河北省某产业园区给水排水及消防设计研究

王志斌

（中航天建设工程集团有限公司建筑设计院，北京 100070）

1 项目概况

河北省某产业园区项目坐落于河北省廊坊市，园区地块东至密三路，西至集资路，南至查马坊街，北至新区大街；总用地面积为9.73hm2，总建筑面积为190530.94m2。地块主要分为两个区：北部生活区和南部生产区。北部生活区建筑包括院士工作站、办公楼、职工娱乐活动中心，南部生产区建筑包括1-8#大厂房、9-11#小厂房。北部生活区的院士工作站属于多层建筑，职工娱乐服务中心属于二类高层建筑，其余办公楼均属于一类高层建筑。南部生产区的所有厂房均属于多层厂房，丙类。室外停车场设在1-8#大生产厂房之间，地下车库设置在生活区建筑物之下，兼人防系统。整个产业园区生产的主要产品为3D打印设备，属于廊坊市重点建设项目。

2 方案论证

2.1 给水系统设计方案

由于该项目地块较大、用水点较多，并且建筑物高差较大、许多用水点与厂区的生产工艺相关，因此结合技术、经济等方面的因素考虑，设计如下两种方案。

方案一：利用项目周边市政给水条件优越的有利因素，选定从地块两侧不同段市政给水管上分别引入两条市政给水引入管，引入管设置低阻力倒流防止器，将市政给水引入园区内，然后在园区内形成环状给水管网，负责生产区生产厂房、生活区低区建筑供水。生活区高区建筑采用无负压供水方式，园区内的环状给水管网作为其直接水源。其优点是可以保证建筑供水安全，室外消火栓可以与室外给水环网合用一套系统，室外管线数量减少、消防水池容积、消防泵数量皆可以相应减少，并节省投资。其缺点是局部消火栓支管处水流循环不畅，死水容易产生污染。

方案二：采用传统设计方式，由市政给水管网引入一路市政给水引入管，引入管设置低阻力倒流防止器，将市政给水引入园区内。然后在园区内形成枝装给水管网，负责生产区生产厂房、生活区低区建筑供水。生活区高区建筑采用无负压供水方式，园区内的枝状给水管网作为其直接水源。其优点是减少市政给水开口费、给水管路较短、给水管路上不会接入室外消火栓，这就减少了水质被污染的机会。其缺点是供水安全性较差并且没有充分利用优越的市政条件，导致室外管线数量众多、消防水池及消防泵房均需按考虑园区内全部消防水量来设计，不利于整个项目节省投资。

经与建设单位相关部门沟通分析，认为该厂区建成后应保证发生供水事故的概率较低，但是生产区一二层对给水水质的要求较高。为此选择两种设计方案折中的办法，即室外两路供水成环，不设置室外消火栓。根据其提供的相关市政资料，拟从地块东西两侧市政路各引入一根DN200的市政给水管进入用地红线内，经总水表后在建筑物外形成环状管网供水。市政给水引入管设置低阻力倒流防止器，倒流防止器设置于总水表井，市政给水供水压力为0.35MPa。

2.2 消防系统设计方案

根据相关规范要求，结合建筑特点，该项目需设置室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、自动跟踪定位射流灭火装置，具体消防用水量如表1所示。

表1 某产业园区消防用水量明细表

2.3 排水系统设计方案

参考罗斌等[1]的计算方法，该园区地下室设置各种功能集水坑16个。建筑物单体内采用污废分流制、厂区室外排水采用污废合流制，所有污水、一部分废水经化粪池处理后，直接排入市政污水管线；另一部分废水则直接进入中水处理站，经过处理达标后，用于厂区内建筑物的冲厕用水。参照《建筑给水排水设计标准》（GB 50015—2019）、《建筑中水设计标准》（GB 50336—2018）的相关内容，结合项目各个单体的用水量特点，经过初步计算，只收集中水处理站附近3#、4#、7#、8#生产厂房的废水即可满足全园区冲厕用中水原水量的要求。

2.4 雨水系统方案

该园区地块周围虽然均有市政雨水管道，但是依据建设单位提供的市政资料，仅在园区西北、东北部的市政管线上，在园区一侧分别留有1根DN800的市政雨水预留管。设计按廊坊当地暴雨重现期3年一遇考虑，经过核算，要使整个厂区的雨水能够顺利排出，则至少需要4根DN800的雨水管线才能满足。显然，仅有2个DN800的雨水排出口是不够的。为此提出如下两种设计方案。

