杨先勇
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司天津分公司，天津市 300211
摘要：改革开放以来，我国经济有了飞跃式的发展，与此同时我国工业也有了极大地进步。发展的工业对工业厂房有了更加严格的要求，因为工业发展离不开水资源，所以对工厂排水系统有着很高的要求。同时工业厂房合理的排水系统也是保护城市生态环境的重要保障。工业厂房因为工业生产的需要，厂内工业设备多，布局复杂。所以工业厂房的给排水设计需要根据特定的情况具体设计，否则一旦出现问题，不仅影响工厂的工业生产还会给环境带来破坏。本文就工业厂房的给排水设计中存在的一些问题进行了讨论，并提出一些解决措施。希望通过本文的一些思考能够给工业厂房排水设计提供一些实际的参考。
关键词：工业；厂房；给排水；设计
工业的不断发展，促进了我国经济的腾飞，但由于某些地方政府片面追求GDP而忽视了工业对环境的影响，这些年对我国环境造成了巨大的负面影响。随着人们对生活质量要求的不断提高，人们越来越注重环境问题，所以对工业厂房排水设计的关注度越来越高。一旦工业厂房排水设计出现问题，工业用水就容易渗透到周围环境，这不仅会对企业造成经济损失，同时也会对环境造成污染，影响周围人的生活质量。所以工业厂房给排水设计人员必须重视给排水设计中的各种问题。
1.设计内容
工业厂房给排水设计的内容包含多个方面的内容，主要包括生活给排水系统、工业废水排水系统、消防栓给水系统等，下面来具体介绍：
(1)生活给水系统。生活用水对水质的要求比较高，一般都是原水经过沉淀、过滤和消毒等处理所得，供水系统利用水塔、水泵的压力将处理过的自来水送入工厂生活用水系统。
(2)生活污水系统。工厂的生产离不开人的操作，有人的存在就会产生生活污水，主要的生活污水是工厂厂房内生活用水，比如卫生间用水、洗漱用水等。通过生活污水收集系统，排出到厂外特定位置处理。
(3)生产废水系统。工业厂房中进行工业生产就会产生工业废水，很多工业废水中含有会严重污染环境的有毒有害化学物质，决不能直接排放到周围环境中。需要通过专门的废水收集系统将工业废水收集起来集中处理，达到相关排放指标时才能排放或回用。
(4)消火栓给水系统。工业厂房中一般都存有一些化学材料，一旦发生火灾将会造成重大的生命财产损失，所以厂房中必须有可靠的消防给水系统。厂房内消防给水系统必须保证即使在停水时也能有足够的储水量，防止此时出现火情。
(5)设计中应注意的问题及设计要点分析。①工业厂房内除了给排水系统还有电路、供暖、供气等各种管线，为了避免它们相互交错，出现布局混乱，要综合布局各种管线。②因为降落到厂房中的雨水并没有受到工业污染，所以可以就近直接排出厂外，这样即提高了排水效率，也不会影响周围的环境。③一般长度在15米以上的雨水悬吊管应装设检测口，相邻检查口之间的距离要小于20米，同时在埋地雨水管上应该装设检查口，以便检修。
2.工厂车间适当的设置几处地漏
《建筑给水排水设计规范》中有关于地漏装设的清晰规定“厕所、盥洗室等需经常从地面排水的房间，应设置地漏。”在工业厂房的卫生间、生活区这些地方设计人员一般都能想到地漏的设置，但是厂房的生产车间设计时这个问题往往容易被忽略。但在车间设置地漏又是十分必要的，特别是面积比较大、生产设备比较多的厂房，一旦发生漏水，将会严重影响工业生产，造成经济损失。比如说某企业的工厂车间在生产过程中由于失误导致某种液体原料的泄露，高浓度的原料产生了刺鼻的气味，工人立刻用自来水冲刷地面，由于车间没有装设地漏，大量积液无法排出，对生产造成了更大的隐患，最后只能通过人工将积水排出厂房，费时费力。通过这个实例我们能充分看出工业厂房设置地漏的重要性，即使车间生产工艺用水量不大，也应该适当的在厂房内设置几个地漏，这样能预防上述现象的发生。当然由于工业厂房泄露液体可能具有一定的危害性，厂房地漏连接的应该是生产废水收集系统，而不是生活用水系统。
3.淋浴设施
