“老地方”变新地标 探秘上海一百给排水改造设计

导读：为应对以电商为代表的新零售业态冲击，传统商业实体店的改造越来越多。以上海市第一百货商业中心改造工程为实例，对该工程给水系统、排水系统、消防系统等方面的设计及改造方案进行介绍与分析。

01 项目概况

上海市第一百货商业中心项目位于黄浦区南京东路西藏中路东北角及南京东路六合路路口（见图1），包括上海市第一百货老楼（A楼）、第一百货商城（B楼）、东方商厦南东店（C楼），占地共1.2万m²，总建筑面积14.7万m²。其中A楼为市级文物保护单位，建造于1934年，于1936年1月10日正式营业，曾于1986年、2008年进行扩建大修，建筑高约42.3 m。B楼高约40 m，建造于2006年。此次A楼、B楼改造共9个楼面商场（-1至~8层）。C楼由高约100 m的22层塔楼及约50.52 m高的11层裙房组成，建造于1997年，本次C楼改造仅涉及1~9层9个楼面商场。

此次改造，于2016年开始施工图设计，于2018年底完成所有子项的竣工验收。第一百货商业中心利用B楼和C楼增加大量线下体验店和餐饮商铺，将整体零售比例由原来的70%降低到50%。作为市级文物保护建筑，第一百货老楼A楼仍以零售业态为主，仅在8层设有餐饮店铺。

由于各楼经过多次扩建、装修等，现状管线复杂，业主提供的管线资料与现场实际情况多处不符，改造难度大。改造期间，A楼8层夹层办公室、B楼地下停车库、C楼10层及以上塔楼区等非改造区需尽量保证正常使用。另外由于新的法律法规的实施，尤其是新版消防规范的实施更增加了此次改造的难度。作为南京东路上的标志性建筑，本项目人流量大，社会关注度高。此次给排水及消防系统改造以节能、安全为最基本的原则，严格执行新的法律法规，提出最合理的改造方案，以适应新型商业中心的发展需求。

02 给水系统现状及改造

原A楼、B楼、C楼生活给水系统各自独立设置，地下室至1层采用市政水压直接供水。为节约成本，在复核了供水可靠性的基础上，此次改造A楼、B楼、C楼原市政直接供水范围保持不变，仅对此供水范围内改造区的给水管道及阀门、仪表等进行更换。

原A楼、C楼2层及以上采用市政水-水池-水泵加压-高位水箱（存储生活用水及18 m³消防用水）-用水点的供水方式，B楼加压区采用市政管网-生活储水箱-恒压供水泵组-用水点的供水方式。A楼、C楼设置的高位生活水箱，增加了供水可靠性，但因为存储有消防用水，贮水在水箱中停留时间偏长。另外，由于此次改造A楼增设餐饮商铺、齿科等用水需求，C楼增加了大面积餐饮商铺，原屋顶储存生活用水量偏低。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）的规定，储存的消防用水量亦无法满足要求。

对于A楼加压区若为了满足供水要求，增大屋顶水箱容积（原合用屋顶水箱有效容积仅39m³），会引起荷载的改变，但A楼做为文物保护单位，应尽量减少对其结构的影响，经与结构专业商讨，在地下室扩大水箱容积对A楼的结构影响最小。对于C楼，10~22层在改造期间要尽量保持正常使用，若改造屋顶水箱间，不仅影响结构荷载，还会造成大面积停水。基于以上考虑，为方便管理、满足现行规范的要求，将现有3个单体给水系统与消防系统分开。对A楼2~8层、C楼2~9层加压供水区，进行重新设计，加大地下室生活供水箱，每栋楼独立采用市政管网-生活储水箱-恒压供水泵组-用水点的供水方式。拆除原A楼屋顶生活消防合用水箱，将地下室20 m³生活水池更换为50 m³不锈钢装配式生活水池，并设置一套A楼专用变频恒压供水泵组和生活水池自洁消毒装置。设置独立的A楼、B楼屋顶消防水箱（有效容积50 m³）于B楼屋顶，从而避免了对A楼结构的影响，并保证了A楼供水可靠性。原C楼地下2层水泵房内设有原水池180 m³、清水池200 m³，市政自来水进入原水池后经过滤后再进入清水池，设生活泵从清水池抽水加压至120 m³屋顶合用水箱（含18 m³消防用水），屋顶水箱供2~21层用水。此次改造拆除C楼地下室生活泵房内原有原水池、清水池及供水设备，设置2座有效容积160 m³（储存供水区域30%最高日用水量）不锈钢装配式生活水箱，并配供应裙房2~9层用水的恒压变频泵组1套和供应塔楼屋顶水箱补水的恒压变频泵组1套，10层及以上非此次改造区域仍采用屋顶水箱供水。对原B楼加压区的改造，经复核计算，地下生活水池可满足改造后用水需求，因此原则上维持原有生活供水设备不变，仅对已有设备进行检修维护，对不满足检测标准的零件及设备进行更换。

