某超高層商業綜合體給排水設計要點

楊鳳偉

（上海城投水務（集團）有限公司自來水業務受理分公司，上海 200000）

1 工程概況

文章主要以我國濟南某金融中心為例，探究給排水設計的要點。該工程項目地處于濟南中央商務區核心的位置，該項目地勢條件較好，實際總用地面積為29 155.9 m2，總建筑面積約為40.9×104m2，其建筑設施會同時涵蓋酒店公寓式辦公等多項功能，依據我國綠色建筑二星標準進行設計，其項目施工圖設計會包含循環冷卻水系統、室內給水系統以及消防系統等，酒店吃飯和游泳池以及酒店軟水處理系統等分別交由專業單位進行深化設計，并實時進行施工調試。

2 濟南某金融中心給排水設計要點

2.1 給水系統

水源主要是應用城市管網內的給水管，自來水以及中水水壓要求超過0.20 MPa，在市政接入管上方位置安裝低阻力倒房倒流防止器，以DN300給水管作為其區域的生活水源。消防水泵的性能應當達到消防給水系統所設定的壓力以及流量要求和標準，并且要給洗水泵配置相應的驅動器功率，讓其水泵流量揚程性能曲線的各個位置節點的運行功率達標。在使用電動機驅動消防水泵時，應當優先選擇電動機干式的形式去安裝消防水泵，保障流量揚程性能曲線沒有駝峰或者拐點的現象，以光滑的曲線為主。在零流量的節點及壓力下，要控制在工作壓力的140%的范圍當中，同時要超過工作壓力的120%。如果其流量是設計流量的150%，那么其出口壓力要控制在工作壓力的65%的數值以下。不管是泵軸的材料還是其所選擇的密封方式，均要符合消防水泵處于低流量狀況下運轉的標準和要求，并且要保證給水泵組內消防水泵型號的一致性，當其為多臺消防水泵并聯狀態時，需要及時的校對流量疊加對于消防水泵出口壓力所形成的影響。

2.2 供水方式

若在選擇工作方式時沒有注重項目實際構建狀況，只單一性的去探討供水形式的優劣點，這種想法是錯誤的。在選擇建筑設施供水形式時，必須要綜合考慮投資、安全、節能等多項影響要素，供水安全為供水方式選擇的基礎，建筑施工單位應當積極響應我國所提出的節能環保戰略方案，并以用水特征當作供水方式選擇以及判斷的主要標準，應用投資控制當做統籌管理工具。通常狀況下，水箱重力供水形式的水壓會比較穩定，相應的供水泵運行效率也會比較高，其具備較強的節能效果。但是這類供水形式往往會占用較大的設備層以及屋頂層的面積數值，同時還會增加荷載量，極其容易產生水箱二次污染的問題，所以需要在隔區位置設計中間水箱，在車壓的位置區域設計減壓閥，一旦產生故障就會形成供水管網安全方面的問題，所以不可將其供水形式投入在沒有設置避難層的超高層住宅當中。水箱+變頻供水形式能夠有效地降低上層水箱的設置數量，其可以較好控制二次污染方面的問題，結合管網實際用水量，變頻調節實際水泵轉速，讓其水泵能夠始終處于一種高效地運轉狀況。但是供水管內水量的波動數值會比較明顯，若將水箱+變頻供水形式運用在水量變化較大或者水變化不規律的建筑設施當中，就會降低水泵的效率，同時其還會耗費大量的能源。用水特征是安全及節能尤為關鍵的一類判斷標準，在一些功能較為復雜的金融中心建筑設施當中，其會將多類功能集合在一起，對于不同的用水特征會存在不同的收費標準，所以要同時配合上述兩種作業方式，才能夠保障供水的合理性。

