商业综合体给排水设计特点研究

李海俊

(山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)

商业综合体属于大型公共建筑，能够提供商业、餐饮、娱乐、办公等功能，满足人们的多样化需求。商业综合体是城市的一张“名片”，具有结构复杂、人员密集度高、业态丰富、管理覆盖面广等特点，进行给排水设计时涉及到的因素较多，给排水设计要求高。而完善的给排水系统是保障商业综合体正常运作的重要前提，因此深入研究商业综合体的给排水设计特点及具体设计方法具有重要意义。

1 商业综合体的概念及基本特点

商业综合体是城市发展进程中，为满足人们办公、休闲娱乐等需求而开发的生活空间组合体。商业综合体的业态多样、功能丰富，各项功能之间相互依存，使得商业综合体建筑具有复杂性。同时，商业综合体可在一定程度上反映地区的经济发展水平，在城市发展中占据重要地位。因此，商业综合体的设计要求较高，设计人员所需考虑的因素较多，在设计工作中面临诸多挑战。给排水设计作业是商业综合体设计工作中的重要一环，其设计工作也具有复杂性，需要综合考虑到商业综合体建筑的结构特点、功能规划等，经过周全的考虑与分析后进行设计，提高给排水设计水平，保证商业综合体的正常运作，满足人们对建筑给排水系统的要求[1]。

商业综合体坐落在城市人流量大、交通便捷的区域，与周边的公共交通、停车场等交通设施相结合。商业综合体的建造规模较大，外部与交通体系建立起联系，内部有大空间的尺度，在设计和施工时，均高度重视前沿技术在项目中的应用，以期打造功能丰富、安全可靠、便捷的综合型建筑。商业综合体的建造要求高，给排水、消防等均是商业综合体中不可或缺的一部分，工程人员应予以重视。在商业综合体的前期设计阶段，则要考虑到建设目标、施工条件等因素，进行统筹规划，既要保证各功能区的质量，又要兼顾多个功能区相互协调的要求，形成具有综合性特色的建筑。在科学设计商业综合体的前提下，有利于实现建设工作的顺利开展，提高商业综合体的整体品质，促进区域经济发展。

2 商业综合体给排水系统设计原则

(1)安全可靠性原则。设计应确保给排水系统的安全可靠性，以保障商业综合体正常运营和用户的安全。应合理规划管道布局和设备配置，确保系统的稳定性和可靠性。

(2)高效节能原则。设计应注重给排水系统的高效性和节能性，以减少资源的消耗和运营成本。应选择节能设备和技术，如节水器具、高效泵和节能控制系统等，以最大限度地减少能耗和碳排放。

(3)环保可持续原则。设计应注重环保和可持续发展，以减少对环境的负面影响。应采用环保材料和技术，合理规划水资源的利用和废水的处理，减少对自然水源的依赖和污染排放。

(4)适用性原则。设计应根据商业综合体的特点和需求，制定适用的给排水系统设计方案。应充分考虑商业综合体的用水需求、排水量和质量，以及用户体验和舒适度。

(5)经济合理性原则。设计应考虑经济合理性，以满足商业综合体的需求并控制投资成本。应合理选择设备和材料，平衡性能和成本，确保在可接受的范围内实现设计目标。

(6)可维护性原则。设计应考虑给排水系统的维护和管理便利性，以降低运维成本和延长设备的使用寿命。应合理布局设备和管道，方便检修和维修，选择易于维护和清洁的材料。

商业综合体的给排水系统设计应遵循安全可靠性、高效节能、环保可持续、适用性、经济合理性和可维护性的原则。合理科学的设计可以保障商业综合体的运行和用户的舒适度，同时也符合环保和可持续发展的要求[2]。

3 工程实例

某大型商业综合体项目，包含1栋4层的购物中心、1栋15层的办公楼、6栋2层的商业街、地下1层车库以及地下1层商业，总占地面积为85 632.5m2，总建筑面积为215 030m2。购物中心的业态包含购物、娱乐、影院、餐饮，办公楼的高度不超过70m，2层商业街建筑高度8.8m。商业街和办公由销售物业统一管理，购物中心、超市及地下车库由自持物业管理。项目建设场地的地势平坦，市政基础设施配套完善，有4条道路市政雨水、污水管网，排水预留接口标高比地块完成面低3.5m或更多，预留接口管径合适，且有3条道路市政给水主干管，市政供水压力达到0.25MPa。

