浅议某办公建筑给排水设计

陈芳

（广州城建开发设计院有限公司，广东 广州 510010）

1 工程概况

本项目位于某大学创新城园区内，本项目位于园区中心位置，办公楼建筑总面积为19534.156m2，层高为23.65m，建筑层数地上5 层，地下1 层，地下车库建筑面积为5368m2。地上部分主要功能为办公、实验、活动中心内，地下部分主要功能为车库、设备用房等。地下车库停车数量小于150 辆，根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067—2014），为Ⅲ类停车场。本建筑定性为多层公共建筑，建筑耐火等级Ⅰ级。

本工程所有部分设置集中空调系统，绿色建筑设计为2 星标准。

2 室内生活给水系统

2.1 水源

本工程水源为市政自来水，水质满足生活饮用水卫生标准各项要求。本工程负一层～二层用水由市政直供，三层及以上用水由加压设备加压供给。

2.2 用水量计算

自来水用水量计算如表1 所示。

表1 自来水用水量计算

2.3 给水系统

（1）室内生活、消防给水系统分开设置[1-2]。

（2）本项目生活给水系统分为高、低两个区，设计从本工程东面引入一根DN100mm 市政给水管（J0），市政自来水水压不小于0.25MPa。根据地势高程，市政给水管（J0）水压可直接供至本建筑二层，三～五层由地下室无负压设备供水。本项目室外市政给水管网管径为DN300mm，与当地自来水公司咨询后，本工程可采用无负压加压实施供水。

（3）在本工程的地下室内设有生活加压设施（差量补偿箱式无负压设备），生活加压设施的水量和水压可以满足本栋楼3～5 层的使用要求。①生活加压设施（差量补偿箱式无负压设备）参数：SBWG20-22-2。②配套控制柜型号：SBKB-W-1.1/2。③配套负压均衡器ϕ×L（mm）：SB630×1350。④配套水泵：QDL8-30，数量2台，单泵功率1.1kW。

（4）本项目用水采用三级分级计量，第一级是市政自来水总进水管，第二级是各水箱、水池进水管，第三级是各公共卫生间、直饮水机等用水点，满足下一级水表覆盖上一级水表所有流量。水表均采用远传水表[1]。

（5）给水管材及配件。生活给水管材室内采用钢塑复合管，PN1.0，卡环连接。室外及室内埋地给水管采用球墨铸铁管，PN1.0，橡胶圈柔性接口承插连接。

3 室内生活排水系统

3.1 排水体制

本工程采用雨、污水分流；卫生间污、废合流；首层实验室的酸碱废水单独排放。实验室若有有毒有害的实验室废水，需各个实验室单独收集，运往其他地方处理，严禁直接排至污废水管网。

3.2 生活污水排水量

生活排水量按生活给水量的90%考虑，即生活污水量为最高日27m3/d，最大小时5.10m3/h。

3.3 生活排水系统设计

设计要点如下：①室内污水经化粪池处理后排至园区污水管网。首层卫生间污水单独排放。②首层实验室的酸碱废水经中和池处理后，才能排至园区污水管网。其他有毒有害废水需收集起来，送到其他地方处理。本工程实验室废水、污水在排放前经过酸碱中和池、化粪池预处理后达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ 343—2010）的要求。③±0.000 以上采用重力流排水。地下车库设潜污泵及集水坑压力排水。④卫生洁具采用节水型。小便器、洗手盆采用红外线感应控制阀，大便器采用低位水箱。⑤排水管材。室内生活污水管采用PVC-U 排水管，承插式胶圈接口。室外生活污水管采用HDPE 双壁波纹排水管（DN＜600mm），承插热熔连接。地下室压力排水管采用内喷塑钢管（PN1.0），丝扣连接。

4 屋面雨水排水系统

4.1 雨水量计算[3]

