超高層建筑給水排水設(shè)計中的節(jié)能、節(jié)材研究

陳福芝

摘 要：超高層建筑在現(xiàn)代城市中已經(jīng)逐漸普遍化，隨著施工單位逐漸熟悉建設(shè)超高層建筑的工作流程，同時也對更多的先進施工經(jīng)驗進行了累積，超高層建筑的質(zhì)量也被切實提升，超高層建筑工程系統(tǒng)也變得更加成熟。基于超高層建筑施工活動存在的高消耗缺陷，技術(shù)人員從建筑的各處功能設(shè)計入手，全面落實了節(jié)能優(yōu)化工作，同時兼顧節(jié)省施工建材與控制耗能問題兩方面需要。本文結(jié)合給排水系統(tǒng)，解析節(jié)材與節(jié)能工作需要。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；給排水設(shè)計；節(jié)材；節(jié)能；施工方法

城市建筑整體建設(shè)質(zhì)量與先進性均有所提升，工程缺陷大幅減少，全新的建筑系統(tǒng)隨現(xiàn)代城市發(fā)展逐步形成，除了綠色建筑之外，智能建筑也逐漸成為各個施工單位建設(shè)的對象，在智能建筑與綠色建筑的基礎(chǔ)上，施工方以現(xiàn)有的施工技術(shù)手段增加了建筑的高度，在城市范圍內(nèi)建設(shè)了更多的現(xiàn)代超高層建筑，這種建筑雖然具有較大內(nèi)部容量，但是相對地，整體耗材與耗能量也相對相對較大，現(xiàn)從給排水施工活動切入，探討如何開設(shè)節(jié)能與節(jié)材施工活動。

1 避難層給排水設(shè)計工作分析

就建筑高度在120m左右超高層建筑的噴淋系統(tǒng)的報警閥設(shè)置來說，通常采用分散設(shè)置濕式報警閥的做法：在避難層內(nèi)設(shè)置若干套濕式報警閥，供建筑高區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)使用；在地下室內(nèi)設(shè)置若干套濕式報警閥，供避難層以下的低區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)使用。同時，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求，濕式報警閥入口壓力不應(yīng)大于1.2Mpa，在低區(qū)濕式報警閥環(huán)狀供水管道入口設(shè)置減壓閥組，控制閥前壓力不大于1.2Mpa。

在閉式自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中，根據(jù)計算，噴淋水泵揚程需要1.8Mpa.在整個閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的各個組成部分中，結(jié)合相關(guān)噴淋產(chǎn)品所提供的技術(shù)參數(shù)，濕式報警閥的最大工作壓力為1.2Mpa；普通玻璃球下垂型噴頭的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠試驗壓力為3.0Mpa；一般水流指示器的額定工作壓力為1.2Mpa，出廠密封測試壓力為2.4Mpa；對夾式安全信號蝶閥的額定工作壓力可達1.6Mpa。

在項目設(shè)計中，筆者曾作過如下考慮：如果按照常規(guī)設(shè)計，采取在地下室和避難層分散設(shè)置濕式報警閥的做法，在低區(qū)報警閥組前的環(huán)狀管網(wǎng)上分別設(shè)置減壓閥組。根據(jù)設(shè)計要求，減壓閥組通常采用兩組并聯(lián)，每個報警閥組采用報警閥前后設(shè)置控制閥門，并在報警閥前加設(shè)過濾器的做法。由于報警閥前后的控制閥門一般采用普通手動閥門，一旦減壓閥出現(xiàn)故障的情況下，控制閥門不具備自動關(guān)閉功能。因此，兩組報警閥組通常不具備故障情況下的自動切換功能，只能手動進行切換。此外，由于報警閥分散設(shè)置，從一定程度上增加值班人員的工作強度。

為了克服低區(qū)上述不足，進一步確保濕式報警閥的安全，經(jīng)反復(fù)考慮，最終決定把濕式報警閥集中設(shè)置在避難層。由于避難層的建筑高度大約在60m左右，由噴淋水泵揚程減去報警閥和噴淋水泵間的高差，從而可以確保濕式報警閥閥前壓力小于1.2Mpa。相比之下，由于報警閥在避難層集中設(shè)置，無需在閥前設(shè)置減壓閥組即可有效保證報警閥不會發(fā)生超壓，從而可以充分確保報警閥的安全，進一步提高了整個自動噴水滅火系統(tǒng)的安全程度。

2 屋面給排水設(shè)計工作分析

為了使超高層建筑的屋面可以保持其強度水平，施工方也會在屋面位置建設(shè)給排水系統(tǒng)，根據(jù)屋面構(gòu)造來設(shè)計完備的給排水系統(tǒng)，在處理框架型的建筑屋面時，施工方往往會將其與核心筒系統(tǒng)進行結(jié)合，超高層建筑內(nèi)部的豎向管道數(shù)量相對比較多，這些豎向管道會占據(jù)一定的建筑空間，其他空間布置工作會因此而受到間接性影響，因此給排水設(shè)計負責(zé)人需要在確保屋面排水系統(tǒng)可被順暢使用的前提下，適當(dāng)縮減豎向管道的使用數(shù)量。

