超高層給水排水工程案例與分析

蘭玲

【摘要】本文結合超高層建筑特點，介紹給水排水設計要點。并對給水分區，排水系統選擇等提供案例介紹，為相關設計人員提供參考。

【關鍵詞】超高層；給水系統；排水系統；工程案例；分析

近年來，超高層建筑已經遍及各大城市。超高層建筑通過建筑高度來提升城市容量，在土地日益緊張，人口逐步增長的現狀下，高層、超高層建筑必然成為城市發展的趨勢。

1、超高層特點

1.1超高層建筑定義

超高層建筑顧名思義就是以高度定義的建筑，我國《民用建筑設計通則》規定：建筑高度超過100m時，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。隨著建筑科學技術的日漸成熟，高層建筑已成為城市中重要的建筑體系。超高層建筑有著高容積率和顯著的地標效益，越來越多的受到開發商的青睞，超高層建筑正在城市建設中逐步興起，已建成的超高層建筑已經成為城市中一道靚麗的風景。

1.2超高層建設設計特點

超高層建筑由于其高度高、總面積大，其設計要充分滿足結構穩固、消防安全、建筑功能和外觀等方面的要求。超高層建筑的設計特點分為：1，建筑高度高；且一般需設置避難層，避難層同時實現設備轉輸的功能。2，地庫面積大；為超高層建筑功能的需求，各類設備機房非常多、占地面積大，對車位數量的要求非常大。合理的利用地下空間，能有效的解決上述問題。3，對建筑外形要求高；超高層建筑的地標意義非常重要，搶眼的造型和外觀也是設計的一個重要特點。4，消防要求嚴格；超大的面積必然帶來超高的人員密集度，火災危險性也隨之增大。消防系統的安全可靠更顯得重要。

2、給水排水系統設計

建筑給排水通常被認為是建筑的血液，是建筑實現功能的保障，對超高層建筑亦是如此。針對超高層建筑的特點，給排水系統應根據建筑高度、系統的安全性、維修的便捷、經濟節能等方面的因素綜合確定。

2.1給水系統

給水系統根據建筑給水排水設計規范的規定，“超過100m的建筑，宜采用垂直串聯供水方式。”多數超高層采用此供水方式，利用避難層做轉輸機房垂直串聯供水。但對于高度120米以內的住宅，如當地不要求設置避難層，在選擇高性能水泵和管材的前提下，可采用水泵直接并聯給水。給水系統分區原則一般為：市政供水為第一分區，其余按避難層分區。在地庫合適位置設置生活水泵房，泵房內設低位生活水箱儲存加壓供水部分用水，取其最高日用水量的20%-25%。生活水箱分兩座設置，以備檢修。在避難層設置生活水箱及水泵房，該生活水箱負擔本區的生活供水量及上區轉輸水量。該水箱包含了兩個方面的容量，計算時應注意。如該轉輸水箱僅做轉輸功能，其調節容積取轉輸水泵的5～10min轉輸流量即可。屋頂重力供水水箱，按其服務范圍的高位水箱設計。

2.2熱水系統

超高層建筑一般為綜合建筑，含有食堂，餐飲，辦公等功能，有熱水需求。隨著人們節能意式的增強和各級地方政府相繼推出的節能鼓勵措施。熱水系統多采用可再生能源為主，輔以其他形式熱源的方式。符合年日照時數大于1400h；水平面上年太陽輻照量大于4200MJ/（m2.a）；年極端最低氣溫不低于-45℃，宜優先采用太陽能系統。對于此類超高層建筑，符合上述條件宜采用太陽能系統熱水供食堂、餐飲等集中熱水用水，辦公區域熱水用水點分散，使用時間短，宜采用電加熱系統。且熱水與給水系統應采用相同的供水形式及分區，以保證熱水用水質量。

2.3污廢水系統

超高層建筑一般單層面積不大，所以衛生間的布置相對整齊。排水系統也較為簡單，在校核排水系統時要注意排水立管的最大設計排水能力應按規范數據乘0.9系數。為保證排水質量，應設置帶專用通氣管的排水系統，且結合通氣管與排水立管每層連接。排水管材應采用柔性接口機制排水鑄鐵管及管件。

