文/南宁市建筑规划设计集团有限公司 韦 峰
中机中联工程有限公司 曾 勤 王仁华
南宁市“三街两巷”项目金狮巷银狮巷保护整治改造(一期)工程(以下简称“一期工程”)位于南宁市兴宁区、青秀区、西乡塘区交界处,是南宁市创立历史文化街区的重点项目。一期工程分为保护、整治、改造3个部分,如图1所示。其中保护部分为金狮巷民居群、苏缄遇难处,由文物保护单位对特定具有历史意义的建筑进行修缮保留,属于既有老旧建筑;整治部分为拆旧建新,属于新建建筑(以下简称“拆建部分”),具体为金狮巷、银狮巷拆建区等;改造部分为兴宁路改造区、金狮巷改造区,属于既有建筑,包括立面改造、结构加固、适当增加防火设施和完善使用功能。一期工程总建筑面积约7.0万m2,其中地下建筑面积约1.9万m2,由南宁市建筑规划设计集团有限公司于2017年主导统筹设计,是广西壮族自治区成立60周年的重点工程。本项目于2018年12月26日被广西壮族自治区政府列入第三批自治区级历史文化街区名单,为南宁市申报国家历史文化名城提供支撑(见图2)。
1一期工程总平面
2一期工程实景
项目按“修旧如旧”的风格对既有建筑进行保护和改造,按“建新如旧”的要求进行新建建筑建设。设计范围中,拆建部分的设计工作量最大,其功能主要为商业,包含12个单体子项,各子项建筑面积不大,建筑面积大于3000m2的子项仅有金狮巷拆建B区和中华电影院,建筑改造难度不大。但由于项目地处复杂的混合排水体制区域,给排水设计难度较大。给排水设计范围如下。
1)保护部分的室外给排水设计(即金狮巷居民群的给排水设计)。
2)拆建部分的全部给排水设计。
3)兴宁路改造A区的全部给排水设计;兴宁路改造B区局部商业适当增加喷头布置,接入既有自动喷水灭火系统;金狮巷改造A,B区(旧民居)的给排水设计。
4)兴宁路的排水管网设计。
给排水设计应在符合现行国家标准和地方规定的前提下,根据现场客观条件和建设单位的主观要求,进行满足项目功能和整体形象需求的合理设计。
新建、改建的民用建筑应根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)进行防火设计[1],根据《广西壮族自治区民用建筑节能条例》的绿色建筑标准进行设计[2],同时根据《南宁市海绵城市总体规划》相关指标进行海绵城市设计。一期工程以“建新如旧、修旧如旧”的原则最大程度保留本地传统的“沿街商业骑楼、内部巷道民居”建筑韵味,但存在建筑密度较大、街道狭窄、建筑物间距、疏散长度和宽度与现行防火规范抵触的情况;同时存在绿地率低、室外空地少、建筑设计采用传统建筑材料的情况,无法满足绿色建筑和海绵城市设计要求。
为保障项目的韵味和安全,建筑、设备专业等从专业角度提出防火加强措施。给排水专业采用的水消防加强措施包括:拆建部分按商业建筑整片化进行消防设计,各子项无论建筑面积大小均设置室内消火栓系统(设软管卷盘)、自动喷水灭火系统;保护部分和改造部分按现行防火规范进行设计。消防主管部门同意水消防加强措施,建议对于消防车无法到达扑救的街道狭窄部分增设压缩空气泡沫消火栓管道系统。压缩空气泡沫消火栓管道系统的优势在于压缩空气泡沫能快速到达,可弥补传统水消防竖向灭火稍慢的短板。目前该系统尚无国家标准,通常为超高层建筑竖向灭火加强措施。本项目的巷道建筑多为3层,设计方认为增设该系统优势不明显,投资成本过高。经过沟通,消防主管部门最终同意采用简化版的室外压缩空气泡沫消火栓管道系统作为加强防火措施。简化版的室外压缩空气泡沫管道系统的设计内容包括压缩空气泡沫消火栓箱、压缩空气泡沫消火栓给水管、压缩空气泡沫水泵接合器。其中压缩空气泡沫消火栓箱设在项目内街外墙,间距约30m,方便消防员使用。火灾时,压缩空气泡沫消防车通过接合器供应压缩空气泡沫快速到达压缩空气泡沫消火栓箱,消防员操作压缩空气泡沫消火栓箱进行灭火,作为消防给水系统的有力补充。
以上设计内容汇总于项目的防火保障方案中,在建设主管部门的组织下,经过专家论证、行政审批等程序,形成最终行政批文,作为设计文件依据。本项目为南宁市首个应用压缩空气泡沫消火栓管道系统的多层建筑,除管道标识不同,压缩空气泡沫消火栓箱、压缩空气泡沫消火栓管网、压缩空气泡沫水泵接合器的做法分别与室内消火栓系统的消火栓箱、管网及水泵接合器相同。