工业厂房需要在浴室中设置淋浴头，数量一般按照使用人数的0.5%考虑。如一个浴室中安装了7个淋浴喷头，浴室七个淋浴头每天一起定时为工人提供热水，每小时的供水量为3100L，耗热量为187kW，太阳能系统循环流量为1.7m3/h。淋浴系统采用太阳能加辅助电加热的方式供热，淋浴设施也受季节的影响，夏季日照时间长，阳光强，集热水箱中水的温度在太阳能的作用下能够达到洗浴要求的温度，此时不需要启用电热功能。冬季时，因为太阳日照时间短，太阳强度弱，集热水箱中水的温度单靠太阳能不能达到洗浴要求，这就需要启用电热功能。通过这种电能和太阳能的配合不仅能够满足洗浴要求还能提高能量使用效率，节约电能。淋浴供水系统一个重要的要求是保证集热水箱的温度，在使用前要检测集热水箱内温度，一般要求达到45℃。若没有达到，则需要开启辅助电加热系统，辅助加热原理为通过电加热产生热蒸汽热源对集热水箱内的水加热。当集热水箱温度达到45℃时，便自动将集热水箱中的热水储存到贮热水箱，然后再将冷水灌入集热水箱进行加热。该种循环加热系统能够极大地提高太阳能的使用效率，节约成本，提高淋浴供水系统的工作效率。需要注意的是，厂房淋浴供水系统关系到工人的身体健康，需要定期做好相关的消毒工作。
4.雨水收集系统
自然降水是天赐的一种免费资源，我们需要收集利用。由于天然降水的水质达不到饮用水的标准，所以一般收集的雨水可以做消防用水和卫生间冲洗用水。当市政用水中断时，可以使用收集的雨水经过一定的处理来进行厂房工业生产，这样能提高工业生产的稳定性，减小由于断水而停产的可能性。但需要注意的是，因为雨水具有随机性和不稳定性，所以不能作为主要的供水系统，只能作为辅助的后备供水系统。其实近几年了雨水收集系统不仅在工业厂房中有所应用，在城市用水的大系统中也有它的身影，比如利用雨水收集系统的雨水进行城市道路洒水，浇灌绿化带等等。
雨水回收利用系统工艺流程为：屋面雨水→初期雨水弃流→沉砂池→雨水蓄水沉淀池→沙滤→消毒→清水池→冲厕、绿化、洗车、工业污水和废水处理站用水。场地雨水直接采用渗流方式排放，比如某厂区位于扬州南部，地下水位较高，采用入渗系统入渗面必须距地下水水位大于1m，从而保证土壤对雨水有足够的净化效果，故本工程不能采用以渗透井渗透管的入渗系统，只能采用表面入渗和洼地入渗。在场地设计上停车场皆采用铺装绿化地面，属可渗透地面，其中的植被为耐旱植物，场地周边结合地势适当做浅沟渗渠组合渗透。
5.各种管道的综合排布
正如前面所提，一般工业厂房中会有多种管道，比如电线管道、燃气管道、通信管道等等。这些管道的布局最好和给排水管道分开，若他们一起，一旦给排水管道出现问题，外溢的水会给其他管道带来严重的威胁，特别是电线管道，有可能造成短路故障，形成严重的生产事故。同时各管道的各自布局也应该按照科学合理的原则进行。相反，合理的管道布局不仅能降低安全风险，同时也能提高各管道的工作效率。下面就以给排水管道的布局作为代表，讨论管道布局规律。首先要先布置体积大和不翻转的管道，因为这些管道占地大，是整个管道的关键组成部分，布置好他们之后，其它管道可以依附布置，这样便可以避免管道间的翻滚打架；其次布管时要遵循“小管让大管”、“压力流管道让重力流管道”、“冷水管让热水管”等原则；还要控制好管道之间的安全间距，方便日常维修，同时保证管道整齐美观。
6.厂房内消火栓的布置
工业厂房的防火措施十分重要，因为一般工业厂房中会存储有大量的化学原料，一旦出现火情必须立即启用消防设备予以扑灭，否则一旦化学原料着火极容易爆炸，产生灾难性后果。厂房中的消防布置是一个系统工程，需要由厂房建筑结构、电气、排水等共同配合。其中厂房内消防栓的布置是其中最重要的部分，首先，消防栓的位置分布必须能使消防栓的有效喷水范围覆盖整个车间，在重点防火设施附近可以适当的多设置几个消防栓。消防栓的供水系统必须24小时待命，必须确保即使市政自来水停水，消防栓也有足够的备用水源去灭火。之前也有提及，可以使用雨水收集系统给消防栓提供备用水源，这样不仅能节约水资源，还能提高消防栓的供水可靠性。但目前我国在消防设计和消防产品与西方发达国家相比还有一定的距离，我们需要提高认识，加强相关技术的研制。
7.给水管道减压降噪问题
