超高層給水排水工程案例與分析

蘭玲

【摘要】本文結(jié)合超高層建筑特點(diǎn)，介紹給水排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)。并對(duì)給水分區(qū)，排水系統(tǒng)選擇等提供案例介紹，為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】超高層；給水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)；工程案例；分析

近年來(lái)，超高層建筑已經(jīng)遍及各大城市。超高層建筑通過(guò)建筑高度來(lái)提升城市容量，在土地日益緊張，人口逐步增長(zhǎng)的現(xiàn)狀下，高層、超高層建筑必然成為城市發(fā)展的趨勢(shì)。

1、超高層特點(diǎn)

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(guó)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定：建筑高度超過(guò)100m時(shí)，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。隨著建筑科學(xué)技術(shù)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(biāo)效益，越來(lái)越多的受到開(kāi)發(fā)商的青睞，超高層建筑正在城市建設(shè)中逐步興起，已建成的超高層建筑已經(jīng)成為城市中一道靚麗的風(fēng)景。

1.2超高層建設(shè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

超高層建筑由于其高度高、總面積大，其設(shè)計(jì)要充分滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(shè)計(jì)特點(diǎn)分為：1，建筑高度高；且一般需設(shè)置避難層，避難層同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)輸?shù)墓δ堋?，地庫(kù)面積大；為超高層建筑功能的需求，各類(lèi)設(shè)備機(jī)房非常多、占地面積大，對(duì)車(chē)位數(shù)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(wèn)題。3，對(duì)建筑外形要求高；超高層建筑的地標(biāo)意義非常重要，搶眼的造型和外觀也是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特點(diǎn)。4，消防要求嚴(yán)格；超大的面積必然帶來(lái)超高的人員密集度，火災(zāi)危險(xiǎn)性也隨之增大。消防系統(tǒng)的安全可靠更顯得重要。

2、給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑給排水通常被認(rèn)為是建筑的血液，是建筑實(shí)現(xiàn)功能的保障，對(duì)超高層建筑亦是如此。針對(duì)超高層建筑的特點(diǎn)，給排水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑高度、系統(tǒng)的安全性、維修的便捷、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等方面的因素綜合確定。

2.1給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)根據(jù)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，“超過(guò)100m的建筑，宜采用垂直串聯(lián)供水方式?！倍鄶?shù)超高層采用此供水方式，利用避難層做轉(zhuǎn)輸機(jī)房垂直串聯(lián)供水。但對(duì)于高度120米以內(nèi)的住宅，如當(dāng)?shù)夭灰笤O(shè)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(lián)給水。給水系統(tǒng)分區(qū)原則一般為：市政供水為第一分區(qū)，其余按避難層分區(qū)。在地庫(kù)合適位置設(shè)置生活水泵房，泵房?jī)?nèi)設(shè)低位生活水箱儲(chǔ)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(shè)置，以備檢修。在避難層設(shè)置生活水箱及水泵房，該生活水箱負(fù)擔(dān)本區(qū)的生活供水量及上區(qū)轉(zhuǎn)輸水量。該水箱包含了兩個(gè)方面的容量，計(jì)算時(shí)應(yīng)注意。如該轉(zhuǎn)輸水箱僅做轉(zhuǎn)輸功能，其調(diào)節(jié)容積取轉(zhuǎn)輸水泵的5～10min轉(zhuǎn)輸流量即可。屋頂重力供水水箱，按其服務(wù)范圍的高位水箱設(shè)計(jì)。

2.2熱水系統(tǒng)

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(jié)能意式的增強(qiáng)和各級(jí)地方政府相繼推出的節(jié)能鼓勵(lì)措施。熱水系統(tǒng)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(shí)數(shù)大于1400h；水平面上年太陽(yáng)輻照量大于4200MJ/（m2.a）；年極端最低氣溫不低于-45℃，宜優(yōu)先采用太陽(yáng)能系統(tǒng)。對(duì)于此類(lèi)超高層建筑，符合上述條件宜采用太陽(yáng)能系統(tǒng)熱水供食堂、餐飲等集中熱水用水，辦公區(qū)域熱水用水點(diǎn)分散，使用時(shí)間短，宜采用電加熱系統(tǒng)。且熱水與給水系統(tǒng)應(yīng)采用相同的供水形式及分區(qū)，以保證熱水用水質(zhì)量。

2.3污廢水系統(tǒng)

超高層建筑一般單層面積不大，所以衛(wèi)生間的布置相對(duì)整齊。排水系統(tǒng)也較為簡(jiǎn)單，在校核排水系統(tǒng)時(shí)要注意排水立管的最大設(shè)計(jì)排水能力應(yīng)按規(guī)范數(shù)據(jù)乘0.9系數(shù)。為保證排水質(zhì)量，應(yīng)設(shè)置帶專用通氣管的排水系統(tǒng)，且結(jié)合通氣管與排水立管每層連接。排水管材應(yīng)采用柔性接口機(jī)制排水鑄鐵管及管件。

