題記：
菲迪克獎是世界工程咨詢行業(yè)的最高獎，堪稱該行業(yè)的“諾貝爾”獎。2013年，為慶祝菲迪克(國際咨詢工程師聯(lián)合會)成立百年，首次在全球94個國家和3個地區(qū)舉辦了“菲迪克百年工程項目獎”評選活動。
最終，中國有13個項目獲得菲迪克百年重大工程項目杰出獎和優(yōu)秀獎，3名咨詢工程師獲得菲迪克百年優(yōu)秀咨詢工程師獎，是獲獎最多的國家。此次“菲迪克百年工程項目獎”評選活動全球共有36個項目及6位咨詢工程師獲獎。
獲菲迪克大獎的中國項目
1.菲迪克百年重大建筑項目杰出獎(最高獎)：廣州塔、廣州大劇院、廣東科學中心
2.菲迪克百年重大土木工程項目杰出獎：蘇通大橋、長江三峽水利樞紐(三峽工程)
3.菲迪克百年重大建設項目優(yōu)秀獎：中國進出口商品交易會琶洲展館、天安門廣場建筑群
4.菲迪克百年重大土木工程項目優(yōu)秀獎：京滬高速鐵路、紅水河龍灘水電站工程、上海長江隧道、武漢天興洲長江大橋、秦嶺隧道群、青藏鐵路。
近期，小編將為大家推送菲迪克百年重大工程項目杰出獎和優(yōu)秀獎中國項目給排水設計論文，敬請期待！
廣東科學中心科技影院給排水及消防設計
鄧斌 涂正純
(中南建筑設計院，武漢 430071)
1工程概述
廣東科學中心位于廣州大學城小谷圍島西側(cè)的半島上，三面環(huán)水，以其乘風破浪的“科技航母”的外形成為廣東科學界的地標建筑。廣東科學中心是一幢集科普教育、科學展示、科技影院為一體的綜合科普建筑，當今世界上最大的科技館，總用地面積45.39萬平方米，總建筑面積為13.75萬m2，建筑高度59.5m。
主體建筑地下一層，地上五層。共分為A～G 7個區(qū)，其中G區(qū)為科技影院區(qū)，內(nèi)設3D巨幕立體影院、4D影院、球幕影院和虛擬航行動感影院四個世界最先進的數(shù)字科技影院，是國內(nèi)科技影院較集中的影院世界。本文著重介紹科技影院的給水、排水和消防設計。
2科技影院給排水系統(tǒng)
廣東科學中心的給水水源為廣州大學城城市管網(wǎng)的高質(zhì)水和雜用水，高質(zhì)水在遠期可達到市政飲用凈水標準，影院用水全部采用高質(zhì)水。給水系統(tǒng)分2個區(qū)，低區(qū)地下室至二層由城市管網(wǎng)直接供水，高區(qū)三至五層由無負壓管網(wǎng)增壓穩(wěn)流給水設備變頻供水。給水系統(tǒng)閥門和管材采用不銹鋼管材質(zhì)。
2.1 3D巨幕立體影院
3D巨幕立體影院，也就是3D IMAX影院，3D巨幕立體影院長29.1m，寬30.6m,觀眾廳吊頂下高度為19.18m，內(nèi)設一個寬29m的弧形巨幕，可容納觀眾600人，是目前亞洲地區(qū)最大的巨幕影院。觀眾進入3D巨幕立體影院看電影時需要戴特制的眼鏡，才能看到身臨其境的三維立體效果，其平面如圖2。
巨幕影院的給水主要為放映機的冷卻水、3D眼鏡的清洗用水和衛(wèi)生間的生活用水。巨幕影院放映機為水冷機，放映機的冷卻水是為放映機配套的冷卻機提供工作時所需要的冷卻水，冷卻機用水量為0.68L/s（10gpm）,溫度不高于21℃的冷水，供水壓力0.138MPa（20psi），原巨幕影院放映機的產(chǎn)品通用設計標準為直流冷卻系統(tǒng)，升溫后的水直接排放，按每天放映9場，每場30分鐘計，一天工作270分鐘，每天直接排放的水量為約11 m3，不利于節(jié)水。本設計調(diào)整為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，放映機冷卻機用水采用單冷風冷熱泵機組閉式循環(huán)供給，風冷熱泵機制冷量為50kW，蒸發(fā)器流量8.6m3/h。放映機開機前，先開熱泵機組的水泵，再開熱泵機組的風機，循環(huán)供水，同時設定供水溫度自動控制。年節(jié)約水量約3400 m3，既節(jié)約用水，又避免直流冷卻系統(tǒng)的冷卻機管道結(jié)垢，保證放映機的散熱。
