超高層辦公樓給排水系統(tǒng)選型及管控要點分析

張阿奇

（廈門市特房海灣投資有限公司，福建 廈門 361000）

該文結(jié)合廈門銀城智谷超高層地標辦公樓項目的實際案例，對給排水系統(tǒng)的系統(tǒng)選型及現(xiàn)場管控要點進行分析，希望能為超高層辦公樓項目的實施管控提供一定的參考意義。

1 工程概況

廈門銀城智谷I-7地塊7號樓位于廈門同安區(qū)，項目為49層的超高層辦公樓，建筑高度247.85 m，設置12層、22層、34層、45層4個避難層，屋頂設有停機坪。地上部分包括給水排水、消防等管道系統(tǒng)及小型給水排水構(gòu)筑物。該項目共設置1處室內(nèi)消防水池及室內(nèi)消防泵房，一、二期工程合用。該建筑高度在100 m～250 m，屬于一類高層公共建筑，火災危險等級最高，因此設置了相應系統(tǒng)。

2 生活、消防給水系統(tǒng)方案選型分析

2.1 生活給水系統(tǒng)方案選型

通過詳細的對比分析，該工程選擇了傳輸水箱串聯(lián)供水方式，并且根據(jù)實際情況，進行消防轉(zhuǎn)輸水箱以及生活轉(zhuǎn)輸水箱設置，實現(xiàn)高區(qū)供水。該項目根據(jù)市政水壓情況及建筑平面功能的劃分， 2層以下（含2層）辦公、商業(yè)及公共設施用水由市政給水管網(wǎng)直接供水；3層～11層由專用變頻恒壓供水設備供水；7#樓13層～29層由34層（避難層）中間生活水箱供水；30層～44層由設在屋頂機房層的高位生活水箱供水， 46層～49層由屋面恒壓變頻給水設備供水。

2.2 消防給水系統(tǒng)方案選型

水泵直接串聯(lián)供水：這種供水方式主要是將消防主泵設置于超高層建筑各分區(qū)的下區(qū)位置處，并且在上1區(qū)位置進行轉(zhuǎn)輸泵設置[1]。

串聯(lián)供水（水泵轉(zhuǎn)輸水箱）：與直接串聯(lián)供水相似，但是消防泵位置由高于建筑分區(qū)下區(qū)變?yōu)楦哂诟鞣謪^(qū)中區(qū)，從而完成對該區(qū)域消防管網(wǎng)的供水工作，設置相對獨立的消防轉(zhuǎn)輸泵向上供水。

重力水箱供水方式：這一方式是將滿足消防水量及壓力要求的重力水箱設置于建筑的避難層或者最高處，進而利用水的自重向建筑各分區(qū)進行供水，可以直供或減壓供水。

一泵到頂結(jié)合減壓閥供水方式：這種方式是將1用1備組成的一組主泵作為整棟建筑消火栓系統(tǒng)，建筑高區(qū)位置采用直接供水的方式，在低區(qū)為了保證水源的正常供應，需設置減壓閥。

以上提出的4種供水方式，根據(jù)該項目的實際情況，選擇重力水箱供水方式以及水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水這2種方式進行比較，2種供水示意圖如圖1所示。

重力水箱、串聯(lián)供水（水泵轉(zhuǎn)輸水箱）在系統(tǒng)設計、消火栓數(shù)量等布置上均存在差異，見表1。

表1 2種供水方式比較

圖1為2種供水方式的系統(tǒng)圖，從中可以看出以下3點：1）2種供水方式中的重力水箱供水方式，可以在避難層進行所有分區(qū)環(huán)網(wǎng)的設置，這種情況下，會為施工及維護管理提供帶來較大便利。水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水，其優(yōu)點在于低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)可分開供水，有效解決水位落差問題。但建筑施工期間，一般都會設置環(huán)網(wǎng)，這對后期消防系統(tǒng)的維護會產(chǎn)生干擾。2）重力水箱操作簡單，只有建筑頂部會存在臨時高壓供水，剩下的區(qū)域都采用重力供水的形式，操作方便且容易控制。與之相比另一種供水方式，無論是低區(qū)還是高區(qū)，都是臨時高壓供水，操作復雜。3）與重力水箱供水方式相比，水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水方式，應用到的水箱及消防水泵較多，尤其是地下室位置處。通過詳細的對比分析，最終選擇了重力水箱供水方式。

圖1 兩類供水方案圖解

3 給排水系統(tǒng)的施工管控要點

3.1 給水系統(tǒng)的施工管控要點

3.1.1 壓力值核實

系統(tǒng)安裝完成后對減壓閥后的壓力值逐個進行核實。壓力既要滿足用水設備最不利點處的壓力要求，又不能超過規(guī)范規(guī)定的供水壓力[2]。大部分衛(wèi)生器具的額定工作壓力為0.1 MPa，而規(guī)范規(guī)定的供水壓力為不大于0.2 MPa，所以大部分衛(wèi)生器具額定工作壓力可增加0.1 MPa，既提高了額定工作壓力，又能滿足規(guī)范要求。

