基于学校项目的建筑给排水设计要点

吴绮华

上海结宇建筑设计有限公司 上海 201600

1 项目概况

本工程为九年一贯制学校新建项目，项目用地面积41478.9m2，总建筑面积35848.52m2。学校位于某大型社区内，由1 座教学楼（四层）、1 座综合楼（三层）、1 座门卫及消控（一层）、1 座用户站（一层）、1 座检测及防疫（一层）、1 座垃圾房（一层）等组成，教学楼和综合楼均为多层公共建筑。本工程给排水设计包括给水系统、排水系统、雨水系统、消防水系统设计

2 工程特点

学校建筑给排水系统设计是一个繁杂而细致的过程，在设计中必须做到节约用水、统筹规划，故在给排水设计时，需要结合多层建筑特点，基于设计规范，既要考虑满足生活用水和排水通畅，又要对区域给水系统与市政给水管网的衔接进行考虑。本工程在设计过程中遇到一些问题：由于学校综合楼顶层设有室内风雨操场，层高较高，有12.50m，从而加大了消防喷淋设置难度；学校由实验室较多，为保证安全性，实验室排水需与普通排水分开设置；其次，综合楼内设有厨房，有热水需求，根据绿建要求应设太阳能热水系统，但综合楼顶层为风雨操场，屋顶采用玻璃顶，无法放置太阳能板。综合上述，本工程只有结合学校建筑特点设计出因地制宜的给排水方案，并融入节能理念，才能确保设计方案满足实用性、合理性、经济性原则，解决工程建设实际中存在的各种问题，以促进项目整体进度与质量目标的实现。

3 学校给排水系统设计要点

3.1 给水系统设计

（1）本工程最高日用水量为182.62m3/ d，最大时用水量为44.25m3/ h，水源来自市政给水管网，根据自来水公司意见，供水压力为0.16MPa，由两条市政路引一路管径DN200 市政给水管，以为生活、消防给水；市政供水管网布置为环状，为了对耗水量可实时监测，将给水水表设于本地块引入管上。本工程生活给水供水建筑一层采用市政直供，二层及以上楼层采用变频供水，变频供水设备设置在生活泵房内，以供基地生活变频用水。此外，在设计中应考虑实验室的给水设计，实验给水量通常不是很大，但对水质质量要求较高，故可采用于实验室配套的给水设计，直接与自来水相连接，本工程实验室给水均采用实验室内减压供水。

（2）本工程各楼层、各功能区域等都设置集中式生活热水系统，根据绿建规定要求采用太阳能热水系统作为生活热水热源（见图1），将太阳能集热板设置在顶层，并采用电加热辅助加热；生活热水采用机械循环方式，并设置热水循环泵。但在实际中，因在建筑整体规划上将屋顶作为风雨操场，难以满足太阳能集热板设置的要求，故必须结合建筑设计与规范规定标准进行合理设置。考虑到综合楼是学校区域内的最高一栋建筑，屋顶本就应设置消防水箱，且综合楼顶层风雨操场已设置吊顶，设计成玻璃屋顶没有实际意义。因此，为了满足标准规定，将综合楼原玻璃屋顶设计改为混凝土屋面，从而可满足设施太阳能板的需求。

图1 太阳能热水系统原理

3.2 排水系统设计

（1）本工程雨、污分流，雨水经过汇集后向市政雨水井直接排入，污水先汇至学校化粪池经处理后再排至市政污水井；本工程最高日生活污水排量为164.36m3/ d，最大时排水量为39.83m3/ h，室内污、废水采用合流，室内地面层以上生活污废水采用重力流排出。由于学校实验室用过的水会含有大量重金属，对造成对其他水资源的污染，故针对该部分的排水系统设计应进行综合考虑，必须对部分废水做单独收集并进行处理。本次设计对学校多处实验室单独设置排水系统，实验室排水最终汇至室外酸碱中和池，经处理达标后排放至室外污水系统。食堂厨房排水集中经器具隔油器处理后排入明沟，间接排入室外污水井，室外设有隔油池，进行二次隔油处理。