4 商业综合体给排水设计特点

生活给水系统、雨水排水系统、污废水排水系统、消火栓系统等是本商业综合体给排水系统中的重要子系统，均属于重点设计内容。大型商业综合体的给排水设计内容复杂。本文着重分析给排水设计的特点，明确关键要点，提出相应的设计方法。

4.1 生活给水系统设计

本商业综合体平均时生活用水量为244m3/h，从地块东、西两侧市政道路引入DN250给水管，提供生活用水和室外消火栓用水。给水管与消防合用环状管网，管路配置完善，供水充足。生活给水系统的供水方式根据建筑性质而定，以购物中心、地下车库、办公楼、商业街为例，各自在不同分区、不同层数的供水方式如表1所示。供水充分利用市政压力，确保对各区域的供水均及时且水量充足，且能够保证分区最底层卫生器具静水压力不高于0.35MPa，将供水压力稳定在合理范围内；部分楼层的配水支管供水压力超过0.20MPa，未能满足用水点压力在0.10～0.20MPa的要求，因此设支管可调式减压阀，控制供水压力[3]。

表1 生活给水系统供水方式

自持业态生活水泵房临近办公楼主水管井，此布置方式的优势在于提高单体正负零楼板处空间的利用率，腾出更多的空间以便开发商业综合体的其它功能，同时还可减少运营浪费。购物中心的生活给水管从后勤区敷设，方便日常管理和检维修，办公楼、商业街的生活给水管敷设在公区。自持业态、销售业态采用远传式计量水表，根据各业态对应建筑的结构特点，规划布置方式，在就近用水使用区域的后勤区布置自持业态的远传式计量水表，在办公楼以及商业街各自的水管井内布置销售业态的远传式计量水表，在采取该仪器配置方式后，由自持物业办公室和销售业态办公室分别接收相应区域的计量远传信号，便于统计和抄表，提升了日常管理工作的便捷性。

4.2 排水系统设计

排水机制为室内污废分流、室外雨污分流。地下室污水通过提升设备转移至室外污水管网，以“集水坑+潜污泵”的方式对地下室用水设备机房、地下车库的地面以及车库进出口坡道进行排水。室内正负零以上的污水，依靠重力流至室外污水管网。餐饮厨房含油废水由自持物业管理，按照如下流程进行处理：在地下隔油提升设备间处理，进行检验，再将处理好的废水转至室外污水管网，进行排放。水管井集中布置在后勤区，分别为各防火分区配置足量的水管井，彼此间保持独立，避免相互影响；统一将排水立管规划在水管井内，单根管道负责约25m范围内营业区或商铺的排水；给排水管线不宜穿越防火分区。

对于雨水重现期，分多种情况考虑，例如商业街屋面按P=10a设计，购物中心、下沉广场、办公楼屋面均按P=50a设计，对于无外檐天沟或无直接散水条件的屋面，根据总排水能力P≮100a雨水量的要求进行设计。高效排水尤为重要，购物中心的排水立管布置在水管井内，建立虹吸雨水系统，满足高效排水的要求。由于排水立管集中布置，方便后续的管理和检维修。

商业街的消火栓及立管均布置在商铺入口端柱子处，由立管提供雨水、餐饮用水、卫生间用水的排放通道。在地库内设置检修口，排水管道采用柔性接口铸铁排水管，根据此方法设置的排水装置适应于1、2层商铺的结构特点，可高效设置、稳定使用，且提升了空间分割的灵活性，例如划分为多个小商铺分别进行出售，同时也可以将多个小商铺合并至一体，形成规模较大的大型商铺，无论采取何种商铺规划方式，均不会出现给水立管和排水立管悬空的情况，管道的规划方式更加合理，减少对商铺内空间的占用量，提高商铺空间的利用率，为招商引资提供了诸多有利条件。

地下室隔油间的布置方式根据餐饮业态进行调整，但要保证各自的服务半径为其25m的餐饮商业排水要求。本商业综合体存在地下轻餐饮和地下超市，因此分设了各自的隔油间，并在各区规划中转提升设备基坑，坑内布置移动泵排水坑，按照该配置方式，可以通过中转提升设备将地下轻餐饮和地下超市的排水向上提升，进入室外污水窨井。此设计方式的特点在于方便后期污物输送和运营管理，同时也能够减少土方开挖量，高效施工，相比传统隔油间整体下挖隔油提升排水的方式而言具有更多突出优势。