3.1.2 厚度和壓力檢查

對給水管材、管件、閥門嚴格按規(guī)范要求的厚度進行檢查；安裝完成后進行試壓，確保達到設計要求的壓力后管道及閥門不滲漏。

3.1.3 生活給水管控制

該項目生活給水管采用薄壁不銹鋼管，通過轉(zhuǎn)換接頭進行相應連接，如水咀、水表以及閥門等，不能在薄壁不銹鋼水管上套絲；薄壁不銹鋼管固定支架間距不宜大于15 m。

3.1.4 系統(tǒng)壓力和管徑控制

室內(nèi)消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)及水噴霧滅火系統(tǒng)采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管及配件，系統(tǒng)壓力≤1.2 MPa，采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管；系統(tǒng)壓力>1.2 MPa，采用熱鍍鋅加厚鋼管；系統(tǒng)壓力>1.6 MPa，采用熱鍍鋅無縫鋼管。管徑≤50 mm，采用螺紋連接：管徑>50 mm，采用溝槽或法蘭連接件連接。

3.1.5 工作壓力控制

生活給水系統(tǒng)最低配水點靜壓超過0.40 MPa時，采用減壓閥組減壓，支管控制壓力0.2 MPa。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的系統(tǒng)靜壓在1.00 MPa以上時，需要進行減壓閥分區(qū)減壓供水。噴淋配水管道工作壓力不大于1.2 MPa；各分區(qū)系統(tǒng)經(jīng)減壓閥減壓后供給。

3.2 排水系統(tǒng)的施工管控要點

3.2.1 污水立管控制

對于污水立管，垂直高差引起的水流沖擊勢能會破壞低層衛(wèi)生器具的水封質(zhì)量。為了有效解決這一問題，需要在立管上隔一定的距離設置 “ 乙 “ 字彎，該項目在排水立管上設置了乙字彎消能。

3.2.2 排水排氣立管控制

該項目獨立設計了排水排氣立管，是為了保證排水系統(tǒng)通暢的安全性，使管道和大氣直接相通。在此裝置作用下，排水管系統(tǒng)正壓被有效調(diào)節(jié)，并且還會通過空氣補給降低負壓， 最終有效排除排水管道中的有害氣體，達到保護衛(wèi)生器具水封的目的， 確保排水立管排水能力滿足水力計算要求。

3.2.3 排水鑄鐵管道安裝控制

排水鑄鐵管道安裝前，先按照圖紙標注的坐標在頂板上畫出管道中心線，然后按支架間距不大于5 m的規(guī)范要求安裝固定支架。固定支架之間應安裝吊架且間距應為2 m，吊架應安裝在距管道接口150 mm～300 mm處，將預制好的管段按照水流方向從排出位置向室內(nèi)順序排列。柔性排水鑄鐵管坡度設計要求見表2。

表2 安裝坡度設計標準

3.3 設備機房的施工管控要點

設備機房運用BIM技術(shù)時，應綜合考慮到為給水、排水、風管、照明、配電箱等的位置留有足夠的檢修空間以及保證設備房內(nèi)的美觀，在確保滿足規(guī)范要求的前提下安裝設備及管道[3]。如圖2所示。

圖2 機電安裝專業(yè)排布圖

3.4 設備層消聲控制要點

設備層相鄰的上下樓層有控制噪音的要求，因此需要注意對設備層主要噪聲源的控制水泵配置惰性塊及隔振墊，設置消聲止回閥、水錘消除器。對于進出水泵房的管道，要按規(guī)范要求設置支架，并且在穿墻及樓板處填充彈性材料。

3.5 施工管控要求

在施工階段要以動態(tài)管控為主，施工前要求做好交底工作及公司管控要求的培訓，保證相應的規(guī)范要求，做到事前指導、事中檢查、事后驗收3個環(huán)節(jié)。各交接面要有相應的書面交接單，避免引起不必要的爭執(zhí)。

施工前明確各施工單位的施工界面，生成書面形式并且簽字確認。過程中產(chǎn)生增加或減少的工程量，及時會同相關(guān)部門進行確認，保留施工前照片、隱蔽前照片等影像資料。

4 結(jié)語

綜上所述，作為超高層地標建筑，其給排水系統(tǒng)設計選型的合理性和施工過程中的管控尤為重要。在前期的設計過程中，需要依據(jù)相關(guān)規(guī)范，并結(jié)合超高層建筑的實際情況，對各個給排水系統(tǒng)進行全面的比較分析。只有最合理的設計選型，加上施工過程中的嚴格管控，才能夠保證超高層建筑給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運行，確保項目品質(zhì)及安全可靠性。