超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計要點探討

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摘要：文章以珠峰科創(chuàng)中心項目為例，從超高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計、排水系統(tǒng)設(shè)計方面探討了超高層建筑給排水設(shè)計中的技術(shù)要點，并提出了超高層給排水設(shè)計中的注意問題，以供給排水設(shè)計人員參考。

關(guān)鍵詞：給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；設(shè)計注意事項

1工程概況

珠峰科創(chuàng)中心項目地塊位于珠海市斗門區(qū)井岸城區(qū)南端、尖峰山腳下，珠峰大道西側(cè)，屬于斗門區(qū)門戶位置。該工程為一類高層甲級寫字樓，地上29F，地下2F，建筑主體高度129.9m。其中：地下1、2層為汽車庫（地下2層含人防）、水泵房、空調(diào)機房及發(fā)電機房等設(shè)備用房，1～2F裙樓為辦公大堂、會議中心及餐飲，3～22F為辦公區(qū)，23～29F為酒店式辦公區(qū)，市政給水管徑為DN200，水壓為0.30MPa，抗震設(shè)防烈度為7級。

2建筑給水系統(tǒng)設(shè)計

2.1優(yōu)選給水方式

超高層常見的供水方式有如下幾種：（1）分區(qū)無水箱并聯(lián)供水方式；（2）分區(qū)有水箱并聯(lián)給水方式（屋頂設(shè)水箱）；（3）分區(qū)串聯(lián)供水方式（只設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱，變頻供水）；（4）分區(qū)串聯(lián)供水方式（設(shè)置高位水箱，定頻給水）。據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB50015—2009）第3.3.6條規(guī)定：建筑高度超過100m的建筑，宜采用垂直串聯(lián)供水方式。該供水方式常見于超高層建筑，特點是給水管材及接口承壓小，安全性較高；缺點是設(shè)備較為分散，自動控制要求比較高，維護不便，上區(qū)供水受下區(qū)限制，中間避難層設(shè)置的水泵運行過程中發(fā)出的振動和噪音對上下層有影響。占用建筑上層設(shè)備房面積，多次設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱帶來二次污染的風險。因該工程屬于超高層建筑中建筑高底的較低類別，結(jié)合工程的實際情況考慮系統(tǒng)設(shè)置的合理性，酒店式辦公部分采用熱水箱和熱水供水泵式集中供熱系統(tǒng)，為保證酒店式辦公區(qū)冷熱水壓力平衡，最終采用分區(qū)有水箱并聯(lián)給水方式。此給水方式系統(tǒng)較簡單，供水較可靠；酒店式辦公區(qū)采用水箱重力供水，水壓相對（分區(qū)無水箱并聯(lián)供水方式）更穩(wěn)定；避難層未設(shè)生活轉(zhuǎn)輸泵房，對避難層上下層的樓層無振動及噪聲影響；設(shè)備集中布置，便于維護管理。但同時也存在安全隱患，管道底部承壓較大，對管材配件承壓能力要求高，對施工工藝要求較嚴格。室內(nèi)給水設(shè)計按不同性質(zhì)的用水單位設(shè)置獨立供水系統(tǒng)：-2F～2F生活用水由市政管網(wǎng)直接供水；3F以及上樓層采用變頻設(shè)備供水，共分為4個分區(qū)：（1）辦公區(qū)低區(qū)3～9F；（2）辦公區(qū)中區(qū)10～16F；（3）辦公區(qū)高區(qū)17～22F；酒店式辦公區(qū)高區(qū)23～29F，由高位水箱供水（其中高區(qū)28～29F給水由變頻供水設(shè)備加壓供水）。變頻供水設(shè)備配套變頻控制柜，全變頻交替運行。酒店式辦公區(qū)高區(qū)給水加壓泵的啟停由屋頂高位生活水箱水位控制。

2.2供水設(shè)施安全可靠設(shè)計節(jié)點

在智慧水務(wù)建設(shè)的背景下，生活水泵房采用二次供水智能化管理，標準化設(shè)計獨立的生活泵房，采用優(yōu)質(zhì)品牌水泵、水箱、閥門閥件等設(shè)施，以及網(wǎng)絡(luò)信息化日常管理，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、自動預(yù)報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，優(yōu)化管理效率。為應(yīng)對市政停水時裙房部分對供水的需求，采取應(yīng)急措施。即辦公區(qū)低區(qū)供水總管設(shè)一旁通支管并設(shè)閘閥1（平時關(guān)閉），市政供水總管接入地下室后設(shè)閘閥2（平時開啟），后設(shè)不銹鋼波紋管（法蘭連接），續(xù)設(shè)控制閘閥3（平時開啟）。當市政供水停水時，辦公低區(qū)供水旁通支管閘閥1后管道接入不銹鋼波紋管，關(guān)閉閘閥2同時應(yīng)急開啟閘閥1，則暫時可由加壓供水區(qū)供市政供水分區(qū)用水。