超高層建筑空調系統凝結水和高位水箱，轉輸水箱溢流泄空水可補充至作為消防水池或雨水、中水回收利用系統，需單獨排放收集。

3、工程實例介紹

無錫某超高層建筑，建筑高度169.1米，辦公/商業建筑。地上37層，地下2層。主樓為鋼筋混凝土框架核心筒結構，附房為鋼筋混凝土框架結構，建筑占地5314.17㎡，總建筑面積109922.95㎡。

3.1給水系統

本項目由兩條市政給水管各接出一路的DN200引入管，供區域內生活、消防給水。地下二層～二層用水、地下室各生活水箱補水、消防水池補水、室外消火栓由市政自來水直接供水。南、北附樓三層、四層采用儲水水箱-變頻加壓給水泵組供水； 主樓超高層辦公（2F～37F）采用設中間轉輸水箱的垂直串聯供水系統，供水方式為儲水水箱-提升水泵-中轉水箱-重力分區供水，17F、27F分別設置供水及轉輸合用水箱，37F屋頂設供水水箱。先利用地下室提升泵組供水至17層水箱，再利用17層轉輸提升泵組供水至27層水箱，最后利用27層轉輸提升泵組供水至屋頂水箱。頂部36～37層（5區）水壓不足區域設變頻加壓給水泵組供水，其余區域采用重力供水，2F～35F分為3個區：2區3～14層； 3區15～24層； 4區25～35層；2區、3區、4區每個區由既能減動壓又能減靜壓的減壓閥分為兩個小區。

系統特點：裙房為商業性質，塔樓為辦公性質。按功能不同分設生活水泵房，獨立計量。塔樓部分共三處避難層，上部兩個避難層設置了生活水泵房，供本區內生活用水及轉輸至上一層生活水箱。

3.2熱水系統

本項目南、北裙房均分散布置了餐飲功能，熱水采用集中集熱-分戶間接加熱-強制循環閉式太陽能熱水系統，各用戶另設置容積式燃氣熱水器輔助加熱。裙房屋頂設集熱板，太陽能保證率取80%（地方要求），本工程選用平板式太陽能集熱板，集熱器瞬時集熱效率不低于75%，集熱器年平均集熱效率不低于50%；集熱系統熱損失率：0.20；無錫市年平均日太陽輻照量：12613KJ/m。集熱系統設高溫保護和溫差循環控制。

系統特點：餐飲業態需后期招商可能會導致廚房位置的調整。集中集熱分戶儲熱的熱水供應方式能最大程度適應這種布局上的變化，在總集熱量不變的情況下，儲熱方式靈活可調整。能更好的適應后續餐飲布局位置上的調整。辦公區熱水用水點分散，洗手用水時間短，預留電熱水器，更合理節能。

3.3排水系統

本項目室內污廢合流，衛生間采用帶專用通氣立管的排水系統，并設環形通氣管。茶水間、垃圾間廢水系統直接伸頂通氣。底層及二、三層的排水系統為避免負壓對管道系統底部的影響，分別單獨設置排水立管（通氣管可共用）。超高層內排水立管設消能裝置，在避難層設置。避難層生活水箱、消防水箱等溢流，泄空排水收集至消防水池。需要考慮排水立管位置及橫干管對建筑高度的影響。

超高層部分排水管材采用采用柔性接口的機制排水鑄鐵管，法蘭承插式連接或平口對接、橡膠圈密封不銹鋼法蘭連接。

系統特點：公共衛生間內潔具布置較多，需考慮環形通氣管。因建筑高度較大，建筑底層及二、三層的排水系統單獨設置。

4、小結

超高層項目給水排水系統設計的特點是能滿足建筑高度提高帶來的要求，滿足建筑各功能的正常使用，系統經濟合理、管材及設備安全高效。給水系統按避難層設置合理布置分區；熱水系統按功能不同設置相應的熱水系統；排水系統考慮系統安全性；雨水考慮側墻雨水匯水面積。對超高層建筑，給水排水系統是建筑最基本的保障，設計師需要不斷加強學習，提高運用技術的能力，做出更好的設計，滿足建筑發展需求。

參考文獻

[1]編制組. 建筑給水排水設計規范GB 50015-2003（2009年版）.北京：中國計劃出版社，2009

[2]編制組.全國民用建筑工程設計技術措施（給水排水）.北京：中國計劃出版社，2009