超高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

梁宇干

廈門華建筑工程設(shè)計(jì)有限公司（361012）

超高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

梁宇干

超高層建筑工程項(xiàng)目的出現(xiàn)，為給排水系統(tǒng)施工技術(shù)帶來了一定的挑戰(zhàn)。結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)超高層建筑給排水系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，以保證給水排水管道的安全使用。鑒于此，本文根據(jù)筆者多年從事建筑設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的對(duì)超高層綜合樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作出以下探討。

超高層建筑；給水排水設(shè)計(jì)；安全；設(shè)計(jì)

0 引言

超高層建筑是我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)的集中表現(xiàn)形式之一，也是建筑行業(yè)施工技術(shù)進(jìn)步的具體體現(xiàn)。通常情況下，超高層建筑由地下車庫、人防工程、商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、住宅區(qū)以及酒店等多種功能組成，建筑高度超過100 m，并在40層以上。超高層建筑的高度超限，給水排水系統(tǒng)縱向有別于普通的高層建筑，所以要求設(shè)計(jì)人員熟悉各個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)不同的建筑，采用相對(duì)科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

1 生活給水系統(tǒng)

1.1 市政直接供水系統(tǒng)

《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》（GB 50788-1012）規(guī)定，城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)應(yīng)滿足用戶用水的水壓要求，且建筑給水系統(tǒng)應(yīng)充分利用市政給水壓力。因此，應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位提供的當(dāng)?shù)厥姓詠硭?4 h水壓報(bào)告的最低供水壓力確定市政供水樓層，必要時(shí)可考慮建筑裙房建筑功能，以利于系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。比如某超高層項(xiàng)目，裙房1～3層為商業(yè)區(qū)域，塔樓4～16層為酒店，17層以上為辦公區(qū)域，市政供水壓力扣除水表、倒流防止器及沿程水頭損失后，能供至4層。也可預(yù)防將來城市發(fā)展后，用水量增加可能導(dǎo)致市政供水壓力下降，市政供水可以至供至3層。

1.2 二次供水

二次供水一般有兩種方法，即為變頻加壓供水以及重力供水。超高層建筑由于豎向高于普通的高層建筑，其二次供水系統(tǒng)要綜合各種因素考慮，包括建筑供水設(shè)備的性能、供水管材的承壓情況，還應(yīng)考慮到系統(tǒng)合理、供水安全可靠以及節(jié)能。因而，超高層建筑的二次供水系統(tǒng)往往采用變頻加壓與高位生活水箱重力供水相結(jié)合的供水方式。例如，100 m以下的樓層采用變頻供水系統(tǒng)，100 m以上的樓層采用地下設(shè)備房工頻泵+塔樓避難層或設(shè)備層的高位水箱供水。下一級(jí)的高位水箱作為上一級(jí)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸水箱和下一級(jí)系統(tǒng)的供水水箱。這樣劃分系統(tǒng)的好處是，充分利用變頻供水系統(tǒng)的樓層，同時(shí)，保證這部分系統(tǒng)的承壓不至過高。工頻泵加高位水箱供水系統(tǒng)只需干管采用高承壓的管材，其他管材為普通壓力的管材，節(jié)省工程造價(jià)，同時(shí)保證系統(tǒng)的安全可靠。 為了防止二次污染，可在儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)消毒器。

1.3 噪聲控制

水泵的運(yùn)行一般會(huì)產(chǎn)生極大的噪聲，超高層建筑要想做好噪聲控制，一般采用兩種方式。首先，將水泵的啟動(dòng)頻率降低，這就需要做好傳輸水箱的容積設(shè)計(jì)。通常情況下，會(huì)采取最高上限的容積設(shè)計(jì)，使得水泵的運(yùn)行噪聲得到有效的控制。其次，將傳統(tǒng)的工頻泵傳輸水泵轉(zhuǎn)變?yōu)楣苤斜茫@種傳輸水泵可以直接放到傳輸水箱內(nèi)，使得傳輸水箱的運(yùn)行噪聲得到控制。但是這種傳輸泵會(huì)對(duì)傳輸水箱產(chǎn)生一定的污染，因此，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮消毒設(shè)備，保證用水水質(zhì)，并能夠在使用的過程中，定期對(duì)傳輸水箱進(jìn)行清洗。

1.4 室外給水系統(tǒng)

在超高層建筑中，室外綠化給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣十分重要。在國(guó)家提出生態(tài)建設(shè)的背景下，超高層建筑室外綠化給水系統(tǒng)通常會(huì)采用綠色環(huán)保的雨水回收使用系統(tǒng)。在降雨的過程中，地表雨水的水質(zhì)已經(jīng)受到了極大的污染，不符合雨水回收利用標(biāo)準(zhǔn)，因此，多會(huì)對(duì)屋面雨水進(jìn)行回收利用。當(dāng)然屋面雨水也不能保障其水質(zhì)百分之百干凈、優(yōu)良，因此，會(huì)采用生物處理方法及沉沙處理方法，對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行處理，最后達(dá)到室外綠化給水的要求。

