台地建筑给排水设计思路浅析

林文鹏

所谓台地，是指台阶式用地中每块阶梯内的用地[1]。场地高差较大、地势较复杂的项目，本着减少项目土方开挖量的原则，利用场地高差合理设置台地，能够最大程度节省工程投资。然而，台地建筑的给排水系统设计是一大难点，如何结合场地高差合理设置给排水系统是设计初期需要慎重考虑的问题。下面根据工程实例浅析台地建筑给排水设计的思路和方法，对于如何合理设置给水排水以及消防系统进行具体分析。

1 工程概况

本项目位于福建省福州市城市边缘地区，场地北高南低，东高西低，根据现有场地情况由东向西设置3 个台地，分别称上、中、下台地。上台地标高为罗零标高92.00 ～97.00 m，中台地标高为罗零标高84.20 ～88.00 m，下台地标高为罗零标高72.30 ～80.00 m，台地之间的高差通过设置挡墙来解决，内部设置道路绕行衔接相邻两台地，台地由北向南坡降。3 个台地共设置44 栋建筑，总建筑面积为332 813.59 m2，地上建筑总高度为3.85 ～49.40 m，最大层数17层，地下2 层。其中，下台地西北侧S1#楼为5 层集中商业（建成后由当地村委回购），建筑高度为23.20 m；其余为多高层住宅及配套用房。

2 市政条件

由于市政给水管位于整个城市供水系统的末端，压力偏低，根据建设方提供的市政资料，周边市政管道均集中在地块西侧的市政道路上。西侧设有DN300 的市政给水管，给水管在测压点标高70.00 m 处的压力为0.18 MPa；污水管道DN400，预留1 个接驳井，标高为66.30 m；雨水管道DN1 000，预留两个接驳井，西北侧接驳井标高为66.82 m，西南侧接驳井标高为66.40 m。

3 给水系统设计

3.1 水源

由小区西侧规划道路市政供水管网引进一条DN200 的给水管进水，入口压力为0.18 MPa，测压点标高为70.0 m。

3.2 生活泵房设置分析

根据福州市自来水总公司的要求、考虑产权划分和后期物业管理需求，下台地西北侧S1#楼回购商业与住宅分开设置生活泵房。因项目规模较大，水泵故障检修可能引起大面积停水，影响较大，且场地存在较大高差，因此住宅部分的生活泵房均在各自台地的地下室内分别设置，商业生活泵房设置在下台地地下室内。考虑商业内设置的餐饮区对不间断用水需求较高，故商业生活泵房水箱按最高日用水量的50%储存生活用水；住宅部分的生活水箱容积根据规范要求，按最高日用水量的15%储存生活用水。在满足规范要求，尽可能减少车位占用的情况下，由于1 层为架空层，可尽量将水泵房设置在主楼下方，充分利用其高度优势。

由于市政供水压力无法满足中、上台地地下室住宅生活泵房水箱进水的要求，因此在下台地生活泵房内分别设置了供中、上台地住宅生活用水的转输水泵，水泵设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量；转输水量的调节容积宜按提升水泵5 ～10 min 的流量[2]。小区生活给水原理流程图如图1 所示。

图1 小区生活给水原理流程图（来源：作者自绘）

3.3 冷水系统

考虑到市政给水管位于整个城市供水系统的末端，压力偏低，特别是供水高峰期水压存在不稳定的因素，当地水务公司建议，住宅部分的生活供水采用全加压供水系统，市政供水范围仅供至回购商业S1#楼1 楼、商业S2 ～S4#楼以及下台地地下室。住宅竖向分两个区供水，1～9层为低区，10～17层为高区，分别由上、中、下3 个台地的生活泵房供给；回购商业考虑充分利用市政水压，故竖向分两个区供水，1 层为低区，由市政直供，2 ～5 层为高区，采用变频给水，由下台地地下2 层商业泵房供给。

3.4 热水系统

根据福州市住建局要求，新建住宅12 层以下应设计太阳能热水系统，设计前期与建设方沟通，仅在多层住宅阳台栏板处预留太阳能集热板安装条件，太阳能热水器由用户自理；其余高层住宅仅在卫生间或厨房预留电热水器安装条件，冷热水管及热水器均由用户自理，且严禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等容易积聚有害气体的加热设备。

4 排水系统设计

4.1 污、废水系统概述

本项目污、废水量按90%生活水量考虑，最高日排水量约为1 695.14 m3/d。污、废水系统采用合流制，室外生活污、废水经化粪池处理后由室外管网汇集排入市政污水管网；回购商业预留的餐饮排水管经过室外隔油池处理后与污水管汇合，经化粪池处理后排入市政污水管网。室内地面层以上为重力流排水，底层污、废水设无通气排水管单独排放，地下室排水先汇集至集水坑后，再经潜污泵提升排至室外污水或雨水管网。

