建筑给排水设计及其在工业厂房中的应用_陈晓泉.pdf

2023年第1期陈晓泉：建筑给排水设计及其在工业厂房中的应用建筑给排水设计及其在工业厂房中的应用陈晓泉（福建西海岸建筑设计院有限公司，福建 福州350000）摘要：给排水工程是实现建筑需求、保障建筑安全的重要工程形式，在工业厂房建筑中针对性设计给排水系统是有必要的。文章分析了工业厂房建筑给排水的基本需求内容，从设计全流程的角度明确了工业厂房类建筑给排水设计所包含的内容与大致思路，引入具体的工程项目，从该工程项目实际需求出发，提出建筑给排水设计有关内容与具体应用。关键词：建筑给排水；工业建筑；给排水设计；工业厂房；设计应用Abstract:Water supply and drainage engineering is an important engineering form to meet building needs andensure building safety.It is necessary to carry out the targeted design of water supply and drainage systems inindustrial plant buildings.Analysis of industrial plant building water supply and drainage basic demand contentprocess;The contents and general ideas of water supply and drainage design for industrial plant buildings areclarified from the point of view of the whole process.The paper introduces a specific engineering project,whichputs forward the related contents and specific applications of building water supply and drainage design basedon the actual needs of the project.Key words:building water supply and drainage；industrial construction；water supply and drainage design；industrial plant；design and application中图分类号 TL353+.2文献标识码 B 文章编号1004-5538（2023）01-0078-030引言给排水系统是将城镇给水或自备水源从统一管网的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设备，并满足各用水点对水量、水压和水质要求的供应系统。对于大部分建筑而言，给排水是十分重要的工程形式，对满足建筑基本使用需求、保障消防安全而言有重要意义。在工业厂房建筑中改变这个系统的重要性不言而喻，明确设计实际需求，根据工业厂房建筑要点开展全面规范的设计工作，能够保障工业厂房建筑生产使用需求的实现，确保消防安全，同时有助于节能环保理念的达成。文章从工业厂房的给排水设计工作出发，明确了在进行给排水设计过程中应满足的基本需求和有关工作具体内容。1案例概况文中所引用的工程案例是工业厂房工程，位于福建省某市，为某光电企业的生产型厂房。本案例工程的给排水设计需求，主要有消防用水、生活给排水和与之配套的环保节能措施。设计标准与需求实现与行业标准以及国家有关法规为准。在进行给排水设计过程中需要注意的特殊问题有以下几点：（1）在该工业厂区中仅有一座大型厂房，若防火分区划分过于细致则可能导致工程项目在进行给排水设计过程中面临诸多难点，若不进行划分，整体用水需求量也是值得商讨的。（2）该厂区对于消防用水的需求极大，作为光电类生产型企业的厂房，在日常生产活动过程中消防隐患较大，消防需求需考虑室内消防用水、室外消防用水和自动喷淋系统，除一般分类系统外还需设置泡沫喷淋系统保障特殊位置的消防安全。（3）作为新背景下的生产型企业，在设计厂房规划设计78-2023年第1期过程中，要考虑节能与环保相关问题，在设计给排水时要体现与节能环保相关的特性。2案例给排水基本需求分析2.1生产需求该案例工程作为生产型工业厂房，在从事生产活动过程中，对于水的需求是必不可少的。分析该工程的实际情况，发现用水流量和用水需求量都高于一般生活用水，需采取自建水源的形式以满足生产需求。2.2消防用水需求该案例工程作为光电内生产企业，在生产过程中具有消防隐患问题，涉及到的高温作业场景需要通过消防用水保障其安全。因此需储备消防用水。2.3日常生活用水需求该案例工程在工业厂房附近拥有生活区和办公区，而人员的正常活动是离不开水资源提供保障的。值得明确的是，一般在工业厂房中生活用水与工业用水需要互相独立，避免水源污染造成不必要的问题。2.4污水排放需求该案例工程污水排放需求较为特殊，所产生的生产污水可能含有污染物，因此需要无害化处理。2.5节能环保需求在案例工程给排水设计过程中，也需考虑节能环保有关需求，尽可能的在满足基本使用需求的前提下，使其贴近节能与环保的发展理念。3工业厂房给排水设计内容（1）明确水源情况：工业厂房一般以自备水源或市政供水为主，根据实际情况选取即可。需注意的是，若选取自备水源，需配套生活用水的供给，与之配套的水净化及处理措施需齐全。（2）明确用水量的需求：以生活用水和消防为主要需求，在满足建筑品质、消防安全的基础上平衡其他设计指标，最终确定该工程项目的实际平均用水量以及瞬时最大用水量，以此进行储水、水路规划等工作。