要点详析：烟台八角湾国际会展中心给排水设计
导读：内部空间高大、展厅面积大、功能复杂、体型多变是会展类建筑的典型特点，也使得此类建筑的设计施工有别于其他类型建筑，设计施工过程中会遇到很多的难点和要点。对烟台八角湾国际会展中心给排水设计及施工要点进行了梳理，分别对展厅管沟及展位坑给排水、厨房排水、基坑支护内空腔排水、管道及套管安装、卫生间给排水、室外下沉广场及下沉庭院排水、室外通道雨水排水等要点进行详细分析。
引用本文：吴会中,赵琛琛. 烟台八角湾国际会展中心给排水设计施工要点解析［J］. 给水排水，2023，49（9）：77-83.
01、工程概况
烟台八角湾国际会展中心项目位于烟台经济技术开发区八角街道辖区，建筑西侧北京中路为城市交通主干道，东侧海滨路、北侧南昌大街及南侧贵阳大街均为城市交通次干道，交通便利可达性强。
地块总用地面积139488.5 m²，总建筑面积200618 m²，其中地上总建筑面积150848.49 m²，地下总建筑49769.51 m²。会展中心建筑总高49.59 m（建筑最高点），综合文化活动中心建筑总高59.08 m（建筑最高点），地下一层层高为6.70 m。
项目包括会议中心、综合文化活动中心、地下车库以及相关配套设施等。会展中心呈鱼骨状布局，平面共 7 个展馆，3 个登录厅，2 个室外展场；其中，单层展馆 B1～B3 位于基地西侧，双首层展馆A1～A4位于基地东侧，2 片室外展场位于东西两侧。临近主登录厅位置（基地南侧），设有多功能厅，作为会展中心的配套。综合文化活动中心在会展中心的东南侧，通过狭长的公共通廊连通，主体地上 3 层（由于层高关系，局部配套用房 5 层），主要会议、宴会功能设置在1~3 层。地下部分共 1 层，主要为机动车停车库、设备用房等组成。展厅、登录大厅的结构形式为屋面大跨度钢结构，展厅及综合文化活动中心为钢结构，地下车库为型钢混凝土结构，基础为桩基础。
02、给排水设计亮点
生活加压给水采用双模供水设备，具有叠压加压供水设备供水及传统生活水箱+变频泵供水的优点，可充分利用市政余压，既节能又安全。加压设备的市政进水管及水箱吸水管上均设置止回阀，且水箱叠压泵的流量与双模供水加压设备的流量相等，水泵数量一致，叠压泵的扬程在0.20 MPa左右，厂家配套。生活泵房平面布置见图1。
图1 生活泵房平面布置
厨房地面主排水沟采用排水暗沟，所有接入主排水沟的排水支管上均加“U”型存水弯，采用前置螺杆泵+隔油提升一体式污水设备处理厨房废水，卫生条件好，防疫效果优良。
展厅内部采用主管沟、次管沟及展位坑的综合给排水系统。主屋面采用虹吸式雨水排水系统，屋面设置不锈钢天沟和集水池，天沟、集水池、雨水斗连接管及室外敷设的雨水立管均设置电伴热自调控融雪系统。
03、设计施工要点解析
会展类建筑占地面积大、体型大且复杂，给排水系统也较复杂，并且对给排水各系统的安全性要求也高，设计及施工过程中难点及重点多，需要及时解决问题。本文从以下几方面展开讨论并分别解析：
3.1 展厅管沟及展位坑给排水
基地东侧A1～A4 为双首层展馆，基地西侧 B1～B3 为单层展馆，其中A1、A2展厅的地面标高为14.900，A3、A4、B1～B3展厅的地面标高为27.800。
3.1.1 A1、A2展厅