同样鉴于本项目的特殊性,建设主管部门同意设计单位的建议并下达行政批文,批准本项目可不按绿色建筑标准和海绵城市进行设计,使设计文件具备合法的设计依据。
3.2.1 复杂的室外排水体系及解决办法
一期工程位于南宁市合流制排水系统中,其地形北高南低,西高东低,原址旧项目的生活用水来自市政给水管网(市政水压约0.25MPa)直接供给,室外排水系统均采用雨污合流制排水,并由西向东重力流排至东侧的兴宁路合流制排水沟。经现场复核,南侧民族大道当时正进行雨污分流制改造,雨水排水管网可使用并接纳本项目的雨水排水;生活排水管网仍未竣工,无法接纳本项目的生活排水。
因此,一期工程采用合流制和分流制排水并存的设计。靠近民族大道的子项采用雨污分流制排水方式,如金狮巷拆建A~D区、银狮巷拆建A~D区、中华电影院、金狮巷改造A区、城隍庙等子项采用雨污分流制排水,雨水从北向南排至项目南侧民族大道的雨水管网,生活排水由东向西排至兴宁路合流制管网。金狮巷北侧和兴宁路西侧的改造子项紧邻既有合流制排水管网,沿用合流制排水系统排入兴宁路合流制管网。因此,兴宁路、金狮巷合流制排水系统的排水能力和品质是保证一期工程排水能力和品质的关键。
1)加大兴宁路合流制管网排水能力 兴宁路的合流制排水管网的排水方向为由南向北排放(与一期工程的竖向关系南低北高相反),存在局部逆坡和排水能力不足的情况,需增加该管网的排水能力。既有合流制管网设在兴宁路两侧与骑楼结合处,以排水沟的形式接纳两侧骑楼的生活排水和道路、建筑天面雨水。老旧排水沟的排水能力不满足发展需要,建设单位拟改为分流制排水管网。经现场勘查,建议保留合流制管网,理由如下:①兴宁路物探资料不全,为抢工期贸然大开挖风险太大;②道路两侧均为老旧既有建筑,在其范围内的道路开挖成本和管网施工成本较高;③道路两侧建筑的污水管接入道路新增污水管网需逐户排查复核,时间、材料、人工成本较高;④影响道路两侧商业的正常营业及居民的正常生活;⑤施工时间长,影响兴宁路的正常使用;⑥总工期不可控;⑦兴宁路排水管网的下游仍为合流制排水管网,投入和效果比不明显。建议采用合流制管网的设计思路,将排水沟加宽或加深,加大排水能力,满足将来排水需求。建设单位采纳设计方意见。
2)加大金狮巷合流制排水能力 金狮巷内主要的建筑是金狮巷民居群(文物保护建筑),也是地势最高点。经现场勘查,其室外的金狮巷排水沟已老旧破损,其排水能力不满足未来需求。由于老旧的室外巷道狭窄且民居群的基础承载能力相对较弱,为安全施工和减少室外管线数量,仍采用雨污合流制排水。具体做法是拆除旧的排水沟(管),新建直径500mm的合流排水管,排水管不宜埋太深,满足安全施工和民居使用功能要求即可。根据金狮巷西高东低和平均坡度比较大(大于1%)的特点,因势利导地将室外水排入东侧兴宁路的排水管网。
3.2.2 局促的室外场地及解决办法
一期工程存在室外场地空间严重不足的情况,再加上同时拥有两个建设单位的建设用地,缺少独立的市政道路,故采用以下办法减少地面设备布置负担。
1)局部区域采用合流制排水系统,有效减少排水管网数量。
2)共用室外排水管网系统、室外消火栓给水系统、压缩空气泡沫系统,减少重复建设以节约用地。
3)地下室中尽量多设置设备间。地下室不仅设置生活给水系统、水消防给水系统的加压泵房、消防水池、生活水箱,而且设置各餐饮排水的隔油设施、各商业点的计量水表等。
4)设室外雨水沟收集雨水,有效减少各专业管线交叉的困难。建筑群多采用坡屋面结构排水,故整个项目的屋面雨水排水以自然排放为主,少量的平屋面或坡屋面天沟设雨水管,引流进入室外雨水沟,最终进入市政雨水排水接纳点。地下室顶板范围的室外地面覆土厚度最小仅为600mm,设计的室外雨水沟排水在最浅沟深150mm开始找坡,坡度为0.3%~0.5%,宽度为300~800mm,满足覆土厚度及排水能力要求。
5)采用两路市政给水引入管。本设计从项目西路、南路两路市政给水管分别引入1条直径150mm给水管供项目消防、生活用水使用,其中室外消火栓给水系统按低压给水系统设计,其用水可直接利用市政给水管网供给,无需另设室外消防水池、设备及管网,既有效降低投资成本,又提高地下室利用空间。由于种种原因,在项目建设后期,供水设计方案才送达南宁市供水公司相关部门,该部门仅批准1条西路的市政给水引入管接入。为此,设计方从项目重要性、现场条件局限性、防火设计合理性、市政给水管网可行性等方面向供水部门解释,最终该给水设计方案获得特别批准,保证了项目顺利开展。