在該工程項目當中，其辦公以及酒店區域設置的設計的秒流量會以平方根法的形式計算為主，但是α系數后者會超過前者，由此表明其區域用水的變化數值會比較大，所以變頻供水的水泵配置以及用水曲線的吻合難度也會比較高，無法讓水泵處于高效的區域中有效的運行。在酒店區域會涉及幾種供水供應系統，其區域對于用水水壓力穩定性所提出的要求會更為嚴格，所以酒店要進行完善的物業管理，其24小時都會有用水方面的需要，水箱用水能夠實時更新數值，并且便于其更好地開展相應的維護管理工作。因此在酒店區域使用水箱供水和變頻供水進行對比，水箱供水的優勢會更強。在辦公區域，其區域的用水量會比較小，并且低谷和高峰的流量數值差異比較微弱，所以可以使用變頻供水大泵配小水泵等形式作業，這種供水方式能夠讓其和用水量保持高度的吻合狀態，同時水泵也可以在高效區域較長時間的穩定化運行。除此之外，辦公區域全天多半時間不會產生用水，所以水箱內的水不能實時更新，辦公區物業管理水平和酒店比較會比較差，所以二次水污染的問題概率也會比較高，在辦公區域應用變頻供水的形式會更為合理。住宅物業管理的保障性會比較差，其對水箱供水的爭議會比較顯著，超高層住宅建筑多層不會設置避難層，也沒有涉及中間水箱，所以變頻供水應用的方式會更為合理。隨著我國建筑技術水平的提升，學校、醫院等一些元素分別加入到金融中心建筑類別的行列當中，所以設計人員應當結合其元素的用水特征，對其內容進行滲透化的探究，制定出相匹配的用水方案。

在給排水系統設計中，如何劃分生活給水系統的豎向分區是尤為重要的工作內容，如果其劃分的分區較少，那么各個區域內的系統壓力數值就會較高，其節能性以及安全性就會比較差。若其分區數量較多，所應用到的設備數量也就會變大，這就會在無形之中增大系統的造價數值，這對其排水設備的維護工作來說會產生不利的影響。并且在該項目當中能夠看出分區越多，那么超壓樓層越少，供水管網的安全性能會有較大提升。但是其也會存在著一定的水質安全隱患，要綜合對比不同方案的能耗數值，同時考慮企業設施的辦公性質。可以應用管網疊加供水設備，采取供水泵變頻的管控形式，減少能源的損耗，降低水箱的數量，減少投資以及運行的費用，防止其產生二次污染的問題。

2.3 減壓措施

當前，在我國給排水設計規范中明確注明，高層建筑生活給水系統需要采取豎向分區的設計形式，并且區分最低衛生器具配水位置的凈水壓要控制在0.45 MPa，選擇超過0.35 MPa的入戶管，同時還需要設置相應的減壓閥，其項目在局部超壓樓層設計統一減壓或者支管減壓等的設備，使得其在產生故障或者設備失效時，分區最低點用水器靜壓數值要小于0.6 MPa。除此之外，若其建筑設施當中部分區域對于水質要求較高，那么就可以在設置減壓閥之后增設電動閥以及壓力傳感器等，這樣如果減壓閥失效或者形成故障，那么壓力傳感器就會直接發出報警信號，控制關閉相關的電動閥，防止其管道超壓對閥后用水點的使用形成不易的影響，實時地把其信號反饋到物業值班室內，及時報警，讓相關工作人員能夠快速進行設備維修或者更換掉已經失效的減壓閥。

2.4 污廢水排水系統

在設計排水系統時，必須要確保其排水的順暢度，同時要讓其室內保持良好的空氣以及靜謐環境，特別是對于超高層或者高層的建筑排水立管，其區域的排水量相對來說會比較大，同時還會形成一定的排水落差。只有科學合理的設計排水系統，才能夠讓其現行的給排水設計達標，設計專用的通氣立管以及主通氣立管，適度增大排水能力，其對于保護器具水分以及減小排水噪音等方面的作用會比較強，該項目會應用雙立管排水系統，并且每間隔5至7層設置通氣管，讓其和主通氣管相連接，同時還需要在排水立管的底部設置結合通氣管，消除污水下落的勢能，保護水封，讓廢污水管在避難層位置處，要采取以乙字彎效能的管控措施。

