博世中国研发总部大楼给排水设计特点分析.pdf 6页

'博世中国研发总部大楼给排水设计特点分析薛学斌殷吉彦程磊詹新建（中衡设计集团股份有限公司，苏州２１５０００）摘要作为德国博世公司在中国及亚太区的总部研发楼，博世中国研发总部大楼总建筑面积为２，地下２层，地上９层，为一类高层综合楼。主要分析讨论了该项目给排水及消防设计中不７８０００ｍ同于常规设计的内容，如带有紧急冷却功能的太阳能热水系统、太阳能板的特殊固定方式、挂墙式坐便器的特殊安装方式、特殊可调式地漏、缝隙式成品排水沟、成品隔油和提升装置、雨水收集回用系统、闭式水雾喷头等新技术或精细工艺的节点。关键词太阳能热水系统紧急冷却挂墙式坐便器可调式地漏雨水收集回用闭式水雾喷头本项目是德国博世公司在中国及亚太区的总部场服务工作，笔者从中领略到一些先进的技术和德国研发楼，兼有科研产品试验和培训功能。一如德国产特有的作法，获益匪浅。本文拟就其中较多不同于常品的朴素，本项目规模不超过１０万ｍ２，并不算大，高规的设计作简单介绍和探讨，以期与更多同行分享。度也未超过５０ｍ。但是德国产品特有的严谨和精细１工程概况在此项目中表露无遗。通过该项目的设计、管理和现本工程位于上海长宁区虹桥临空经济园区１０＃檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿防设计的难度，其舞台区域消防系统涵盖内容最丰建造一体化理念的成果之一。配合建筑师超低层高富，包括水喷淋、雨淋、防火分隔水幕、防护冷却水车库的设计理念（层高２．６ｍ），完成了多种车库喷幕、消防炮、消火栓、气体灭火等多个系统。由于剧淋的布置模式探索，在项目中有完整体现，满足了超场对噪声控制要求严苛，设计中设备布置和管道走低层高要求。向均需特殊处理。我院给排水设计师迎难而上，完本次专栏中，我院呈现的论文及项目有：园区独美解决了所有给排水问题，项目已在建设过程中。墅湖医院、博世中国总部研发大楼、新鸿基环贸广２），场、苏州中心、宿迁桥头公园项目、月亮湾集中冷站、２００６年完成的园区时代广场项目（５０万ｍ为园区体量最大、档次最高的商业综合体。至今仍科技园ＴＩＶ数据中心、邻里中心以及汽车测试场是园区的商业标杆。等。论文涉及的项目有大体量的城市综合体、管廊医院建筑在给排水专业设计中是个难点。涉及等，也有些规模不大，但涉及的角度相对独特，充分的专业内容极丰富，涵盖生活用水、各类纯水以及热体现我院给排水设计师融合、全面的设计理念。水的特殊供水方式；医院废水处理、放射性污水排放借此开设专栏的机会，对一直帮助、关心和支持等。我院完成了１２万ｍ２的独墅湖医院项目设计。中衡设计的同行专家、《给水排水》杂志社及广大读者外资工业建筑设计是我院的另一大特色，在长表示衷心感谢。我们院还很年轻，会继续努力前行。期的设计过程中，我院在有ＦＭ要求的工业项目及由于时间仓促及作者水平有限，所刊论文一定有较多各类工业建筑设计等方面积累了宝贵经验。针对甲不足之处，恳请各位专家及广大读者批评指正。类工业建筑消防设计，设计师对其中的泡沫消防部中衡外衡不召自至，黄道赤道殊途同归。公司分作深入研究，并发表相关论文。致力于成为建筑设计及工程领域有识之士志同道合我院的自建办公楼（约１０万ｍ２），为我院设计的汇聚平台，共谋发展、共创未来。给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７９３ 地块，北临临虹路，西临协和路，东临福泉路；总建筑２设计特点介绍和探讨面积为７８０００ｍ２，地上约５１０００ｍ２，地下约２７０００ｍ２。常规系统本文不再详述，本文拟就本项目中的该项目主体建筑地下２层为停车库，地上９层为办一些特殊做法作介绍和讨论。公室及部分测试区，为一类高层综合楼（见图１）。２．１给水系统２．１．１挂墙式坐便器的固定方式挂式坐便器均自带水箱专用金属框架，对此，国标图中有相关节点。