淺談上海某超高層項(xiàng)目給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

倪雋

科進(jìn)柏誠工程技術(shù)（北京）有限公司上海分公司 上海 200052

1 工程概況

本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目位于上海市中心地塊，是以辦公、大型商業(yè)為主，集酒店、餐飲、休閑、文化、娛樂為一體的綜合開發(fā)項(xiàng)目。建設(shè)用地面積約12萬m2，總建筑面積約120萬m2，由多棟辦公樓、五星級(jí)酒店，住宅樓，裙房商業(yè)及地庫組成。其中，最高一棟塔樓建筑高度約為300m，其余幾棟超高層塔樓建筑高度分別為148m，220m和145m。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹及分析

2.1 給水系統(tǒng)

根據(jù)建筑物的不同功能、建筑高度要求，給水系統(tǒng)供水方式如下：

2.1.1 首層及地下室的生活用水均由市政給水管網(wǎng)直接供給。

2.1.2 商業(yè)裙房（2層及以上）的商業(yè)生活用水由變頻泵加壓供給。

2.1.3 辦公區(qū)生活用水通過砂濾處理，建筑高度低于100m的辦公樓，低區(qū)采用變頻加壓供水方式，高區(qū)采用水泵水箱的重力供水方式，T1~T4辦公樓采用水泵水箱串聯(lián)的重力供水方式[1]。

2.1.4 酒店全部生活用水均經(jīng)過砂濾+碳濾+精濾的水質(zhì)處理。廚房、洗衣房用水需進(jìn)行軟化處理。酒店在裙房、地庫區(qū)域采用變頻泵加壓的供水方式，在塔樓區(qū)域采用水泵水箱串聯(lián)的重力供水方式。

2.1.5 變頻供水和重力供水的性能對(duì)比分析：如下表1。

表1 變頻供水和重力供水的性能對(duì)比

2.2 雨水系統(tǒng)

塔樓采用重力雨水系統(tǒng)，以T1塔樓為例，塔樓建筑高度300m，每隔數(shù)層設(shè)有露天退臺(tái)，退臺(tái)下方為辦公租戶區(qū)域或避難層。因退臺(tái)分別位于不同樓層的不同方位，計(jì)算雨水時(shí)匯水面積需要按退臺(tái)面積及塔側(cè)一半面積計(jì)算，故低區(qū)的退臺(tái)雨水量最大，且雨水收集較為困難。結(jié)合項(xiàng)目建筑特點(diǎn)，提供三個(gè)排水方案：

方案一：塔樓退臺(tái)雨水立管就近貼臨立柱至下一個(gè)避難層后，轉(zhuǎn)入核心筒立管處。該方案的優(yōu)點(diǎn)是，雨水管路可以貼梁底敷設(shè)，不影響辦公租戶凈高，可以減少雨水漏水隱患；但雨水管道敷設(shè)在租戶區(qū)會(huì)產(chǎn)生噪聲，且管道包裹影響精裝效果，降低辦公租戶的體感及檔次；

方案二，塔樓退臺(tái)雨水直接穿越租戶區(qū)，接至核心筒管井內(nèi)。該方案的優(yōu)點(diǎn)是雨水排水噪聲影響較小，對(duì)租戶的內(nèi)部精裝基本不影響。但懸吊管放坡敷設(shè)可能影響租戶凈高，建議懸吊管過梁處穿鋼梁敷設(shè)，并將管路設(shè)于梁空間，盡量避免雨水懸吊管與租戶區(qū)送風(fēng)管和排煙管的交叉。由于懸吊管管線過長，存在漏水隱患，需增加設(shè)置集水盤，以減少管道漏水對(duì)租戶的影響；