A1、A2展厅的地面设有展位坑及地埋式消火栓坑，均吊装于14.900标高楼板下，地下设有设备管道夹层，其地面标高为13.000，在夹层地面设有集水坑和潜污泵。展位坑内放置整体式展位箱，其内预留DN25给水接口和DN50排水地漏（设于箱底），展位箱的给水和排水管均敷设于夹层顶板梁下。展厅及其配套设施的用水特点是用水不均匀，为保证任何时候的给水水质，防止水质污染和恶化，是项目给排水设计需要面对的问题。每个展厅的给水总引入管上加阀门、低阻力倒流防止器和水表，其后设置DN50泄水阀（冬季不用时泄水），并且每个展厅的给水均为环状管网；由于夹层的梁下净高偏小，且排水管道需要有安装坡度，故展位箱排水管均分区域汇合后排至就近的集水坑，通过潜污泵加压排至室外。A1、A2展厅展位箱见图2。
图2 A1、A2展厅展位箱
服务于A1、A2展厅展位箱的集水坑尺寸为：1.5 m×1.2 m×1.0 m（深），坑底标高为12.000，潜污泵流量为10 m³/h、扬程为0.12 MPa；同时中间连廊客梯和自动扶梯的基坑排水集水坑也设置于13.000夹层内，其集水坑尺寸为：2.0 m×2.0 m×1.0 m（深），坑底标高为12.000，潜污泵流量为26 m³/h、扬程为0.16 MPa。
3.1.2 A3、A4展厅
A3、A4 展厅为双首层展馆的上层，采用管沟方案，根据消防防火设计要求，双首层展厅的首层展厅和二层展厅之间需3 h以上耐火极限的楼板分开，且管线不可穿越，二层展馆的机电进线通过中间连廊一侧的通道连入主管沟，每个展厅的主管沟均呈“U”型布置，主管沟尺寸为3.7 m×3.0 m（深），工字梁下净高为2.25 m。主管沟地面上设置多个1.9 m×0.9 m的设备运输口，设置铁爬梯，用于安装、检修及维护。因主管沟较深，为减少工程量，将二层展馆地面面层设计为300 mm厚，面层中设置1.1 m×0.3 m（深）的次管沟，布展时方便灵活。A3、A4 展厅展位坑尺寸为1.2m×0.8 m，与次管沟组合布置，其组合见图3。
图3 A3、A4展厅次管沟与展位箱组合
展位坑内放置整体式展位箱，其内预留DN25给水接口和DN50排水地漏（设于箱底），底部为填充层，预留0.40m×0.40m×0.35m（深）集水坑，展览工艺排水至集水坑，用小型潜污泵加压排水，在主管沟汇总后通过两侧辅房总排水立管排至室外。“U”型主管沟两侧中间部位连接辅房，此处设置DN100侧排式地漏，贴沟底安装，用于主管沟地面排水，通过设于辅房的排水立管排至室外。A3、A4展厅的给水总引入管上加阀门、低阻力倒流防止器和水表，在靠近侧排式地漏的位置设有DN50泄水阀（冬季不用时泄水），给水管主要在“U”型主管沟，通过次管沟的给水管连成环状给水管网。主管沟管线剖面见图4，标准次管沟管线剖面见图5
图4 A3、A4展厅主管沟管线剖面
图5 A3、A4展厅标准次管沟管线剖面
3.1.3 B1～B3展厅
B1～B3展厅为单层，采用管沟方案，设有主管沟、次管沟、展位坑及地埋式消火栓坑等，机电管线通过连廊一侧的通道连入主管沟，每个展厅的主管沟均呈方型布置，主管沟尺寸为3.40 m×2.95 m（深），3个主管沟通过管沟连在一起，方便B区展厅的各系统管道安装及检修，其余的主管沟设备运输口、次管沟及其管线布置、面层厚度、展位坑及展位箱内部布置等同A3、A4展厅。每个方型主管沟内均布置4个集水坑及潜污泵，用于主管沟地面排水，汇集后加压排至室外。集水坑尺寸为1.5 m×1.2 m×1.0 m（深），坑底标高为23.850，潜污泵流量为10 m³/h、扬程为0.12 MPa。B1～B3展厅的给水总引入管上加阀门、低阻力倒流防止器和水表，在靠近集水坑的位置设有DN50泄水阀（冬季不用时泄水），给水管主要在方型主管沟成环状给水管网。B1～B3展厅主管沟管线剖面见图6。