地库范围及单体楼前均设置雨水线性沟，既满足了雨水排放要求，又可减少室外雨水窨井的设置数量，同时联合应用压力排水集中布置于内侧、卫生间集中布置于后端等方法，全面规划给排水设施的布设位置，提升室外观感。室外主要景观面和出入口的美观性要求高，因此与景观专业提前配合，不在此区域设置污水窨井、化粪池等，统一将影响美观性的构筑物规划在绿地内，对构造物做隐蔽处理[4]。

图1 整体不下挖隔油提升排水示意图

4.3 消防灭火系统设计

本商业综合体的DN250给水管与消防合用环状管网，水源供应充足。从本商业综合体规划设计阶段周边既有设施的配置情况来看，有3条道路均配置了市政消火栓，为保证此设施的数量充足，在基地内沿道路依次配置室外消火栓，布设间距不大于120m，各消火栓的保护范围不超过150m，所有消火栓所能提供的整体服务范围应覆盖商业综合体各空间。按一起火灾、不同业态管理考虑，分别建设一套临时高压室内消防供水系统，服务于自持业态和销售业态，在地块中间偏北侧的汽车坡道下方建设合用消防水池，有效容积为585m3，规划设计时将其划分为两格，可独立使用。消防水泵设置在汽车坡道与规整地库之间，为满足消防用水便捷性的要求，还需紧邻合用消防水池，此规划方式可提供充足的消防用水并且提高地下无效空间的利用率。合设消防泵房、分设不同液态消防泵组，相比于分设消防泵房，该方式能够有效地解决施工量大、工期延长等问题。

自持业态、销售业态消防泵组的硬件设施配套方案一致：自动喷淋泵、室内消火栓泵组均为2台，一用一备；消火栓增稳压设备、自喷增稳压设备均为1套。

消防水箱间的有效储水容积达到50m3，将此设施规划在影院屋顶处，结合地下室增压稳压设备的调控作用，维持静水压力的合理性，确保在各种特殊情况下均能够使最不利消火栓口和最不利楼层喷头各自的静水压力达到使用要求并且维持稳定。此外，还考虑在办公楼屋顶配置消防水箱间。在地上建筑下方设置报警阀，提升对安全事故的响应水平。对于自动喷淋灭火系统，根据现场空间灵活地排布管道，可以减少由消防泵房引出的自喷管道的数量。

商业综合体的业态丰富，建筑结构组成复杂，建成使用后的人流量较大，加强安全防控具有必要性。若强弱电管井发生火灾事故，火势将由于“烟囱效应”而快速蔓延，于短时间内造成大范围的不良影响，危及人们的人身安全，损坏商业综合体结构及电气设施。因此，在设计中应高度重视强弱电井的自动灭火设计，具体至本商业综合体项目中，为强弱电管井设置自动灭火弹，提高消防灭火水平，一旦发生火灾，可以及时进行灭火，在源头上扑灭火势，以免造成大范围的危害。也正是由于加强了强弱电管井的自动灭火设计，进一步完善了商业综合体的自动灭火系统，提高了商业综合体的消防安全水平。

4.4 节能减排设计

商业综合体的建设规模大，材料用量较多，日常运作时将消耗大量的水、电等资源，因此需要顺应节能减排的建筑工程理念，在设计中考虑节约能源、减轻环境污染的策略。例如，室外绿地低于道路100mm、建立雨水回收利用系统、规划景观水体、采用透水路面等均是重要的方法，调节本商业综合体地块的年径流总量和年外径流峰值，避免因商业综合体的建设和运作而导致指标异常。雨水具有回收利用的价值，在节能减排的理念下，设计雨水收集系统，收集雨水后检测水质，将其用于地库冲洗、绿化浇灌等对水质要求不高的用水场所。此外，本商业综合体项目探索了中水系统在水资源回收利用中的应用策略，由室外地埋式中水处理装置集中处理来自于购物中心及办公楼卫生间的废水，调节水质后进行检测，将处理后的废水作为绿化浇灌水源，这可将废水“变废为宝”，提高水资源的利用率。