雨水量计算如式（1）所示。

式中：qy——设计雨水流量，L/s；qj——设计降雨强度，L/（s·hm2），按降雨历时5min 计；Ψ——径流系数；Fw——汇水面积，m2。

4.2 暴雨强度公式

暴雨强度公式如式（2）所示。

设计降雨历时t=5min。

4.3 雨水排水系统设计

（1）屋面雨水采用重力流排水系统，设计重现期取T=5 年，降雨强度q5=5.67L/（s·100m2）。

（2）阳台、外廊排水系统单独设置。

（3）本项目位于当地一级水源地上游，所有有面污染雨水均需经道路旁渗透草沟过滤或屋面绿化处理后，才能排放至雨水管网（由室外工程图纸体现）。

（4）雨水经管道收集后排至园区雨水管网，就近排向园区水体，作为园区景观补水水源之一。

（5）雨水管材。室内雨水管立管采用PVC-U 螺旋管，支管采用PVC-U 排水管，承插式胶圈接口。室外生活雨水管采用HDPE 双壁波纹排水管（DN＜600mm），承插热熔连接。

5 给排水抗震设计

本工程的所有室内的给排水、消防管道选用和敷设按照《建筑机电工程抗震设计规范》要求进行设计。本工程所在地的抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.1g[4]。①本建筑所有入户阀门之后应设软接头。②本工程给水、消防、喷淋等管道（管径大于DN65mm）系统需做机电抗震设计。

6 消防系统

6.1 消防给水系统

6.1.1 消防用水量

消防用水量计算如表2 所示。

表2 消防用水量计算

6.1.2 室外消火栓给水系统

（1）消防水源。室外消火栓由园区环状市政自来水管网供给，室外消火栓在市政给水管的不同环上接入，市政供水压力以及水量均能满足消防要求。

（2）用水量。本工程建筑体积大于50000m3，室外消火栓系统用水量为40L/s，火灾延续时间为2h[5-6]。

（3）系统设计。根据修建性详规提供资料，室外消火栓系统由市政自来水给水管网供给。在市政环状给水管（J0）上5～40m 要求设置室外消火栓不少于3 个，发生火灾时可确保向本建筑水泵接合器供水，消火栓间距不大于120m。本建筑物水泵接合器距室外消火栓15～40m，以保证在发生火灾时消防车能够顺利取水并向室内供水。

6.1.3 室内消火栓给水系统

（1）根据规范要求，本项目所有区域均需设置室内消火栓系统。

（2）本工程室内消火栓系统用水量为15L/s，火灾延续时间为2h，所需水压为0.55MPa。

（3）系统设计。①本项目园区设置了集中消防水池及消防泵房为园区各个单体消防供水。②在园区最高位置设置高位消防水箱，消防水箱有效容积18m3，可保证本栋楼的初期消防用水量。③消火栓系统主泵由消防水泵出水干管上的压力开关及高位水箱出水管上的流量开关控制，在火灾发生时可以自动开启主泵。也可由消防控制中心或水泵房现场手动控制。④本工程室内消火栓给水系统不分区。⑤室内消火栓箱配置详见《室内消火栓安装》第18 页。⑥本项目室外设消防水泵接合器1 套，与室内消火栓管网相连。在水泵接合器附近设有室外消火栓。⑦管材及配件。室内消火栓给水管网采用内外壁热浸镀锌加厚钢管（PN1.6），管径≤80mm 时，丝扣连接；管径＞80mm，卡箍连接。室外埋地室内消火栓给水管网采用钢丝网骨架复合管（PN1.6），电热熔连接。

