老旧厂房活化中给排水设计改造

卢健璋

摘 要：以中山市无线电厂的高层厂房改造成办公楼为例，对消防系统、给水系统、排水系统在改造上所遇到的困难提出解决的对策。

关键词：高层厂房；改造；办公楼

城市发展一日千里，其中功能分区也随着经济的发展不断调整。往日的工业区可能变成今天的居住区或商务区域，部分建筑物只使用了10至20年时间，但其功能已经不能符合城市的规划，但是一般建筑物的设计使用年限为50年。拆除，将会造成浪费；保留，又不符合发展的需要。所以，对旧有建筑物进行改造，使其使用功能符合城市的发展需要，显得犹为重要。文章将以一个1985年竣工的高层厂房的改造实例，对改造过程中产生的困难进行总结，并提出解决的对策。

1 工程概况

本项目系中山市无线电厂高层厂房（九层）改造为办公楼，在本建筑旁加设了新建筑的四层副楼，基地位于中山市中心城区，与中山二路有约3米高差，现状已平整，主入口在基地的西南角接中山二路，次入口在基地的东北角接旧民宅的小区道路，主楼位于地块南侧，建设用地6347.5平方米，总建筑面积13666平方米。

2 设计难点及解决方案

2.1 消防方面

由于改造办公主楼主体框架已于1985年竣工，原使用功能为厂房。改造方案为立面及内隔墙改造，使用功能为一般办公用房。改造办公主楼及副楼为三类民用建筑，耐久年限为50年，耐火等级为二级。改造办公主楼为二类高层，副楼部分为多层。

从工地现场实际观测及原高层厂房的设计图纸所得，该高层厂房的现状消防设施包括：从中山二路市政给水管网上引入管径为DN100进水管，厂区内设DN100的室外消火栓环网（与生活生产合用）；设室外消火栓两个，分别位于主入口附近和厂房对开空地；室内各层均设有消火栓，每层三个，分别位于室内平面的左中右三处；共三条消火栓立管，立管直接引室外消火栓环网引入，由市政压力直供。厂房的各层设置自动喷水灭火系统，立管管径为DN100，按“市政管网-天面水池-喷头”方式进行供水。由25年前所设计的高层厂房，改造为二类高层办公楼，原有的消防设施无法满足《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）对二类高层办公楼的消防要求，所以消防部分须重新进行设计。按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）规定，改造成的二类高层办公楼须设下列的消防措施：（1）应该保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位；消防电梯间前室应设消火栓临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。（2）二类高层公共建筑的走道、办公室应设自动喷水灭火系统。（3）其它特殊重要设备室应该设置气体灭火系统。（4）室内消火栓用水量20L/s，火灾延续时间2小时，一次灭火用水量144立方米；室外消火栓用水量20L/s，火灾延续时间2小时，一次灭火用水量144立方米；自动喷水灭火系统用水量30L/s，火灾延续时间1小时，一次灭火用水量108立方米；由于市政给水管道只有一条进水管，所以高层建筑应设消防水池，按上述用水量所得，消防水池的容积为396立方米。泵房面积约要求60平方米。另由于室内外消火栓合用系统，故需设消防水池取水口。

室内消火栓：于各层走道设四个消火栓，消防前室设一个消火栓，均为明显易于取用地点，其间距保证有2支水枪充实水柱同时到达室内任何部位存在。

自动喷水灭火系统：全建筑采用闭式自动喷水灭火系统，地下室采用直立型喷头，有吊顶位置采用吊顶型喷头，净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应该设置向上喷头，动作温度为68℃。资料室、档案室、发电机房及配电房采用气体灭火。

消防水池的设置有以下三个方案：（1）于新建副楼设地下室作为水池及泵房。（2）于新副楼首层设置。（3）原有办公楼的地下室设置。考虑到建筑成本及使用，经与建筑专业及建设方商定，取消原来地下停车库，全部作为各专业设备房使用。故采用第三个方案，在原有办公楼地下室设置。消防水池为在原来的土建上新增设混凝土结构作为水池壁，避免对原来的结构发生侵蚀。

