超高層建筑給排水設計問題探討

秦建明 余平偉 胡迎偉

本文針對超高層建筑給排水設計問題，做了簡單的分析。給排水系統(tǒng)設計的質量，直接影響著建筑工程的使用效果?；诖耍疃确治龃苏n題，提出超高層建筑給排水設計把控要點，供相關人員參考。

一、超高層建筑給排水系統(tǒng)特點分析

1.靜壓要求大

由于給排水系統(tǒng)運行的環(huán)境復雜，對管道材料的質量，有著較高的要求。在具體建設中，要做好豎向分區(qū)，保證系統(tǒng)運行的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性。

2.消防設施要求較為嚴格

高層建筑結構具有復雜性特點，加之功能多樣化。在設計給排水系統(tǒng)時，需綜合分析，明確消防用水需求，進而保證人員生命及其財產安全。

3.防震以及防噪聲要求高

設計給排水系統(tǒng)，需要考慮到管道使用時產生的振動和噪聲等問題，優(yōu)化系統(tǒng)設計，保證其穩(wěn)定運行。

二、超高層建筑給排水方案設計分析

1. 生活水池和消防水池要分開建設

從保護水質防止二次污染以及消防泵定期試水維護保養(yǎng)需求角度來說，生活水池和消防水池應分開設置。當生活泵組和消防泵組為多泵設計時，可采用設置吸水總管方式，這對優(yōu)化地下室設計，提高地下室面積利用率，減少工程造價，有積極作用。

隨著人們對用水品質需求不斷提高，對工程造價也十分關注。擔心生活用水以及消防用水分別設置貯水池，會增加工程造價，同時因消防水池內的水長期滯留不能定期更換而使得消防用水變質發(fā)臭。其實，運營管理措施到位并采取合適的技術措施，完全可避免上述問題的發(fā)生。首先需要保證消防用水為合格的自來水，其次應定期向貯水池內添加氯酚殺菌劑，做好貯水池開口以及通氣部分的防塵以及防蟲措施，再有應定期放空貯水，定期換水。只要技術措施應用到位，采用生活用水和消防用水分建貯水池的方式，不一定增加造價。且還能夠提高地下室平面及空間的利用率，有利于地下室生活和消防系統(tǒng)加壓供水設計方案優(yōu)化。

若消防給水系統(tǒng)采用設置公用吸水總管的做法，需注意以下要點：（1）消防水泵要為自灌式吸水，吸水總管伸入消防水池的引水管不宜少于2條，當一條引水管發(fā)生故障時，其余引水管應能通過全部設計流量，且引水管上應設閘門。并應滿足規(guī)范GB50974-2014對消防水泵吸水的規(guī)定要求。（2）吸水總管應該按照最大可能出現(xiàn)的流量來選擇管徑。吸水總管流速宜控制在0.8m/s左右，而消防水泵吸水管的直徑小于DN250時，其流速宜控制在1.0～1.2m/s；當消防水泵吸水支管的直徑大于DN250時，其流速宜控制在1.2～1.6m/s。（3）水泵吸水管與吸水總管的連接，應采用管頂平接或高出管頂連接，當受場地限制，不能采用管頂平接或高出管頂連接時，吸水總管上應有可靠的排氣措施，保證能排出吸水總管內所有空氣。

若生活給水系統(tǒng)采用設置公用吸水總管的做法，需注意以下要點：（1）生活水泵要為自灌式吸水，吸水總管伸入水池的引水管不宜少于2條，當一條引水管發(fā)生故障時，其余引水管應能通過全部設計流量，且引水管上應設閘門。（2）吸水總管應該按照最大可能出現(xiàn)的流量來選擇管徑。吸水總管流速宜控制在0.8m/s左右。（3）水泵吸水管與吸水總管的連接，應采用管頂平接或高出管頂連接。

