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摘要：本文主要对地下商业建筑的给排水设计方法及效果进行了研究，以成都SKP项目为例，围绕地下商业建筑给排水、消防系统的设计展开探讨，最后阐述了项目规划设计时面临的难点及给出的解决对策。最终顺利完成了本次给排水工程设计工作，呈现出理想的运行使用效果，希望能够为有关从业人员提供参考。

关键词：地下商业建筑；给排水系统；消防系统；

引言

随时社会的进步，人民生活水平的提升。城市商业用地日趋紧张。建筑与环境相协调的要求也越来越高。因此大量的地下商业建筑被开发。商业建筑由于功能复杂，对给排水系统的要求较高。尤其当设置于地下时，其功能需求与安全要求较地面上的建筑更高。

1 工程概况

本工程为成都SKP项目，位于四川省成都市交子公园商圈核心区，为全国首个下沉式高端时尚百货，同时也是亚洲最大的下沉式建筑，北邻锦悦东路，西近天府大道，南近绕城高速，如图1所示。该项目为地下五层建筑，其±0.00m层为公园，地下一、二层功能为商业，分为东馆、北馆、南馆、及商业村，地下三～五层为汽车库，如图2所示。项目总建筑面积约34.4万m2，其中地上建筑面积约2.1万m2；地下建筑面积约32.3万m2，地下商业面积约14万m2、地下车库面积约15.8万m2、地下设备用房面积约2.5万m2。鉴于项目实际，工程设计了室内、外消火栓系统，自动喷水灭火系统，泡沫-水喷淋系统，给水系统，排水系统，雨水系统。同时针对设计难点进行科学分析，并给出了解决对策，最终顺利完成本建筑的给排水系统设计，呈现出良好的运行使用效果。

2 消防系统设计

2.1 设计要点

1、根据《成都SKP项目特殊消防设计专家评审会》的相关论证内容，本项目-13.00m（地下二层）以上的建筑达到地上消防安全条件，因此-13.00m以上按地上建筑进行消防设计，-13.00m以下按地下建筑进行消防设计。

2、根据《四川省民用建筑消防水池设计的补充技术措施》，消防水池内除贮存室内消防用水量外，同时贮存火灾延续时间内的室外消防用水量。

3、汽车库作为汽车存储的场所，通常存有大量的燃油及燃气，易产生难以控制的火势并引起更大范围的火灾。因此地下车库内的自动灭火系统采用泡沫-水喷淋系统。

4、根据成都市《关于新建大型公共建筑安装中水设施的通知》要求，单体建筑面积超过2万平方米的新建公共建筑，需设置中水设施。

2.2 消防水源

本工程的消防水源由基地北侧锦悦东路，西侧天府大道南北两端，共接入三根DN200引入管，在红线内形成环管供室外消火栓和消防水池补水。

地下三层设置两座能独立使用的消防水池，总有效容积1045m³，其内储存火灾延续时间内的室外消火栓，室内消火栓及自动喷水灭火系统的用水量，消防用水量见表1。

在本项目最高点±0.00m公园层设置50m³高位消防水箱一座，供火灾初期消防用水。并在高位水箱间设置室内消火栓、自动喷水灭火系统稳压装置各一套，以保证各系统处于准工作状态时所需的压力。

2.3 室外消火栓系统设计

室外消火栓采用低压消防给水系统，直接利用市政压力供水。消火栓由红线内环状消防管网直接出，沿着消防车道均匀布置。本项目共设置两套室外消火栓管网，一套设置于±0.00m层为公园服务，一套设置于地下二层消防车道为商业服务。为便于消防车取水，室外消火栓保护半径不大于150m，设置间距不大于120m。并保证每个扑救面有两个消火栓，每个地下出入口附近有一个消火栓。

2.4 室内消火栓系统设计

室内消火栓系统采用临时高压消防给水系统，地下三层消防泵房内设置两台室内消火栓泵（Q=40L/s，H=70m，N=45KW），互为备用。火灾时由水泵出水管上的压力管开关或设于高位水箱处的流量开关自动启动消火栓泵。

本系统消火栓栓口压力按0.35MPa，充实水柱按13m设计，由于系统动压未超2.40MPa，且消火栓栓口静压未超1.0MPa，所以不作分区。室内消火栓管网采用水平及竖向成环布置，确保在局部管道检修时，其余管网仍能维持系统正常工作。室内消火栓布置满足在任意着火点同时有两股水柱到达，且每个消火栓间距不大于30m。在-13.00m层沿消防车道处设置消火栓系统水泵接合器，供消防车向室内消火栓系统加压供水。