超高層建筑空調(diào)系統(tǒng)凝結(jié)水和高位水箱，轉(zhuǎn)輸水箱溢流泄空水可補(bǔ)充至作為消防水池或雨水、中水回收利用系統(tǒng)，需單獨(dú)排放收集。

3、工程實(shí)例介紹

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

3.1給水系統(tǒng)

本項(xiàng)目由兩條市政給水管各接出一路的DN200引入管，供區(qū)域內(nèi)生活、消防給水。地下二層～二層用水、地下室各生活水箱補(bǔ)水、消防水池補(bǔ)水、室外消火栓由市政自來(lái)水直接供水。南、北附樓三層、四層采用儲(chǔ)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(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱的垂直串聯(lián)供水系統(tǒng)，供水方式為儲(chǔ)水水箱-提升水泵-中轉(zhuǎn)水箱-重力分區(qū)供水，17F、27F分別設(shè)置供水及轉(zhuǎn)輸合用水箱，37F屋頂設(shè)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(zhuǎn)輸提升泵組供水至27層水箱，最后利用27層轉(zhuǎn)輸提升泵組供水至屋頂水箱。頂部36～37層（5區(qū)）水壓不足區(qū)域設(shè)變頻加壓給水泵組供水，其余區(qū)域采用重力供水，2F～35F分為3個(gè)區(qū)：2區(qū)3～14層； 3區(qū)15～24層； 4區(qū)25～35層；2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)每個(gè)區(qū)由既能減動(dòng)壓又能減靜壓的減壓閥分為兩個(gè)小區(qū)。

系統(tǒng)特點(diǎn)：裙房為商業(yè)性質(zhì)，塔樓為辦公性質(zhì)。按功能不同分設(shè)生活水泵房，獨(dú)立計(jì)量。塔樓部分共三處避難層，上部?jī)蓚€(gè)避難層設(shè)置了生活水泵房，供本區(qū)內(nèi)生活用水及轉(zhuǎn)輸至上一層生活水箱。

3.2熱水系統(tǒng)

本項(xiàng)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(qiáng)制循環(huán)閉式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，各用戶另設(shè)置容積式燃?xì)鉄崴鬏o助加熱。裙房屋頂設(shè)集熱板，太陽(yáng)能保證率取80%（地方要求），本工程選用平板式太陽(yáng)能集熱板，集熱器瞬時(shí)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(tǒng)熱損失率：0.20；無(wú)錫市年平均日太陽(yáng)輻照量：12613KJ/m。集熱系統(tǒng)設(shè)高溫保護(hù)和溫差循環(huán)控制。

系統(tǒng)特點(diǎn)：餐飲業(yè)態(tài)需后期招商可能會(huì)導(dǎo)致廚房位置的調(diào)整。集中集熱分戶儲(chǔ)熱的熱水供應(yīng)方式能最大程度適應(yīng)這種布局上的變化，在總集熱量不變的情況下，儲(chǔ)熱方式靈活可調(diào)整。能更好的適應(yīng)后續(xù)餐飲布局位置上的調(diào)整。辦公區(qū)熱水用水點(diǎn)分散，洗手用水時(shí)間短，預(yù)留電熱水器，更合理節(jié)能。

3.3排水系統(tǒng)

本項(xiàng)目室內(nèi)污廢合流，衛(wèi)生間采用帶專用通氣立管的排水系統(tǒng)，并設(shè)環(huán)形通氣管。茶水間、垃圾間廢水系統(tǒng)直接伸頂通氣。底層及二、三層的排水系統(tǒng)為避免負(fù)壓對(duì)管道系統(tǒng)底部的影響，分別單獨(dú)設(shè)置排水立管（通氣管可共用）。超高層內(nèi)排水立管設(shè)消能裝置，在避難層設(shè)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(duì)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(jī)制排水鑄鐵管，法蘭承插式連接或平口對(duì)接、橡膠圈密封不銹鋼法蘭連接。

系統(tǒng)特點(diǎn)：公共衛(wèi)生間內(nèi)潔具布置較多，需考慮環(huán)形通氣管。因建筑高度較大，建筑底層及二、三層的排水系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置。

4、小結(jié)

超高層項(xiàng)目給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是能滿足建筑高度提高帶來(lái)的要求，滿足建筑各功能的正常使用，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理、管材及設(shè)備安全高效。給水系統(tǒng)按避難層設(shè)置合理布置分區(qū)；熱水系統(tǒng)按功能不同設(shè)置相應(yīng)的熱水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)考慮系統(tǒng)安全性；雨水考慮側(cè)墻雨水匯水面積。對(duì)超高層建筑，給水排水系統(tǒng)是建筑最基本的保障，設(shè)計(jì)師需要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高運(yùn)用技術(shù)的能力，做出更好的設(shè)計(jì)，滿足建筑發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

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[2]編制組.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（給水排水）.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009