高層建筑給水排水設計分析

摘要：本文根據規范要求，結合工程，分別從給水系統、消火栓消防系統、自動噴水滅火系統、污水排水系統、廢水排水系統、雨水排水系統和熱水供給和循環系統分析高層建筑給排水設計。

關鍵詞：高層建筑;給排水系統;設計

一、工程概況

本建筑主樓建筑高度為101.4米，共25層，地上23層，地下2層。總建筑面積14880m2，地下一、二層為地下車庫輛，戰時物資庫;地下二層中還有設備泵房，配電室等。一～四樓為商場;五樓辦公室及小型會議室;六～十六層為辦公室每層各有一小會議室，二十三層為多功能廳。

二、設計方案

1"給水系統

室內給水系統由市政管網供水，采用市政直接供水和水泵兩種供水方式相結合。為了避免直接從校園管網抽水，本系統在地下層設置調節水池。由生活給水泵從調節水池抽水至屋頂水箱，屋頂設置10噸不銹鋼板水箱。低區為一層至三層，由市政管網直接供水;四層到二十三層由屋頂水箱供水，采用上行下給的給水方式。分為高區和中區，中區為四層至十一層，高區為十二層至二十三層，在十二到十三層之間的管道井中設置減壓閥，保證中區水壓安全。

⑴水源

本工程由市政管網供水，接入管為DN150，市政供水壓力0.2MPa。

⑵供水方式

采用調節水池-生活水泵-屋頂水箱-減壓閥聯合供水方式。建筑內部采用上行下給的給水方式。一層至三層由市政管網直接供水為低區。四層到二十三層由屋頂水箱供水。分為高區和中區，中區為四層至十一層，高區為十二層至二十三層，在十二到十三層之間的管道井中設置減壓閥保證中區水壓安全。為避免從管網直接抽水，在地下二層設置調節水池，選用40t不銹鋼水箱。屋頂水箱選用10t不銹鋼水箱。水箱進水管設置兩個浮球閥門，一備一用，根據水箱內水位變化控制水泵的啟閉。同時水箱需設置溢流管，高度為高于最高水位20到30mm，排至屋面。

⑶生活泵

選取65MS×7-11型離心泵兩臺，一用一備。從調節水池抽水送至屋頂生活水箱及屋頂消防水箱。

2"排水系統

室內排水系統采用污、廢分流制，廢水和污水立管設置專用通氣管。污水先排入化糞池，經處理后與廢水共同排入市政排水系統。屋頂雨水單獨排入城市雨水系統。

室內排水管采用塑料排水管，每隔六層設置一檢查口，同時頂層和底層也設置檢查口。檢查口距樓層地面高度1.0米。

3"消防系統

本建筑物為二類建筑，屬中危險級。分別設置消火栓系統和自動噴水滅火系統。自動噴水滅火系統采用閉式自動噴水滅火系統的濕式噴水滅火系統。消火栓系統分為高區和低區，中間設置減壓閥。屋頂設置消防水箱，儲存十分鐘消防水量18m3，室外共設置五個水泵結合器，通過消防車從室外消火栓補給室內消防系統，其中三個供消火栓系統，兩個供自動噴水滅火系統。水泵結合器離建筑墻的距離應保持在15到40米之間，并且離馬路保持2米的距離為宜。消防系統必須兩路進水，消火栓系統應成環布置。

⑴"消防水源

市政管網滿足任何時刻都能供足夠的水，管網為網狀，可不設消防水池。消防泵直接從市政管網抽水。消防水分兩路進水，進水管管徑為DN150。在屋頂設置18t的不銹鋼消防水箱，提供十分鐘的消防水量。

⑵消防水量

室內消火栓流量為40L/S，室外消火栓流量為30L/S，自動噴水滅火系統流量為30L/S。

⑶室內消火栓消防系統

采用臨時高壓消防給水系統，火災時啟動消防水泵，使滿足消防水壓。室內消火栓系統采用并聯給水，減壓閥分區。消火栓口距地面高度為1.1m，在五層與六層之間設置減壓閥，即地下二層到四層為低區，五層到二十三層為高區。為保證消火栓栓口處的出水壓力不超過50米水柱，在五層至十層之間的消火栓支管上設置減壓孔板。為了保證有兩個木柱同時到達室內任何地方，主樓室內消火栓的間距不應超過30米，裙房室內消火栓間距不應超過50米。所以，主樓設有四根消火栓立管，其中兩根分別位于兩個消防前室（消防前室必須設置消火栓）;裙樓也設有一根消火栓立管。高低區消火栓各自成環，同時相互成環，分別位于二十三層、五層、四層及地下二層。

室內消火栓選用SN65型、水槍為QZ19、襯膠水帶DN65長25m。消火栓泵選用XBD9.9/50-W150型。共設有三個水泵接合器，每個水泵接合器的流量為15L/S，兩個接于高區，一個接于低區。水泵接合器選用SQB150型。主樓及裙房的屋頂均設試驗消火栓。

