某疫苗生产厂房给水排水设计

周龙强

（福建医工设计院有限公司，福州 350000）

1 引言

工业生产厂房复杂，综合性强，涉及面广。合理的建筑给水排水设计，保证生产安全，应该从多方面思考，满足水系统的安全性、可靠性和经济性，且应符合节约能源、劳动卫生和环保的要求，防止和减少生产安全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济社会持续健康发展。

2 工程概况

某疫苗车间，3层丙类厂房（地上3层，地下1层），耐火等级为一级，框架结构，建筑占地面积5 348.2 m2（长140.8 m，宽38 m），总建筑面积19 498.25 m2，建筑高21.60 m。地下一层为污水处理间、消防用水、生活用水等；一层为公共辅助区域，有中间冷库、工艺制水、空压系统、真空系统、冷冻水系统、变配电、白油处理、公共卫生间等；二层、三层（西侧）为活疫苗生产区域，二层、三层（东侧）为灭活疫苗生产区域。生产区划分有洁净室、非洁净室。洁净室的空气洁净度有A、B、C、D级4个级别。空气中影响产品的污染物质有悬浮粒子（微粒）和微生物。洁净以微粒和微生物为环境控制的主要对象。生产区生物安全级别为BSL-2级，a类和b1类。

3 给水系统

3.1 给水水源

由城市自来水供给，由南侧市政给水管网引入1根DN150 mm给水管。市政自来水水压0.18 MPa。水质必须符合国家现行生活饮用水卫生标准的要求。

3.2 冷水用水量

本工程最高日用水量773.52 m3/d，最大时用水量36.92 m3/h。冷水用水量计算见表1。

表1 冷水用水量

3.3 供水方式

生产区由给水水箱和变频恒压供水设备加压供水。非生产区（公共卫生间、纯化水补水、给水水箱及消防水池补水）由市政给水管网水压直接供水。地下一层给水泵房内设置160 t给水水箱，分两格，不锈钢材质。变频恒压供水设备扬程0.44 MPa，流量30 m3/h。供水设备出水管上设置紫外线消毒器。供水设施在交付使用前必须清洗和消毒，经有关资质认证机构取样化验，水质符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》的要求后方可使用。供水设施包括水池（箱）、水泵、阀门、压力水容器、供水管道等。

3.4 管材

室内给水立管、屋顶及室外明敷给水管道采用不锈钢管（S30408）及相应管件（PN1.0），卡压或环压连接。卫生间内给水支管采用无规共聚聚丙烯（PP-R)给水管（S4，PN1.6）及相应管件，热熔承插连接。给水管道必须采用与管材相适应的管件。生活给水系统所涉及的材料必须达到饮用水卫生标准。

3.5 防水质污染

根据GB 50015—2019第3.3.4条，卫生器具和用水设备等的生活饮用水管配水件出水口应符合下列规定：（1）出水口不得被任何液体或杂质所淹没；（2）出水口高出承接用水容器溢流边缘的最小空气间隙，不得小于出水口直径的2.5倍[1]。故用水设备如灭菌器、冻干机、洗瓶机、清洗机、孵化器根据工艺设备内部构造均自带贮水箱，补水时进水管口最低点高出溢流边缘的空气间隙≥进水管管径的2.5倍，且≥150 mm。若采购的工艺设备无自带贮水箱，应在进水管上增设减压型倒流防止器。出口接软管的冲洗水嘴用水管道上设置真空破坏器。

4 热水系统

4.1 系统形式

本工程不设集中热水供应系统。在沐浴间和洗手间供应热水，由于用水点分散，采用局部热水供应系统。热源采用电热水器。电热水器必须带有保证使用安全的装置（设安全阀、采用防溅水型带开关的接地插座），并设排水设施。一层设置开水间，内设过滤加热一体式电加热直饮水设备制备饮水。

4.2 管材

室内生活热水管道采用无规共聚聚丙烯（PP-R)热水管（S3.2，PN2.0）及相应管件，热熔承插连接。热水管道保温材料采用柔性泡沫橡塑制品，保温厚度为25 mm。

5 排水系统

5.1 系统形式

本工程采用雨污分流排水，室内污废合流排水体系。生活污水经化粪池处理后，生产污水经厂区污水处理装置处理，处理达标后排入市政污水管网。雨水经屋面雨水斗收集后通过雨水立管排至市政雨水管网[2]。本工程设计排水量按给水量的90%，冷却塔排污按循环水量的0.5%，纯水制备废水按制水量的25%，最高日排水量223.22 m3/d，最大时排水量13.51 m3/h。

5.2 污水系统

5.2.1 分质排水

本工程污水分质排放，有普通污水、有毒污水、含油污水及生活污水4类。普通污水排至厂区污水处理装置处理，有毒污水排至地下一层活毒污水处理间预处理再排入厂区污水处理装置处理，含油污水排至室外隔油池预处理再排入厂区污水处理装置处理，生活污水排至室外化粪池预处理再排入厂区污水处理装置处理。各类污水处理后排入市政污水管网，排入城镇下水道的水质应符合GB/T 31962—2015《污水排入城镇下水道水质标准》相关要求。