图6 B1～B3展厅主管沟管线剖面
3.1.4 展位箱要求
水、电、气合用的组合式展位箱应采用不锈钢制作，内配给水、排水、压缩气体及配电插座等，展位箱整体放置于土建预留坑内。展位箱盖板设计应与箱体完全脱离，地面荷载及过车引起的振动不应传递到箱体；每个展位箱给水口应单独设置控制阀。
展位箱内给水点应每月定期放水；在有工艺用水需求的展会前，应对用水区域的展位箱进行放水；展位箱放水应用软管取出并收集，可用于室外绿化浇洒、地面清洁等，但为保证地面杂物不对展览沟和展位箱造成堵塞，不应使用展位箱放水直接冲洗地坪。
3.2 厨房排水要点
负一层中央厨房（简称“A厨房”）、A区宴会厨房（简称“B厨房”）、综合文化活动中心的一层厨房（简称“C厨房”）、三层厨房（简称“D厨房”）均采用降板排水，根据厨房的平面布局及面积大小，降板厚度在500～700 mm；厨房排水根据其功能分区及废水内是否含油分别设置不同的排水方式。“A厨房”不含油废水经排水沟汇集排至集水坑后加压排出，含油废水采用前置螺杆泵+隔油提升一体式污水设备排水。“B厨房”含油废水采用1套前置螺杆泵+隔油提升一体式污水设备排水，排水沟穿越防火分区时采用DN150排水管道连接。“C、D厨房”含油废水分别由设于地库设备间内的隔油提升一体式污水处理设备处理达标排水。前置螺杆泵+隔油提升一体式污水设备排水见图7。
图7 前置螺杆泵+隔油提升一体式污水设备排水
集水坑、螺杆泵、隔油提升一体式污水处理设备均需设置专用通气管；厨房内的主排水沟均采用排水暗沟，在排水沟起端及交汇处设置清扫口，各用水点位废水直接用管道排至排水暗沟，排水短沟与主排水沟均用管道连接，且此管道上加“U”型存水弯，其水封深度不小于50 mm，仓库内设置DN50密闭地漏。
3.3 基坑支护内空腔排水
本项目基坑支护与建筑本体间留有永久性的内空腔，此内空腔地面、基坑支护外壁均未做防水措施，因本项目靠近海边，地下水位较高，内空腔地面及基坑支护侧壁常年均有渗水排出，其地面会积水，对建筑本体造成不利影响，故基坑支护内空腔需要设置排水设施。地下工程的排水在有条件时采用自流排水，无条件时可采用渗流排水，如盲沟排水、盲管排水、塑料排水板排水或机械抽水等排水方法。根据与建筑、结构专业商讨，在内空腔地面以下设置盲沟多孔排水管，采用HDPE管材，管径为DN300，坡度为3‰。多孔管的孔径选择范围应考虑管壁反滤层的不均匀系数：（d60/d10）＜2时圆形孔径取2.5~3.0 d50，（d60/d10）＞2时圆形孔径取3.0～4.0 d50（d50指滤料累积筛余量为50%时的粒径尺寸）。盲沟周边的反滤层是主要环节，需做好颗粒级配和层次排列，填埋反滤层时宜用平板振动器振实，不能采用碾压和泵打等方法，滤料本身需质地坚硬、不风化、不水解。多孔管底部做100 mm厚C15混凝土基础，其上是100 mm厚卵石渗水层，管道周边由里往外依次是150 mm厚卵石渗水层、120 mm厚砾石滤水层、120 mm厚粗砂滤水层。