2.5 雨水系統

在該建筑設施給排水設計工作中，其屋面會以重要公共屋面當做參考進行設計，重現期為10a。超高層建筑雨水立管要對其消毒措施的應用效果進行綜合考量，在一些層設置乙字彎，雨水出水管位置要適時校核流速，如果其流速大于每秒1.8 m。那么就需要在第一個檢查井的位置使用相應的消能措施，避免落水壓力較大沖開井蓋。在其建筑設施的露天廣場區域，水溝排水的方式和直接安裝雨水斗排水形式進行對比，其優勢會更為明顯，線性設置的水溝和點狀設置的雨水斗對比，其能夠進一步減少雨水的流動距離，讓雨水能夠在較短的時間內流入到溝內，有效控制地面的積水深度。水溝當中的排水坡度和地面的排水坡度對比也會比較小，所以水溝內的排水坡度能夠進一步降低建筑墊層實際厚度，同時減小結構荷載數值，節省大量的資金投入量，水溝收水箅子可以結合其廣場地面鋪裝靈活性的去設計，盡可能提高其設計方案應用的美觀程度。另外，在該金融中心地下車庫入口的排水也是尤為關鍵的一項設計環節，通常情況下，車庫入口以及雨棚自身的露天投影面積并不是特別的大，但是其上方側墻的面積會比較大，這就會致使其設計的雨水量較大，所以在設計時應當依據建筑立面疏導的形式，直接讓雨水能夠導出到室外的地面，降低地下室的雨水量。盡可能減小排水泵的耗電量，提高其系統的安全性能，不能單一的由建筑專業自行去設置排水管，要進行精準的計算，確保雨水斗和落水管能力達標。

2.6 選用管材

在該建筑設施當中，給排水管道所承受的壓力會比較大，所以只有科學合理化的選材，才能夠保證給排水的安全可靠性。通常狀況下，給排水管道自身的承壓并不產生任何的問題，并且其薄弱環節一般會在管道的接口位置處，因此積水管道立管要選用襯塑或者金屬管，雨水管道要優先選擇承壓金屬管，污廢水管道要選擇使用柔性排水鑄鐵管，盡可能統一使用同一個品牌的零部件，這樣其管管道接口的嚴密性以及可曲撓性就會變得更強。

2.7 熱水系統

該建筑設施要選用集中供熱水的系統作業，同時使用全日機械循環供水方式，熱水供應系統是封閉形式的熱水系統，應用這個循環的作業方式。該項目在A3屋面安裝設置100 m2太陽能平板集熱器，其熱水產水量為每天4.5 m3。在濟南市設施所處的區域平均太陽輻射量為每平方米17 447 KJ，所以要使用間接循環系統，如果熱源供給不足，那么就要實時應用鍋爐進行供應和補充。選擇使用國標壁厚不銹管S30408的太陽能集熱熱水系統的管材，并使用卡壓等形式進行連接，若小于DN50時，那么就應該應用全銅閘法，反之則使用銅桿銅芯鑄鐵閘法，管壁不銹鋼的立管要在每個層的位置設置關卡，關卡間距要控制在5 m內，固定好管道，其余管材的工作溫度要能夠達到系統工作溫度的要求和標準，及時的試壓并調整系統。在完成管道和設備安裝工作任務后，結合1.5倍工作壓力，及時開展水壓試驗工作，沖洗管路，并在系統投入應用之前進行完善的系統調試工作。在系統防雷以及接地保護方面，要針對各類金屬構件使用直徑為10的圓鋼和建筑壁雷網，讓二者能夠可靠地連接在一起，其他避雷設施要嚴科依據我國所推行的規范標準執行，對裸露的管道以及附件及時進行保溫處理。熱水管要選擇使用橡膠保溫材料，厚度要控制在40 mm內，應用鋁皮的保護殼，結合其功能劃分控制線的類別，把控制柜安裝在室內，區域環境溫度控制在0~40 ℃，相對濕度控制在80%以下，安裝周圍不可存在靜電或者強電的磁場，也不可直接將控制柜放置在放射性的場所當中，要留出更為充裕的通風散熱空間。在控制柜前面的控件，要能讓柜門完全打開，便于進行維修，后面空間距離要超過100 mm左右，空間距離要超過150 mm，上方距離要大于200 mm。太陽能熱水系統必須選用安全可靠的裝置，同時對產品進行過熱或者防凍等的保護，做好耐熱、沖擊、防雷等一切的安全技術管控措施。

3 結語

隨著我國社會經濟水平的提升，城市的綜合實力也在不斷增強，這就使得大量的高層以及超高層建筑紛紛涌現而出，這些造建筑設施的造型變得越來越特殊，其功能也會隨之變得復雜起來。所以在開展項目建設工作時，需要以給排水設計工作為切入點，做好建筑給排水設計工作，在實踐當中總結吸取經驗，選用更為節能且實用性的技術，服務于城市，提高濟南某金融中心給排水的設計質量。