（2）对雨水系统合理设计十分必要，一方面可满足雨水排水的目的，另一方面可对雨水进行回收利用，符合绿建标准规定。本工程屋面采用半有压流87 雨水斗排水系统，为内排形式。本次设计积极融入海绵城市理念，对屋面、道路及地面雨水进行控制以达到径流控制目的。屋面采用硬质屋面，校区部分停车位采用了透水铺装，其他下垫面包括沥青路面、绿地、塑料场地、硬质铺装等。同时，结合海绵城市年径流总量控制需求设计雨水回收系统（见图2），根据雨水收集量和雨水用水量，对雨水间歇性特点进行了综合考虑。通常雨水回收系统储存量应不低于浇灌用水量3d 设计，本项目3 日回用水量为169.40m3，结合海绵城市年径流总量控制调蓄需求、雨水管网设置两个排水口与对应的汇水范围，故本项目最终设置了两个蓄水池，分别位于管网末端，雨水处理后可直接用于绿化带和植被浇灌，具有一定的环保节能价值。

图2 雨水收集工艺

3.3 消防系统设计

（1）消防系统设计是给排水系统设计的重点之一，必须根据现行消防规范规定，按照相关强制性条文要求对消防系统进行合理设计。本工程单体消防系统以设计需求为依据，包括室内消火栓系统、室外消火栓系统、自动喷淋系统、消防泵房及灭火器等，消防用水量见表1。

表1 消防用水量

（2）室内、外消火栓系统设计时应考虑同一时间内火灾次数一次，消防水量按照一次火灾一个着火点设计。室外消火栓由市政直接供水，室内消火栓采用临时高压系统，水源来自市政供水环管，系统竖向不分区，室内、外自来水供水压力均为≥0.16MPa。为了确保消防供水一直为稳压状态，各设置两台室内消火栓水泵和室内消火栓稳压泵在消防水泵房，用一备一，水泵从市政供水环管吸水，消防水泵选用电动机干式安装的消防水泵，消防水泵所配驱动器的功率应符合所选水泵流量扬程性能曲线上任何一点运行所需功率的要求。

（3）室内消火栓采用单出口消火栓，每个消火栓箱内配置了DN65 消火栓、DN65 和L25m 长衬胶水带、DN65×19mm 直流水枪、报警按钮等各一个，以及灭火器若干；每个单体根据规范要求配置灭火器，变配电室、弱电机房等房间增设灭火器。此外，系统在室外靠近单体位置设有DN100 消防水泵接合器，体育馆屋顶设有18m3消防水箱及增压稳定装置一套。

（4）本工程设有自动喷淋系统，但在部分场合不设置自动喷淋，如：多层教学楼不设置喷淋，体育馆中不宜用水扑救的电气设备房等部位也不设置喷淋，其余楼栋都设置自动喷淋。消防水泵房集中设置湿式报警阀，湿式喷水灭火系统用水量为30L/ s，火灾延续时间为1h；每组湿式报警阀担负的喷洒头应在800 个范围内。本工程由于风雨操场的层高问题而影响消防喷淋设置，最初综合楼顶层风雨操场层高为12.50m，且顶部为玻璃屋顶，在与当地教育局进行方案讨论时，学校使用方对风雨操场的实际使用层高提出要求，并表示为美观要求需设置吊顶，故最终风雨操场设置吊顶，吊顶下净高10.40m，喷淋采用K=115 的喷头，且综合楼屋顶改为混凝土屋面，其余部位则采用K=80 喷头。厨房烹饪区域采用93℃温级玻璃球喷头，其他喷头皆采用68℃温级的快速响应洒水喷头；喷头设置应达到备用量要求，即不少于总数的1%，喷头按照规范要求进行布置，其在顶板、边墙、背墙、梁间布置时应控制好间距，且应注重与其他工种发生的矛盾协调措施，如装修中需改变喷头位置，必须要符合消防规范规定。

4 结语

综合上述，九年一贯制学校单体数量较多，建筑功能性相对复杂，必须基于学校建筑各功能开展给排水设计，选用最佳供水方案和排水措施。目前本项目已经顺利通过施工图审核，为后期排水施工提供有力的技术支持。