浅谈大型商业建筑给排水及消防设计

浅谈大型商业建筑给排水及消防设计

李华苹

迈进工程设计咨询(上海）有限公司 200235

摘要：大型商业建筑是建筑面积大于15000 m2，集百货商场、零售、餐饮、儿童培训、KTV、电影院、健身等多种功能于一体的综合性商业建筑。本文通过举例笔者设计的两个大型商业建筑项目，从生活给水系统、污废水系统、雨水系统、消防系统等方面阐述商业给排水设计的一些做法。

关键词：大型商业建筑；给排水； 消防设计

引言 大型商业建筑具有面积大、人员密度大、功能多等特点，使得该类建筑设计的复杂性和难度较大。分析大型商业建筑给排水及消防设计，可以有效保证给排水设计的合理性，提升建筑的消防安全性。文中介绍的两个项目均为商业综合体，根据业主设计任务书和业态属性、物业管理等要求，商业和塔楼的给排水、消防设计系统分别独立设置。本文主要阐述其中的商业建筑的给排水及消防设计。

一、工程概况

Ⅰ项目位于江苏常州，建设用地面积33844 m2，总建筑面积118181.04 m2，其中包含自持商业裙房建筑面积62099.32 m2，地上4层（局部5层），建筑高度23.70m；办公建筑面积11530.21 m2，地上13+5F，建筑高度73.2m；公建配套建筑面积：827.27 m2。地下车库2层，总建筑面积43724.24 m2（含地下商业12561.07 m2）。商业主要业态包含零售、餐饮、儿童娱乐、健身、影院、次主力店、超市等。

Ⅱ项目位于浙江杭州，建设用地面积62191 m2，其中包含一栋办公楼，地上58层，建筑高度249.97m（塔冠高285m），建筑面积132956 m2；以及大型商业体，地上5层，建筑高度28.40m，建筑面积为14万m2；地下三层，为商业、设备用房和汽车库，地下建筑面积210928 m2。商业主要业态包含普通商业、餐饮、影院、超市等。

二、生活给水系统

1、供水方式及泵房

两个项目均为地下及一层采用市政直供，二层及以上采用不锈钢水箱+变频泵加压供水的方式。变频泵要求变频器一一对应。

两个项目商业均为自持，办公均为销售，不同的物业，商业与办公独立设置水泵房。Ⅰ项目冷却塔补水设在地下一层消防水池内；Ⅱ项目商业与冷却塔补水水箱和补水泵合用生活水泵房。

两个项目冷却塔补水水箱（池）设置原则不同，Ⅱ项目中冷却塔补水水箱未与消防水池合用，是因杭州当地自来水公司因商业水价与消防水价不同而提出的要求。如当地无此要求时，冷却塔补水可与消防水池合用，但应注意采取措施使消防用水不被动用。

2、生活水箱及用水量的设计

生活水箱有效容积：Ⅰ项目根据业主设计标准，生活水箱有效容积按整个商场（含市政直供水区域）最大小时用水量2小时用水量、公共卫生间6小时用水量取大值选取，不考虑绿化、地面浇洒、景观用水等水量，且不小于30立方/万m2。经复核生活水箱有效容积大于按《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019规定的加压供水区域最高日用水量的20%。Ⅱ项目生活水箱有效容积按加压供水区域最高日用水量的20%计算，满足规范和业主设计标准。两个项目的生活水箱均各设2个，水箱间设置连通管及检修阀门。

用水量标准：各业态用水定额按业主设计标准，同时满足《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019中表3.2.2的要求。个别业态定额比《建水》规定略高。

