劉 軍

（上海輕亞機(jī)電工程有限公司，上海 200233）

1 工程概況

水上辦公樓總建筑面積15000m2，建筑位于一個(gè)邊長(zhǎng)800m×800m的水池中央，通過(guò)兩座連橋與湖岸相連；整個(gè)建筑為近似呈π的不規(guī)則圓弧形，宛如一只舞動(dòng)的音符漂浮在水中央。湖面水位在建筑的-0.30m標(biāo)高處。整個(gè)建筑設(shè)置水下管廊，所有管道及電線電纜均安裝在水下管廊內(nèi)。本建筑層次錯(cuò)落有致、外墻弧度光滑的外觀，以及各種不同于普通建筑設(shè)計(jì)的方案，值得我們給排水設(shè)計(jì)與施工借鑒、探討。

2 虹吸雨水系統(tǒng)

因本建筑外墻采用白色混凝土一次澆筑成型，后期不加任何裝飾，建筑設(shè)計(jì)師要求建筑外墻禁止安裝任何管道。加之，建筑吊頂內(nèi)空間狹小，各種管道錯(cuò)綜復(fù)雜；無(wú)法滿(mǎn)足普通內(nèi)排水雨水系統(tǒng)懸吊管安裝坡度要求，且普通內(nèi)排水雨水系統(tǒng)懸吊管管徑比較大。在經(jīng)過(guò)分析后，本建筑采用虹吸雨水系統(tǒng)。

相對(duì)于普通87雨水斗雨水系統(tǒng)，虹吸雨水系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：設(shè)計(jì)工況用足系統(tǒng)的排水能力，設(shè)計(jì)排水能力大，雨水管管徑小，節(jié)省管材；系統(tǒng)必須設(shè)置溢流口，對(duì)溢流依賴(lài)性高，屋面易泛水溢水；用于實(shí)際集水時(shí)間小于5min的屋面時(shí)會(huì)產(chǎn)生短時(shí)屋面積水，對(duì)屋面的防水要求較高；系統(tǒng)應(yīng)選用承壓金屬管材及接口，用承壓塑料管時(shí)，應(yīng)能承受0.09MPa以上的負(fù)壓；雨水懸吊管敷設(shè)坡度小或者無(wú)需坡度，節(jié)省建筑空間。

根據(jù)以上要求，本建筑采用帶集水盤(pán)虹吸雨水斗，管材采用高密度聚乙烯HDPE管，電容連接，且管徑不應(yīng)小于DN40。雨水斗自帶防水邊翼與屋面防水卷材燒結(jié)成整體，徹底解決屋面漏水問(wèn)題。

3 同層排水

《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-1999中推薦“住宅污水排水橫管宜設(shè)在本層套內(nèi)。”《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003第4.3.8條規(guī)定“住宅衛(wèi)生間的衛(wèi)生器具排水管不得穿越樓板，進(jìn)入他戶(hù)。”因此，我們?cè)诮o排水設(shè)計(jì)中應(yīng)大力推薦同層排水的形式。

與傳統(tǒng)排水形式相比，同層排水有很大的優(yōu)勢(shì)，表1將傳統(tǒng)排水與同層排水作了比較。

表1 傳統(tǒng)排水與同層排水比較

因?yàn)楸窘ㄖ挥诤醒?，一層底板?0cm就是湖面，如果采用傳統(tǒng)排水形式，排水支管需要穿越底板，管道將無(wú)法安裝，而且日后將無(wú)法檢修。所以，本建筑排水形式采用衛(wèi)生間部位局部降板法同層排水形式。即結(jié)構(gòu)在衛(wèi)生間部位把樓板降低250cm，待排水管道安裝后，再用輕質(zhì)材料如泡沫混凝土填實(shí)，再做找平防水層。特別注意，衛(wèi)生間在做完防水之后，應(yīng)注意對(duì)防水層的保護(hù)，禁止在防水層鉆孔或者打膨脹螺絲。衛(wèi)生間滿(mǎn)水試驗(yàn)的蓄水深度應(yīng)為20～30mm，24h內(nèi)無(wú)滲漏為合格。

4 污水提升泵站

建筑物中各類(lèi)污廢水，靠重力無(wú)法自流至室外總排水管時(shí)，需要采用壓力排水方式。建筑物內(nèi)不能自流排水的情形，通常有兩類(lèi)：

4.1 地下室排水

一般地，地下室的排水橫干管標(biāo)高低于室外總排水管，靠重力自流無(wú)法排出室外，需要考慮設(shè)置壓力排水。

4.2 當(dāng)建筑底面積較大，出戶(hù)管很長(zhǎng)，靠重力自流時(shí)，管道的坡降很深，占用建筑高度很大

遇到上述兩種情形的排水問(wèn)題，常規(guī)的做法是在地下室設(shè)置集水池、排水泵，采用壓力排放的方式。

但是我們?cè)诎惭b和運(yùn)行使用后會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題：常規(guī)的集水池大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，防水處理不好很容易發(fā)生底板和側(cè)板滲漏，勢(shì)必影響相鄰房間的使用功能；集水池一般都會(huì)設(shè)置在一個(gè)單獨(dú)的隔間里，也會(huì)有相應(yīng)的透氣立管，但是隔間無(wú)法做到理想的密封效果，集水池的臭味（特別是衛(wèi)生間集水池）會(huì)擴(kuò)散出來(lái)，可能影響整個(gè)地下室的衛(wèi)生效果；集水池內(nèi)的污廢水采用潛污泵排出，浮球控制，導(dǎo)軌升降。使用一段時(shí)間后，浮球結(jié)垢或者被雜物卡住而影響潛污泵的啟停。