4.2 雨水系统概述

室内外雨水与污水应分流。住宅屋面雨水排水系统采用87 型雨水斗及侧排雨水斗，均为铸铁材质，各屋面均设置屋面雨水溢流口。

4.3 室外排水分析

设计前期考虑到场地由北向南坡向的高差情况，建设方对于地下室顶板覆土尽可能少的要求（对结构专业造价影响较大），以及各住宅污水排水化粪池的设置分析，在中、上台地北侧分别设置了化粪池，雨污水经北侧道路污水管网，与回购商业单独设置的化粪池及隔油池的污水管网汇合后排至西北侧的污水接驳口。其余楼栋的排水均顺着场地坡度，由室外管网汇集至各平台的南侧，在化粪池汇总后排至西侧的市政污水管网。

考虑到地下室顶板覆土较少，雨污水管道一般不在地下室顶板上方交叉，但本项目受场地限制，中间楼栋的室外雨污水管道若不交叉，会出现多条平行布置的干管，对项目造价影响较大。设计初期分析，各台地内东西向场地的高差几乎一样，因此东西向雨水支干管坡度按3‰、污水支干管坡度5‰进行常规设计，南北向的雨污干管则以场地结构顶板坡度作为管道的设计坡度。东西向雨水支管跨越南北向污水干管上方接至雨水干管，这样既可以解决管道的埋深问题，又能满足顶板覆土少的要求。

道路处若管顶覆土小于700 mm，则可采用承压措施或设管沟保护；管沟盖板考虑过车时，也可考虑采用10 cm 厚的C20 素混凝土满包处理。对于高差跌水较大的位置，可间隔距离设置跌水井。值得注意的是，管道设计坡度较大时，需根据规范规定校核管道的设计流速，非金属管道不宜超过5.0 m/s[3]。

5 消防给水系统

5.1 消防水池水箱的设计分析

综合考虑市政供水水压、后期物业管理以及工程造价等因素，本项目消防住宅和回购商业采用分设消防泵房、合用消防水池的方法，252 t 室内消防水池及泵房设置于下台地地下室内。此外，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014），消防水池应设置取水口或取水井，且吸水高度不应大于6.0 m。因此，288 t 室外消防水池设置在中台地地下室，取水口设置在中台地室外地面；室外消火栓加压水泵设置在下台地的住宅泵房内，吸水管由中台地引至下台地的泵房内，以满足水泵的吸水需要[4]。由于住宅与回购商业室内消防系统独立设置，因此分别在12#楼屋顶和回购商业S1#楼屋顶设1个18 m3的屋面消防水箱。

5.2 消防设计参数

根据规范要求，各栋楼消防用水量如表1所示（括号内数字为火灾延续时间，单位为h）。

表1 各楼栋消防用水量

由表1可知，住宅部分（S3～S4#楼）的总消防用水量为360 t，回购商业（S1#楼）的总消防用水量为540 t。由于室内外消防水量分开设置，按用水量最大的1座建筑进行设防，分别储存消防用水，住宅与回购商业共用消防水池，因此将地下室室内消防水池用水量设为252 t，室外消防水池用水量设为288 t。

5.3 消防系统概述

室内消火栓、自动喷淋给水系统均采用临时高压给水系统，室外消火栓给水系统采用低压消防给水及临时高压给水两套供水系统，各系统竖向均不分区。考虑后期物业管理需要，住宅部分和商业部分的消防管网独立分开设置。

（1）室内消火栓系统。室内消火栓管网环状布置，地下室车库、配套公建以及住宅各层均布置消火栓，按照任何部位均要满足规范的标准要求的充实水柱来设置[5]。

（2）自动喷淋给水系统。地下室住宅与回购商业的消防泵房内分别设喷淋泵两台（1用1备，与水喷雾共用加压泵），由于屋顶消防水箱无法满足喷淋系统最不利位置喷头0.1 MPa 静水压的要求，因此在商业地下室消防泵房内设置喷淋稳压设备。喷淋泵启动由报警阀处的压力开关控制。

（3）室外消火栓系统。由于市政供水水压较低，因此市政室外消火栓环状管仅围绕下台地设置，环状管网上设置地上式室外消火栓。另外，地下室消防泵房内设有室外消火栓加压泵，其出水管与室外形成加压的室外消火栓环网相连接，环网围绕整个小区，并在加压环网上设置地上式室外加压消火栓，兼作消防取水口的作用，保护取水口150 m范围外的建筑。

5.4 气体灭火系统

高层住宅下方的配电室及变电所等电气设备用房设置七氟丙烷气体灭火系统保护。

6 结语

台地建筑是随着城镇化扩张、土地紧张而出现的产物。相比其他项目，台地建筑给排水设计过程中，大到整个项目的给排水系统方案分析，小到各部分的细节设计，均需投入更多精力去分析和深入研究，与各专业的交圈也需要更加精细，以减少设计考虑不足带来的不良效果。本文通过研究，希望能给广大同行提供一些设计思路及参考。