例如某辦公樓共48層，底下6層為商業用途的裙房，建筑高度193m，消火栓系統分區如下：-3～7層為1區，由低區消火栓泵經減壓閥減壓后供水;8～22層為2區，由低區消火栓泵直接供水;23～34層為3區，由高區消火栓泵經減壓閥減壓后供水;35～48層為4區，由高區消火栓泵直接供水。（為敘述方便，1區、2區合稱低區，3區、4區合稱高區）中間消防水箱和高區消火栓泵設于22層。這樣分區的優點在于消火栓泵揚程不至于過大，管道及設備的耐壓等級也不會過高。它的不利因素是對控制系統的可靠性要求較高，需設中間設備層，設備分散，管理不便。

⑷自動噴水滅火系統

根據“高規”，高度超過100m的建筑均應設自動噴水滅火系統?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y設計規范》（GB500084—2001，2005年版，以下簡稱“噴規”）第8.0.1條規定：“配水管道的工作壓力不應大于1.2MPa”。

設計應以每個報警閥所負擔的樓層進行分區，并盡量使分區與生活給水系統及消火栓給水系統相適應，以避免橫管過于分散。“噴規”第6.2.3.1條規定：“濕式系統及預作用系統一個報警閥組所控制的噴頭數不宜超過800個，干式報警閥組所控制的噴頭數不宜超過500個?！钡?.2.4條規定：“每個報警閥組供水的最高與最低位置的噴頭高差不大于50m?！眲t報警閥所負擔的層數應當根據上述條文確定。

例如某住宅區含3棟42層超高層純住宅樓，層高為3m，建筑高度為126m。自動噴水滅火系統分區如下：1～10層為1區，11～20層為2區，21～30層為3區，31～42層為4區。1～3區自動噴水滅火系統分別由管井內成環狀的雙主立管上引出，各區分別經減壓閥減壓后供水，4區由自動噴水滅火主立管直接供水。

本工程地下一層、二層車庫屬于中危險級Ⅱ級。在建筑的辦公室、商場、會議室等公共活動場所、走廊、地下車庫等處均應設置閉式自動噴水滅火系統。重要設備用房等不宜用水消防的部位設置二氧化碳或干粉滅火器。樓梯部位配置適量滅火器。

地下車庫和設備間采用直立式上噴式噴頭，其余均采用標準噴頭。本建筑共計約3100個，共設四套濕式報警閥系統，分別為地下二層到三層、四層到八層、九層至十三層、十四至二十三層。

噴頭布置原則為兩噴頭距離小于3.6m大于2.4m，離墻小于1.8m大于0.6m。

噴淋泵選用KQDL65-16×8型兩臺，一用一備。

噴淋穩壓泵選用XBD"Pn/Qn-DLGZ型兩臺，一用一備。

每層的噴淋支管末端，即最不利點，都需設置壓力表和泄水閥，排水立管。每層的支管進水處均需設信號閥和水流指示器。

自動噴水滅火系統還應設置排水管，用于排出噴淋支管中剩余水，管徑為DN70。

共設兩個水泵接合器，每個流量為15L/S。

4"雨水系統

屋面雨水單獨排入市政雨水系統。屋面雨水采用單斗內排水。內排水的設計計算包括選擇布置雨水斗，布置并計算連接管、立管、排出管和埋地管的管徑。

5"熱水系統

本建筑二層到二十三層的衛生間洗臉盆供應熱水，供水時間為10小時。

采用集中熱水供應系統，給水方式為上行下給式。配水系統的泄氣由系統中最上部的龍頭在放水的同時進行。采用臥式容積式熱交換器，進水溫度按5℃計，出水溫度為60℃，冷水由屋頂水箱供給。為保證熱水溫度，在立管上設置回水管，采用立管循環方式。回水管需低于立管頂端0.5m接出。

供水方式為開式，熱水加熱方式為間接加熱，循環方式為立管循環，從而保證隨時都有規定水溫的熱水，使熱水經循環水泵流回水加熱器以補充管網所散失的熱量。

冷水由屋頂水箱供給，設進水溫度為5℃，出水溫度為60℃。加熱器設置在上部設置層，為上行下給式熱水循環系統，配水系統的泄氣由系統中最上部的龍頭在放熱水同時進行，回水管需低于立管頂端0.5m接出。

在各立管上設置檢修閥門，在各回水立管上設置調節閥門。

采用返程布置熱水系統，即從加熱器的熱水管出口，經熱水配水管、回水管再回到加熱器為止的任何循環管路的長度幾乎相等。

熱水管網應在下列管段上裝設閥門：

①"與配水干管連接和分干管;

②"配水立管與回水立管;

③"從立管接出的支管;

④"與加熱器連接的管段。

熱水管網在下列管段上應裝止回閥：

①"水加熱器的冷水供水管;

②"機械循環的第二循環回水管。

循環水泵選用40R-26IA型兩臺，一用一備。

6.結語

總的來說，給排水系統與我們的日常生活息息相關，一些設計施工中的細節處理不細致，常常給住戶帶來諸多問題，設計及施工人員，應本著技術、安全、美觀、實用、經濟的原則，在實踐中努力創新，將問題消除于萌芽狀態。本設計方案合理，符合現行規范的要求，在技術和經濟兩方面做到優化設計。

參考文獻：

[1]GB50352—2005.民用建筑設計通則.

[2]GB50015—2003.建筑給水排水設計規范.（2009年版）

[3]GB50045—95.高層民用建筑防火規范，2005年版.

[4]GB50084—2001.自動噴水滅火系統設計規范，2005年版.

[5]中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施，《給水排水》，2009.