超高層公共建筑給排水設(shè)計(jì)

羅彬樺 廣西華藍(lán)工程管理有限公司

何高潔 華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司

1 工程概況

本文以大嘉匯?尚悅二期（12#樓）為例，該項(xiàng)目是一棟以商業(yè)、辦公為主的超高層綜合性辦公樓。大嘉匯?尚悅二期12#樓（以下均簡(jiǎn)稱為12#樓）建筑總高度為149.60m，地下3層，地上39層。其中1~9層為商業(yè)，10~39層為辦公（其中15與30層為避難層）?？偨ㄖ娣e為45737.84m2，其中計(jì)容建筑面積45737.84m2。

2 給水系統(tǒng)

2.1 用水量計(jì)算

本項(xiàng)目水源的攝取完全來自市政自來水，從西側(cè)和南側(cè)兩個(gè)方向搭建供水管網(wǎng)，將市政自來水引入到建筑內(nèi)部，滿足建筑消防和生活用水的需求。給水、消防系統(tǒng)分別設(shè)水表計(jì)量。12#樓屬于超高層公共建筑，按照現(xiàn)有的給排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，超高層公共建筑的用水量要從使用性質(zhì)、規(guī)模這兩方面展開綜合分析，以集體宿舍、旅館及公共建筑生活用水進(jìn)行定額，對(duì)變化系數(shù)展開相關(guān)計(jì)算工作，確定用水量實(shí)際情況。

綜合具體情況計(jì)算可知，商業(yè)結(jié)構(gòu)每日生活用水量控制在每平方米8L左右，商業(yè)營(yíng)業(yè)時(shí)間為12h；辦公區(qū)域每日生活用水量控制在每人50L，辦公時(shí)間在8h左右。在設(shè)計(jì)階段，因項(xiàng)目未投入使用，在進(jìn)行用水量的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，往往無法獲得確切的辦公人數(shù)，所以會(huì)將辦公室的人數(shù)按照每人5m2~7m2進(jìn)行估算，計(jì)算用水量情況，同時(shí)還要考慮到管網(wǎng)漏失水量情況，保證每日用量估算的準(zhǔn)確性。

2.2 給水分區(qū)

關(guān)于給水分區(qū)的科學(xué)化分，應(yīng)從用途、層數(shù)、使用要求、設(shè)備性能、維修管理、節(jié)水節(jié)能等多方面展開綜合分析和考量，注重給水分區(qū)劃分的合理性、可靠性。12#樓屬于超高層公共建筑，建筑高度超過100m，設(shè)計(jì)中，對(duì)于低于100m的建筑結(jié)構(gòu)可采用垂直分區(qū)及并聯(lián)供水的模式；而高度超出100m的建筑結(jié)構(gòu)要求利用垂直串聯(lián)供水的模式。

給水壓力應(yīng)控制在0.35MPa以內(nèi)。給水系統(tǒng)分為7個(gè)區(qū)。-3~2層為市政區(qū)，利用市政給水管網(wǎng)壓力直接供水；3~8層為加壓1區(qū)，9~14層為加壓2區(qū)，15~20層為加壓3區(qū)，21~25層為加壓4區(qū)，26~30層為加壓5區(qū)，均由地下室不銹鋼生活水箱和變頻恒壓供水設(shè)備聯(lián)合供水；31~39層為加壓6區(qū)，由設(shè)置在30層水泵房?jī)?nèi)的轉(zhuǎn)輸生活水箱和變頻恒壓供水設(shè)備聯(lián)合供水。該供水方式供水可靠，設(shè)備與管道較簡(jiǎn)單，投資較節(jié)省，能源消耗較小，廣泛應(yīng)用于超高層公共建筑。但因轉(zhuǎn)輸加壓水泵設(shè)在上層，振動(dòng)和噪聲干擾較大，因此給水泵房的設(shè)置在滿足GB 50015《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中“民用建筑物內(nèi)設(shè)置的生活給水泵房不應(yīng)毗鄰居住用房或在其上層或下層，水泵機(jī)組宜設(shè)在水池（箱）的側(cè)面、下方，其運(yùn)行噪聲應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50118《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定”要求的同時(shí)，給水泵房還應(yīng)采用以下減振防噪措施：①應(yīng)選用低噪聲水泵機(jī)組；②在吸水和出水管上安裝減震設(shè)施；③機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上安裝減震設(shè)備；④搭設(shè)的支架、吊架以及墻板、樓板位置需要設(shè)置阻隔傳聲裝置；⑤墻壁、天花板等位置可以使用吸音材料抑制噪聲擴(kuò)散。

圖1 給水加壓水泵隔振安裝示意圖

3 排水系統(tǒng)

3.1 污水系統(tǒng)

污水和廢水的排放以合流制處理方式為主，最高日污水量要在最高日用水量的90%左右，室內(nèi)±0.000以上的污水直接利用自身重力沿著管道排放到室外指定位置。地下水內(nèi)的污廢水則要利用潛水泵加速排放，快速收集到室外雨水井內(nèi)，進(jìn)行集中處理。生活污水在進(jìn)入到化糞池后，要按照現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)加以處理，達(dá)到排放指標(biāo)要求后方能排到市政污水管網(wǎng)內(nèi)，降低污染力度。12#樓污水立管需設(shè)置通氣立管，確保每層聯(lián)機(jī)的有效性，可靠性，加強(qiáng)建筑排污能力，滿足排水設(shè)計(jì)流量的要求。

