施同平

摘要：本文介紹了公共建筑給排水改造設(shè)計的一個典型案例，分享了公共建筑給排水改造設(shè)計的一些心得體會：（1）公共建筑給排水改造設(shè)計應(yīng)遵循調(diào)研-設(shè)計-驗證-修改-實施的過程。（2）給排水系統(tǒng)的設(shè)計要具有一定的超前性，預(yù)留一定的技術(shù)進步、設(shè)備更新空間。

關(guān)鍵詞：公共建筑；改造設(shè)計；消防；給排水

前言

隨著科技的進步和生活水平的提高。我國上世紀五六十年代建設(shè)的大量公共建筑需要進行符合現(xiàn)在要求“功能完善、節(jié)能環(huán)?！钡母脑煲詽M足人們對公共建筑功能的需求。公共建筑的改造包含幾個方面。外立面改造、內(nèi)部裝修改造、結(jié)構(gòu)荷載改造、機電改造等。公共建筑的改造不是單一的改造。往往是結(jié)合了外立面改造、內(nèi)部裝修改造、結(jié)構(gòu)荷載改造、機電改造中的兩種或者兩種以上。公共建筑給排水改造屬于機電改造范圍。它是公共建筑改造的重點之一。給排水的改造主要為滿足人們對公共建筑舒適性、安全陛、功能性的需求。

1.現(xiàn)狀給排水系統(tǒng)簡述

擬改造的公共建筑建于上世紀50年代。總建筑面積三萬多平方米，地上部分有十三層，高六十多米，為一類高層公共建筑。本次改造包括外立面的改造、內(nèi)部裝修的改造、機電系統(tǒng)的改造。擬改造的公共建筑現(xiàn)狀給排水系統(tǒng)主要包括給水系統(tǒng)、集中生活熱水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)及CO2氣體滅火系統(tǒng)等。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查?，F(xiàn)狀的給排水系統(tǒng)在長期的使用過程中。設(shè)備得不到及時維護和修繕。設(shè)備和各種管線老化。因此經(jīng)常發(fā)生故障停機、水管爆裂、屋頂漏水等現(xiàn)象，并且由于建成年代久遠，給排水系統(tǒng)落后。在使用上尤其是消防安全上存在較大的隱患。給排水系統(tǒng)的改造是本次改造的重點之一。

2.給水系統(tǒng)改造設(shè)計

2.1給水系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

現(xiàn)狀的給水系統(tǒng)豎向分兩個區(qū)。二層及二層以下為低區(qū)。由市政直接供水。三層及三層以上為高區(qū)。由水泵加壓供水至屋頂水箱（生活用水與消防用水合用），生活給水由屋頂水箱重力流供水。

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)給水系統(tǒng)現(xiàn)存的主要問題有：（1）原高區(qū)生活給水系統(tǒng)采用生活加壓泵+屋頂水箱供水方式。消防用水與生活用水合用。水箱清洗困難。生活給水水質(zhì)存在不達標的情況；（2）供水加壓設(shè)備老化銹蝕，噪音大；（3）給水管道采用鍍鋅鋼管，出現(xiàn)銹蝕，漏損嚴重；（4）衛(wèi)生器具及給水配件為非節(jié)水型。如給水龍頭仍為傳統(tǒng)手動龍頭。衛(wèi)生器具及給水配件造成的用水浪費嚴重。

2.2給水系統(tǒng)改造設(shè)計方案

現(xiàn)有屋頂水箱為生活和消防合用水箱。已不符合現(xiàn)行供水衛(wèi)生要求，設(shè)計將屋頂水箱改為消防專用水箱。

通過現(xiàn)場調(diào)研。本項目周邊市政供水管網(wǎng)完善。供水水量和壓力充足，考慮原給水系統(tǒng)分區(qū)和建筑功能、層高情況。將給水系統(tǒng)分為高、低區(qū)兩個區(qū)。其中地下一層至地上二層為低區(qū)。由市政管網(wǎng)直接供水：地上二層以上為高區(qū)。由管網(wǎng)疊壓式供水設(shè)備供水。供水壓力0.8MPa。水壓超過0.35MPa的給水支管設(shè)減壓閥。疊壓供水設(shè)備設(shè)于原生活泵房內(nèi)。能有效地節(jié)約能源并大大節(jié)省了占地面積。