6.1.4 自动喷淋给水系统

本工程除不宜用水扑救的区域外（强弱电房），公共走道、办公室、活动室、地下车库以及实验室等均设置自动喷水灭火系统。

（1）设计参数。本工程自动喷水系统的设计流量取27.8L/s；火灾延续时间1h。地上办公部分（中危险Ⅰ级、净高低于8m 区域）喷头矩形布置时，其长边边长不大于4.0m，距墙不大于1.8m。地上部分（中危险Ⅰ级、净高在8～12m 区域）喷头矩形布置时，其长边边长不大于3.0m，距墙不大于1.5m。地下车库按中危险Ⅱ级设计，喷水强度8L/（min·m2），作用面积160m2。喷头间距不大于3.6m，距墙不大于1.7m，采用68℃标准直立型喷头。

（2）系统设计。自动喷水灭火系统竖向不分区，均有园区集中消防水池及泵房供水。本栋自喷给水管网入户前需设置可调式加压阀组，阀后压力约0.75MPa，水量和水压均可满足本单体使用要求。本工程在地下车库报警阀间内共设置3 组报警阀，每组报警阀控制喷头数不超过800 只。自动喷水灭火系统主泵由自喷水泵出水干管上的压力开关及高位水箱出水管上的流量开关控制，在火灾发生时可以自动开启主泵。也可由消防控制中心或水泵房现场手动控制。水流指示器进水支管处压力大于0.40MPa 设减压孔板。本工程室外共设置4 套水泵接合器，附近15～40m 设有室外消火栓。

（3）喷头选型。地下室有吊顶部位采用下垂型喷头（K＝80），其余部分采用直立型喷头（K＝80），动作温度为68℃。地上部分净高不超过8m 的部分：密闭吊顶区域采用下垂型玻璃球喷洒头（K＝80），无吊顶部位采用直立型喷头（K＝80），动作温度为68℃。地上部分净高超过8m 小于12m 的区域：密闭吊顶区域采用下垂型玻璃球喷洒头（K＝115），无吊顶部位采用直立型喷头（K＝115），动作温度为68℃。自动喷水灭火系统给水管网采用内外壁热浸镀锌加厚钢管（PN1.6），管径≤80mm 时，丝扣连接；管径＞80mm，卡箍连接。室外埋地自喷给水管网采用钢丝网骨架复合管（PN1.6），电热熔连接。

6.2 气体灭火系统

（1）保护范围。本工程电房、高低压配电房、变电所、运营商机房、网络中心机房等不宜用水扑救的部位等设置气体灭火系统。

（2）灭火方式。灭火介质采用七氟丙烷，系统采用预制式。配电房灭火设计浓度9%，网络中心机房设计浓度8%。

（3）预制式七氟丙烷灭火系统的控制同时具有自动控制、手动控制和机械应急操作3 种控制方式。

6.3 建筑灭火器的配置

地上部分按中危险级配置灭火器，本项目主要火灾为A 类，地下车库火灾为B 类，电气设备用房为带电类。按《建筑灭火器配置设计规范》配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器及推车式灭火器。灭火级别计算公式为Q=0.5×S/U；每个消火栓箱下方设置3 具重量为5kg 的干粉灭火器，地上部分最大保护距离大于20m 处增加独立的手提式灭火器存放箱，每个灭火器存放箱里放置2 具5kg 手提式磷酸铵盐干粉灭火器（MF/ABC5）。

地下停车库按严重危险级配置灭火器，主要火灾种类为A、B 类。按《建筑灭火器配置设计规范》配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器及推车式灭火器。灭火级别计算公式为Q=0.65×S/U；每个消火栓箱下方设置3 具重量为5kg 的干粉灭火器，地下车库最大保护距离大于12m 处增加一辆20kg 干粉推车灭火器（MFT/ABC20）。

7 结语

办公建筑是公共建筑中最为常见的一类，办公建筑功能主要包括办公以及相关配套的其他功能，如车库、会议室、活动中心等。由于业主对空间净高要求的不同，办公建筑室内的消防系统设计会略有不同，通常室内消火栓系统、室外消火栓系统以及自动喷水灭火系统是必不可少的。以某创新城中的一栋办公建筑为例，主要介绍项目室内外给排水及消防设计，为建筑给排水设计人员提供参考。