洗鏡室中配置一套全自動3D眼鏡清洗設備，要求配備供水點和排水點，給水管口徑為DN25。
影院范圍除了設公共衛(wèi)生間外，放映間需要設放映員專用洗手間，供給生活給水。影院的設備機房和空調(diào)機房均設地漏，排水方式為間接排水，特別是眼鏡清洗間排水，因全自動3D眼鏡洗鏡設備停機后的一次性排水量大，設計時要加大間接排水地漏的選用規(guī)格。
2.2 4D影院
4D影院除三維效果外，增加了坐椅的特效，還能根據(jù)影片情節(jié)設計出煙、霧、雨、雷電、雪花、氣泡等特效，讓觀眾體驗風云雷電、雨雪紛飛、地動山搖的感覺，特別是影片中出現(xiàn)降雨的場景時，觀眾會有雨水落在臉上的感覺，其剖面如圖3。
4D影院產(chǎn)生降雨效果的水是由動感座椅靠背上的噴水小孔噴出，在座椅底盤上有供水接口，接口前的供水系統(tǒng)由設計院負責完成，并滿足外方對供水水質(zhì)、水壓和水量要求，本影院72座，供水系統(tǒng)對1～5行的座椅模塊和固定前排效果欄桿供水，影院設備工藝提出要求，每天提供138加侖（518L），壓力60psi（0.415 MPa）的經(jīng)過反滲透(RO)工藝處理過的水。采用RO工藝的目的是為了降低自來水中未溶解的礦物鹽的含量和余氯，以防止和減緩影院設備的銹蝕。RO制水設備的出水壓力只有0.1 MPa，需要加壓泵和穩(wěn)壓儲水罐恒壓供水，RO加壓供水系統(tǒng)工藝流程如圖4。
調(diào)研國內(nèi)同類型影院一般采用200~500L/h反滲透制水設備。由于本工程利用位于放映機房下方的剩余空間布置設備間，面積緊湊，布置如此規(guī)模的反滲透制水設備有困難，筆者通過對影院放映設備的“設施通用設計標準”等資料進行分析，認為適當減少反滲透制水設備的規(guī)模是可行的，資料要求：4D影院座位噴水效果用水量每場每個座位0.012US加侖（45mL）；劇院情節(jié)效果用水量平均每場每個座位0.008US加侖（30mL）。按以上所示的參數(shù)計算，劇院共72座位，每場用水量5.4L，一天按10場計，共用水量54L，可見每天提供518L留有相當大的余量，經(jīng)與外方溝通并得到外方確認，設計選用31.5L/h制水設備，配套加壓設備和41.6L穩(wěn)壓儲水壓力罐，投入使用至今，效果良好。
2.3 數(shù)字球幕影院
數(shù)字球幕影院由直徑18m的半球形金屬屏幕斜罩在影院觀眾廳上方，數(shù)字激光視頻設備將影片投影到球幕上，給觀眾以遙望星空無邊無盡的整體感覺，其剖面如圖5。
球幕影院放映室設恒溫恒濕機給排水。另因球幕影院的空調(diào)機房是自噴系統(tǒng)的最低點，需設放水閥，防水排至地下室集水坑。
2.4 虛擬航行動感影院
虛擬航行動感影院分3個廳：故事廳，預演廳和航行廳。觀眾首先進入故事廳了解影視內(nèi)容，然后到預演廳通過電視屏幕觀看放映內(nèi)容，最后到達航行廳，觀眾登上動感平臺，動感平臺會隨影視內(nèi)容的變化而左右上下翻滾，落差最高可達1米，它模擬的飛船效果非常逼真，其平面圖如圖6。