Ⅰ项目B1层大型超市（约5000 m2），按250~300吨/日/万m2；Ⅱ项目B1层大型超市（2564 m2），按25L/ m2/日。两个项目超市用水定额较《建水》表3.2.2菜场用水定额高值20L/m2/d偏大（注3：大型超市的生鲜食品区按菜市场用水取）。Ⅰ项目餐饮按20L/人.次，人员密度1.3 m2/人（按就餐面积），就餐次数按4次；Ⅱ项目餐饮按40L/餐/人，就餐次数按3次，两个项目就餐区与厨房区面积比均按2:1。Ⅰ项目KTV、儿童业态按15L/人/次， 2 m2/人；健身按50 L/人/次， 7 m2/人；次主力店（其他）按7 L/人/次， 3 m2/人；零售按7 L/人/次， 5 m2/人。Ⅱ项目商业（包含百货、冰场、 KTV、大型商铺、中小型商铺等业态）均按5L/ m2/日。两个项目影院均按座位计人数，按5L/人.次,每天4次。

此类建筑业主一般会提供设计任务书，明确计算指标甚至计算方法，设计者在满足业主需求的同时需根据相关规范标准复核，确保用水水量设计满足用户需求。

3、计量方式

两个项目均在市政引入管处设置商业总表计量；二次供水区设置总表计量，商业所有水表均采用光电直读有线远传水表，水表安装位置应同时便于人工抄表。
    Ⅰ项目各商铺向商管缴费，零售仅预留光电直读有线远传水表条件，招商确定需求再安装，水表安装在商铺租赁线内，岛铺/多经点位的水表安装在对位的下一层公区天花内；每组卫生间设一个水表，水表设在水管井；设备用房、保洁水点、垃圾房、景观用水等给水部位应设水表计量，水表设置在相应的设备用房内。

Ⅱ项目有用水要求的商铺、各餐饮厨房、超市、电影院、每组卫生间等均应设独立计量水表；人防给水引入管、各水箱补水管、设备用房、地库冲洗用水、景观用水及其他后勤区域用水点均应设置独立计量水表。水表设置在各层相应的水管井或设备用房内。

Ⅰ项目商铺水表设在铺内的优点是可以减小水管井面积，提高得铺率；若后期商铺拆铺，改动较小，造价影响较小。
    如遇当地自来水公司有特殊要求，则以当地要求为准。

4、水管井设置原则

两个项目商业水管井服务半径均为40m, 管井检修门设置在后勤走道，避免设置在商铺内。卫生间水管井独立设置。管井上下贯通，内设排水措施。

三、污、废水系统

1、排放形式及排水管设置原则

两个项目的卫生间排水均采用污废合流，且设置专用通气立管；餐饮排水和机房排水分别独立设置。商业区域排水水平管道宜设置于后勤走道内。

Ⅰ项目根据业主商铺自适应要求，零售每个展面柱网预留一个DN100带铸铁封盖的排水口至租赁线内，餐饮每个展面柱网预留一个 DN150带铸铁封盖的排水口至租赁线内，高出结构完成面300mm。每两个商铺共用一根排水立管，设在商铺内靠柱墙设置。超市、影院、KTV、健身等分别在铺内预留卫生间排水立管DN100和厨房排水立管DN150。

Ⅱ项目商业仅餐饮及有用水需求的商铺设置排水管，餐饮每户设一个DN150短立管接口，高出结构完成面300mm。排水立管分区域设置，为便于维护管理及减少机电安装高度，每根排水立管的水平服务半径不宜大于 40 米。排水立管设置于水管井内，设置专用通气立管。

Ⅰ项目每个铺内预留排水接口的优点是后期调改影响小，Ⅱ项目后期若改动影响大，结构楼板重新开洞做排水点，尤其为PC结构时，有一定安全扰动，同时排水出户管需在建筑挡土墙新开洞，对建筑防水性能产生较大影响。

2、隔油池设置

一般商业的餐饮占比约30%~40%左右，餐饮排水量比较大，餐饮排水的处理对后期商管运维尤为重要。厨房含油废水须经二级隔油处理后排出。一级隔油器设置于厨房内，由商户自理；二级隔油器应分区域设置于隔油机房内，且应设通气管。隔油器一般带加热、气浮、过滤等功能。餐饮排水量的的计算参照《技术措施》2009版4.15.6条，按照服务区域的餐饮排水量选择隔油器。应避免设置客流主动线上，特别是控制隔油机房与客用电、扶梯厅间距（不宜小于 15 米）。隔油机房应避开人防区。