4.5 冷却塔循环水处理

4.5.1 设计参数

冷却塔循环水可用于中央空调系统的冷却，在设计时需要着重考虑的参数为空气干球温度和湿球温度，两项指标的取值应参考空调系统的温度参数，保证参数间的协调性。为保证冷却塔循环水的有效性，宜采用历年平均不保证50h的干球温度和湿球温度。

4.5.2 冷却塔的配置

冷却塔的类型可根据机组的规模、运行能力而定，例如机组的制冷量较小时，可采用超低噪音逆流冷却塔，此装置的特性在于冷却水与空气逆流充分接触，换热效率高。对于大流量的循环系统，优先考虑高度比逆流塔更低的横流塔，原因在于此类装置的结构稳定性良好，能够满足外观要求。在保证冷却塔运行性能的同时，还需考虑适当的富余量，例如按制冷机样本冷却循环水量的110%～115%的要求选择设备，之所以采取此设计方式，主要是出于如下几点考虑。

(1)冷却塔自身的热工性能。根据现阶段的工业生产水平，国产冷却塔的技术含量不高，部分产品的质量参差不齐，运行稳定性差，一些质量较差的冷却塔将随着使用时间的延长而出现配水不均、填料塌陷等异常情况。结合实践经验来看，冷却塔出水温度不符合设定要求的问题较为常见；2)现场环境动态变化，可能影响冷却塔的运行状态，实际冷却效果未达到理论效果。例如，建筑物塔壁及周边既有设施对气流产生影响，可能导致气流不畅；3)降低冷却塔出水温度，提高制冷机的运转效率。

4.5.3 循环水的防污除垢

在管道上增设循环水处理仪，发挥出此装置防污除垢的作用，但在部分给排水系统中，仅设置循环水处理仪并不能取得良好的应用效果，管道仍有可能结污垢，并且随着管道使用时间的延长而变得愈发明显。针对该问题，部分商业综合体项目提出增设冲洗排污过滤器的方案，将此装置分别设置在循环水处理仪入口前、循环泵的入口处以及制冷机组入口前，加强防污除垢效果。参考该经验，在甲方要求的部位均设置了排污过滤器，此装置与循环水处理仪共同配合，有效改善了管道的防污除垢效果，管道经过长时间使用后也不易结污垢。

4.5.4 泵壳的承压

正常情况下，冷却塔循环水泵的承压状态良好，在承受压力作用时不会出现异常，但对于将冷却塔置于办公塔楼顶上以及其它的特殊情况，则需要重点关注循环水泵泵壳的承压问题。即便循环水泵的扬程不高，但承压较大，容易因过强的压力作用而出现崩裂现象，因此在设计中需要考虑到泵壳的质量特性，通过技术手段提升泵壳的承压性能。

4.6 地库管线排布设计

商业地下库的管道类型多样，数量丰富，空间分布错综复杂，为避免管线位置冲突，常通过三维模型进行设计。重力排水管通常位于其它管线的最上方，因此商业地下库的净高受到重力管安装位置的影响。在排布管道时，应缩短管线出围护墙的距离，水管井中的立管应尽可能与重力管分开布置，以免共处相同空间内而出现管道交叉现象，同时此管道布置方式也能够保证管线下方的净高。在设计管线高度时，还需要考虑到大风管及桥架下方的下喷淋情况，根据多种因素进行协调，合理排布地库管线。

4.7 围护墙套管

雨水和排水出围护墙管线分散分布，管线的数量较多，此布置方式将占用大量的空间，导致空间的利用率偏低，也不利于维护管理。因此，在设计时需要统一该部分管线的布设位置。若邻近的两个出户管的管径存在差异，则按照使用较频繁的套管进行预留；若两者的管径基本一致，则根据管径较大者设计套管的尺寸。

5 结语

综上所述，本文从生活给水系统、排水系统、消防灭火系统、节能减排等多个方面分析了某商业综合体给排水设计方案。设计中，首先应了解项目实际情况，结合业主对商业综合体给排水设计的要求，兼顾各项与给排水有关的因素，统筹规划，密切协调，进行深入的设计，提出商业综合体给排水设计的基本思路、方法以及控制要点，构建完善的给排水体系，希望所提内容对同仁有参考意义。