2.室內給水供水方式

對于高層建筑，室內給水建議采取分區(qū)恒壓變頻供水方法。如果高層建筑由屋頂水箱供水，水箱供水壓力過低，最上面的2～3層水壓以及水量較小，則難以滿足熱水器和淋浴設施供水的需求。采取分區(qū)恒變流量供水方式，通過合理分區(qū)，選擇性能較高的供水泵以及變頻器，保證設定的壓力，不僅能夠達到恒壓供水效果，還能夠提升水的品質。使用水箱供水，在夜間運行水壓升高時，或者啟動水泵時，水箱進水，供水壓力由用水點以及水箱高差決定。一般來說，高差越大，則供水壓力越大?；诖?，建筑頂層供水壓力最小。若水箱難以及時補水，水位則更低，壓力則更小。即使建筑頂層熱水器和淋浴設施能夠打開，供水量也比較小，難以正常發(fā)揮作用。對供水壓力不足問題，要從增加供水壓力或者減少管道阻力方面入手，制定相應的方案。采取以下措施：（1）提高水箱的底標高，增加用水點和水箱之間的高差。（2）水壓不足的用戶每戶增設增壓泵?？苫窘鉀Q供水壓力問題，但水泵安裝在室內噪音很大，開啟時不但對住戶有影響，而且會通過管道傳給其他用戶。（3）其他給水設備?；跉鈮航o水系統(tǒng)運行原理，水經(jīng)過水泵加壓后，送到壓力罐以及用戶。隨著氣壓罐內水量增加，水罐內部空氣被壓縮，壓力增加。當壓力升高到最大工作壓力時，壓力控制器會自動關閉水泵。用戶用水時，氣壓水罐里的水在壓縮空氣的壓力下被送至水管網(wǎng)，隨著氣壓水罐內水量的減少，空氣體積膨脹，壓力減小，當壓力降至設計最小工作壓力時，水泵再次啟動。（4）分區(qū)恒壓變量供水系統(tǒng)。

三、超高層建筑給排水設計要點

1. 精準計算管徑

開展超高層建筑給排水設計，為保證設計的效果，盡可能采取分區(qū)供水的方式，合理劃分供水區(qū)域。按照泵房供水的實際范圍，結合高層建筑物的實際分布，合理地增減樓層，精準計算管徑，再進行分區(qū)，進而減少管材浪費。需要注意的是，在進行管徑計算時，要結合建筑供水和排水的實際情況，既要滿足給排水需求，還需要做好經(jīng)濟性的把控。

2. 做好前期配合工作

設計人員在開展給排水系統(tǒng)設計前，要全面了解建筑結構，避免出現(xiàn)管路設計不合理問題，影響給排水系統(tǒng)的使用效果。在實際工作中，要和相關專業(yè)人員全面溝通，避免出現(xiàn)管線交叉問題。設計人員可以充分利用現(xiàn)代化設計手段，比如BIM技術和CAD軟件等，進行給排水系統(tǒng)優(yōu)化設計。通過對設計方案進行問題排查，在設計階段做好設計質量的把控，盡量減少變更，保證建筑給排水系統(tǒng)的運行效果。

3.做好綜合布置

在超高層建筑給排水設計中，需要設置大量的管道，加之管線類型較為復雜，增加了設計的難度。基于此，為了保證管線設計的合理性和科學性，要將綜合布置放在最前面，保證給排水系統(tǒng)設計方案的可操作性以及準確性，以免后期出現(xiàn)建筑使用和維護檢修難題。在設計的過程中，應從整體出發(fā)。除此之外，要做好美觀性的把控。

4.做好常見問題的處理

（1）檢查口以及立管消能裝置問題。從實踐應用效果來說，對于檢查口，宜每層設置1個。在建筑最底層和2層以上，且安裝了衛(wèi)生器具的建筑最高層也應該設置檢查口。關于消能裝置的設置，一般來說要在排水管轉換的最底層設置1個，接著每隔6層設置1個。（2）通氣立管設置問題。對于通氣立管的設置，要嚴格按照相關規(guī)范進行，若實際流量不在規(guī)定范圍內，要使用管徑大一號的排水立管以及通氣立管。在超高層建筑給排水設計中，會遇到各類問題，為了保證設計成果的質量，需要做好設計階段的把控，進而保證給排水系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

四、結語

超高層建筑給排水設計，要從整體出發(fā)，對于常見問題，要采取相應的措施。在具體設計過程中，要做好設計要點的把控。通過精準計算管徑，做好前期配合工作，做好綜合布置以及常見問題的處理，來保證設計質量。給排水系統(tǒng)運行功能的實現(xiàn)，除了要做好設計階段的把控，還需要嚴格把控施工質量，因此需要做好專業(yè)配合。