2.5 闭式泡沫-水喷淋/自动喷水灭火系统设计

本项目除不能用水灭火的区域及不适用自动喷水系统的区域外，其他区域均设置自动喷水灭火系统。喷淋系统用水量根据项目内最不利点即地下车库闭式泡沫-水喷淋系统考虑，由于地下车库为双层机械车位，火灾时水量，车位下层空间按同时开启8个K=115喷头设计，经计算系统用水量取120L/s。在消防泵房内设置三台喷淋泵（Q=60L/s，H=110m，N=110KW），二用一备，报警阀前的供水管在地下三，四、五层各自成环状布置。地下车库的湿式报警阀在各防火分区分散设置，地下二层及以上各区域的报警阀分别设置在地下三层或地下四层的报警阀间内。每个湿式报警阀组的喷头控制数量不大于800个。除机械车位下部喷头采用K=115 68℃标准覆盖面积喷头外，其余区域均采用K=80 68℃或93℃（餐厨区域）标准覆盖面积喷头。为保证配水管道入口压力均衡，设置减压孔板保证入口压力小于0.40MPa。并在地下二层室外消防车道设8套喷淋水泵接合器供消防车向系统加压供水用。

泡沫-水喷淋系统的泡沫液采用水成膜泡沫灭火剂，其由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂和改进泡沫性能的添加剂（稳定剂、抗冻剂、助溶剂及增稠剂）与水组成。泡沫液与水的体积比分为3%型（AFFF）和6%型（AFFF）两种。3%型适用于扑灭碳氢化合物火灾（原油，汽油，燃油火灾），但对水溶性燃料或极性溶剂（如醇酮脂醚燃料的火灾）不适用。6%型则对两者都有较好的扑灭效果，是一种通用泡沫剂。地下车库通常存有大量汽油，且目前电动汽车日趋普及，为能够兼顾日后地下车库火灾类型的改变，本项目采用6%型（AFFF）。

泡沫-水喷淋系统的泡沫控制阀按启动方式可分为水力和电磁阀驱动两种形式。水力驱动的优点在于当防火分区范围相近时，可就近共用泡沫罐，缺点在于报警阀需与泡沫罐设置在一起，以及因系统有2min转换时间要求当防火分区狭长时，需设置多组报警阀和泡沫罐。电磁驱动形式其泡沫罐与报警阀则不需设置在一起，优点在于泡沫罐布置位置更灵活。缺点是会比水力驱动形式设置更多泡沫罐及控制阀长期与药业接触，会产生反应不灵敏现象，阀门无法及时打开，增加火灾风险。鉴于工程项目实际经分析后，本项目采用水力驱动形式。

选择泡沫液管道材质时需考虑到其腐蚀性，一般选用不锈钢管道。由于管材内壁对泡沫液的摩擦破坏作用，泡沫罐至比例式混合器的距离不宜过长，一般小于40m。且根据《泡沫灭火系统技术规范》要求，当系统充水时，在8L/s流量下自系统启动至喷泡沫时间不应大于2min，即960L，DN150管道约为55m；综上两点并结合水力驱动泡沫控制阀特性，本项目考虑在车库内每2～3个防火分区设置一个泡沫罐间，内置两个2.5m³泡沫罐及报警阀。

3给排水系统设计

3.1 生活给水系统设计

3.1.1 给水系统设计

根据计算，工程最高日用水量为5243.5m³，从市政供水管接入三根DN200引入管。市政供水压力为0.35MPa，生活用水全部利用市政压力，末端均设置支管减压阀，出水压力超0.2MPa时，自动减压。为了准确统计用水量，给水系统设三级计量，分别在供水总管，单体引入管及末端给水点设置水表。与此同时，为了保障计量准确性，有机结合了智能技术，实现了给水量的精确计算。由于设计时还未招商，业主方仅提供了初步业态的要求，一些有热水、软化水等特殊需求的场所，仅预留给水管道并预留电气条件，日后由物业或承租方自行安装。

3.1.2中水系统设计

因地块周边无市政中水管网，本项目中水系统机房设置于商业村区域地下负四层，包括中水处理机房和回用机房。经水量平衡计算（详见表2，表3），本次原水取自商业村及北馆1～2F商业卫生间和美容美发等盥洗排放的优质杂排水，原水量约为146.2m³/d。自建中水处理机房采用MBR水处理工艺，处理水量为7m³/h，设计运行时间20h/d，满足回用水量要求。中水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》中要求的冲厕水质标准后，储存于中水水箱，通过变频给水机组提升至商业村供冲厕用水。

