超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計與探討

劉平麗

摘 要:隨著我國社會與國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,其帶動了城市化建設(shè)水平的逐步提高,超高層建筑物在給排水系統(tǒng)設(shè)計方面出現(xiàn)的問題就越顯突出。對于我國超高層建筑給排水的設(shè)計工作來說,主要問題是如何能夠?qū)F(xiàn)有的設(shè)計模式進行加強和優(yōu)化以實現(xiàn)最大限度地節(jié)約材料和能耗的目的,這也是當(dāng)今擺在我們工程設(shè)計人員面前的一個不可回避的問題。本文作者主要將介紹超高層建筑給排水工程系統(tǒng)的設(shè)計,并根據(jù)自身的工作經(jīng)驗對在超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中若干問題以及基本要求作進一步探討和分析。

關(guān)鍵詞:超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計與探討

中圖分類號:TU976 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0045-01

1 超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計的基本要求

1.1 生活給水系統(tǒng)

超高層建筑給水系統(tǒng)包括室外給水系統(tǒng)和室內(nèi)給水系統(tǒng)兩部分。室外給水系統(tǒng)要求在城市內(nèi)部形成一種環(huán)網(wǎng),可提供生活、生產(chǎn)以及消防用水,而室內(nèi)給排水系統(tǒng)必須要求室內(nèi)的生活用水與消防用水分開設(shè)置,同時室內(nèi)的生活冷水可采用串、并聯(lián)的組合供水系統(tǒng)方式。

選擇合理地給水方式是超高層建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。對于超高層建筑,城市給水管網(wǎng)一般都不能夠完全滿足高樓層居民的生活用水要求。因此,一般的辦法是采用分區(qū)給水的方式,即由低樓層設(shè)置專門的加壓裝置以便再加壓為高樓層用戶供水。分區(qū)設(shè)置水箱和水泵,低區(qū)水箱兼作上區(qū)的水池。水泵分散布置,自下區(qū)水箱抽水供上區(qū)用水。這種方式具有設(shè)備簡單、能源消耗少、無須設(shè)置高壓水泵和高壓管線的優(yōu)點。其缺點是:設(shè)備分散,管理不便,上區(qū)供水受下層的控制,水箱容積較大將增加結(jié)構(gòu)的負(fù)荷和造價。分區(qū)設(shè)置水泵和水箱。水泵集中布置在地下室內(nèi)。具有各區(qū)獨立運行互不干擾、供水可靠、管理方便、能源消耗較少的優(yōu)點。

避難層是高層建筑中用作消防避難的樓層。一般建筑高度超過100m的高層建筑,為消防安全專門設(shè)置的供人們疏散避難的樓層。避難層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱在超高層建筑中大概設(shè)計每隔15層左右會設(shè)置一個避難層兼設(shè)備層,目的在于可利用第一個避難層以及每隔一個避難

層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱,每兩個避難層之間的樓層有一個大區(qū)采用一組變頻水泵加壓給水,每個大區(qū)同時采用減壓閥分為兩個小區(qū),而轉(zhuǎn)輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵。這樣一來,基本上只用在第一個避難層及第三個避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱,可以有效地減少設(shè)備房占用面積。另外,由于超高層或高層建筑物對于壓力的穩(wěn)定性能要求一般都比較高,為了能夠避免變頻加壓給水出現(xiàn)用水熱度不穩(wěn)定的情況出現(xiàn),可以采用屋頂水箱重力供水更為經(jīng)濟合理。

1.2 生活排水系統(tǒng)

建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的任務(wù)是接納污、廢水并將其排到室外。排水系統(tǒng)由衛(wèi)生設(shè)備、排水管系、通氣管系、清通設(shè)備、抽升設(shè)備等組成。超高層建筑生活排水系統(tǒng)通常采用雨、污分流制。由于地下室污水有時候無法通過自流徹底地排到室外,故而可采用潛污泵抽升排出。消防電梯機坑也可采用排水泵抽水排水,廚房及餐廳可以單獨地排至裙樓半地下層的污水處理池、建筑主樓層一般可考慮設(shè)計一種采用糞、污立管和專用通氣管三管制的排污排水方式,尤其是在每一個衛(wèi)生間內(nèi)部設(shè)置特殊的通氣支管裝置可以有效達到改善樓層排水質(zhì)量和減低噪聲影響。因此,對于超高層建筑給排水設(shè)計中針對污水排放一定要做好相關(guān)的預(yù)處理工作之后,方可排出。