03 新增餐饮排水系统设计

新增餐饮商铺的排水主要是厨房含油废水的排放。本项目室内餐饮废水单独排放，厨房产生油脂废水的设备自带隔油装置，经隔油后的废水经过二级成品隔油器处理后排至室外已有污水窨井。在本项目设计阶段尚未招商，为合理选取隔油器型号，给排水设计师与建筑专业及业主加强交流沟通，将每户餐饮商铺的类型、用餐区域、厨房区域及厨房总排水接口先行确定下来，并根据每户用餐类型及用餐面积估算排水量，确定隔油设备处理量，业主以此为依据进行后续招商。后续入驻商铺的装修图纸提供给设计院审核后方可施工。隔油设备处理量计算见式（1）。

以B楼计算为例，计算结果见表1。

A楼为市级文物保护单位，不允许在地下室外墙新开凿孔洞，仅在8层增设2个餐饮商铺。因此在7层设置隔油间，处理后的废水排入室内已有废水管道。B楼改造区原地下2层设有一个隔油机房，处理水量仅为40 m³/h，此次改造将原有隔油机房适当扩大，拆除原隔油器及提升装置，并配置2台处理水量为50 m³/h和1台处理水量为30 m³/h的一体化隔油器，处理后废水排入原有压力废水管。原C楼改造区1~8层无餐饮厨房排水，此次改造增设大量餐饮商铺，在C楼地下室新设置4个隔油机房，处理后废水排入新增压力废水管，经地下室外墙新开凿的孔洞排入室外已有污水井。为提高环境质量，满足卫生部门的要求，此次隔油器均采用出水稳定、维护方便、经久耐用的新型一体化装置，隔油间均设置除臭装置，隔油器、密闭型提升设备组均设专用通气管。

04 消火栓系统改造

改造前A楼、B楼、C楼消火栓系统按规范《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95）进行设计施工。而此次改造需按《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）及《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）进行设计施工。为了保证消火栓系统的安全可靠性，经与业主及消防部门商议，此次改造应使项目所有区域包括非改造区消火栓系统满足最新规范要求。

原A楼、B楼、C楼均有2路市政进水，消火栓系统均采用从市政管网直接吸水的临时高压给水系统。每栋楼地下室水泵房均设2台消防泵（1用1备），按最不利消火栓充实水柱不小于10 m配泵。原A楼消防系统不分区，屋顶设含18 m³消防用水的39 m³消防、生活合用水箱稳压。原B楼、C楼消火栓系统采用减压阀竖向分两区供水，B楼地下室至2层、C楼地下室至10层为低区，B楼3层及以上、C楼11层及以上为高区。B楼屋顶设18 m³消防水箱加稳压设备稳压。C楼屋顶设含18 m³消防用水的120 m³消防、生活合用水箱加稳压设备稳压。

对A楼、B楼、C楼消火栓系统的改造主要包括3个部分（改造后的消火栓系统示意情况见图2、图3）：

①对消防水泵房的改造：更换消防水泵，要求水泵流量扬程性能曲线无驼峰、无拐点，零流量时压力为设计工作压力的1.2~1.4倍，能手动启停和自动启动。水泵出水管上加设有空气隔断的倒流防止器，原出水消防环管上加设压力开关，并更换消防控制柜。改造后的A楼、B楼、C楼消防水泵供水原理见图4；