方案一：杜晓丽等[2]指出生物滞留设施可作为海绵型道路建设的常用技术，其可有效净化雨水、削减峰值流量，提高汇水区域的综合排水能力。借鉴其北京市某道路生物滞留设施的成功案例，设置雨水收集池，辅之以园区内下凹绿地、溢流型生态滞留池的设计，使之能够调蓄、消纳厂区地块开发前后所产生的雨水径流增加量。雨水收集池内的雨水，晴天可以经过雨水处理设施处理后，作为绿地浇洒、冲洗道路用水。大雨来临前12h，通过雨水收集池内的雨水泵将池内雨水加压排出，以备后续使用。

方案二：建设单位向市政相关部门申请增开2个DN800市政雨水接口到园区附近，以便园区内雨水分别排出。

方案一与方案二进行比较，方案一的做法投资较大，但是符合现行建设项目雨水低影响开发的先进理念，同时也可以为室外中水用水提供原水水源。方案二的做法需要向市政相关部门提出申请，增加雨水管线开口费，但是总体来说比较经济。经过与建设单位沟通，建设单位认为方案一与国家提倡的雨水实施理念更吻合，应该支持，同时还可以充分利用雨水资源。最终，此次设计采取了方案一的做法，在园区西侧设置一座生活区雨水收集池，在园区东侧设置一座生产区雨水调蓄池，池后溢流管管径DN800，接入现有市政雨水预留管。

2.5 中水系统设计方案

该项目的中水系统分为两类：建筑物内冲厕用中水和建筑物外冲洗道路、绿地浇洒中水。前者中水原水来源3#、4#、7#、8#生产厂房内优质杂排水，后者中水原水来源建筑物外天然雨水。两者的备用水源均为城市自来水，设计中严格按照给水排水相关规范的规定设计，保证自来水不被污染。

3 设计特点

3.1 BIM技术的应用

整个产业园区的生产厂房采用了BIM技术进行正向设计，BIM技术给生产厂房设计带来了非常直观的感觉，同时也使设计更加精确无误。尤其是在专业间管道综合阶段的碰撞检查，BIM模型能给人带来一种非常直观的视觉体验，十分方便。虽然BIM软件目前还有很多问题，比如：功能过于繁杂、功能按钮界面混乱、软件笨重、非设计工作量巨大等，但是就该项目在生产厂房设计中的BIM应用来看，最终效果还是不错的。

3.2 新产品的选择

整个产业园区新产品的应用主要体现在排水、雨水系统方面。在排水系统设计中，取消了传统H管的使用，改成某厂家生产的新型H管。主要原因是污水流量较大时污水容易通过传统H管连接管进入通气立管，造成排水隐患，此种问题已由实验证实，新型异型H管可以有效地避免此问题。在雨水系统设计中，设计人员根据浅池理论，模仿斜板沉淀池构造，设计出一种简单新型雨水沉淀池，用来预处理收集雨水中的SS，处理后的雨水进入雨水清水池储存以备回用，目前新型雨水沉淀池产品已与厂家合作开发生产[3]。

3.3 新规范理念的应用

整个产业园区的给水排水系统设计，在不违背现行国家规范、标准的前提条件下，引入了已经实施的新建水规范中部分新的理念。如污废水立管的设计中，每层均设置清扫口。取消传统H管设计，取而代之的是新型H管或者两个斜三通对置连接的设计方式。园区内不设隔油池，需要设置隔油池的建筑则设置隔油装置。

在雨水系统设计中，结合新建水规范和园区天然地形，尽可能收集所有雨水并加以利用，不能收集的则以溢流方式由雨水口排至园区雨水管道。最大限度地利用原始地块海绵系统，实现低影响开发。园区南部生产区的雨水收集设置独立的雨水管道系统，实现小区雨水排水系统应与生活污水系统分流。雨水回用时，应设置独立的雨水收集管道系统[4]。

4 结束语

河北省廊坊市某产业园区项目属于比较大的项目，其给水排水及消防系统涉及内容比较全面，管线系统较多。在进行类似大型项目的设计工作中，要认真阅读设计任务书，领会设计意图并进行全方位的方案论证。尤其在此新旧建水规范更替之际，应尽快熟悉新建水标准，并且在设计时应有适当的前瞻性。积极接受新产品、新事物、新理念，站在设计阵线的最前沿，切实把专业角度最合理、最值得提倡的东西融入设计中。