超高層建筑給水排水設計中的節能節材研究

海瑛

身份證號：410702198903230020

超高層建筑給水排水設計中的節能節材研究

海瑛

身份證號：410702198903230020

如何對建筑給水設計進行不斷優化，最大限度的節約每寸管道、節省每個閥門、降低每度電的消耗等，成為給水排水設計者不容回避的問題。

節能；節材；給排水

隨著整個國民經濟的持續快速發展和城市化水平的不斷提高，水資源短缺、電力供應短缺和原材料短缺的矛盾日益突顯。就某建筑高度120m的超高層建筑給水排水設計方案中的做法，淺談在落實貫徹“節能、節材”方面采取的一些具體措施。

1　避難層集中設置報警閥

在建筑高度120m左右超高層建筑設置噴淋系統報警閥，通常采用分散設置濕式報警閥。在避難層內設置若干套濕式報警閥，供建筑高區自動噴水滅火系統使用。在地下室內設置若干套濕式報警閥，供避難層以下的低區自動噴水滅火系統使用。根據《自動噴水滅火系統設計規范》的相關要求，濕式報警閥入口壓力不應大干1.2MPa，在低區濕式報警閥環狀供水管道入口設置減壓閥組，控制閥前壓力不大于1.2MPa。

在閉式自動噴水滅火系統設計中，噴淋水泵揚程需要1.8MPa，結合相關噴淋產品所提供的技術參數，濕式報警閥的最大工作壓力為12MPa。普通玻璃球下垂型噴頭的額定工作壓力為1.2MPa，出廠試驗壓力為3.0MPa；一般水流指示器的額定工作壓力為1.2MPa，出廠密封測試壓力為2.4MPa；對夾式安全信號蝶閥的額定工作壓力可達1.6MPa。

此外，根據《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》6.2.1條的規定：當系統設計工作壓力等于或小于1.0MPa時，水壓強度試驗壓力應為設計工作壓力的1.5倍，不小于1.4MPa；當系統設計工作壓力大于1.0MPa時，水壓強度試驗壓力應為該工作壓力加0.4MPa。那么，當系統工作壓力較大時，采用無縫鋼管以及額定工作壓力較大的閥門等材料，就可滿足系統的設計及施工驗收需要。

如果按照常規設計，采取在地下室和避難層分散設置濕式報警閥的做法，在低區報警閥組前的環狀管網上分別設置減壓閥組。根據設計要求，減壓閥組通常采用兩組并聯，每組報警閥前后設置控制閥門，并在報警閥前加設過濾器。由于報警閥采用的是普通手動閥門，一旦減壓閥出現故障情況，控制閥門不具備自動關閉功能。因此，兩組報警閥通常不具備故障情況下的自動切換功能，只能手動進行切換。此外，由于報警閥設置分散，從一定程度上增加值班人員的工作強度。

為了進一步確保濕式報警閥的安全，把濕式報警閥集中設置在避難層。由于避難層的建筑高度大約在60m左右，噴淋水泵揚程減去報警閥和噴淋水泵問的高差（噴淋水泵設在地下三層），從而確保濕式報警閥閥前壓力小于12MPa。報警閥在避難層集中設置，無需在閥前設置減壓閥組即可有效保證報警閥不會發生超壓，確保報警閥的安全，進一步提高了整個自動噴水滅火系統的安全程度。

2　屋面雨水管道兼作噴淋末端試水排水管道

由于高層建筑本身豎向管道較多，還占用標準層有限的建筑面積。給水排水設計中，在保證建筑使用功能的前提下，盡可能減少豎向管道數量，既利于節省管材，同時也利于節省建筑空間?！督ㄖo水排水設計規范》第4.926條規定：“高層建筑雨水排水管材宜選用承壓塑料管或金屬管?！蓖瑫r，筆者也查閱了國內部分超高層建筑的設計實例，屋面雨水排水管道多采用熱浸鍍鋅鋼管，也有部分采用鋼塑復合管。在超高層建筑的噴淋設計中，結合噴淋末端試水裝置位置，設置專門的噴淋末端試水排水管道。在設計噴淋平面的時候，結合屋面雨水排水管道的設置位置（對超高層框架一核心筒結構的建筑，雨水管道通常靠外墻設計），在靠近雨水管道處合理設置噴淋末端試水裝置，就可以把屋面雨水管道兼做噴淋末端試水排水管道。

3　冷卻塔的設計及節能運行問題

通常對于有中央空調冷卻循環水系統的建筑，結合高層（多層）建筑主樓、裙房和室外場地的情況，合理選擇冷卻塔的擺放位置，當建筑室外環境允許的情況下，在室外場地上（綠化意內）直接設置冷卻塔也是一個不錯的選擇。冷卻塔的位置距離空調制冷機組越近，越利于降低冷卻循環水系統的造價和建設安裝成本。同時，冷卻循環水管道長度越短，越利于降低冷卻循環水泵的揚程，也就降低了系統日后的運行成本。冷卻塔的擺放位置越低，冷卻循環水的失水量也就越小，冷卻循環水系統的補水系統還可利用市政水壓完成，避免了冷卻塔補水系統的二次加壓，降低系統日后的運行費用。同時，在室外地面上直接設置冷卻塔，減少了冷卻塔在屋面上所帶來的屋面荷載，節省了結構造價。

隨著國家資源供需矛盾的日益突出，在設計中采取一切必要措施，充分貫徹“節水、節材、節地、節能、環?！钡脑O計要求，在保證設計功能需要的前提下，最大限度減少系統建造及運行成本。

［1］GB50242-2002，建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范［S］.

［2］王增長.建筑給水排水工程（第五版）［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005.

［3］李玉華.建筑給水排水工程設計計算［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005.