②对消火栓管线及消火栓箱的改造：非改造区的消火栓管道及消火栓箱保持不变；改造区原走廊等公共区的各平面消火栓箱，能有效利用的尽量保持原位，不足保护距离处新增设消防立管及消火栓箱，并接至消防环管；与电气专业配合，所有消火栓箱按钮均不作为启动消防水泵的按钮，仅起报警作用；

③对屋顶消防水箱间的改造：拆除原A楼、B楼屋顶水箱，在B楼屋顶设置1座50 m³专用消防水箱，但对A楼、B楼分设消防稳压泵（见图5）；对于C楼由于2~9层生活供水改为由地下室变频泵供水，可降低屋顶水箱内的生活用水量，从而通过调整C楼屋顶水箱内管道，将原屋顶水箱中消防水量的有效容积由18 m³增加至不小于50 m³；各楼屋顶水箱出水管上增设流量开关。

改造后的消防系统适应新的技术发展要求，更加方便日常管理，保证消防系统的安全可靠性。

①系统工作压力的重新确定保证管网的运行安全。改造后，A楼、B楼消火栓泵流量均为30 L/s，扬程为90 m，零流量时的压力为126 m，水泵吸水口最大静压为16 m。稳压泵维持系统压力时为81 m。所以A楼、B楼的系统工作压力为1.42 MPa。同理，C楼系统工作压力为2.24 MPa。经查阅原设计文件，原消防系统工作压力以消防水泵设计压力作为参考（A楼70 m、B楼80 m、C楼155 m）。但经施工单位实地探查，确认原消防管均采用无缝钢管，可满足新规范要求。因此改造区可尽量利用原有消防管，新增设的消防管采用无缝钢管，与原有消防环管沟槽式连接，可节约投资，并保证管网的运行安全；

②消防泵控制方式的改变，保证了火灾时消防系统的可靠开启。改造后的消防控制柜均具有自动巡检功能，且增设的水泵出水管压力开关和消防水箱出水管上的流量开关均可自动起泵，同时禁止起泵后自动停泵；

③A楼、B楼生活供水系统与消防系统分开，且A楼与B楼独立设置消防稳压泵，方便了水费计量与日常管理，为以后商业的改造提供便利。

05 自动喷水灭火系统改造

项目各单体自动喷水灭火系统按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001，2005年版）设计，此次改造按“消水规”更换了各单体喷淋泵，对泵房及屋顶水箱间的改造与消火栓系统的改造相同。为节省成本，尽量利用了原有报警阀及报警阀出水干管，但改造区空间分割变化大、装修要求不同，所以对水流指示器后所有管道及喷淋头进行了重新设计。原喷淋系统试水阀及末端试水装置均采用传统装置，需手动控制，由人工读取压力表值，操作管理不便、测量精度不高，且无法读取流量数据。经与业主管理方及消防部门商议，最终决定各防火分区末端使用电动末端试水阀或自动末端试水装置。该装置不仅能现场手动开启及读取数据，也可远程控制开启，从而实现末端喷淋管压力、流量的远程数据监控、采集及存储。改造后各楼改造区的喷淋系统情况见图6。

06 结语

对于上海市第一百货中心项目改造工程，在改造前给排水设计人员充分摸排现场管线情况，并仔细对比新旧规范的区别，提出现状给排水系统、消防系统的不足之处与改造方案。

①为满足生活供水需求及消防供水要求，将生活供水系统及消防系统分开，改造区供水均采用低位生活水箱+变频泵的供水方式，提高了供水水质；

②新增大量餐饮废水排水均经过隔油处理，满足了卫生环境部门要求；

③消火栓系统及自动喷淋灭火系统均按最新消防规范进行了改造；

④结合市场可提供的最新给排水及消防设备，顺应时代技术的发展，提出了更合理的改造方案。

本工程可为同类型大型商业建筑的给排水与消防系统改造提供参考。