1.3 雨水系統(tǒng)

超高層建筑屋面雨水系統(tǒng)目前被廣泛采用的是有組織內(nèi)排水系統(tǒng)的設(shè)計模式。裙樓屋頂可考慮設(shè)計采用虹吸壓力流的排水辦法,主樓屋面采用重力流排水。本著雨水可利用回收的節(jié)能理念,可將雨水收集后直接回用,應(yīng)優(yōu)先考慮用于小區(qū)雜用水、環(huán)境景觀用水和冷卻循環(huán)用水等。

通常,建筑室內(nèi)雨水管材按照規(guī)定,重力流主要采用柔性抗震排水鑄管,節(jié)套式柔性接口,壓力流采用HDPE排水管材,熱熔連接;而室外雨水排水管材普遍采用高密度聚乙烯雙壁波紋管(PVC-u)排水管材。

超高層建筑給排水系統(tǒng)管材的選用是個應(yīng)給予足夠重視的問題,其選用原則主要是依據(jù):

(1)先選擇執(zhí)行國標(biāo)的產(chǎn)品,消費者在購買管材是應(yīng)注意觀察管材上是否標(biāo)明執(zhí)行國標(biāo),如執(zhí)行的是企標(biāo)則應(yīng)引起注意。(2)注意觀察管材外觀,管材應(yīng)光滑、平整、無氣泡、變色等缺陷,色澤均勻一致,無雜質(zhì),壁厚均勻。(3)應(yīng)注意給水管材的壓力等級,注意選擇滿足實際使用要求的壓力等級。一般來說熱水管宜選用管系列S為2.5以下的管材,也就是外徑20的管材壁厚宜3.4mm以上,外徑25的管材壁厚宜4.2mm以上。(4)管材應(yīng)有足夠的剛性,特別是排水管材,用手按壓管材時不應(yīng)產(chǎn)生變形。

2 超高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中若干問題的分析

2.1 超高層建筑屋面落水管可兼做噴淋末端試水排水管道

超高層建筑多為框架結(jié)構(gòu),由于自身的豎向管道設(shè)置較多,則必須要占掉一部分有效的建筑面積。對于工程設(shè)計人員來講,如何合理地對現(xiàn)有擬建給排水管道系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化,是在能夠保證不影響建筑施工功能的前提下盡量減少豎向給排水管道的設(shè)計數(shù)量,這樣一來既可以節(jié)約施工材料也可以有效節(jié)省建筑面積和使用空間。

2.2 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)計與節(jié)能問題

通常,超高層建筑如果安裝了中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng),應(yīng)結(jié)合超高層建筑的主樓層、裙樓以及室外場地之間的位置關(guān)系,優(yōu)化設(shè)計選擇中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的中心冷卻塔的布置方位。如果在各種環(huán)境條件允許的情況下,能夠在室外場地上直接設(shè)計布置冷卻塔確實也是一個非常不錯的設(shè)計思路。由于中心冷卻塔的位置與中央空調(diào)的位置遠(yuǎn)近將直接會影響到整體給排水工程的造成成本,而且設(shè)計冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的管線長度也應(yīng)盡量避免管道的水頭損失。同時,中心冷卻塔設(shè)置位置降低也會減小冷卻循環(huán)水的飄失水量,且在一定程度上會避免冷卻塔補水系統(tǒng)的二次加壓,起到節(jié)能環(huán)保的效果。

3 結(jié)語

我國人口眾多,資源供需緊張,矛盾日益嚴(yán)重。關(guān)于超高層建筑給排水設(shè)計工作也必須以節(jié)能和環(huán)保作為最基本的設(shè)計要求和目標(biāo),這就要我們在具體的設(shè)計工作中充分掌握和理解設(shè)計中的每一個細(xì)節(jié)問題和基本要求。本身超高層建筑給排水設(shè)計是一項事無巨細(xì)的工作,認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度才是決定于工程成敗的主要原因。我們應(yīng)站在設(shè)計節(jié)能和發(fā)展的高度,遵照我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范,運用給排水設(shè)計原理,通過有效合理的優(yōu)化設(shè)計手段以尋求現(xiàn)代城市未來的可持續(xù)發(fā)展。

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