Ⅰ项目室内隔油机房主要设于B1、B2层，服务半径不超过30m，过长重力管线坡降过大，且影响净高。湿垃圾房排水也应排至隔油器处理。超市单独设置隔油机房。选用一体化组合式箱体全封闭隔油器。隔油机房内设置了排水沟和事故集水坑（内设移动排水辅泵）。地下一层局部为人防，在一层设降板高度1.2m，机电管线（上部餐饮排水管）在降板回填层内敷设，穿到地下一层非人防区域。为便于后期改造需要，多预埋了几根管道。根据业主标准，本项目商铺废水均接至隔油池后再排放，隔油池容量只计算餐饮商铺，不考虑非餐饮商铺排水量预留。

Ⅱ项目室内隔油机房主要设于B2、B3层，服务半径不超过40m，采用隔油器(自带水箱一体式)+干式泵的形式。隔油机房内设置了排水沟和地漏。隔油器设置了超越管，设检修阀门，阀门常闭，在设备出现故障需要维修时，把超越管的阀门打开，关闭隔油器的进水口，而污水暂时通过超越管连接出水口直接排出。

四、雨水系统

大型商业屋面面积较大，常采用虹吸雨水系统。溢流排水建议优先采用虹吸溢流管道系统，当采用外墙溢流时，需与建筑及幕墙专业沟通溢流做法。屋面雨水设计重现期按10年，虹吸溢流管道系统与虹吸雨水排水系统的总排水能力按100 年重现期设计。溢流斗抬高100mm安装。虹吸雨水沟建议500hx600b提资,又加上屋面找坡，此深度难以仅靠面层实现。采用虹吸雨水系统的屋面应采取防止堵塞虹吸雨水斗的措施（尤其是有绿化及餐饮的屋面）。两个项目均设屋面虹吸雨水系统，溢流管道系统。Ⅰ项目屋面汇水面积需叠加塔楼侧墙面积的一半。

Ⅰ项目根据《江苏省绿色建筑设计标准》DGJ32/J173-2014要求：规划用地面积大于2万平米以上新建项目，必须配套建设雨水回用系统，每1万平米规划用地面积建筑雨水调蓄设施的有效容积不少于100立方米，设置了雨水回用系统，用于绿化灌溉、车库道路广场冲洗。雨水调蓄池设在室外埋地，雨水回用机房设在地下一层。当地建设局明确此项目对海绵城市设计不作要求。

Ⅱ项目根据项目要求需做海绵城市设计。雨水调蓄池容积根据“浙江省《民用建筑雨水控制与利用设计规程》附录B，杭州市年径流总量控制率为75%，对应日降雨量为21.1mm。”和“浙江省人民政府办公厅《关于加强城市内涝防治工作的实施意见》（ 浙政办发〔 2014〕 11号） 文件要求： 规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物按照每公顷建设用地不小于100立方米的标准配套建设蓄水设施。”计算取大值。雨水调蓄池设在室外埋地，雨水回用机房设在地下三层。

项目的雨水调蓄及雨水回用设计以当地绿建及海绵要求为依据。

五、消防系统

1、消火栓系统

一般商业综合体里的大商业会设置独立的消防加压系统，与其他业态分设消防泵房和屋顶消防水箱，共用消防水池。消防泵房与消防水池设置在地下一层，为了满足吸水要求，两个消防泵房设在消防水池长边的两侧。

Ⅰ项目商业地上4层，局部5层，一层与顶层分别横向成环，中间楼层做竖向成环。一层环管上引入管宜多设，不小于4根。因每层商铺布局、走道进退各不相同，不同层间消火栓的平面位置也大多不同，应优先考虑后场走道、前室、中庭走道等，常见暗嵌于两铺间隔墙。局部大铺保护距离不足的和铺前设置防火卷帘的考虑铺内增设，尽量设于租户内柱子上。立管靠柱设置或随着消火栓箱转换。此项目的消火栓环管在公区满足不了净高的情况下，优先其他管道设于商铺内。