内空腔盲沟多孔管的起端埋深0.90 m，经汇集后分段排至附近的集水坑，然后用潜污泵加压排至室外，潜污泵流量为40 m³/h，各坑均配备2台潜污泵，均1用1备，报警水位时2台潜污泵同时启动，并且需要有不间断的电力供应。内空腔地面具有一定坡度，坡向各集水坑，同时在内空腔的一个端头（位于A1展厅西侧）设置收集地面水的集水坑［尺寸为1.0 m×1.0 m×0.8 m（深）］，贴坑底设DN300排水沟，借用地势高差直接排至室外雨水排水沟。基坑支护内空腔需设置安装检修洞口，设置铁爬梯，配备密闭井盖，并锁闭。
3.4 管道及套管安装
根据本项目“特殊消防设计分析报告”，会展中心的给排水及消防各系统立管均不得直接穿越展厅内部，防护措施有：①给排水、消防系统各立管均设置于水井内，所有水井均位于展厅间公共连廊内，采用丙级防火门，且公共连廊为独立的防火分区；②排水立管、屋面虹吸雨水及重力雨水排水立管均设于辅房内部或楼梯间内；③个别雨水立管及A1、A2展厅顶部的外廊道雨水排水立管必须穿越下部展厅时用200 mm厚的墙体包封。
综合文化活动中心各系统立管首选敷设于水井内，个别虹吸雨水立管需贴沿钢结构梁敷设时需要考虑施工便利性以及管道耐久性和美观性，此时雨水管道采用不锈钢管，并且雨水管与钢梁喷涂相同颜色的防火漆。
所有穿越地下室外墙的管道均预留防水套管，潜污泵排出管穿外墙时采用柔性防水套管，其他采用刚性防水套管；消防泵及空调循环冷却水加压泵吸水管采用柔性防水套管，连通管、溢流管及水位计管处采用刚性防水套管，给水补水管、通气管、泄压试水管等采用钢套管。管道穿越人防区分隔墙时采用刚性防水套管，个别管道穿梁时采用钢套管。
3.5 卫生间给排水
会展中心和综合文化活动中心的卫生间给水支管、环形通气管均敷设于当层的吊顶内，热水支管敷设于洗脸盆台面下，排水横支管敷设于降板或下层卫生间的吊顶内。A1、A2、B1～B3展厅两侧的卫生间均采用降板排水，降板厚度为500 mm，卫生间内部无梁。A1、A2展厅靠近中间连廊的大卫生间采用降板不降梁排水，与结构专业商定卫生间内部地梁（即夹层顶梁）的布置，确保排水横支管在卫生间内部不穿梁，仅穿越卫生间周边梁，汇水后的排水横干管穿越各处横梁，所有穿梁处均根据排水管道在此处的标高预留钢套管。B1～B3展厅靠近中间连廊的大卫生间采用降板降梁排水，所有排水管道均不穿梁。A3、A4展厅所有卫生间均采用不降板排水，排水管均敷设于下层的吊顶梁下。所有卫生间排水横支管坡度为2.6%，排水横干管的坡度为1.2%。主登录厅（一）与多功能厅处的卫生间采用降板降梁排水，设置专门的排水设备间，内有集水坑、潜污泵，集水坑悬吊于地库顶板下，并设置密闭井盖和通气管。
3.6 室外下沉广场、下沉庭院排水
下沉广场位于登录厅（一）的东侧、多功能厅的北侧，承担二者的一部分疏散功能，设有楼梯和自动扶梯，地面降板550 mm，并设有排水沟，雨水汇水至排水设备间的雨水集水坑，通过潜污泵加压排水，潜污泵流量为55 m³/h；自动扶梯基坑设置专用的集水坑排水，其设置于楼梯台阶下部的封闭不利用空间内，配备的潜污泵流量为40 m³/h。集水坑均悬吊于地库顶板下，各坑均配备2台潜污泵，均1用1备。
下沉庭院分为两段，位于多功能厅南侧的下沉庭院（以下称“庭院A”），位于中央厨房西侧的下沉庭院（以下称“庭院B”），二者被中央厨房和多功能厅的中间通道分开；“庭院A”设有直通室外地面的楼梯，其顶部为镂空并设有可通行连桥，地面设有排水沟，庭院两头各设有一个集水坑，配备的潜污泵流量为40 m³/h；“庭院B”顶部覆盖混凝土格栅板，为可通行的成品镂空路面，庭院地面设有排水沟和集水坑，同时集水坑承担中央厨房上部的自行车库消防排水及43.100处局部上人屋面雨水排水。下沉庭院B及其上方对应位置见图8。