2.2 室外排水方面

雨水量经计算，确定为Q=193.5L/s。室外道路边适当位置设置平箅式雨水口、收集道路、人行道及屋面雨水。主入口在基地的西南角接中山二路，次入口在基地的東北角接旧民宅的小区道路。两处入口均放坡，基地高于市政道路为3米左右。主入口坡度为6.8%，次入口为4.5%，对排水是有利的。设计初期，甲方只提供了南侧的中山二路设有城市雨水管道的管径、埋深等相关资料。笔者对照图纸后发现若按全部的道路雨水只从主入口排出到中山二路上的市政接驳点，会出现中段部分的管道埋深超过3米，这并不合理。施工难度十分之大，甚至部分位置无法进行施工；也为日后的使用和管理带来不便。但由于次入口接旧民宅的小区道路上的排水管道并不清晰，甲方迟迟未有提供相关排水资料。为使设计合理，对甲方说明利害关系后，笔者亲自到现场，对旧民宅的小区道路上排水管道标高及管径进行实测，得到相关的排水资料。最后大部分雨水排入中山二路的市政雨水管道，次入口附近的雨水排入旧民宅的小区道路上的雨水管，所有雨水井的深度均在2米埋深以内，大大降低了施工的难度和由过大埋深所带来的安全隐患，解决了问题。

2.3 室内排水方面

原有建筑物是工业厂房，扩建了一大部分，结果将原室外排水管包括在室内，使部分排水管穿越了单独办公室的休息室。由甲方所提供的使用功能，单独办公室的休息室内设置了洗手间和卧室，办公人员有可能会在休息内午休甚至值班过夜的情况，故笔者认为该部分的休息室也应作卧室考虑。根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）中的4.3.3A条规定：排水管不得穿越卧室，部分排水须进行改位。同时，原有排水管均为铸铁排水管且比较残旧，根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）中的4.9.26条规定：高层建筑宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管。经与甲方协商，决定更原有建筑的排水管，采用承压塑料管，使其符合规范的要求。

2.4 供水系统选择方面

原有的生活给水系统系与消火栓给水系统合用一套管网，管径为DN100。根据上文2.1点所述，原有消火栓给水系统并不满足现在的需求，须取消并重新设计，故生活给水系统也是须重新设计。根据甲方所提供的市政给水管道资料，中山二路市政环状给水管的管径为DN300，压力为0.30MPa。经计算，综合考虑供水的安全性和节能两个因素后，确定地下层至地上二层可由市政管网直接供给，三至九层则由增压设备加压后供给。

三至九层的增压方式存在两种方案：（1）叠压供水方案；（2）水箱加变频调速加压泵组供水方案。叠压供水方案与水箱加变频调速加压泵组供水方案相比具备以下优点：节约能源、运行成本低、节省投资、管理方便、简单、卫生、无二次污染；但是也具备以下不足：水泵选型兼顾的范围过宽导致水泵选型困难，补气式无负压供水设备存在水泵汽蚀问题，用水可靠性降低。根据天津、北京两市是应用叠压供水设备较早较多的大城市，两市自来水主管部门制定了相应的试点条件和技术要求，可以归纳如下：（1）城市给水管网的供水压力经常大于0.22MPa；（2）城市给水管网的管径大于DN300；（3）当地自来水主管部门的书面审批。

本工程各个用水量中，所占部分较大的系宿舍的生活用水；而本工程地处由居住区中心，居民用水量高峰与本工程相同，同进市政自来水公司无法保证供水压力能经常大于0.22MPa；同时，本改造工程的目标办公楼将用作国家重要的机关单位，对用水的可靠性要求较高。经计算并与甲方相讨，决定在地下层设40立方米的生活不锈钢水箱，采用上述方案二，即“市政水源-水箱-变频调速加压泵组-用户”的方式进行供水。

3 结束语

目前，建筑物的使用年限多为50年，但经济发展一日千里，10多年前的设计使用要求、地点往往会显得不合时宜，对旧建筑进行合理的改造，因地制宜改变旧有建筑的功能，使其涣发新的商机是十分有意义，也是符合经济原则的。本项目就是这种情况，但由于旧规范和当时的设计要求并不能满足现阶段的需要，故本次改造要求得到满足，对日后类似项目具有参照的意义。