重庆某啤酒厂给排水设计

张勇

摘要：啤酒厂是个特殊的工业项目，涉及的专业比较多，本案例从给水系统、排水系统、雨水系统及消防给水系统介绍啤酒厂给排水专业的设计，同时也介绍了一些从实际使用中总结出来的设计应该注意的问题。

关键词：啤酒厂 给排水系统 消防给水系统

在这里通过本文结合我们做的重庆这个项目给同行介绍下啤酒厂这种工业项目的给排水设计。先简单给大家介绍下啤酒工艺生产流程：投料→糖化→发酵→包装，总图平面布置就围绕这个工艺流程进行规划，主要有三大块也即三大车间，酿造主车间（包含投料、糖化和发酵三个工艺流程）、包装成品库车间（啤酒灌装包装及成品储存车间）以及公用工程车间（水、电、空、锅炉及冷冻工种设备布置均在此，是核心动力车间）。这三个车间布置的合理则可以节省很多的管线，同时能耗也会降低，这个是啤酒行业评判总图规划方案的重要依据之一。

给水系统

根据工艺提资了解啤酒生产水耗比为1：4，月变化系数为1.2（啤酒消费和生产有个月高峰值），每天生产20小时（其他时间为设备检修清洗），每年生产天数为300天，故本厂日生产用水量为500000X4X1.2/300=8000m3，每小时用水量为400m3，啤酒生产是不考虑时变化系数的，工艺生产上用到了很多的存储罐，在这种大用水量工业项目中，生活用水量的高峰变化对整个用水量影响很小，生活用水和绿化用水等的计算按给排水相应规范在这里不详细介绍了。整个厂区一根DN500的管道接市政给水管，市政水进来后分两路一路DN400接至糖化间水处理站，另一路DN100接至各车间及附属建筑的生活用水，建筑物高度在20米左右，市政生活给水系统在接至本厂区处的压力在0.3Mpa，所以不存在生活给水二次加压供水系统；至于工艺用水方面，牵涉到为满足啤酒工艺生产用水水质的水处理设施，此部分由专业公司根据工艺提资料要求进行设计施工安装，工艺管线的统一布置均走管架由工艺总管布置，不在本专业设计考虑范围。当然有埋地的管道是需要水工专业考虑的，要和本专业的所有管线统一考虑布置以免冲突。

排水系统

排水方面在这里主要介绍下车间的排水，车间的生产设备排水量很大，有罐的清洗、消毒，车间都是采用地沟（明沟上面盖不锈钢隔栅）进行排水，车间地梁降到-0.8m，以方便地沟的布置，地沟在拐弯的地方不要做成直角，让水流有转角，对水力条件很有利，同时由于车间的水中含有麦糟，破碎玻璃及标签纸等固态物体，所以要注意在沟的末端设置网筐地沟和隔栅双重除渣措施（当然也有在厂区有大量渣质的污水检查井设置成沉渣井，人工定时清理），否则厂区主管道很容易堵塞同时也加重了污水处理站的除渣工作。在这里提醒下各位同行，做工艺排水时要详细了解下工艺水质的特性，以便好确定采用何种管材；如啤酒工艺生产排水水质有高温、酸、碱等性质，所以选管材的时候要注意一下，以免所选管材不耐用，给项目生产运行带来不必要的经济损失。车间里面由于设备比较多，有设备就必然有设备基础，排水管道在布置的时候要结合一下设备基础的布置，能避开就尽量避开，不能避开则要采取相应的处理技术措施防止设备基础对管道的损坏，以免管道受损造成车间停产，这个在《全国民用建筑工程技术措施》2009年版等专业书上都有处理措施的介绍，在这里不在叙述。在重庆这个厂地势高差很明显，污水处理站设置在厂区最低处（也是常年风向下风处，这样对整个厂区环境影响甚微），所有车间污水包括附属建筑物的污水均通过厂区埋的的污水管道接至污水处理站，管道沿地形放坡。污水处理站由业主另行委托给专业公司进行设计施工调试；在这个厂污水处理设施考虑了中水回用措施，回用的中水用来厂区的绿化、水景、生活冲厕和车间地面的清洗。这个管道系统由水工专业来负责设计。