5.2.2 通气方式

污水立管设置伸顶通气管，连接≥4个卫生器具且横支管的长度＞12 m的排水横支管或连接≥6个大便器的污水横支管设置环形通气管，且设置副通气立管，如图1所示。

图1 环形通气管、副通气立管示意图

5.2.3 地漏选择

洁净室排水采用不锈钢密闭地漏且带密封盖板。洗衣机排水采用洗衣机专用地漏或洗衣机排水存水弯。空调排水采用铸铁直通式地漏。卫生间排水采用不锈钢密闭地漏，浴室排水、排水沟排水采用不锈钢网筐式地漏。排水漏斗采用不锈钢锥形排水漏斗。严禁采用钟式结构地漏。水封装置的水封深度≥50 mm。严禁采用活动机械活瓣替代水封。卫生器具排水管段上不得重复设置水封。为了避免洁净室被下水系统微生物污染的风险，无菌生产的A级、B级洁净区内禁止设置水池和地漏。A级、B级的洁净室内不应设置地漏、清扫口。为了防止下水管道内空气和污水对生产设备的不利影响，工艺设备的排水口设置空气间隙（150 mm）+存水封（50 mm）的双重防护措施。

5.2.4 管材

室内生产污水管道（含通气管道）采用不锈钢管（S30408）及相应管件，焊接连接。室内生活污水管道（含通气管道）采用硬聚氯乙烯（PVC-U）排水管及相应管件，粘接连接或胶圈密封连接。

5.3 废水排水系统

5.3.1 设备凝结水排水系统

普通设备凝结水排至室外降温池。有毒设备凝结水排至地下一层活毒污水处理间预处理再排入厂区污水处理装置处理。设备凝结水排水管道采用焊接钢管及相应管件，焊接连接。为了防止人员烫伤，设备凝结水管道设置保温措施，采用柔性泡沫橡塑制品，保温厚度为30 mm，保护层采用不锈钢薄板，厚度为0.40 mm。

5.3.2 空调冷凝水排水系统

空调冷凝水排水管道预留冷凝水接口，排水立管顶端设置伸顶通气管，间接排至室外明沟上边缘0.15 m。空调机房设置铸铁直通式地漏，间接排至室外明沟上边缘0.15 m。空调冷凝水排水管道采用硬聚氯乙烯（PVC-U）给水管及相应管件，粘接连接。

5.3.3 冷风机水盘排水系统

每间冷却室和冷冻室的融霜排水管设置存水弯，排水立管顶端设置伸顶通气管，间接排至排水漏斗上边缘0.15 m，再排至地下一层活毒污水处理间。冷风机水盘排水管道采用焊接钢管及相应管件，焊接连接。冷风机水盘排水管道采用15 mm厚的橡塑管套保温[3]。

5.4 雨水系统

根据CJJ 142—2014《建筑屋面雨水排水系统技术规程》第3.1.2条，建筑屋面雨水积水深度应控制在允许的负荷水深之内，50年设计重现期降雨时屋面积水不得超过允许的负荷水深。本工程屋面采用重力流雨水系统，屋面雨水斗采用87型雨水斗。雨水管道系统设计重现期按10年。屋面雨水管道系统与溢流口的总排水能力设计重现期按50年。上人屋面溢流口孔口底距屋面100 mm，不上人屋面溢流口孔口底距屋面50 mm。雨水管道采用硬聚氯乙烯（PVC-U）排水管及相应管件，粘接连接或胶圈密封连接。

6 给水排水设计特点

6.1 洁净

本工程洁净室的给水排水横管敷设在技术夹层内，引入洁净室内的给水排水支管暗敷或明敷采用不锈钢管。给水排水支管穿越洁净室顶棚、墙壁和楼板处设置套管，管道与套道之间密封，无法设置套管的部位采取密封措施，可采用微孔海绵、有机硅橡胶、橡胶圈及环氧树脂冷胶等材料加以密封。洁净室内均为恒温恒湿环境，管道内的水与周围环境有温差，当管壁温度低于空气露点时便容易引起管道外壁结露，所以洁净室内的管道外表面采取防结露措施，采用柔性泡沫橡胶制品，厚度20 mm，保护层采用铝合金薄板，厚度0.40 mm。

6.2 生物安全

本工程生物安全实验室防护区的给水管道设置倒流防止器，且设置在辅助工作区内。生物安全实验室设置紧急冲眼装置。防护区排水系统上的通气管口设高效过滤器，且使通气管口四周的通风良好。防护区的排水应进行消毒灭菌处理。

6.3 节水节能

卫生器具均选用节水型卫生洁具及配水件。冷却塔、消防水箱的补水管上设计量水表。空调冷却水采用循环利用，循环利用率98.5%。给水水箱溢流水位设报警装置，防止进水管阀门故障长时间溢流排水。充分利用非传统水源，绿化及道路用水采用回用水。绿化采用微喷灌方式，提高水的有效利用率。充分利用市政给水管网水压。

6.4 卫生防疫

地下给水泵房设有通风换气系统，通风按6次/h。供水设备出水管上设置紫外线消毒器。给水管道与卫生器具及设备的连接有空气隔断或倒流防止器。洗手池采用感应式水嘴，可防止交叉感染和节约水资源。空调设备排水采用间接排水。存水弯的水封高度≥50 mm。

6.5 环保

给水支管控制流速≤1 m/s，防止水流噪声产生。给水管网末端和最高点设置自动排气阀，及时排除管道内的积气，有利水的流动。室内污水管道设置环形通气管，防止压力波动破坏器具水封，避免有害气体进入室内。

7 结语

综上所述，对于疫苗生产企业来讲，优秀的厂房给排水系统可以确保疫苗的生产，为疫苗质量提供有力保障。从上文可以看出，该疫苗生产企业厂房给排水系统要求较高。通过对该企业生产需求的分析，并结合相关标准，明确了给排水系统的各项指标要求。结合这些要求，详细地就该疫苗生产企业的给排水系统设计进行了论述。该建筑给水排水设计以安全性、可靠性、经济性为原则，不同使用功能要求采用不同的系统形式，设计时应充分分析各个项目的共同点、不同点，合理优化，满足需要，可以确保企业生产。这些设计可以为疫苗生产企业的给排水系统设计提供参考。