Ⅱ项目商业地上五层，因一层有很多退界，故消火栓水平环管设在二层和五层，并竖向成环。商场精装修区域内的消火栓需要与内装设计协调配合，以在满足规范要求前提下，保证美观要求。消火栓应尽量设置于公共区域及后勤通道内明显便于取用的地方。消火栓门的开启角度不应小于 120 度。系统管路上的阀门应设置于便于检修及方便设置检修口的位置，不宜设于租户内。此项目消火栓环管只允许在公区设置，不可设在商铺内。

另有项目每层消火栓成环管的做法，此做法应对增加消火栓、精装调整等修改很有优势且可以降低布置难度，但环管系统在安全性上不如立管系统。如《浙江省消防难点问题操作技术指南2020版》中就有要求：室内消火栓应采用竖向环网布置方式，当确有困难采用水平环网布置时，系统管道布置及阀门设置应保证人员密集场所的每个防火分区在检修时至少有1支消防水枪的1股充实水柱到达室内任何部位。此条对水平环网的限制要求基本难以满足。因此建议优先竖向环网，如要采用水平环网应先征得当地审图同意。

2、自动喷淋灭火系统

两个项目均已与业主及建筑专业明确防火卷帘采用耐火极限不小于 3h的特级无机布防火卷帘，采用的防火玻璃也能达到相应的耐火完整性和隔热性，不需做防护冷却系统。

根据两个项目中喷淋的做法，总结出以下几个方面供参考：

1）最大净空高度。最大净空高度指从本层建筑完成面至顶板底高度（或吊顶下）。大型商业有较多中庭、影院等高大空间场所，当其最大净空高度大于18m时，湿式喷淋系统不再适用，一般采用自动扫描射水高空水灭火系统（工作压力0.60MPa,保护半径20m）。当最大净空高度h≤18m时湿式系统设计参数需满足《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017（喷规）中表5.0.1、5.0.2中喷水强度及喷头间距要求。

2）超市喷淋危险等级，根据喷规附录A 设置场所火灾等级分类：净空高度不超过8m、物品高度不超过3.5m的超级市场为中危险级II级。两个项目的超市内均有储物仓库，最大物品高度不超过3.5m（单、双排货架），按附录A可定为仓库危险级II级，根据表5.0.4-2确定设计参数。设计者需积极与开发商沟通，获取相关设计资料。目前国内超市物品高度基本不超过3.5m，若前期业主不能提供超市相关参数，可按此确定喷淋参数。

3）喷头类型。喷规表6.1.1要求：高大净空场所当8

3、气体灭火系统

Ⅰ项目开闭所、变电所、配电室均采用无管网柜式七氟丙烷气体灭火。

Ⅱ项目B1层10KV用户站、变配电所、网络机房采用有管网七氟丙烷气体灭火。地上的影院放映厅、电梯机房等采用无管网柜式七氟丙烷气体灭火。

设置气体灭火的房间、形式除满足规范外还应满足业主的设计标准。

4、厨房灭火系统

餐厅面积大于1000m2的员工食堂，自持物业内餐饮类商户（不含超市及其外租区）的后厨，应安装厨房设备自动灭火，业主委托专业厂家深化。

结语 给排水系统设计应满足安全、卫生、适用、经济、绿色等基本要求。在满足基本要求的同时还应为施工安装、操作管理、维修检测以及安全防护等提供便利条件。以上阐述了大型商业建筑的给排水及消防各系统设计做法，希望可以供同行参考。

参考文献

[1]《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019 

[2]《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》2009

[3]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014

[4]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017

[5]《消防给水及消火栓系统技术规范》实施指南 (赵锂 姜文源, 2016)