合肥某全民健身中心项目给排水设计

（华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230088）

1 工程概况

项目位于合肥庐阳区，凤淮路以西、固镇路以北、禹王亭路以东、窑河路以南。项目总建设用地面积约2.7hm（40.43亩）。本项目总建筑面积约2.5万m。建筑高度22m。地上功能主要为羽毛球馆、篮球馆、游泳馆、击剑房、舞蹈房等，地下为设备用房和汽车库。将打造成为以全民健身运动为主题，室内运动与室外运动相结合的现代化全民健身中心。图1为项目的的外观效果。

图1 项目鸟瞰图

2 给排水设计

2.1 给水系统

给水水源采用市政自来水，分别在固镇路和凤淮路各引入一根DN200给水管，在基地内成环状布置，供给本项目全部生活用水及消防用水，供水压力约为0.26MPa。生活用水量具体计算见表1。在生活用水量计算中，本项目功能为健身中心，用水量定额按《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）表 3.2.2中健身中心定额选取，由于业主无法提供准确的用水人数，设计时用水人数按建筑疏散人数为计算依据，考虑到项目为公益性全民健身场所，使用人数多，用水单位数按疏散人数适当扩大，且定额取标准中上限。经水力计算，本项目三层及以上采用二次加压供水，采用生活水箱+变频泵的供水方式。另外，为保证一～三层淋浴冷热水的压力平衡，一～三层健身中心淋浴冷水均采用加压供水。

表1生活用水量计算表

2.2 热水系统

该项目热水主要为健身中心、游泳馆的淋浴间使用，另恒温泳池加热需要热源。热水系统均采用闭式集中热水供应系统，采用机械循环的方式。

合肥市最冷月平均气温约为2.6℃，满足空气源热泵的使用条件。另外考虑屋顶消防水箱、光伏发电和空调机组的设备布置占用屋顶面积较多，无法大面积安装太阳能集热板，因此健身中心一～三层淋浴间采用空气源热泵+电辅热的供热方式，在屋顶设置四台空气源热水机组，单台制热量为43kW，另外设置4台500L辅助电加热水箱+16台500L承压储热水箱，淋浴间均采用带恒温控制、温度显示及调节功能的淋浴混合器，可满足健身中心淋浴间热水的使用。系统原理见图2。

图2 健身中心热水系统原理图

本项目游泳池长度为50m，宽度为21m，水深为 2m，容积为2100m，按恒温泳池进行设计，初次加热所需热量为1120kW，维持温度所需耗热量为830kW。经与业主和暖动专业多次沟通，结合空调形式及后期运营情况，泳池加热及淋浴间热媒采用暖动专业锅炉房提供的高温热水（约90℃）。游泳池池水的加热，虽然池水接触人体，但因其供热主要是弥补运行过程中的热损耗，此值基本固定，即水加热器运行时负荷恒定不需另加调节容积来调节稳定供水温度，而且它没有冷、热水压力平衡的要求，因此宜选用高效、阻力较大的板式换热器进行换热。泳池淋浴间最大小时耗热量为200kW，采用半容积水加热器换热后供给淋浴使用，采用机械循环，在泳池设备间内设置HRV-02-1.2半容积式水加热器两台，淋浴间供水管道为环状供水的方式。

2.3 排水系统

2.3.1 生活排水系统

室内排水采用污废合流制，因考虑收集中水系统优质杂排水，淋浴间单设排水管。卫生间排水按现行规范要求设置环形通气管，一层卫生间单独排水，因单排长度大于12m，按给排水设计新标准，单独设置通气管。该项目室外采用雨污分流的排水体制，按排水路径就近设置化粪池，经化粪池处理后就近排至市政污水管网。

2.3.2 雨水系统

本项目屋面健身中心屋面为钢筋混凝土结构，屋面总面积约为4300m，游泳馆屋面为钢结构屋面，屋面总面积约为2200m。由于屋面面积较大，体育场馆均为大柱网，梁截面大，如采用重力流内排水系统则横管找坡过长，影响场馆净高，且重力流立管太多，影响空间使用及装修效果。故本项目主要大屋面雨水均采用虹吸压力流排水系统，结合合肥当地气候条件，设计重现期采用10年，叠加溢流总设计重现期取50年。由于建筑外立面均采用幕墙形式，对外立面美观要求高，另外一层建筑四周均设置出入口，综上，溢流系统按虹吸压力管系统进行设计，单独设置虹吸雨水斗，经与虹吸专业厂家对接，溢流雨水斗安装高度比设计管系对应雨水斗高100mm，保证正常雨水斗和溢流斗均能有效发挥作用。本项目建筑天沟无法满足虹吸雨水斗安装条件，经与结构工种讨论在虹吸雨水斗部位设置集水槽，集水槽截面尺寸为400mm×400mm，以满足虹吸雨水斗的安装及水力条件。