基于優(yōu)化超高層建筑空間設(shè)計與減少管材消耗量的多重工作需要，可以對屋面系統(tǒng)的雨水排水系統(tǒng)加以改造，依照屋面設(shè)計規(guī)范，施工在建設(shè)雨水排水系統(tǒng)時，必須使用就金屬管或者具有一定承壓能力的塑料管，從屋面設(shè)計項目的實際情況展開研究，可以發(fā)現(xiàn)部分施工單位在這一部分排水工作管道設(shè)計中使用了特殊的熱浸鍍鋅鋼管，另外還有使用剛塑復(fù)合管道的情況。

在對該類建筑的排水系統(tǒng)中的噴淋裝置進行設(shè)計時，需要以試水情況為準(zhǔn)，優(yōu)化末端的裝置設(shè)計活動，還要增設(shè)獨立的試水排水系統(tǒng)。在對噴淋平面進行設(shè)計時，需兼顧前期的雨水排水系統(tǒng)建設(shè)工作，以這部分所處的位置為準(zhǔn)，來調(diào)整噴淋管道的位置，一般雨水管道會被安置到外墻部位，試水設(shè)備可以被安放到雨水管道附近，可以嘗試增加雨水管道的功能，使其被用于噴淋系統(tǒng)中排水與試水活動。這種設(shè)計方式可以幫助節(jié)省一部分管材。

3 冷卻塔節(jié)能設(shè)計分析

超高層建筑的冷卻水循環(huán)體系一般會被設(shè)計到冷卻塔之中，在設(shè)計該附屬建筑時，要結(jié)合室外場地、裙房以及主樓所處位置，將冷卻塔設(shè)計到合適的位置，以便達到節(jié)省建筑工程造價。給冷卻塔選定位置時，要綜合考慮室外環(huán)境條件與相應(yīng)建筑施工規(guī)范，在技術(shù)條件允許的前提下，可將冷卻塔安置到建筑外部綠化環(huán)境中，可以嘗試縮短制冷機組與冷卻塔之間的距離，進而節(jié)省冷卻水循環(huán)管道施工活動中管材消耗量，同時還可以幫助縮減整體冷卻塔施工成本。當(dāng)冷卻塔之中的管道長度被縮短后，系統(tǒng)的水頭損失也隨之減少，該區(qū)域應(yīng)用的水泵裝置的揚程也可降低，冷卻塔內(nèi)部運行成本被控制。

在對風(fēng)速影響進行分析時，高空風(fēng)速大于地面風(fēng)速，因此如果冷卻塔可以被設(shè)計到相對比較低的位置，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中損失的水量也被縮減，該處系統(tǒng)的節(jié)水需要可被滿足，因此在滿足冷卻塔施工條件的前提下，可以嘗試降低該建筑的高度，控制二次加壓問題。

在該項目設(shè)計中，結(jié)合該建筑底層的使用功能，同時，結(jié)合該建筑室外場地的情況，把冷卻塔設(shè)置在該建筑南側(cè)的室外綠地內(nèi)。考慮美觀需要，要求冷卻塔廠家對塔體（方形橫流式冷卻塔）進行適當(dāng)美化（借鑒電氣專業(yè)室外箱式變電站的做法：室外箱式變電站經(jīng)適當(dāng)美化處理后，其外觀效果可作為室外建筑小品）。由于冷卻塔設(shè)在室外綠地上，為了防止室外落葉進入冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，設(shè)計要求在冷卻塔的塔頂出風(fēng)口上設(shè)置鋼絲網(wǎng)。該系統(tǒng)經(jīng)過空調(diào)季節(jié)運轉(zhuǎn)，運行情況良好。同時，根據(jù)建成后的實際效果來看，由于室外冷卻塔處理得當(dāng)，相當(dāng)于一個室外小品，對于豐富建筑環(huán)境，起到了不錯的效果。

4 結(jié)束語

超高層建筑已經(jīng)逐漸成為發(fā)達城市的標(biāo)志之一，隨著超高層建筑建設(shè)工作日益成熟，施工者已經(jīng)將一些基礎(chǔ)性的建筑質(zhì)量以及系統(tǒng)穩(wěn)定性問題解決，但是當(dāng)前形成的新問題也給超高層建筑施工帶去了過多的阻礙影響，為了使整個超高層建筑施工活動更為順暢且科學(xué)化，施工方應(yīng)當(dāng)繼續(xù)細化超高層施工，總結(jié)施工問題，本文以給排水施工體系為核心，給出了節(jié)省建材以及控制耗能的施工建議，經(jīng)濟化的建筑理念還應(yīng)被落實到更多超高層建筑施工環(huán)節(jié)中。

參考文獻

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