方案三，采用虹吸雨水排水系統(tǒng)，虹吸雨水排水系統(tǒng)的懸吊管管路口徑較小，無須考慮放坡，對(duì)于租戶凈高有一定的優(yōu)勢(shì)，但該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期，需要格外注意土建提資，該系統(tǒng)要求排水溝寬度≥600mm，溝深不小于300mm；同時(shí)懸吊管距離導(dǎo)流板高度≥1.0m，可能會(huì)影響租戶凈高。此外還要關(guān)注，由于塔樓退臺(tái)位于塔樓高區(qū)，故常規(guī)的虹吸雨水系統(tǒng)之HDPE管不適用于本項(xiàng)目，需要改用加厚不銹鋼管，管材更換對(duì)造價(jià)有一定影響[2]。

經(jīng)過技術(shù)分析，結(jié)合三種排水方案的優(yōu)缺點(diǎn)及項(xiàng)目檔次，最終選定方案二作為本項(xiàng)目的退臺(tái)排水方案。本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)還考慮到冬夏季時(shí)室內(nèi)外溫差過大，會(huì)引起管道外部產(chǎn)生凝結(jié)水，故要求所有雨水懸吊管外圍包裹13mm的像素保溫。

2.2.1 雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算

2.2.1.1 設(shè)計(jì)雨水流量應(yīng)按下式計(jì)算：

根據(jù)上海地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式：

2.2.2.2 匯水面積的計(jì)算：塔樓按迎風(fēng)面一半的塔側(cè)面積疊加退臺(tái)平面面積之和，為退臺(tái)的匯水面積。

以本項(xiàng)目的T1塔樓45層退臺(tái)排水為例：45層退臺(tái)平面匯水面積為180m2，45層退臺(tái)以上的單側(cè)墻體一半面積為1000m2，徑流系數(shù)取1，塔側(cè)和退臺(tái)的雨水重現(xiàn)期按100a計(jì)算，雨水設(shè)計(jì)流量：

其余樓層的設(shè)計(jì)雨水量，如下：

表2 T1塔樓不同樓層退臺(tái)雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)雨水量計(jì)算

2.3 消防系統(tǒng)

2.3.1 消防系統(tǒng)的水源。消防由市政來供水，各個(gè)區(qū)域分別設(shè)置2路DN300引水管道，在相應(yīng)的基地內(nèi)構(gòu)建DN300環(huán)網(wǎng)，為區(qū)域提供生活用水和消防用水。

L、J、G區(qū)域及其對(duì)應(yīng)地下室設(shè)置有2套室內(nèi)消防供水系統(tǒng)。系統(tǒng)I是高壓消防供水系統(tǒng)，供水的范圍是L區(qū)的T1塔。系統(tǒng)II為臨時(shí)性的高壓消防供水系統(tǒng)，供水的范圍是L區(qū)域的商業(yè)裙房、G區(qū)域、J區(qū)域及對(duì)應(yīng)的地下室[3]。

2.3.2 消防的用水量：根據(jù)各功能區(qū)域的火險(xiǎn)等級(jí)，確定各滅火系統(tǒng)的水消耗量。

表3 系統(tǒng)I（T1塔- 250m）滅火系統(tǒng)的水消耗量

表4 消防系統(tǒng)II(T2塔樓及裙房地庫) 滅火系統(tǒng)的水消耗量

2.4 室內(nèi)的消火栓系統(tǒng)

2.4.1 系統(tǒng)的形式。消防系統(tǒng)I采用的是常高壓供水系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)含有地庫消防水池，高位消防水池、室內(nèi)消防轉(zhuǎn)輸泵、消火栓增壓泵、室內(nèi)消火栓、避難層消防減壓水箱、避難層消防轉(zhuǎn)輸水箱等裝備。

消防系統(tǒng)II采用的是臨高壓供水系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)含有地庫消防水箱，高位消防水箱、室內(nèi)消火栓加壓水泵、室內(nèi)消火栓轉(zhuǎn)輸水泵、室內(nèi)消火栓和避難層消防轉(zhuǎn)輸水箱等裝備[4]。