生活用水量计算表 表1

泳池主要设计参数 表2

室外整个场地划分为两个汇水分区，重现期按3年。本项目室外有约占地0.95hm（14.2亩）的公园，公园内设有篮球场、网球场及5人制足球场。结合海绵城市设计理念，场地雨水采用排渗结合的方式，球类运动场地外侧各设一道线形排水明沟，足球场草坪下铺设滤水砂石，底部铺设透水管后排入雨水系统。其他部位均在绿化设置雨水收水口，绿化竖向低于周边消防环道与健康跑道，雨水优先经过景观绿地渗透，溢流雨水经过雨水口收集后排入雨水管系。在雨水排入市政雨水管道前设置蓄水池，初期雨水经弃流装置后排至雨水蓄水池，按两个汇水分区分别设置200m和150m蓄水池各一个，雨水采用全自动高速介质过滤器处理，经紫外线杀菌器消毒后用于绿化浇灌和道路冲洗。因为考虑后期改造成方舱医院的可能性，本项目适当放大雨水回收池的容积，可承担常年最大24h降雨量，以便后期进行消毒后外排至市政雨水管网。

2.4 中水系统

为加强再生水利用管理，提高再生水利用效率，节约和保护水资源，根据合肥市人民政府令第198号，本项目设置中水回用系统。中水原水采用健身中心淋浴优质杂排水，经过设置于地下室的中水泵房处理后，回用于健身中心冲厕使用。按最高日用水量和原水收集量进行中水平衡计算，本项目中水原水量为5m/d，按每日运行8个小时，自耗系数取10%，中水处理能力为0.35m/h，中水用水为4m/d，原水调节池为2m，清水调节池为1.5m。

中水处理工艺的确定需根据中水原水水质、回用水的用水标准，结合经济性、处理机房面积、管理方式及等因素综合确定，按出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）的要求，本工程结合成功项目的运行经验，遴选采用成熟的MBR工艺。工艺流程：原水→格栅→兼氧池→MBR膜池→AFM过滤器→消毒→清水池。水处理工艺的原则是力求简单，废水中主要污染物为有机物、SS、COD等物质，首先污水经过格栅过滤，去除悬浮物，均衡水质水量后通过兼氧池、接触氧化池、MBR膜池等装置对其他污染物进一步的去除，并过滤掉小分子有机物，最后水通过一定浓度的氯消毒，使水处理达标后回用于冲厕。中水泵房位置尽量靠近原水收集区域，以减少原水收集管道的长度。中水供水系统采用变频泵的形式，供水系统合用于中水处理机房内。

2.5 泳池水处理系统

本项目游泳馆设有一个长51m，宽20m，深2m的泳池，要求能满足普通小型民间游泳比赛、日常训练和供群众锻炼休闲的使用要求。游泳池主要设计参数如表2。

泳池均采用池底满天星布水，池顶溢流回水的逆流式循环方式，消毒采用分流量全程式臭氧辅助长效消毒剂消毒。整个循环过程：池水溢过池顶流进溢流回水槽，通过溢水槽底部的回水口由回水管重力流入均衡水箱。循环水泵（自灌式）从均衡水箱中取水，在水泵前设置毛发过滤器。池水经水泵叶轮搅拌混合后送入石英砂过滤器过滤，滤速按≤25m/h，接着对池水进行分流量全程式臭氧消毒，臭氧投加量按0.5mg/L，50%的循环水和臭氧经静态管道混合器充分混合后，送入臭氧接触反应罐充分反应，反应时间T≥3.0min，然后对1/5～1/4的循环水进行加热，采用高温热水+板式换热器对池水进行循环加热，再把这部分水与未通过加热水混合，投加PH值调节剂和长效消毒剂，调节池水的PH值，并使游泳池水具有持续杀毒能力，循环池水通过池底给水口送入游泳池。

本项目泳池正下方无地下室，泳池水处理机房设于泳池侧边地下室内，为减小后期维护检修困难，在泳池溢流沟末端设3.5×2.0×1.5（H）溢流坑一个，所有循环水通过溢流坑经回水管直接进入设备机房内，而无需通过室外覆土再汇水至设备机房。另外，泳池水处理设备高为4m，而地库净高为3.4m，无法满足设备运输的要求，故在泳池设备机房顶部、主楼范围往外设置一个2.8m×4.8m的设备吊装孔，以保证设备的安装和后期设备检修更换的需要。

3 结语

对于全民健身中心项目此类非比赛场馆，生活给水系统定额按健身中心选取，以疏散人数作为设计依据，并适当扩大用水人数；热水系统的选取的关键是热源的确定，需结合健身中心后期运营管理模式，另外兼顾节能、环保的要求，本项目热水系统按建筑功能和运营情况分别采用空气源和暖动专业提供的高温热水作为热媒，采用闭式＋机械循环的方式；雨水系统采用虹吸压力流系统，保证了排水安全性的同时，减少了室内立管的数量，溢流均采用虹吸溢流管道雨水系统，雨水排水管系和溢流管系总排水量满足50年重现期雨水量；中水系统设计需经过水量平衡计算，以达到节水、节能的目的，中水用水量是进行中水回用处理系统与中水管网设计的前提，处理技术采用成熟的MBR工艺；泳池水处理系统采用逆流循环的方式，底部进水布水更加均匀，有利于全池水得到有效处理，过滤采用石英砂过滤，泳池回水管需结合泳池和机房的位置合理设计，另外根据项目情况设置吊装孔以满足设备运输安装和检修。