当该框架固定于实心砖等实墙时，一般不会产生问题。但是，如水箱位于装饰板内，则往往因设备固定不合理而产生排水接驳管断裂等问题。由此也引起很多用户的误解，以为挂墙式坐便器不结实。对此，我们提出了一种特殊加固方式，并获得了实用新型证书，该做法较好地解决了洁具无法有效固定的问题，其节点见图２。图１德国博世集团亚太地区总部大楼本工程给排水专业设计涵盖：室内给水系统、热水系统、雨水排水系统、污废水排水系统；冷却循环水系统；室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、室内手提式灭火器；室外给水及消防系统、室外雨污水排放系统。１．１给排水系统给水采用分区恒压变频供水；采用节水型卫生器具，挂墙式坐便器；采用设有中间罐和紧急制冷装置的太阳能热水系统；室内外采用雨污分流系统，采用特殊可调式地漏；室外设置缝隙式成品排水沟，雨水采用虹吸式雨水系统，厨房排水经带储油和储泥装置的成品隔油池处理后排放；地下室污水采用成品密闭提升装置提升后排出。冷却系统采用单侧进风鼓风式低矮型冷却塔；室外设埋地塑料模块雨水收集回用系统，处理后供绿化浇灌、冷却补水及景观补水用，浇灌采用自动喷灌系统。１．２消防系统本工程市政２路供水，室外消防给水管道呈环网，设地上式消火栓；室内消火栓系统用水量３０Ｌ／ｓ，动喷水灭火系统用水量５５Ｌ／ｓ。室内消防泵房内设置消火栓主泵和稳压泵、喷淋主泵和稳压泵；据上海当地消防规范，不设消防水池，直接从市政环管中图２挂墙式坐便器特殊加固节点示意抽取。屋顶设１８ｍ３高位水箱；楼层弱电间设置闭２．１．２节水型洁具式水雾喷头。锅炉房和配电间采用细水雾灭火系本工程均采用节水型洁具，其中坐便器采用挂统。建筑内设置手提式灭火器。墙式，洗脸盆龙头和小便器均为感应式。这些比较９４给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７ 常规。而其中的洗脸盆感应龙头比较特别，其上除了冷热水手动开关外，还配有专用遥控器，用于调整冷热水混合比（见图３）。２．１．３分区供水本项目采用分区供水，市政直供与变频供水结合，变频恒压供水设备压力调节精度需小于０．０１ＭＰａ。配备水池无水停泵，小流量停泵控制运行功能，以达到节水节能。由于本项目设有雨水回用系统，冷却补水系统独立设置，冷却补水箱上另图４太阳能热水系统配有一套回用水补水管，为节约用水，减少冷却塔浓水放空，冷却塔补水均为软化水。图５太阳能热水系统照片２．２．２太阳能板的特殊固定方式常规太阳能板基础做法为间距１．５ｍ左右，设置图３节水型洁具密密麻麻的混凝土短柱。此做法极其不利于后期防２．２热水系统水处理，同时也不利于调整太阳能板的布置。本项目２．２．１设中间罐和紧急制冷装置的太阳能热水中，太阳能板的固定方式较特殊，为了增加布置灵活系统性，既不破坏屋顶防水层，同时又能抗风荷载，采用本工程集中洗浴采用太阳能热水预热加燃气热１．８ｍ×２．７ｍ×０．１２ｍ的成品混凝土预制件作基水炉辅助加热方式（见图４、图５）。德国人对于太阳础，其下即是ＰＶＣ柔性防水屋面。太阳能板通过成能热水的利用方式有独到的见解，他们对低温热水品铝合金支架固定于该预制件上，且太阳能板的倾斜的用水安全性要求极高，据此，我们会同业主方提出角为可调（见图６）。此类基础做法在国内比较少见。了一个中间罐的方案，以完全隔绝太阳能热水与真２．３污废水系统正使用热水的联通，同时确保只有当供热储罐内热２．３．１可调式地漏水不低于６０℃时，方可送至洗浴终端。另一个特别针对卫生间地漏，业主对地漏和地砖的相对关之处是，该系统设有紧急制冷系统，以防止太阳能系系有很高要求，要么位于地砖中心，要么位于四块地统热媒温度过高，这在国内实施的太阳能热水系统砖交点。由于施工误差的存在，内装设计图纸与原中很少见。目前该系统已申请实用新型专利。