某体育馆绿色建筑给排水设计

2021-03-30郭军芳

建材与装饰 2021年5期

郭军芳

（山西中方森特建筑工程设计研究院，山西太原 030001）

0 引言

水是人类赖以生存的必备资源，我国人口基数大，水资源分布不平衡，同时面临着水资源短缺的问题。随着城市建设的发展，给排水工程在建筑领域的使用范围越来越广，例如供水、排水、消防供水、直饮水等与居民的正常生活息息相关。相关调查研究表明，建筑中的给排水工程仍存在很多问题，尤其因给排水工程设计不合理造成的水资源污染和浪费等问题。本文结合工程实例采用新的科学技术手段及设计理念对传统的给排水设计进行改进和规划，提高建筑给排水设计的质量。在追求人类可持续发展的今天，绿色安全、节能环保的观念已经深入人心，在建筑领域采用绿色环保的科技手段达到节能减排的目的，成为实现人与自然和谐相处的一种新途径[1-7]。

1 工程概况

某体育馆总建筑面积为12000m2，总席位数4700 余个。为地下一层、地上三层建筑，其中地下一层作为设备用房和训练用房使用；地上部分中部为篮球比赛场地，地上一层净高15m 左右，观众席外侧为三层的辅助用房。对其进行给排水设计时，主要设计的内容包括室内给排水、室外给排水、热水系统、饮水系统、室内外消防系统等。

2 给排水设计

2.1 给水系统

该体育馆项目生活水源来自东侧的市政供水管网，市政管网最近点水压约为0.3MPa，通过一条DN100mm 管接入体育馆。由于该项目所处地段，市政供水管网目前为支状且停水率高，体育馆地下一层设备用房中配有生活水箱及一套型号为NBGL3-1232 恒压变频自动给水设备，设备附带气压罐稳压，供水压力0.32MPa，单泵流量Q=12.0L/s。给水系统管材使用聚丙烯PPR 管材及相应配件，使用热熔连接。卫生间冲水阀使用的是节水型延时自闭式冲洗阀。

2.2 热水系统

本项目设计热水系统为集中供应式，热源为蒸汽锅炉。换热设备为一台置于地下室设备房内的半容积式型号为QFL-2-1.0-0.6浮动盘管换热器，其功率为195kW，由温度控制阀控制出水，出水温度达60℃。热水系统设计为机械全循环系统，配备两台型号为KQR-40-100A 的水泵作为循环水泵，扬程H=10m，流量Q=5.6m3/h，功率1.5kW。热水系统管道采用热熔连接方式，管道材料采用公称压力为2.0MPa 的热水PPR 管材。

2.3 饮水供应系统

饮水处位于一、二层外走廊两头，每处均配备一套MCtriple直饮水设备。

2.4 排水系统

本体育馆室内排水系统为分流制排水，污水、废水、雨水分别排出。建筑地下室有两处集水坑，每处配备两台型号为WQ2130-205-50 潜水排污泵，扬程为20m，流量为18m3/h，负责将污水排至室外；雨水采用内排式，雨水由屋顶雨水斗汇集，然后经内排雨水管道系统流到室外雨水管网，系统参数按照暴雨强度2.93L/s·100m2、降雨历时5min 设计；建筑卫生间排水设计为污、废水分流制，其污水排至室外化粪池，经处理后和废水共同排入市政污水管网。排水系统的压力流排水管材料为UPVC 给水塑料管，室内排水管材料为UPVC 排水塑料管。

2.5 室外排水

室外排水系统设计为污水、废水分流系统，使用管材为硬聚氯乙烯双壁波纹管。根据体育馆项目的实际地形位置，在建筑南北两侧分别规划国标6 号化粪池，室内生活污水排至化粪池进行先期处理，然后与室外废水共同排入市政排水管网内。

2.6 室外雨水

室外雨水系统由地面雨水口和雨水管组成，雨水管采用硬聚氯乙烯双壁波纹管。屋面顶部设计有集水斗，雨水通过集水斗汇集经建筑雨水系统排至室外雨水管，与室外雨水共同排入市政雨水管网。

3 建筑消防系统

根据现行《建筑设计防火规范（GB 50016—2014）》（2018年版），本体育馆为多层民用建筑，室内消防系统由自动喷水灭火系统和消火栓系统组成。消防系统设有消防水箱、消防水池和消防泵房。消防水箱位于建筑楼顶，设计容积为18m3，可提供火灾初期消防用水量；消防水系统采用消防泵加压，消防泵和消防水池位于地下室，设计有效容积600m3，为室内外持续灭火提供消防用水。此外，在建筑物的每层及每个房间内配备有灭火器，配备数量和存放位置按照相关规范执行。

