮用水的要求，实现水资源直接循环利用，该方式适用于我国中西部等水资源匮乏区域，原因在于处理方式前期投资成本大，工艺复杂，长期运行费用高;

2)将原水进行简易处理，主要用于不与人体直接接触的用水，如建筑冲厕用水，室外景观绿化浇洒等方面，此处理方式成本较低，工艺简单，适用范围广泛。

考虑到用水和成本方面的因素，本工程仅将中水用于酒店冲厕及景观绿化用水，因此只要处理到一般用水的程度即可。本工程可供选择的中水水源有:酒店生活废水、客房生活污水、空调冷凝水、水源热泵排出水、雨水等。综合分析比较后，选取水源热泵排出水、空调冷凝水和雨水为中水水源，主要考虑到以下四个因素:

1)由于温泉酒店地处山区，此地降雨量充足，年平均降雨量约1400-2000mm，足以确保中水水源充裕;

2)本工程屋顶为坡屋面，设有檐沟，坡屋面为不上人屋面，屋面较干净;五星酒店的周边环境卫生良好，收集的雨水水质较有保障;

3)水源热泵为日常运行设备，热泵从生活水箱等进水，水质干净，水量稳定，经热泵排出水的水质属于优质杂排水。

4)空调冷却水水量不大，但是水质良好，且设计时，空调冷却水均纳入雨水系统，因此可作为中水水源;

综上，本工程选择水源热泵排出水、空调冷却水和雨水为中水水源，水源热泵排出水和空调冷却水属于优质杂排水，雨水不仅为天然水源而且雨量充沛，保证了中水原水的供应量，简化处理工艺，节约运行成本，适合酒店的长期发展。

3.2.2 中水水量平衡图绘制

本工程中水供水方式采用变频泵—水箱联合供水，供水箱的调节容积按中水系统最大小时用水量的50%计，经计算确定供水箱容积为8吨，并设于屋顶。中水系统设计进行了水量平衡计算，设置调节池[5]。根据要求调节池容积当有排水量的逐时变化曲线时，调节池容积应为原水量逐时变化曲线及处理量变化曲线所围面积的最大值。由建筑中水设计规范可知，当缺乏资料难以计算时，可按日处理水量的百分数计算。

1)在连续运行时，原水调节池容量按日处理水量的35%～50%计算。

2)在间歇运行时，原水调节池按处理设施运行周期计算，如式(3.1):

式中:W1——原水调节池有效容积(m3);t1——处理设施设计运行时间(h);

Qy1——中水原水平均小时进水量(m3/h);

1.5 ——系数

本工程对中水需求量、原水供应量以及自来水补给量等进行了计算和调整，使其达到平衡，并把计算和调整的结果用简图的方式表达出来(即水量平衡图)。从图中能直观地看出各种水量变化及其相互关系，水源的合理分配及综合利用情况。水量平衡图如(图2)所示:

图2 水量平衡图

图中:V1——原水调节池水量;

V2——屋顶中水箱调节水量;

q6——中水处理水量;

q0～q2自来水总进水量及分项用水量，q0=q1+q2;

q3～q5原水分项进水量及汇总水量，q5=q3+q4;

q6～q10中水供水量及分项水量，q6=q7=q8+q9;

q11～q13污水排放分项水量及汇总水量，

q13=q11+q12;

由图2中可知，当q7小于q5时，表示需求量小于供应量，需要减少原水收集量，或者通过调节池溢流设施进行排放多余用水;当q7大于q5时，表示需求量大于供应量，原水量不足，中水水箱需要自来水进行补充。最后将计算成果反应在水量平衡图上，即完成了水量平衡设计工作。水量平衡计算就是原水和用水量增减调整的过程。

3.2.3 中水工艺流程选择

中水工艺流程的选择与中水投资成本、运行费用有关，为了合理的选择中水工艺流程，本工程专门对常见中水处理工艺的投资及运行费用进行调查分析，如(表1)所示。

表1 常见的中水工艺设备投资指标及运行成本对比表

从(表1)可知，在中水的各种处理方式中，物理化学处理法的投资成本费用较低，运行维护费用少，但是对原水水质要求高。本工程由中水原水的水质、水量及使用要求，及实际工程中水的投资情况、经技术经济比较后确定中水处理工艺流程，工艺流程图如(图3)所示:

图3 工艺流程图

原水处理后的中水水质符合了下列基本要求:

1)卫生上安全可靠，不含有害物质;

2)外观上无明显沉淀物和异味;

3)使用过程中不能引起设备、管道等严重腐蚀;

本工程采用中水回用系统，提高酒店供水的可靠性，特别是采用雨水作为中水水源，充分利用水资源，不仅提高地基的保水能力，更优化了整个工程的排水系统[2]。

3.3 合理选择和布置管线，减低渗损方便维护

给排水管道发生渗漏是当前建筑给排水系统最常见的问题。就如同城市的市政给水管网，建筑给水自来水管的阀门、连接处也容易出现渗漏现象;很多酒店环境相对潮湿通风差，地下室的管道易腐蚀，导致地下室渗漏现象严重;此外污水管道一旦堵塞，清掏困难，往往需要“伤筋动骨”的维修。这些问题和工程设计方案、施工工艺选择不当也有着间接的关系。因此建筑给排水设计要结合建筑工程的实际情况优化给排水管道系统敷设设计思路，尽量避免出现上述情况。

本工程虽未设置地下室，但酒店管道多且杂，互相交错纵横。在一层平面如何处理敷设管线以及协调管线汇总，是保证各个管道系统正常运行的关键。根据工程实际情况，传统处理这些管线的方法有两种:

1)管道敷设于地梁与地面之间的覆土层中，覆土厚度根据工程实际情况而定(本工程覆土厚度为600mm)。此方案的优点:管道可以检修;缺点:结构荷载增加，管线较杂，不利于后期维修，维修时须把地板挖开，影响酒店的正常运行。

2)管道敷设于地梁之下，此方案的优点:土建挖方量减少，节约成本;缺点:加大管道起点埋深，由于结构沉降问题，容易造成管道断裂，同时造成管道检修困难。

综上，建筑的给排水管线敷设须与土建专业、建筑专业等密切配合，具有一定的复杂性、系统性。本工程为打造温馨舒适的五星级温泉度假酒店，如采用传统方法，则检修、维修较困难，不利于酒店的稳定使用和长期运营。为此经过多方商议协调后，提出在一层酒店公共过道下方建立管廊，作为专用检修通道，所有管道均敷设于检修通道内，且同时兼顾到酒店两侧客房卫生间给排水管道。为节约造价成本，检修通道的设计高度为1m，维修人员可通过楼梯下至检修通道。检修通道的范围局部如(图4)所示:

图4 检修通道局部区域

设立检修道后，一层管道安装设为明装，减轻了施工难度，且管道敷设整齐合理，每种管材均设置了标记，最大限度的提高了空间利用率，也便于后期维护。检修通道内的排水则通过排水沟排至集水坑，再由潜污泵提升排至室外污水检查井。检修通道中给排水管线局部敷设如(图5):

图5 检修通道内管道敷设局部平面图

图6 检修通道内管道剖面图

4 结语

随着科技的发展，建筑给排水的设计需要日趋人性化、合理化，因此在设计时，我们应正确合理地选择系统和方案，逐步调整和完善整个设计，其过程归根到底就是一个逐渐优化的过程[3]。同时在工程的给排水设计中，作为建筑的组成部分，需要我们与建筑等其他专业的相互配合、探讨，将更好的给排水设计思路融入到实际工程的应用中，不仅需要考虑整体布局的整洁和美观性，更需要考虑到实用性和合理性。用人性化的设计，让用户体验到现代建筑技术带来的居住舒适性，满足生活需求。

[1]宋前峰.浅议高层建筑给排水及室外综合管线施工管理[M].门窗.2013(04).278.

[2]路树生.高层建筑给排水工程设计及施工技术[M].中华建设.2012(08).270-273.

[3]杨杰.绿色建筑住区雨水收集与处理工艺集成研究-以深圳为例[D].西南科技大学.学位论文.2012.

[4]GB 50015-2003，建筑给排水设计规范[S].

[5]GB 50336-2002，建筑中水设计规范[S].