有建筑施工图之间的偏差必然存在，即使按内装重给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７９５ 间内臭气熏天，除油除渣程序复杂。业主要求隔油池需全自动除油除渣。由于该项目设计起始于２００７年底，国内尚无此类成熟产品。后来我们找到一款进口产品，设有独立的除油桶和除渣桶，日常运行仅需定期更换油桶渣桶即可（见图９）。该设备优点显而易见，但是针对中餐厨房，需注意与厨房排水图６太阳能板的特殊固定方式的协调，保证排水地漏处拦污设施的正常工作。当新定位，实际地漏位置与现场铺装也不可能完全匹然，如今类似产品已如雨后春笋般冒出，这样的隔油配。对此，国内传统地漏无法解决，而德国人却给出池已不稀奇，但具体效果有待进一步考查。了他们的解决方案。业主提供的地漏有个特殊功能，就是其面板部分与地漏主体之间有一个特殊连接件（见图７），其功能是为了保证面板部分在水平位置实现可调节，解决了地漏定位问题。图９成品隔油池２．３．４成品污水提升装置图７可调式地漏国内早期的污水提升一般采用地下混凝土集水２．３．２厨房排水地漏坑内置潜污泵的方式。而在德国，污水的提升必须厨房一般均设置３００～４００ｍｍ的回填，设有排采用成品密闭提升装置。与隔油池情况类似，当时水沟，水专业在沟内设置排水地漏。也就是说，国内只能采用进口产品。此类密闭提升装置的卫生和防一般仅考虑厨房完成面的防水，而对于渗漏至回填臭功能是显而易见的。层内的水基本不作处理。业主对此提出了疑议，并２．４雨水系统要求回填层也必须找坡排水。为解决此问题，我们２．４．１缝隙式成品排水沟找到了一种带防水翼环的双层可调式地漏（见图传统的室外雨水排放，主要靠道路设置横坡和纵坡，然后水专业于最低点设雨水边井，最终接入雨８），上层接不锈钢地沟排水，同一地漏的下层接回填层积水，很好地解决了此问题。当然，此类地漏的价水干管。对此，业主也有不同的要求：道路均为单坡格也不菲。向外，不设纵坡，以使建筑物的室外环路标高整齐划一，同时不得采用传统雨水边井。据此，我们选择了２．３．３成品隔油池国内传统的隔油池基本为长方形水箱，内设分缝隙式成品排水沟（见图１０）。为便于安装，采用平坡排水沟，同时每３０ｍ设置排水沟跌水井（接雨水隔板，手动除油除渣。此类产品的致命缺点是，隔油干管检查井）。施工时，先预留出混凝土沟，接着将成品排水沟放入并简单固定，然后再回填。另外，干管检查井均设于铺地下方，在交叉点处设不锈钢标记予以区分。上述措施，使得室外路面整齐美观。需要指出的是，缝隙式成品排水沟已有国标图集，然而实际项目中，有业主为节省造价，往往不注重成品排水沟的承载力，甚至自作聪明地将其简化为在一图８厨房排水地漏条普通排水沟上直接放置两块悬挑的铺砖。这样做９６给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７ 看似与成品沟相似，但只要有汽车等重载通过，无需多日，即出现铺砖断裂现象。２．４．２汽车库坡道入口防洪闸本项目地下汽车库的坡道入口处设有防洪闸安装预留槽及固定件。当出现室外场地积水高出入口处标高时，可以临时安装防洪闸（见图１１），以防止地下车库被淹。此做法在上海及国外已实施多年。按现行《室外排水设计规范》，地面积水标准允许一条车道积水１５０ｍｍ。针图１２雨水收集回用系统对某些入口标高低于新规的已建地下车库，此做法不标识，不惜弄虚作假，在设计图纸中各种措施俱全，失为一个简单又实用的手段。最后建造时则完全变形。该业主则不然，当时设计２．４．３塑料模块式雨水收集回用系统并没有为了满足绿色标识而去，他们只是延续了在为满足业主提出的节水要求，本项目设置雨水德国的一些常规要求，而具体措施则远超国内绿色收集系统（见图１２），采用了塑料模块拼装式埋地蓄三星建筑设计要求。项目中的主要措施有：自动外水池，同时设有溢流弃流装置和成品处理间。