3.2 生活污水排水系统设计

通过计算分析，本工程日最高排水量为3383.5m³/d。基地西侧天府大道有市政污水管网，并规划有2个DN400的接口可以给本项目污水排放使用。

因东馆及商业村的优质杂排水被用于中水原水，故其排水形式采用污废分流制，其余部分采用污废合流制。

基于本项目为地下建筑的特点，室内排水全部采用机械提升的方式。生活污水重力流排至地下四层或五层的成品污水提升器后压力排至公园层内的室外污水管网，经在室外预处理池处理后排入市政污水管网。商业村及北馆的优质杂排废水经提升后接入中水处理机房，经中水处理后用于冲厕。地下二层室外局部位置因位于地铁范围的上方，因下部单位不允许有管道接入，所以此处排水采用同层排水，管道敷设于垫层内，就近接入位于地下二层的集水井后由污水提升器接入室外污水管网。餐饮厨房废水单独设置废水立管，经二级隔油，一级隔油器设置于厨房内，由租户自行安装。二级隔油设于地下四或五层的成品隔油器，含油废水经隔油处理后提升接入室外污水管网。

地下一、二层的室内外消防排水通过地面径流入室外雨水沟排放。地下三-五层的消防排水通过管道间接排入地下五层设置的地面集水坑，经提升后接入室外雨水管网。集水坑提升泵采用消防电源。

3.3 雨水排水系统设计

考虑到本项目整体在地面以下，公园层以下的雨水无法通过重力自流接入市政雨水管网。除公园层雨水采用重力流排水外，其余区域的雨水经收集后就近接入设于地下三，四层的雨水收集池内，通过雨水提升泵分别排至南、北两馆下方的雨水调蓄池。当调蓄池到达最高水位时，关闭调蓄池进水阀门，雨水通过溢流井溢流至市政雨水管网。为保证基地雨水系统的安全可靠，雨水提升泵先将雨水提升至位于公园层的室外雨水管网后再接入调蓄池。

通过对本项目周边市政情况及地块内实际分析，为保证地块雨水系统安全可靠；公园层雨水设计重现期按5年一遇设计，其他区域重现期按100年一遇考虑。公园层内排水通过植草沟、排水沟、排水管相结合的形式就近汇集至海绵设施。经过植草沟、下凹式绿地、生态花园等截留消纳后的超量雨水由溢流雨水口排入室外雨水管网。地下区域雨水经收集后就近接入雨水泵站，雨水泵站在地下四、五层分散设置，共设置12座。雨水泵站排水能力大于服务区域内的设计雨水量，水池容积大于最大一台雨水泵30秒的流量。考虑到节能环保，排水泵采用大小水泵搭配的形式，在平时降雨时可仅启动小泵满足排水需求。

在两座雨水调蓄池位置各设置了一套雨水处理系统，使雨水水质达到城市绿化、道路冲洗水质标准。作为公园层及项目内园林绿化浇撒的用水。雨水系统的回用管道和取水点设置有永久性的、明显的标识，防止误饮误用。

4 项目难点与解决

本次项目设计时，主要是对建筑的给排水、消防系统进行设计，设计过程中，面临的一个主要难点，即建筑工程较大、功能分区复杂，如何确保给排水工程的全面，有效发挥作用是亟待解决的问题，也是本次设计工作中的难点。对此，在设计时，针对工程项目的特点，结合BIM技术进行了规划，确保给排水管道能够深入到每个区域。与此同时，还借助BIM技术对建筑工程中的给排水管道位置进行了模拟，从而确保设计的准确性。

本次设计遇到的另一个难点，即本项目位于地下如何保证项目雨水系统的安全性，这对于日后商业的正常使用及建筑内的人身安全具有重要影响。对此，本次设计在室内与室外设置了不小于50mm的高差，是超过设计重现期的雨水，通过室外空间得到缓冲，降低室外雨水倒灌入室内的风险。同时所有雨水泵采用不间断电源供电，避免电力供应问题，影响雨水的及时排除。

5 结语

综上所述，在时代快速发展的背景下，大型商业工程的数量逐渐增多，为人们的生活增添了便利，也促进了城市的繁荣、发展。尤其对于大型地下商业的规划设计而言，确保给排水工程的安全、可靠尤为重要，是确保建筑有效发挥作用的基础。但由于该类建筑体量大、涉及内容多等特点，也为实际的给排水工程设计工作带来挑战。对此，设计人员应深入了解此类建筑的特点，根据建筑的使用需求进行消防系统设计和给排水系统的设计，从而给出科学可行的给水和排水方式，提升建筑的使用价值。

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作者简介：周慧斌（1985.7-），男，江苏盐城，本科，工程师，研究方向：给排水设计。