本建筑最末端衛(wèi)生間排出管至室外化糞池距離達(dá)到600m，如按規(guī)范要求的De160塑料管最小坡度i=0.03計(jì)算，排出管坡降達(dá)到18m，而建筑水下管廊的高度為2.5m，無(wú)法滿(mǎn)足坡降要求。因此，設(shè)計(jì)時(shí)將每個(gè)衛(wèi)生間污水通過(guò)立管排到該衛(wèi)生間下方水下管廊內(nèi)一級(jí)污水提升泵站內(nèi)，由每個(gè)一級(jí)污水提升泵站將污水壓送到管廊中部的末端總污水提升泵站；最后由末端總污水提升泵站將污水壓送至室外化糞池。

這里采用的污水提升泵站為成套設(shè)備，它由水箱、液位控制器、提升泵以及反沖洗裝置組成。水箱為高密度工程塑料，抗老化、防腐蝕效果好，不會(huì)滲漏，使用壽命可達(dá)70a；整個(gè)水箱密封性好，不會(huì)有臭氣溢出，通過(guò)專(zhuān)用通氣立管保持箱體內(nèi)的壓力。水泵均1用1備，自動(dòng)輪流切換工作，自動(dòng)化程度高。反沖洗裝置可定期對(duì)箱體內(nèi)進(jìn)行沖洗，防止雜物堵塞。

5 屋面綠化自動(dòng)噴灌系統(tǒng)

本工程在屋面種植草皮綠化，采用自動(dòng)噴灌系統(tǒng)。系統(tǒng)要求水壓0.4MPa，水源從本建筑給水總管引出一根DN80管道，采用管道泵加壓至系統(tǒng)所需壓力?？紤]到，整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí)，水量可能不夠，因此將系統(tǒng)分成8個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)50個(gè)噴頭，每個(gè)分區(qū)干管處設(shè)置電磁閥，由控制主機(jī)控制系統(tǒng)分區(qū)依次噴灌。系統(tǒng)設(shè)置雨量感應(yīng)器，對(duì)于多雨天氣，根據(jù)雨量的大小，自動(dòng)控制草皮是否需要噴灌。噴頭采用地埋式散射噴頭，噴灑半徑為5m。根據(jù)噴頭分布位置選擇全圓散射噴頭、3/4圓散射噴頭、1/2圓散射噴頭、1/4圓散射噴頭（一般情況下：布置在草皮中央選用全圓散射噴頭；布置在路邊選用1/2圓散射噴頭，布置在角落選用3/4或1/2圓散射噴頭）。系統(tǒng)噴灑時(shí)間可人工設(shè)定，一般設(shè)置在早上8:00前，或晚上18:00后，避開(kāi)上班時(shí)間，避免噴灑時(shí)用水量較大而影響辦公樓用水。

與傳統(tǒng)的澆灌方式相比，自動(dòng)噴灌系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯：自動(dòng)噴灌系統(tǒng)為全自動(dòng)噴灌系統(tǒng)，省去了人工澆灑；地埋式散射噴頭噴嘴為伸縮式，工作時(shí)伸出草皮15cm，平時(shí)縮進(jìn)地下，與草皮地面平，避免修剪草坪時(shí)損壞噴頭；系統(tǒng)設(shè)置雨量感應(yīng)器，根據(jù)天氣及雨量大小，控制系統(tǒng)是否需要澆灑，節(jié)省用水量。但是，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，需要注意噴灌系統(tǒng)管道的保溫處理，因?yàn)榇颂幉萜しN植在屋面上，植被泥土厚度一般為15cm，管道暗敷在泥土里，達(dá)不到規(guī)范要求的最小埋深，很容易被凍壞，通過(guò)計(jì)算采用3cm橡塑保溫，避免冬季管道被凍裂。

6 大弧度管道施工技術(shù)

本建筑為大弧度不規(guī)則形狀建筑，管道走向需要隨建筑造型變化；安裝難度較大。究竟選用何種管道材質(zhì)？選用一般的硬性銅管或不銹鋼管，能否根據(jù)建筑形狀安裝出相應(yīng)的角度？經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，給水管及排水管均采用聚乙烯PE管。因其具有較好的撓性，可隨建筑形狀小角度均勻彎曲，加之管道及配件連接采用熱熔承插或者熱熔對(duì)接，實(shí)現(xiàn)管件與管材的一體化，不會(huì)滲漏。消火栓管道及噴淋管道采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，溝槽連接；角度變化時(shí)采用90°彎頭、45°彎頭、22.5°彎頭、11.25°彎頭單獨(dú)或組合使用，使管道走向隨建筑造型一起變化。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑功能不斷擴(kuò)展，科技也在不斷的進(jìn)步，對(duì)給排水設(shè)計(jì)和施工的要求也越來(lái)越高。我們?cè)跐M(mǎn)足人們對(duì)給排水的使用和保證其可靠性的基礎(chǔ)上，更加合理的使用新工藝、新技術(shù)；同時(shí)合理地控制工程的投資，也考慮給排水設(shè)備使用的全壽命周期內(nèi)的投資?？傊?，給排水設(shè)計(jì)與施工要做到：技術(shù)合理可行、功能安全可靠、產(chǎn)品環(huán)保先進(jìn)、投資精簡(jiǎn)節(jié)約。