3.1 消火栓系统

本体育馆项目消火栓系统按照《建筑设计防火规范》设计，设计消火栓流量为15L/s，采用组合式箱体，上部为消火栓、下部存放灭火器，灭火栓布置原则为确保两支水枪满水水柱可以覆盖到室内任何位置。消火栓箱内上部设置消火栓，其直径为DN65mm，设有启泵按钮，存放有带长25m 水枪口直径19mm 的消防管。消火栓系统埋置在墙体内，其管材为内外壁热镀锌钢管，管径大于DN50mm，采用沟槽式卡箍连接，管径不大于DN50mm，连接方式为螺纹连接。地下室内设置有两台消防泵型号为XBD4.9/15-80-200，一用一备，基本参数是功率Q=15L/s，N=15kW，H=0.49MPa。消防水泵采用自灌式吸水，配有一用一备两台增压泵及一台气压罐稳压，其中增压泵型号为XBD4.6/5-50，基本参数 Q=5L/s，H=0.46MPa，N=4.0kW，气压罐调节容积为300L。在室外还设置有一套地下式消火栓水泵按合器，用于消防车向室内供水。

3.2 自动喷水灭火系统

自动喷水系统按照民用建筑高大空间设计，作用面积160m2，最不利点喷头压力为 0.1MPa，喷水强度 15L/min·m2。湿式报警阀设置于地下室，连接屋顶的水箱，室外地下设置四组水泵按合器。自动喷水系统有两台加压泵，吸水方式为自灌式，型号XBD5.2/50G-FWG，参数为 Q=50L/s，N=55kW，H=0.52MPa，两台水泵一用一备。同时地下一层设置有一用一备两台增压稳压泵和一台气压罐用于增压和稳压，增压泵型号为KQL40-250B，参数为Q=1.06L/s，N=4.0kW，H=0.61MPa，气压罐采用调节容积为150L。自动喷水灭火主管材为内外壁热镀锌钢管，管径大于DN50mm，沟槽式卡箍连接，管径不大于DN50mm，连接方式为螺纹连接。每个防火分区的喷水管道都安装水流指示器，信号蝶阀位于水流指示器上游，消防中控台可以显示信号蝶阀状态，控制信号蝶阀开闭，并启动喷淋泵。建筑的走廊吊顶净高度超过8m，喷头布置方式为双排布置，除了不宜采用水灭火的场所外，每层均按照每个喷头覆盖面积不大于12.5m2的标准布置喷头。吊顶上部及未吊顶房间采用直立型喷头，其余位置为吊顶型喷头，温度达到68℃时触发喷头动作。喷淋系统最低与最高位置的喷头高度差低于50m，共计780 只喷头由一组湿式报警阀组控制。在建筑第一层设置试水阀，在三层喷淋管道末端，即自动喷水装置最不利点处，设置末端试水装置。

3.3 气体灭火消防系统

气体灭火系统主要用于扑救特殊场所火灾，例如柴油发电机房。三个单体ZTWY 七氟丙烷气体灭火装置组成的一个无管网灭火系统。其工作原理：当发生火灾时，自动报警灭火控制柜接收到温感和烟感探测器的火灾信号，经延时确认后启动气体灭火系统，灭火装置向保护区喷洒灭火剂进行灭火。

3.4 消防灭火器配备

消火栓箱为组合式箱体，每箱放置两个5A 级干粉灭火器（磷酸铵盐型）。除此之外，在变配电室、柴油发电机房、空调机房、中控室都增加两个5A 级干粉灭火器（磷酸铵盐型）。发电机房同时还配备有两个AFFF25 型推车式泡沫灭火器。

4 设计分析

体育馆单层面积较大，且设置多处室内卫生间，需要对卫生间的给排水系统进行特殊设计。因此在设计中减少排水管转弯，增加了清扫口。本建筑卫生间采用延时自闭阀，可以很好地控制水流，但不能控制气流，当管道停水后管道内会进入空气，恢复供水后，水流会压缩该空气至管道顶部，当有人使用卫生间并按下延时冲水按钮后，会喷出夹杂空气的水流，将便器内污物喷溅出来。因此在给水系统管道最高处设置了自动排气装置以便有效地解决这个问题。