本项目是德国博世公司在中国及亚太区的总部研发楼,兼有科研产品试验和培训功能。一如德国产品的朴素,本项目规模不超过10万m²,并不算大,高度也未超过50m。但是德国产品特有的严谨和精细在此项目中表露无遗。通过该项目的设计、管理和现场服务工作,笔者从中领略到一些先进的技术和德国特有的作法,获益匪浅。本文拟就其中较多不同于常规的设计作简单介绍和探讨,以期与更多同行分享。

　　 本工程位于上海长宁区虹桥临空经济园区10#地块,北临临虹路,西临协和路,东临福泉路;总建筑面积为78 000m²,地上约51 000m²,地下约27 000m²。该项目主体建筑地下2层为停车库,地上9层为办公室及部分测试区,为一类高层综合楼(见图1)。

　　 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。

　　 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。

　　 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,直接从市政环管中抽取。屋顶设18m³高位水箱;楼层弱电间设置闭式水雾喷头。锅炉房和配电间采用细水雾灭火系统。建筑内设置手提式灭火器。

　　 常规系统本文不再详述,本文拟就本项目中的一些特殊做法作介绍和讨论。

　　 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。

　　 本工程均采用节水型洁具,其中坐便器采用挂墙式,洗脸盆龙头和小便器均为感应式。这些比较常规。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)。

　　 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0.01 MPa。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。

　　 本工程集中洗浴采用太阳能热水预热加燃气热水炉辅助加热方式(见图4、图5)。德国人对于太阳能热水的利用方式有独到的见解,他们对低温热水的用水安全性要求极高,据此,我们会同业主方提出了一个中间罐的方案,以完全隔绝太阳能热水与真正使用热水的联通,同时确保只有当供热储罐内热水不低于60℃时,方可送至洗浴终端。另一个特别之处是,该系统设有紧急制冷系统,以防止太阳能系统热媒温度过高,这在国内实施的太阳能热水系统中很少见。目前该系统已申请实用新型专利。

　　 常规太阳能板基础做法为间距1.5m左右,设置密密麻麻的混凝土短柱。此做法极其不利于后期防水处理,同时也不利于调整太阳能板的布置。本项目中,太阳能板的固定方式较特殊,为了增加布置灵活性,既不破坏屋顶防水层,同时又能抗风荷载,采用1.8m×2.7m×0.12m的成品混凝土预制件作基础,其下即是PVC柔性防水屋面。太阳能板通过成品铝合金支架固定于该预制件上,且太阳能板的倾斜角为可调(见图6)。此类基础做法在国内比较少见。

　　 针对卫生间地漏,业主对地漏和地砖的相对关系有很高要求,要么位于地砖中心,要么位于四块地砖交点。由于施工误差的存在,内装设计图纸与原有建筑施工图之间的偏差必然存在,即使按内装重新定位,实际地漏位置与现场铺装也不可能完全匹配。对此,国内传统地漏无法解决,而德国人却给出了他们的解决方案。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。

　　 厨房一般均设置300~400mm的回填,设有排水沟,水专业在沟内设置排水地漏。也就是说,国内一般仅考虑厨房完成面的防水,而对于渗漏至回填层内的水基本不作处理。业主对此提出了疑议,并要求回填层也必须找坡排水。为解决此问题,我们找到了一种带防水翼环的双层可调式地漏(见图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,此类地漏的价格也不菲。

　　 国内传统的隔油池基本为长方形水箱,内设分隔板,手动除油除渣。此类产品的致命缺点是,隔油间内臭气熏天,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,需注意与厨房排水的协调,保证排水地漏处拦污设施的正常工作。当然,如今类似产品已如雨后春笋般冒出,这样的隔油池已不稀奇,但具体效果有待进一步考查。

　　 国内早期的污水提升一般采用地下混凝土集水坑内置潜污泵的方式。而在德国,污水的提升必须采用成品密闭提升装置。与隔油池情况类似,当时只能采用进口产品。此类密闭提升装置的卫生和防臭功能是显而易见的。

　　 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,最终接入雨水干管。对此,业主也有不同的要求:道路均为单坡向外,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条普通排水沟上直接放置两块悬挑的铺砖。这样做看似与成品沟相似,但只要有汽车等重载通过,无需多日,即出现铺砖断裂现象。

　　 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。针对某些入口标高低于新规的已建地下车库,此做法不失为一个简单又实用的手段。

　　 为满足业主提出的节水要求,本项目设置雨水收集系统(见图12),采用了塑料模块拼装式埋地蓄水池,同时设有溢流弃流装置和成品处理间。回用水用于景观、绿化浇灌,以及冷却补水等,大大节约了自来水用水量。

　　 针对此条,不得不说的是业主的绿色理念和德国人的执着。项目设计过程中,绿色建筑星级标准刚刚在国内兴起,国内有些建筑为了获取绿色设计标识,不惜弄虚作假,在设计图纸中各种措施俱全,最后建造时则完全变形。该业主则不然,当时设计并没有为了满足绿色标识而去,他们只是延续了在德国的一些常规要求,而具体措施则远超国内绿色三星建筑设计要求。项目中的主要措施有:自动外遮阳、屋顶绿化、太阳能光伏屋顶满铺、太阳能热水、地源热泵、雨水收集回用、自动喷灌,等等。在大楼快建成时,业主才打算申报绿色建筑,由于开始申报的时间较晚,有些前期数据无法得到,最终仅获得了绿色二星标识。

　　 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。

　　 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12 mm/min,作用面积为230 m²,则相应的设计水量为55L/s,高出国内规范较多。当吊顶高度超出300mm后,无论吊顶内是否有可燃物,均设置吊顶内喷头。笔者认为这不是一种浪费。国内很多项目中,所谓吊顶内无可燃物仅仅是停留在纸面上的游戏,实际中很多是无法达到的。

　　 国内针对集中的强弱电间,一般采用气体灭火系统,而对于每层的分散数据服务间的消防设计,一般分为两种,其一是仅设手提式灭火器,无其他设施;其二是采用高压细水雾灭火系统。上述两种方式,第一种过于简单,且与规范中对高层建筑消防全覆盖的要求有冲突;第二种则造价过高。本项目业主提出了采用闭式水雾喷头的要求,即在原有湿式系统上直接连接特殊的闭式水雾喷头。此类喷头最大的优点是其对压力要求并不太高,仅需0.3~0.35 MPa即可,若发生火灾,喷头开放直接喷射水雾。由于分散式服务间面积均很小,故设置此类喷头对整个系统设计参数影响不大,个别项目仅需增加系统设计压力即可。据笔者调研,此类喷头国内尚没有生产。其参数见图15。

　　 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,消防用水可直接从市政环网抽取。据此,本项目无地下储水池,节约了造价和设备用房面积。笔者认为此要求很合理,建议各地特别是大中城市予以推广。这一条措施产生的节约效果可能超过多个绿色设计项目产生的效益。

　　 按常规,变配电间会采用IG541气体灭火系统。由于业主对气体灭火极其排斥,最终选择了细水雾灭火系统。由于规范对中压和高压尚无区分,而当时的高压系统价格很高,最终选用了中压系统。但实际测试时,发现国产的中压系统,其雾化能力较差,特别是开始阶段尤其差。这是本项目的不足之处。

　　 本项目规模一般,但其设计和施工过程中处处体现出不同于常规项目的精细之处。其中的一些节点做法较有特点,供大家参考和指正。