由于一些工业生产需水量大，给排水管道中水流量很大并且流速很快，这就导致了管道中的水流产生较大的噪音。水流与管壁摩擦可能会因水流断面大小改变，可能是因水流方向变化而产生的噪声称水流噪声。出现噪声的原因可能有水流通过连接配件（三通、四通）时产生的管道振动等。一些工业生产过程对声音比较敏感，这就对给排水管道噪音大小提出了一定的要求；同时较大的噪音也会影响工人的情绪，从而影响到工业生产。所以必须在工业厂房中采取科学的措施避免过大的噪音。主要手段包括：在管道外部设置隔音层；合理控制管道中水流流速；固定管道，避免管道因内部水流震动；管道内压力越高，气蚀噪声就越大。因此，解决给水管道噪声的问题，主要得解决控制水压；选择可靠的管材也能有效减小噪音等等。
8工业厂房消防用水设计
消防用水设计是工业厂房安全性的基础保证，也是整体设计方案中的一项核心内容，消防用水系统主要包括消火栓系统和自动喷水灭火系统。因此在下面的内容中，对工业厂房消防用水设计要点的相关内容，进行明确和阐述。
8.1消火栓系统
工业厂房的消火栓系统主要是由消火栓主泵、备用泵、消火栓地上地下管网、室内外消火栓、消防水池、高位水箱等组成。当按下厂房内消火栓箱中的报警按钮时，会发出消防信号到消防控制室，此时由人工确定火情后启动消火栓泵向管网供水。在消防控制室内，消火栓泵的运行状态，运行故障和管网压力会通过PLC实时显示，并且还能显示消防水池、高位消防水箱的水位、控制阀的开启状态等情况。消火栓系统分室外消火栓系统和室内消火栓系统，在《建筑防火设计规范》《消防给水及消火栓系统技术规范》要求的场合下设置室内外消火栓系统，且需保证同时有两股充实水柱（即两个消火栓）保护同一区域，以加强系统的安全性和可靠性。当厂房内发生火灾事故时，需及时启动消火栓系统进行灭火，这样可以有效降低火灾事故不断扩大，减小直接经济损失，保障人员生命安全。
8.2自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统是工业厂房消防设计中的一项重点内容，严格执行《自动喷水灭火系统设计规范》等规范。设计时根据厂房环境温度确定系统选型，江浙地带的项目一般都是采用湿式自动喷水灭火系统。根据厂房的危险等级，确定水泵的流量扬程以及喷头的数量。在设计的过程中，自动喷水灭火系统是按照防火区域划分，在不同的防火分区设置湿式报警阀、水流指示器、试水装置等，可以保证自动喷水灭火系统的使用性能。另外，还需与电气专业配合，将火灾自动报警系统安装在其中，便可及时发现火情报警灭火。将自动喷水灭火系统设置成手动和自动操作的控制模式，使其性能充分发挥，及时开启灭火，避免工业厂房发生较大的火灾事故，保证生产处于稳定的状态。
8.3消防辅助设备
消防辅助设备是满足火灾救援需求，快速解决火灾事故，以此将损失降低最小的设备。在工业厂房消防辅助设备设计的时候，一定要注意以下方面，具体的内容如下：（1）需要在工业厂房内部放置灭火器，计算放置灭火器之间的距离，这样可以起到应急的作用，避免火灾事故不断扩大。在灭火器设置的时候，需要注意其总容量，实际使用性能，针对不同火灾类型，配置不同的灭火器。这样才能避免在火灾发生时灭火器失去作用，导致重大安全事故的发生。（2）消防辅助设备还包括监测系统、防排烟系统等方面，与工业厂房内的消火栓系统和自动喷水灭火系统形成一个整体的保护系统，及时发现火灾和扑灭火灾，降低火灾事故发生的概率。
9结语
本文针对工业厂房给排水设计中出现的问题和解决方法进行了具体的讨论。但在实际给排水设计中还存在一定的问题，比如设计水平与发达国家还有一定的差距等。这就要求设计人员百尺竿头更进一步，结合我国国情同时吸取发达国家先进理念、技术，为我国工业厂房给排水设计的进步而奉献自己的智慧。
参考文献
[1]王国帅,原万坤,李晶.工业厂房给、排水及采暖工程施工方法研究[J].中国科技信息,2012(06).
[2]费麟.迎接工业建筑的新纪元[J].工程建设与设计,2016年05期.
[3]吕大伟,袁庆凯.浅谈建筑给排水设计中节水节能措施的应用[J].科技风,2014(04).