3.排水系統(tǒng)改造設(shè)計

現(xiàn)狀排水系統(tǒng)的主要問題為排水設(shè)備、管道老化。排水管線布置不合理。由于管道老化爆裂造成地下室積水。嚴重影響地下庫房的使用。本次改造調(diào)整管線布置，更換排水管材。為有效降低排水噪聲。在公共衛(wèi)生間增設(shè)專用通氣立管和環(huán)形通氣管。提高使用的舒適性。

4.消防系統(tǒng)改造設(shè)計

4.1消防系統(tǒng)簡述

本次給排水系統(tǒng)改造設(shè)計的重點和難點是消防系統(tǒng)的改造，根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版），本項目消防系統(tǒng)主要為室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、閉式自動噴水滅火系統(tǒng)、防火卷簾防護冷卻系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、舞臺口防護冷卻水幕系統(tǒng)、大空間智能滅火系統(tǒng)等，以上系統(tǒng)均由消防水池、消防加壓泵、消防給水管網(wǎng)、消防專用高位水箱及增壓穩(wěn)壓設(shè)備組成臨時高壓系統(tǒng)。

4.2消防水源及用水量設(shè)計

從本工程北側(cè)和南側(cè)不同的市政給水管網(wǎng)上各引入一根DN200給水管。作為本工程生活和消防用水水源。本工程按一類公共建筑設(shè)防。各系統(tǒng)的消防用水量詳下表。

4.3消防水池改造設(shè)計

（1）室外消防用水：室外消防用水的水量和水壓由市政給水管網(wǎng)提供保證。室外給水管道形成環(huán)狀。其上設(shè)有地下式室外消火栓，室外消火栓間距不大于120m，距路邊不大于2m。

（2）室外消防貯水池：根據(jù)計算，改造后室內(nèi)同時使用的消防用水量約835.2m3（取3小時室內(nèi)消火栓用水量432m3和1小時雨淋滅火用水量252m3和3小時水幕系統(tǒng)用水量151.2m3）。擬沿用現(xiàn)有的室外消防水泵房和消防水池?，F(xiàn)有室外消防水池有效容積540m3。而受現(xiàn)有建筑場地的制約。不存在改擴建消防水池和消防泵房的可能。故經(jīng)過與消防部門的溝通。本次設(shè)計考慮消防水量不足部分295.2m3由室外環(huán)狀給水管在火災(zāi)延續(xù)期間內(nèi)補充（市政DN200給水管在火災(zāi)延續(xù)3小時內(nèi)補水量大于370立方米）。

4.4屋頂水箱改造設(shè)計

屋頂消防水箱設(shè)于十三層。利用原生活消防水箱。有效容積不小于18m3。為保證最高幾層消火栓充實水柱的壓力要求。在室外地下消防泵房內(nèi)設(shè)置增壓穩(wěn)壓裝置一套。

4.5消火栓系統(tǒng)改造設(shè)計

消火栓給水系統(tǒng)為臨時高壓系統(tǒng)。系統(tǒng)不分區(qū)。消防立管在地下一層、二層及十一層連接成環(huán)，在橫向及豎向均呈環(huán)狀，屋頂水箱間內(nèi)設(shè)有一個裝有壓力顯示裝置的試驗消火栓。四層及四層以下消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。以保證消火栓栓口壓力不超過0.5MPa。在建筑物外設(shè)有消火栓消防水泵接合器三臺。

4.6自噴系統(tǒng)改造設(shè)計

本公共建筑物內(nèi)設(shè)有濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。地上辦公室按輕危險級設(shè)計。設(shè)計噴水強度為4L/min·m2。作用面積為160m2。設(shè)計流量14L/S；展覽廳按中危險級I級設(shè)計。設(shè)計噴水強度為6L/min·m2。作用面積為160m2。設(shè)計流量40L/S；影劇院按中危險級I級設(shè)計。設(shè)計噴水強度為6L/min·m2。作用面積為260m2，設(shè)計流量30L/S；舞臺（葡萄架除外）按中危險級Ⅱ級設(shè)計，設(shè)計噴水強度為8L/min·m2，作用面積160m2。設(shè)計流量2417s：建筑物一二層防火卷簾兩側(cè)設(shè)置獨立的閉式自動噴水滅火系統(tǒng)保護。設(shè)計噴水強度0.5L/s·m2。設(shè)計流量10.6L/S；劇場的舞臺葡萄架下設(shè)置開式雨淋滅火系統(tǒng)。按嚴重危險級Ⅱ級設(shè)計。噴水強度16L/min.m2。作用面積為260m2。設(shè)計流量70L/S（葡萄架下面積約210 m2）：在劇場舞臺口防火卷簾處設(shè)有獨立的防護冷卻水幕系統(tǒng)，設(shè)計噴水強度1L/s·m。設(shè)計流量14L/S。