一般用水量的需求应优先考虑消防用水。（3）明确给水系统及方式：在工业厂房设计中，需要明确供水要求及相应保障措施，如通过水箱、水池等形式给水。在设计过程中，也需考虑与给水系统相关联的管道工程情况以及对应的防范措施，如保温、耐候、防污染等。（4）消防系统设计：在工业厂房中一般将消防位置分成室外消防和室内消防两部分，需要明确的是，在上述第2步用水量的需求明确过程中，也要考虑消防用水需求。（5）排水系统：生活排水可直接由管网连接将其排放至市政污水管网中进行统一处理；对于工业废水需采取无害化处理后再统一处理，这也是确保给排水合规性的重要措施。（6）节能环保的相关专项优化：为提高工业厂区的节能效果，在给排水系统设计中，也需考虑与节能环保相关的实际需求。节能与环保措施主要集中在生活给排水方面。4案例工程给排水设计工作4.1消防用水设计4.1.1工程用水设计经综合考量，该项目除厂房位置外并无合适的位置来设置消防用水蓄水池。所以为了便于消防系统的设计，在划分消防分区时，需将厂区内所有建筑统一考虑。该工程厂区防火等级为丙级工业类建筑，各位置的用水量设计与用水时间见表1。经综合研判该建筑单次消防用水量按1 530 m2计算，消防水池设置在工程项目的地下室，同时初期辅助水箱，容积为18 m2，设置在屋面位置。4.1.2消防水源与室外该工程所采用的水源为市政供水，室外消火栓为低压制消火栓。为保障消防安全，消防水源与生活用水分网设计，消防给水管自身形成环网闭环，在该环网上均匀设置若干座消火栓，能满足该建筑的室外消防用水需求。此外，该工程项目还设置了室外消防水池，位置在厂区地下室，容积为1 530 m2，能够完全满足该项目在单次消防用水设计下的总用水量。此外，该消防水池同步设计了消防车取水口和消防加压泵，以此保障消防水池能够辐射厂区内的陈晓泉：建筑给排水设计及其在工业厂房中的应用规划设计表1各位置用水量设计与用水时间位置用水量/（L/s）用水时间/min计/L室内室外消防喷淋404517018018060432486612合计1 53079-2023年第1期所有单体建筑。4.1.3室内消火栓设计作为工业类厂房工程，室内消防的需求同等重要，结合该工程的实际室内格局做出以下设计：对于消火栓用水管道，在室内位置按照环形布置设计，均匀布置消火栓。室内位置的消防供水主要依赖室内消火栓，采取SG24E65Z-J型号的组合式消防柜，同时配备相应的消防器材与管道。4.1.4自动喷淋系统设计在工程室内位置，均匀地设置了自动喷淋系统。该自动喷淋系统所采用的水源为上文中所述的地下室1 530 m2储水池，通过加压与管道工程的保障，能够确保自动喷淋系统的用水连续性。除自动喷淋系统外，该工程还同步设计了泡沫喷淋系统，从给排水上与分离系统具有类似的特性，在喷淋之前水先与发泡材料混合，而后将泡沫喷出，起到灭火的作用，该系统的存在对自动喷淋系统的供水稳定性与压力提出了更高要求。自动喷淋系统见图1。自动喷淋系统的平均用水量为每秒90 L，前序综合设计按170 L考虑，所以该项目的设计方案能够满足实际消防使用需求。4.1.5排水设计对于该工程的消防排水需求进行如下设计：该工程在室外未设置专用排水设施，仅通过厂区自有坡度与引水沟，若在室外发生消防问题时，用水量极大，仅依靠自然排水，也不会影响厂区的正常使用，所以未设置其余排水措施；室内排水主要以地下排水为主，通过排水井和地漏的组合，均匀地分布在各个消防用水位置，所设置的排水量为最大消防用水量，经研判能够满足在消防条件下的水量要求。4.2生活给排水设计4.2.1生活给水设计该项目的供水水源为市政给水管，与上述消防用水为同一水源，但采取分网的设计形式，所以在生活给水设计过程中，不考虑消防用水对其所造成的影响。对于生活给水保障主要依靠厂房屋面位置的生活水箱，该水箱设计容积为30 m2。此外在整个给水系统中设计了锅炉，由给水水箱直接通向锅炉。工业厂区对生活用水需求量不大，由30 m2的给水箱就可基本满足该工程项目的给水需求。4.2.2生活排水设计排水方面分为生活污水和雨水，该工程采用分流的方式，生活污水经由厂区内部化粪池处理后直接进入小区污水管网再由市政统一处理。雨水收集后排至市政雨水管网，排水量设计按照当地最大降水量为参考依据。4.2.3管道相关设计该工程的给水管在室外位置采取地下敷设的方式，采用的管道材料为钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管，电热熔承插式连接；排水管采用HDPE排水塑料管，橡胶密封圈承插接口。4.3环保节能措施设计（1）生活供水可采用蓄水箱的形式进行供水，从市政管网源头直接连接到蓄水箱，为此可避免频繁二次加压造成的能源浪费问题。（2）在污水排放设计中，通过生活污水与雨水收集分流排放，减少污水处理压力。同时，收集到的雨水经过处理后，也可作为中水供生活区非饮用使用。（3）生活污水在厂区内部统一设置了处理化粪池，经处理后再排放到市政管网当中，能够避免处理不当造成的环境污染问题。（4）该工程中所有生活用水设备均采用节水型设备，同时建立内部水循环系统，重复利用优质生活废水进行。5结语文章围绕工业厂房给排水设计工作展开，在设计过程中要考虑到该工业厂房工程的具体使用场景，确保工业用水、生活用水、消防用水需求的实现，同时要贯彻落实节能环保相关理念。合理合规的给排水设计工作将有助于工业建筑自身发展完善，满足使用需求，保障使用安全。作者：陈晓泉（1986-），男，本科，工程师，建筑给排水工程专业。（编辑：李斌）（收稿日期：2022-11-16）陈晓泉：建筑给排水设计及其在工业厂房中的应用图1自动喷淋系统规划设计80-