雨水系统

这种厂房屋面比较大，而且又是成片结合一起布置的，由于工程造价及以前厂房历史原因很难说服业主考虑采用虹吸排水系统；屋面的雨水管道在吊装时要考虑车间的美观特性，因为所有的工艺管道都是采用不锈钢的管道，雨水管道一般就是采用PVC，这样在整个车间看起来很不协调美观， PVC管在车间高温蒸汽环境下很容易就变色老化，同时由于啤酒车间要考虑食品卫生原因，雨水管立在室内又是个卫生死角，不容易清洗清洁，放在室外又影响美观。这个厂在处理车间管道的时候，生产车间里面非吊顶区域吊装的管道采用了不锈钢管，吊顶区域还是采用PVC，有些雨水管道需要跨越伸缩缝，处理的方法在本专业相关书上都有。各单体雨水排出管跟整个厂区雨水管网连接，在南方地区一般采用在建筑物周边做散水沟，屋面雨水接入雨水明沟然后再接至厂区雨水主管道；在北方地区一般不做散水沟，出户雨水管道就得接至雨水检查井了；全厂设置了四个排出口，2个DN1000，2个DN800接市政雨水管道。

消防给水系统

本工程消防设计和一般民用无太大区别，主要就是车间和仓库设计需要跟大家介绍下。在附属建筑办公和食堂设置了中央空调，建筑为低层，建筑面积近15000平方，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006，以下简称“建规”）第8.5.1条之5：设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m2 的办公楼等。本建筑需要设置自动喷淋系统。在车间这块由于建筑物里各类生产的火灾危险等级车间的种类比较多，有乙类（投料间，粉尘会发生爆炸），丙类，其他都是丁类和戊类，丁类和戊类占的面积很大，不同类别的生产火灾危险性区域用防火墙分隔，根据“建规”第3.1.2条之1：火灾危险性较大的生产部分占本层或本防火分区面积的比例小于5%或丁、戊类厂房内的油漆工段小于10%，且发生火灾事故时不足以蔓延到其它部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施。故本建筑还是定性为戊类车间，公用工程间的电房设置推车式灭火器和手提式灭火器。整个厂区的车间是设置了消防栓系统的，其实按照“建规”第8.3.1条小字注：耐火等级为一、二级且可燃物较少的单层、多层丁、戊类厂房（仓库），耐火等级为三、四级且建筑体积小于等于3000m3 的丁类厂房和建筑体积小于等于5000m3 的戊类厂房（仓库），粮食仓库、金库可不设置室内消火栓。车间均为戊类且耐火等级为二级，是可以不用设置室内消防栓系统的，但是在消防报建的程序中，当地的消防部门在审查时还是会给出设置室消防栓的建议，所以还是设置了室内消防栓系统。本工程市政给水只有一个引入口，所以需要在厂区设置消防水池，水池存储了全部的消防用水量，消防水采用中水（在其他一些无中水回用的厂，消防水池和生产水池是共用的，消防水池有专门不被动用的措施，消防水量占生产水量的比例约1/3，同时生产水有水处理设施，所以在这种情况下消防和生产采取了合用水池。）；本工程最高建筑物糖化楼为22.6m，全厂室内外消防栓系统共用一套系统，水泵流量和室外消防主管道管径按室内外消防用水量之和，全厂最高建筑物糖化楼设置屋面消防稳压水箱。

总平面管线：本厂室外管线有临时高压消防管，生活给水管，雨水管，排水管及中水回用水管。所有的管线均要求设置在绿化带下面，厂区的道路上不设置检查井以及给水阀门井。车间和车间之间的连接是采用管架连接，在路面上的基础比较多，所以在管线布置的时候在注意下和结构基础冲突的地方。 在这个厂区由于考虑后期产能的增加，总图规划布置考虑了后期生产车间及仓库的扩建，也即涉及到建设用地的预留，这个在工业厂房设计中是比较常见的。在排水系统中总图上要做好二期排水接驳口的预留（位置，标高和管径要考虑），室内消防栓系统及生活给水系统中还是在室内预留接驳口比较经济同时也施工方便（考虑工艺管线的经济和节能的因数，预留的二期建设用地一般是贴邻一期的）。

结语：设计带有工艺性质的工业厂房一定要注意跟工艺专业进行沟通配合；如本案例，要充分核对工艺专业对本专业所提的排水点定位及排水量，设备基础的位置，以工艺提资直接影响到排水管走向和管径大小，同时对本专业所布置的所有管道要工艺专业进行确认，以免管道影响工艺设备的布置安装。

参考文献：

1.GB50016-2006 建筑设计防火规范

2.全国民用建筑工程技術措施 2009年版