回用遮阳、屋顶绿化、太阳能光伏屋顶满铺、太阳能热水、水用于景观、绿化浇灌，以及冷却补水等，大大节约地源热泵、雨水收集回用、自动喷灌，等等。在大楼了自来水用水量。快建成时，业主才打算申报绿色建筑，由于开始申报２．５绿色建筑设计的时间较晚，有些前期数据无法得到，最终仅获得了针对此条，不得不说的是业主的绿色理念和德绿色二星标识。国人的执着。项目设计过程中，绿色建筑星级标准２．６冷却循环水系统刚刚在国内兴起，国内有些建筑为了获取绿色设计本项目冷却循环水系统的特殊之处是冷却塔的形式和位置。由于项目临近虹桥机场，区域内建筑有限高要求，建筑物总高不得超过４０ｍ。最终做法是１＃塔楼局部９层处让出一个柱距，改为屋面，用于放置冷却塔。由于该处层高仅４．０５ｍ，区域面积很小，且三面围合封闭，进风面仅有一个，最终项目图１０缝隙式成品排水沟选用了一种低矮型的单侧进风鼓风式冷却塔，同时解决了高度和进风２个问题，见图１３、图１４。２．７自动喷水灭火系统２．７．１设计水量按国内规范，常规办公研发楼为中危Ｉ级，地下汽车库为中危ＩＩ级，设计水量３４Ｌ／ｓ。而据博世公司内部规范，研发楼区域的喷水强强度为１２ｍｍ／２，则相应的设计水量为５５ｍｉｎ，作用面积为２３０ｍＬ／ｓ，高出国内规范较多。当吊顶高度超出３００ｍｍ图１１汽车坡道入口防洪闸后，无论吊顶内是否有可燃物，均设置吊顶内喷头。给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７９７ 图１３低矮型单侧进风鼓风式冷却塔剖面图１５Ｋ１６型闭式水雾喷头图１４低矮型单侧进风鼓风式冷却塔照片了造价和设备用房面积。笔者认为此要求很合理，建笔者认为这不是一种浪费。国内很多项目中，所谓议各地特别是大中城市予以推广。这一条措施产生吊顶内无可燃物仅仅是停留在纸面上的游戏，实际的节约效果可能超过多个绿色设计项目产生的效益。中很多是无法达到的。２．７．４变配电间设置细水雾灭火系统２．７．２分散数据服务间消防设计按常规，变配电间会采用ＩＧ５４１气体灭火系统。国内针对集中的强弱电间，一般采用气体灭火由于业主对气体灭火极其排斥，最终选择了细水雾灭系统，而对于每层的分散数据服务间的消防设计，一火系统。由于规范对中压和高压尚无区分，而当时的般分为两种，其一是仅设手提式灭火器，无其他设高压系统价格很高，最终选用了中压系统。但实际测施；其二是采用高压细水雾灭火系统。上述两种方试时，发现国产的中压系统，其雾化能力较差，特别是式，第一种过于简单，且与规范中对高层建筑消防全开始阶段尤其差。这是本项目的不足之处。覆盖的要求有冲突；第二种则造价过高。本项目业３小结主提出了采用闭式水雾喷头的要求，即在原有湿式本项目规模一般，但其设计和施工过程中处处系统上直接连接特殊的闭式水雾喷头。此类喷头最体现出不同于常规项目的精细之处。其中的一些节大的优点是其对压力要求并不太高，仅需０．３～点做法较有特点，供大家参考和指正。０．３５ＭＰａ即可，若发生火灾，喷头开放直接喷射水参考文献雾。由于分散式服务间面积均很小，故设置此类喷１ＧＢ５００１５－２００３建筑给水排水设计规范头对整个系统设计参数影响不大，个别项目仅需增２ＧＢ５００４５－９５（２００５年版）高层民用建筑设计防火规范加系统设计压力即可。据笔者调研，此类喷头国内３０９Ｓ３０４卫生器具安装图集尚没有生产。其参数见图１５。４ＧＢ５００１６－２００６建筑设计防火规范５詹新建，薛学斌，严涛，等．建筑工程雨水排放常见问题分析与探２．７．３不设地下消防水池讨．给水排水，２０１５，４１（６）：６９～７５据上海当地消防规范，如地块周边可以得到两路市政供水，且管径满足相应要求时，消防用水可直接※收稿日期：２０１６０９３０从市政环网抽取。据此，本项目无地下储水池，节约修回日期：２０１６１１０３９８给水排水Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．１２０１７'