虛擬航行動感影院放映室設恒溫恒濕機，恒溫恒濕機的給水接口口徑為DN25，為了防止回流污染，在給水接口前安裝了倒流防止器。
3 科技影院消防
廣東科學中心大空間消防給水設計，根據(jù)施工設計時的現(xiàn)行規(guī)范，除采用傳統(tǒng)的消火栓系統(tǒng)外，同時《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2001、《固定消防炮滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50338—2003）和廣東省標準《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》(DBJ15-34-2004)，采用自動噴水滅火系統(tǒng)、固定遠控消防炮、自動掃描射水高空水炮和標準型大空間智能滅火裝置，消防給水系統(tǒng)設置見表1。
巨幕影院放映室高度小于8米，設計自動噴水滅火系統(tǒng)，為避免濕式系統(tǒng)誤噴和管道漏水的水漬損失，采用了預作用系統(tǒng)，設1套預作用報警閥，同空壓機一起設在二層管井內(nèi)。預作用系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時濕式報警閥后配水管道內(nèi)充氣不充水，充氣壓力為0.03MPa打開空壓機，壓力為0.05MPa關閉空壓機，火災時，探測器動作立即自動開啟預作用報警閥后，轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)的閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，當管道充水時，停止氣泵運行。預作用系統(tǒng)的噴頭采用隱蔽型干式噴頭，對空間高度超過8米的巨幕影院觀眾廳，可用固定遠控消防炮或自動掃描射水高空水炮，對于科學中心這樣人員集中場所，固定遠控消防炮易對觀眾造成人身傷害和人群恐慌心理。相對于固定消防炮，自動掃描射水高空水炮具有流量小，壓力低的特點，更適合用于影院這類人員密集場所。最后設計采用工作壓力為0.6MPa，單炮流量5 L/ s的自動掃描射水高空水炮系統(tǒng)（見圖7）。
4D影院觀眾廳凈高為6.4m，消防采用預作用自動噴水滅火系統(tǒng)，為不影響放映效果，影院內(nèi)隱蔽型干式噴頭的感溫板要求供貨商定制成黑色。
數(shù)字球幕影院由于球幕分成觀眾區(qū)和幕后維修區(qū)，設計時，筆者參觀調(diào)研了國內(nèi)此類影院，基本狀況是：觀眾區(qū)由于金屬幕的原故不能設置噴頭，因而不做自噴系統(tǒng)，僅設消火栓系統(tǒng)，或者利用金屬幕與支撐結(jié)構的間隙布置一圈擴展型側(cè)噴噴頭，后者雖按規(guī)范設置自噴系統(tǒng)，但實際的效果并不好，且即使將噴頭涂成黑色，噴頭的玻璃球在影片中仍然會反光。通過對球幕影院空間布局的分析，結(jié)合大空間智能型主動噴水滅火掃描炮的特點，設計采用在觀眾廳后上方球幕視線以下部位設置一臺ZSS-25型自動掃描射水高空水炮。幕后維修區(qū)設自動噴水滅火系統(tǒng)，噴頭均帶集熱罩感溫，如圖5所示。
虛擬航行動感影院故事廳，預演廳和航行廳凈高5.8m，消防采用預作用自動噴水滅火系統(tǒng)。
4 結(jié)語
廣東科學中心于2004年12月完成施工圖設計，2008年9月開館投入營運，科技影院一直是觀眾參觀的“亮點”。所有給排水消防系統(tǒng)運行正常，基本達到設計要求。