3.3.1 中华电影院子项需满足独立性要求
中华电影院位于整个工程的中心,是2层独立子项,没有单独的市政道路出口,在其室外给排水工程与整个室外给排水工程共享的情况下,该建设单位要求拥有独立的给排水使用系统,不受其他子项的干扰。故在生活给水系统设计上,采用独立的市政给水引入管直接供给生活用水,独立设置计量水表;在排水系统设计上,餐饮排水经独立的隔油池处理后排入室外排水管网,卫生间排水经独立的化粪池处理后排入室外排水管网,有效保障排水系统的通畅,并保证该子项的商业正常运营;另外分别设计独立的室内消火栓系统和自动喷水灭火系统,不与整个大项目的室内水消防系统连接,以保证该子项室内水消防系统运行维护的独立性。
3.3.2 金狮巷与银狮巷拆建子项需满足特殊性要求
该子项功能为商业,以餐饮类商业为主。为满足运营方对餐饮类商业用水点水压的特殊要求(用水压力为0.25MPa),设计采用二次加压给水方式(恒压变频供水设备供水)供应生活用水。此外,为满足商业灵活多变的使用原则,尽可能预留数量多、大管径(直径不小于32mm)的给排水管道,以方便运营方对商业分隔多样化的随时调整。
3.3.3 需满足建设单位对“建新如旧”“修旧如旧”的要求
给排水设计按外旧内新的原则设计,不在建筑物外立面敷设立管,通气帽设在山墙角落隐秘处,以保证建筑物如旧的感觉;根据室内功能和安全需要设置完备的室内排水系统和水消防系统。
3.3.4 需满足建设单位对项目分批竣工的使用要求
根据建设计划,一期工程按同时设计、同时竣工使用进行。由于金狮巷拆建A~D区的拆建工作滞后,无法满足既定竣工时间节点,建设单位将一期工程拆分两批子项分期进行竣工验收,其中第一批子项(不含金狮巷拆建A~D区)按预定时间竣工验收后投入使用。而一期工程的天面消防水箱设在地势和建筑高度最高的金狮巷拆建A区中而无法按时竣工,导致水消防系统缺少天面消防水箱。消防验收部门坚持按现行设计规范进行验收,即使地下室水泵房内已设置下置式消防稳压设备,仍不允许短暂无天面消防水箱的工况发生。为保证第一批子项顺利验收,需增设天面消防水箱并应尽快确定位置,以便施工。从项目的整体形象、工期及成本分析,消防水箱不能设于第一批子项的新建子项中,因此仅有2个方案可供选择。
1)方案1 拟在东侧兴宁路改造A区子项(3层骑楼)的建筑屋面上增设消防水箱。该子项建筑为老旧建筑,屋面楼板承载力不高,经结构专业现场勘查及计算复核,需进行结构加固,加固成本较高且工期无法满足竣工验收的时间节点。
2)方案2 在施工中的金狮巷拆建B区中设置临时不锈钢高位水箱及管网并接入消防系统,待第二批子项正式竣工后,使用原设计的高位消防水箱并拆除临时高位消防水箱。为满足结构安全要求,临时高位水箱的有效水深仅能按350mm取值,水箱的高度和有效容积满足第一批子项水消防系统的要求,但临时水箱、管网(含阀门)的管理由施工单位管理,与GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》第14.0.13条的规定不一致[3]。基于本项目水消防系统采用压力开关、流量开关启动水泵的相对安全性,且临时高位消防水箱及管网管理的安全性也较高(自治区重点建设项目责任重大,管理严格),加上项目特殊性并结合现场具备的可控制条件,采用方案2上报消防主管部门并得到许可。最终第一批子项顺利通过消防验收并如期运营。2019年底,剩余子项也顺利竣工验收使用。
1)本项目为广西壮族自治区重点建设工程,功能复杂、工期紧张,比纯新建建筑要考虑、协调的因素更多。设计单位不能仅是被动地进行设计,需积极主动收集设计资料,参加各种协调会议,提供专业判断以供相关部门决策,共同推进项目有序建设。
2)既要保证既有建筑安全和正常营业的需求,又要充分考虑施工单位水平不均衡的情况。设计单位应积极与施工单位配合,根据现场问题及时调整设计甚至现场指导施工单位以保证建设进度与质量。
3)在复杂项目环境下发生的突发事件,应以安全、进度优先为原则开展设计,保证项目的安全建设和顺利竣工。
4)采用与国家标准、地方规定冲突的设计时,应采用合法的行政程序保证设计文件合法化。