2.4.2 系統(tǒng)的設(shè)置。考慮到分期施工建設(shè)，故分設(shè)兩套獨(dú)立的消防泵房。其中，消防系統(tǒng)I以《250米以上超高層建筑加強(qiáng)措施會(huì)議通知》公消2018-57號(hào)文為設(shè)計(jì)依據(jù)，分別在地庫及屋頂各設(shè)置有效容積約560m3的消防池，可以儲(chǔ)存火災(zāi)延續(xù)時(shí)段里的所有消防用水。根據(jù)消防系統(tǒng)的壓力分區(qū)要求，T1塔L22、L39層的疏散層設(shè)有消防轉(zhuǎn)輸水泵房，有效容積為64m3。在T1塔樓L49層、L30層避難層設(shè)置消防減壓水泵房，減壓水箱有效容積18m3。

2.4.2.1 消防系統(tǒng)Ⅱ在J地塊的T2塔樓L20層避難層設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水泵房，轉(zhuǎn)輸水箱有效容積64m3，T2塔樓建筑高度148m，在屋頂設(shè)置有效容積為50m3的高位消防水箱。

2.4.2.2 采取消防水壓的增壓措施，確保一般時(shí)候最不利消火栓的栓口靜水壓高于0.15MPa。火災(zāi)期間滅火水槍的充實(shí)水柱按13m設(shè)計(jì)，最不利消火栓栓口壓力不小于0.35MPa。栓口動(dòng)壓超過0.5MPa的室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)減壓孔板或采用減壓穩(wěn)壓消火栓。系統(tǒng)設(shè)泄壓閥防止超壓。

2.4.2.3 按規(guī)范要求于室外設(shè)置水泵接合器，每個(gè)水泵接合器流量為10～15L/s 。

當(dāng)建筑物高度超過消防車的給水高度的時(shí)候，消防供水裝置應(yīng)在設(shè)備層等便利位置，配備手抬泵或移動(dòng)式泵接力供水的吸水和加壓接口。

2.5 大空間智能滅火系統(tǒng)

凈空高度大于8m的IMAX影院，酒店大堂，及商業(yè)中庭所用的自動(dòng)滅火設(shè)備設(shè)計(jì)的流量為5L/s，射水裝置和探頭的最高安裝高度不得高于15m，最低安裝高度不得低于6m。

2.6 氣體滅火裝置

2.6.1 地下變配電室和開關(guān)站等設(shè)置管網(wǎng)組合成分配式七氟丙烷（FM200）氣體滅火裝置。

2.6.2 塔樓內(nèi)的變配電房、酒店通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房設(shè)置單元獨(dú)立式七氟丙烷（FM200）。

2.6.3 變配電房、開關(guān)站設(shè)計(jì)滅火濃度C1=9%，設(shè)計(jì)噴放時(shí)間不應(yīng)大于10s；酒店通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的設(shè)計(jì)滅火濃度C1=8%，設(shè)計(jì)噴放時(shí)間t不應(yīng)大于8s。

2.6.4 裝置為組合分配式全淹沒系統(tǒng)，控制的方式為全自動(dòng)控制、手動(dòng)操控和機(jī)械操作三種。

2.7 商業(yè)中庭周圍的防護(hù)冷卻系統(tǒng)

本項(xiàng)目裙房商業(yè)防火分區(qū)分隔與傳統(tǒng)商業(yè)項(xiàng)目不同：中庭及商業(yè)走道是一個(gè)獨(dú)立的防火分區(qū)，商業(yè)和走道以防火墻、防火門及防火玻璃為界。根據(jù)消防新規(guī)要求，當(dāng)防火玻璃用作隔墻時(shí)，需采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；考慮到防火玻璃兩側(cè)均可能著火的可行性，建議玻璃兩側(cè)均需設(shè)窗玻璃噴頭，以確保對(duì)玻璃的防護(hù)冷卻之用[5]。

3 結(jié)束語

通過對(duì)上海某超高層項(xiàng)目給排水設(shè)計(jì)的總結(jié)，對(duì)超高層項(xiàng)目的給水、雨水及消防系統(tǒng)的相關(guān)問題進(jìn)行探討。本項(xiàng)目在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合新的規(guī)范及要求，對(duì)于給排水和消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)提出解決辦法，以供類似項(xiàng)目參考。