注：图中自左至右分别为下沉庭院B的14.75标高地面及其上方27.80标高、
43.10标高、屋顶局部平面。
图8 下沉庭院B及其上方对应位置
下沉庭院B的地面排水、上人屋面雨水排水均为屋顶镂空区域的雨水排水，其镂空面积约265 m²，雨水排水量约为12 L/s，屋顶镂空范围雨水分别落至43.10屋面及27.80室外地面，前者通过雨水管道排至下沉庭院B集水坑，后者通过27.80标高的镂空率为25%的混凝土格栅空隙部分排至14.75标高的庭院地面。自行车库的消防用水量以消防规范GB 50016-2014（2018年版）、GB 50067-2017及GB 50974-2014为依据，并与审图办专家沟通，确定室内消火栓参考Ⅳ类车库，用水量取5L/s，自动喷水灭火系统按中危险Ⅰ级，用水量取20 L/s；根据GB 50098-2009中7.8.1条的条文解析“消防排水量可按消防设计流量的80%计算，采用生活泵排放消防排水时，可按双泵同时运行的排水方式设计”，故消防排水量约为20 L/s，与下沉庭院排水共用排水泵，按照2台泵同时运行方式设计。考虑到27.80标高的混凝土格栅地面雨水会通过地面径流排走，故此处配备的集水坑潜污泵流量为55 m³/h，配备2台潜污泵，报警水位同时开启，互为备用。
雨水集水坑处排水泵的电气设计也有特殊要求，首先排水泵的电源配置应采用两路电源（或有不间断的电力供应）；其次雨水集水坑的水位应纳入楼宇控制系统管理，可在控制中心显示；每台水泵的启停或故障情况、电磁阀的启闭状态均可显示，一旦故障应及时报警并抢修复原。
3.7 室外通道雨水排水
根据本项目“特殊消防设计分析报告”，A3、A4展厅两侧室外通道及B3展厅靠近主登录厅位置均设有混凝土格栅板，其镂空率不小于25%，创造更多的露天及通透条件，满足消防、行车及人员疏散要求，同时雨水也可直接排至14.900室外通道。A1、A2展厅两侧室外通道均设有500 mm宽的“U”型雨水排水沟，承担室外通道地面雨水及展厅辅房的屋面雨水；B展区仅在B1与B2展厅间室外通道两侧以及B2与B3展厅间室外通道两侧设有500 mm宽的“U”型雨水排水沟，承担室外通道地面雨水及展厅辅房屋面雨水；由于上述室外通道降板厚度仅为1800 mm（包含建筑做法），所以排水沟内雨水分段排入临近的雨水排水管道。
室外通道长度大，降板厚度偏小，压力管线需避让污水及雨水等重力管线，同时室外雨水管道与污水管道在竖向无法避开，二者交叉排水时设置污水穿越雨水的交汇井，可顺利解决室外通道降板厚度不足的问题，雨污交汇见图9。
图9 雨污交汇
04、小 结
八角湾国际会展中心作为烟台市2020年重点推进项目，备受市、区两级领导关注，在建设伊始就承载着各方的心血，烟台开发区专门成立了会展业推进委员会，为项目的推进提供全方位服务。项目从2020年3月开工，至竣工仅用了2年半时间，高速度、高质量完成项目，投用后将成为烟台规模最大、环境最佳、功能最先进的会展新中心。
设计施工过程中需要全面了解建筑内部的空间特点和结构做法，需要与参建各方紧密地协调配合，确定重点与难点，制定解决问题的办法，使设计、施工与建筑本体相互协调，达到完美效果。