在高度超過12米的劇院觀眾廳上空設(shè)有大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)的滅火裝置采用兩臺ZSS一25A水炮。設(shè)計參數(shù)：每臺射水流量5L/s。設(shè)計流量10L/s。工作壓力0.6Mpa。工作電壓220V。保護半徑32米。

原地下庫房仍維持原低壓CO2滅火系統(tǒng)。新增庫房采用柜式（無管網(wǎng)）七氟丙烷滅火裝置。該系統(tǒng)采用全淹沒滅火系統(tǒng)。即在規(guī)定時間內(nèi)向防護區(qū)噴射一定濃度的七氟丙烷滅火劑。并使其均勻地充滿整個防護區(qū)。此時能將其區(qū)域里任何一部位發(fā)生的火災(zāi)撲滅。系統(tǒng)按A類表面火災(zāi)設(shè)計。其設(shè)計濃度10%。

5.設(shè)計難點分析

本項目的改造設(shè)計受建筑功能、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀等多方因素的影響。使得系統(tǒng)設(shè)計的限定條件比新建建筑更多，設(shè)計難度更大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）由于年代較為久遠。原始的設(shè)計資料有許多缺失。需要大量的現(xiàn)場勘察和溝通。核實原設(shè)計圖紙與實際情況的差距。對缺失的資料需要根據(jù)勘察結(jié)果補充完善。作為改造設(shè)計的輸入條件。

（2）由于本次內(nèi)部裝修的改造是局部改造。而給排水系統(tǒng)是針對整個系統(tǒng)的改造，其設(shè)計常常因為現(xiàn)場裝修或建筑、結(jié)構(gòu)等條件的限制而修改設(shè)計甚至無法實現(xiàn)設(shè)計意圖：1）消防水池?zé)o法改擴建。只能通過市政供水環(huán)狀供水解決；2）地下新增庫房需要增設(shè)氣體滅火系統(tǒng)。由于原設(shè)計的二氧化碳系統(tǒng)近期進行過設(shè)備更新。為了使得改造方案更合理。我們分別比較對二氧化碳系統(tǒng)重新改造和采用柜式（無管網(wǎng)）七氟丙烷滅火裝置的經(jīng)濟性。最終考慮采用柜式（無管網(wǎng)）七氟丙烷。

6.設(shè)計體會

通過本項目的設(shè)計。對于既有建筑的改造設(shè)計我有如下體會：

（1）公共建筑給排水改造設(shè)計應(yīng)遵循調(diào)研-設(shè)計-驗證-修改-實施的過程。

①在項目前期。充分獲取原始資料。充分調(diào)查使用方的改造原則、改造范圍和改造意圖，通過現(xiàn)場勘探，了解現(xiàn)有系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施的問題和使用情況、實際安裝情況，將問題進行分析歸納。與業(yè)主的后勤管理部門深入溝通。探討任務(wù)書中的改造可能性。從而基本確定系統(tǒng)改造方案；②根據(jù)原竣工圖、現(xiàn)場勘探結(jié)果、各方溝通結(jié)果，繪制初設(shè)文件；③利用初設(shè)文件，現(xiàn)場核對圖紙與現(xiàn)場實際情況的吻合度。修改完成施工圖設(shè)計；④現(xiàn)場進入施工狀態(tài)后。再次核對施工圖與現(xiàn)場的吻合度。修改調(diào)整施工圖設(shè)計：⑤配合精裝和施工，不斷修改設(shè)計。直至施工完成。

（2）機電系統(tǒng)的設(shè)計一定要具有超前性，需要預(yù)留技術(shù)進步、設(shè)備更新的提升空間，否則會給今后的使用、維護帶來極大的成本。甚至使改造成為不可能。如果說設(shè)計是一門遺憾的藝術(shù)。那么改造設(shè)計尤甚。