2 消防給水系統(tǒng)

超高層建筑中的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)同樣十分重要。由于超高層建筑的特殊性，其一旦發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)，消防工作的難度非常的大，因此消防給水系統(tǒng)的科學(xué)化建立就顯得極為關(guān)鍵。通常情況下，超高層建筑在構(gòu)建消防給水系統(tǒng)時(shí)，會(huì)通過市政給水建設(shè)，引用兩條及兩條以上的給水管，在建筑工程項(xiàng)目中的場(chǎng)地內(nèi)部形成一個(gè)系統(tǒng)的給水環(huán)網(wǎng)[1]，保障其室外消防用水量。超高層綜合樓的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)的建立一般有采用三種方式，分為并聯(lián)、串聯(lián)以及重力給水。

2.1 并聯(lián)消防給水系統(tǒng)

在超高層建筑中設(shè)置一套消防水泵稱之為并聯(lián)消防給水系統(tǒng)。這種消防給水系統(tǒng)在超高層建筑的高低區(qū)需要設(shè)置減壓閥組，從而實(shí)現(xiàn)不同分區(qū)的消防供水。結(jié)合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）對(duì)系統(tǒng)分區(qū)壓力的要求，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力不大于2.4 MPa且能滿足消防車的供水高度時(shí)可以采用并聯(lián)消防給水系統(tǒng)。并聯(lián)消防給水系統(tǒng)設(shè)備集中設(shè)置于底層，節(jié)省避難層面積，同時(shí)減少噪聲的影響，但是水泵的揚(yáng)程和管道的承壓能力較高。

2.2 串聯(lián)消防給水系統(tǒng)

串聯(lián)消防給水系統(tǒng)是指在超高層建筑的不同分區(qū)中，設(shè)置獨(dú)立的消防水泵，利用上下級(jí)的控制水泵措施，使得水泵向超高層建筑的管網(wǎng)供水。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力不大于2.4 MPa時(shí)，宜采用串聯(lián)消防給水系統(tǒng)。這種消防給水系統(tǒng)較為復(fù)雜，工作程序較多，但是其供水壓力低，可以保障管網(wǎng)的安全，降低發(fā)電機(jī)組的壓力，使得超高層建筑對(duì)設(shè)備的投資成本降低。

2.3重力供水系統(tǒng)

重力供水系統(tǒng)是指將消防水池設(shè)置在超高層綜合樓的樓頂，可以有效避免因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生造成機(jī)械故障、延遲消防救援時(shí)間的發(fā)生。這種消防給水系統(tǒng)的安全性最高，但是其對(duì)超高層綜合樓的荷載要求隨之增高。因此，這種方式一般適用于250 m以上的超高層建筑。

3 污水系統(tǒng)

污水系統(tǒng)是超高層建筑不可避免的排水系統(tǒng)。超高層建筑在排出污水的過程中，從高處往地下降落時(shí)會(huì)對(duì)超高層建筑的污水排水管道造成極大的影響。因此，超高層建筑在設(shè)計(jì)污水排水系統(tǒng)時(shí)，要重視污水排水管道的質(zhì)量，選擇一些承壓性能佳的金屬管道材料，并且要控制管道線路的建設(shè)質(zhì)量，增加一些減緩沖擊壓力的設(shè)備裝置，降低超高層建筑底下層數(shù)污水排水管的管內(nèi)流速，減緩污水沖擊對(duì)管道造成的壓力。

4 雨水系統(tǒng)

雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性對(duì)超高層建筑的影響極大。一旦發(fā)生大面積的降雨時(shí)，而超高層建筑的雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮得不充分，就很容易造成雨水堆積、滲漏等現(xiàn)象，對(duì)超高層建筑的負(fù)面影響極大。因此，要重視雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須采用高質(zhì)量、耐腐蝕的排水管材。通常情況下，雨水排水系統(tǒng)采用重力設(shè)計(jì)方法，這種方法雖然加速了雨水的排水流量，但是一旦出現(xiàn)特大降雨天氣，降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排水能力，雨水排水管道的壓力就會(huì)增大、破裂。因此，要調(diào)查當(dāng)?shù)氐慕邓闆r，選擇高質(zhì)量、耐腐蝕的金屬管材，從而提高雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5 結(jié)論

社會(huì)各行業(yè)領(lǐng)域?qū)Τ邔咏ㄖo水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求不斷提高，因此，應(yīng)積極對(duì)超高層生活給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)以及污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，總結(jié)具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而提高超高層建筑的給水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

[1]邵林廣,陳娟娟,游相軍.超高層綜合樓中聯(lián)新華府給排水及消防設(shè)計(jì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2012(6)：109-114.