3.2 雨水系統(tǒng)

本項(xiàng)目以雨污分流制的方式對(duì)雨水實(shí)行科學(xué)處理，屋面上直接設(shè)置重力流雨水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雨水的收集和排放處理，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目具體特征及氣候變化情況，科學(xué)規(guī)劃雨水排水管道，提高雨水處理效率。12#樓作為超高層公共建筑，在設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)關(guān)注雨水排水管道的設(shè)置，按照能夠抵抗暴雨10年以上規(guī)格開展設(shè)計(jì)工作，保障各項(xiàng)取值的合理性、科學(xué)性。在雨水排水管道和遺留設(shè)施總排水能力規(guī)劃上，確保其不低于50年，滿足雨水流量設(shè)計(jì)要求。同時(shí)在屋面上設(shè)置87型雨水斗、女兒墻增設(shè)溢流口。

3.3 排水管材選型

12#樓屬于超高層公共建筑，高度在100m以上，排水管道承載壓力相對(duì)較大，所以在管道選材上應(yīng)展開多方思考和分析。以往管材多是以PVC-U、HDPE等塑料排水管為主，但因?yàn)椴牧献陨硇阅芗斑B接方式的不科學(xué)，管道承受壓力較小，難以保證使用安全。

鑒于此，在設(shè)計(jì)過程中，污水立管可采用柔性接口排水鑄鐵管，以卡箍接口或法蘭承插接口的方式加以連接，雨水立管可選用熱浸鍍鋅鋼管，利用溝槽卡箍對(duì)其加以連接，如果雨水立管長(zhǎng)度在50m以上，需在中部區(qū)域安裝不銹鋼膨脹節(jié)，減少位移問題的出現(xiàn)。

4 中水處理

超高層公共建筑具有高度高、功能復(fù)雜等特征，所以在中水系統(tǒng)設(shè)置中，需要科學(xué)利用水資源，注重供水分區(qū)處理，同時(shí)將循環(huán)及重復(fù)利用等技術(shù)融入其中，促進(jìn)水循環(huán)，降低不必要的損耗。

4.1 設(shè)計(jì)條件

中水水源為優(yōu)質(zhì)雜排水（收集1~9層商鋪衛(wèi)生間廢水，即洗手盆盥洗排水）。中水原水量為85m3/d，按12h連續(xù)運(yùn)行計(jì)算，時(shí)處理水量為7.5m3/h。中水處理后回用于1~9層商鋪衛(wèi)生間沖廁。12#樓中水處理設(shè)備設(shè)置在地下二層。中水處理流程分段指標(biāo)如表1所示。

表1 中水處理流程分段指標(biāo)

4.2 工藝流程及操作要求

中水處理工藝流程如圖2所示。

圖2 中水處理工藝流程

中水處理系統(tǒng)直接采用自動(dòng)和手動(dòng)控制相結(jié)合的方式加以設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力設(shè)備的實(shí)時(shí)掌控，準(zhǔn)確了解運(yùn)行狀態(tài)及流量參數(shù)變化特征。

系統(tǒng)控制要求：（1）機(jī)械格柵由定時(shí)器控制，根據(jù)來水中雜物多少，由定時(shí)器確定每小時(shí)運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)短。（2）原水提升泵由調(diào)節(jié)池的水位控制，調(diào)節(jié)池的最低水位自動(dòng)停泵，液位達(dá)到啟泵液位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)水泵。（3）潛水排污泵單純利用集水坑液位進(jìn)行把控。（4）風(fēng)機(jī)主要依據(jù)運(yùn)行情況由定時(shí)器控制及與原水提升泵聯(lián)動(dòng)：①正常時(shí)主要由定時(shí)器設(shè)定風(fēng)機(jī)的開停時(shí)間和備機(jī)的定時(shí)投入；②正常時(shí)備機(jī)由人工或定時(shí)器控制定時(shí)切換，故障時(shí)要求備機(jī)自動(dòng)投入。③一般要求風(fēng)機(jī)與原水提升泵聯(lián)動(dòng)，在污水提升泵停止時(shí)也停止送風(fēng)，只有在污水泵正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)才可啟動(dòng)或有備機(jī)投入，但在試車和培養(yǎng)生物膜時(shí)，不需聯(lián)動(dòng)，可設(shè)在手動(dòng)控制上。（5）以中間水池水位變化完成對(duì)加壓泵的管控。（6）投藥裝置與濾前加壓泵聯(lián)動(dòng)。

4.3 系統(tǒng)運(yùn)行管理

定期做好設(shè)備、儀器的檢查和維護(hù)，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。建立健全運(yùn)行臺(tái)賬制度。格柵、毛發(fā)聚集器應(yīng)定期清理；爆氣量可根據(jù)池中溶解氧調(diào)節(jié)；過濾以及混凝劑的投加可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定操作流程。

5 結(jié)束語

總之，超高層公共建筑給排水設(shè)計(jì)的復(fù)雜性強(qiáng)，在設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合建筑的特點(diǎn)及功能要求，對(duì)給排水系統(tǒng)展開科學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇系統(tǒng)和設(shè)備管材，實(shí)現(xiàn)給排水管道的科學(xué)連接和處理，以此促進(jìn)給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，進(jìn)而發(fā)揮出建筑給排水的最佳功能，為人們打造良好的使用空間。