2.3熱水系統(tǒng)選擇

熱水供應(yīng)系統(tǒng)的垂直分區(qū)與給水系統(tǒng)分區(qū)一致，工程將熱水系統(tǒng)分為低區(qū)和高區(qū)，低區(qū)由屋頂熱水箱重力供水，高區(qū)由自動水泵加壓供水。采用機械強制同程循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)，可定時供熱，也可全天供熱。熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置專用溫控設(shè)備控制系統(tǒng)運行。熱源通過技術(shù)經(jīng)濟比較，熱水制熱系統(tǒng)采用設(shè)置在屋頂?shù)娘L冷式熱泵全熱回收機組和太陽能熱水系統(tǒng)聯(lián)合生產(chǎn)衛(wèi)生熱水，優(yōu)先用太陽能供熱系統(tǒng)，當太陽能不足部分由風冷式熱泵全熱回收機組提供。值得一提的是，太陽能采用電鍍黑鉻平板集熱器，雙循環(huán)產(chǎn)水量高、激光整版焊接，電鍍黑鉻吸熱板芯，全銅流道，超白布紋鋼化玻璃，不爆管、可承壓、耐高溫、不結(jié)垢，安裝簡便，使用期間維修維護費用極低，使用壽命比普通集熱板長。

3建筑排水系統(tǒng)設(shè)計

采用污、廢合流制，地上采用重力流排水方式，地下采用壓力流排水方式；生活污水經(jīng)化糞池處理后排入室外污水排水系統(tǒng)；廚房、餐廳含油廢水經(jīng)隔油池處理后排入室外污水排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)豎向分區(qū)結(jié)合建筑主體功能分區(qū)，排水采用分區(qū)單獨排放方式，餐廳及廚房為排放一區(qū)、辦公區(qū)為排放二區(qū)、酒店式辦公區(qū)為排放三區(qū)，排水系統(tǒng)各自獨立互不干擾。雨水排水系統(tǒng)設(shè)計時，考慮裙房屋面因受塔樓側(cè)立面影響，受水面積偏大，裙房為大型會議及大型宴會舉辦功能，對凈高有一定的要求，而重力流排水懸吊管影響凈高且管徑大，優(yōu)先采用虹吸排水系統(tǒng)；塔樓屋面高度較高，虹吸排水系統(tǒng)在設(shè)計工況下的屋面雨水勢能無法消耗完，余壓較大，可導致超標雨水進入系統(tǒng)，使最大負壓超出設(shè)計值，損害系統(tǒng)，故塔樓屋面排選用重力排水系統(tǒng)。在溢流口設(shè)置時，塔樓因外立面為幕墻圍護，溢流口設(shè)置較難實現(xiàn)，屋面雨水設(shè)計重現(xiàn)期為50年一遇。

4超高層給排水設(shè)計需要注意的問題

（1）為提高用水品質(zhì)并結(jié)合珠海臨海城市海洋氣候?qū)懿母g的影響，設(shè)計過程中盡可能合理布管，室內(nèi)管道盡可能設(shè)在干燥區(qū)域，避免穿越潮濕區(qū)；加強明露管的防護措施，做“四油三布”加強防腐，即刷一層瀝青油，纏一層玻纖布，再涂刷一層瀝青油，再纏一層玻纖布，最后再涂刷二層瀝青漆和纏一層玻纖布。（2）排水立管不設(shè)消能彎頭，轉(zhuǎn)折消能易形成水躍，降低排水能力；排水立管轉(zhuǎn)彎處水躍會造成橫管堵塞，應(yīng)避免2個45°彎頭連接方式。（3）立管接口不能設(shè)于樓板中，采用加長三通穿越樓板。（4）防脫接頭：柔性接口鑄鐵排水管材抗拉拔能力較弱，在橫支管、底部彎頭及橫干管等關(guān)鍵接口節(jié)點采用防脫加固措施，提高接口抗水流沖擊能力和水壓承載能力。（5）排水立管采用A型或B型法蘭承插柔性接口鑄鐵管時，由于管材自身重量，插口端與承口底部間隙不容易保障，在溫差大的環(huán)境易造成管道因膨脹擠壓破裂，可采用減震補償密封膠圈。

5結(jié)束語

在進行超高層給排水設(shè)計時，不僅要考慮設(shè)計的安全、節(jié)能、節(jié)水要求，更要對一些細節(jié)問題進行提前分析及把控。嚴格按照設(shè)計規(guī)范和要求，結(jié)合工程實際情況進行系統(tǒng)分析，以提高建筑給排水設(shè)計質(zhì)量，滿足人們的使用需求。

參考文獻：

[1]GB50015—2009,建筑給水排水設(shè)計規(guī)范[S].

作者：向英 單位：中機國際工程設(shè)計研究院珠海分院