梁宇干

廈門華建筑工程設(shè)計有限公司（361012）

超高層建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計

梁宇干

超高層建筑工程項目的出現(xiàn)，為給排水系統(tǒng)施工技術(shù)帶來了一定的挑戰(zhàn)。結(jié)合具體工程實例，對超高層建筑給排水系統(tǒng)技術(shù)要點進行分析，以保證給水排水管道的安全使用。鑒于此，本文根據(jù)筆者多年從事建筑設(shè)計的工作經(jīng)驗，簡單的對超高層綜合樓給水排水系統(tǒng)設(shè)計作出以下探討。

超高層建筑；給水排水設(shè)計；安全；設(shè)計

0 引言

超高層建筑是我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的集中表現(xiàn)形式之一，也是建筑行業(yè)施工技術(shù)進步的具體體現(xiàn)。通常情況下，超高層建筑由地下車庫、人防工程、商業(yè)區(qū)、辦公區(qū)、住宅區(qū)以及酒店等多種功能組成，建筑高度超過100 m，并在40層以上。超高層建筑的高度超限，給水排水系統(tǒng)縱向有別于普通的高層建筑，所以要求設(shè)計人員熟悉各個系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并針對不同的建筑，采用相對科學的設(shè)計方案。

1 生活給水系統(tǒng)

1.1 市政直接供水系統(tǒng)

《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》（GB 50788-1012）規(guī)定，城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)應(yīng)滿足用戶用水的水壓要求，且建筑給水系統(tǒng)應(yīng)充分利用市政給水壓力。因此，應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位提供的當?shù)厥姓詠硭?4 h水壓報告的最低供水壓力確定市政供水樓層，必要時可考慮建筑裙房建筑功能，以利于系統(tǒng)的簡化。比如某超高層項目，裙房1～3層為商業(yè)區(qū)域，塔樓4～16層為酒店，17層以上為辦公區(qū)域，市政供水壓力扣除水表、倒流防止器及沿程水頭損失后，能供至4層。也可預防將來城市發(fā)展后，用水量增加可能導致市政供水壓力下降，市政供水可以至供至3層。

1.2 二次供水

二次供水一般有兩種方法，即為變頻加壓供水以及重力供水。超高層建筑由于豎向高于普通的高層建筑，其二次供水系統(tǒng)要綜合各種因素考慮，包括建筑供水設(shè)備的性能、供水管材的承壓情況，還應(yīng)考慮到系統(tǒng)合理、供水安全可靠以及節(jié)能。因而，超高層建筑的二次供水系統(tǒng)往往采用變頻加壓與高位生活水箱重力供水相結(jié)合的供水方式。例如，100 m以下的樓層采用變頻供水系統(tǒng)，100 m以上的樓層采用地下設(shè)備房工頻泵+塔樓避難層或設(shè)備層的高位水箱供水。下一級的高位水箱作為上一級系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸水箱和下一級系統(tǒng)的供水水箱。這樣劃分系統(tǒng)的好處是，充分利用變頻供水系統(tǒng)的樓層，同時，保證這部分系統(tǒng)的承壓不至過高。工頻泵加高位水箱供水系統(tǒng)只需干管采用高承壓的管材，其他管材為普通壓力的管材，節(jié)省工程造價，同時保證系統(tǒng)的安全可靠。 為了防止二次污染，可在儲水箱內(nèi)設(shè)消毒器。

1.3 噪聲控制

水泵的運行一般會產(chǎn)生極大的噪聲，超高層建筑要想做好噪聲控制，一般采用兩種方式。首先，將水泵的啟動頻率降低，這就需要做好傳輸水箱的容積設(shè)計。通常情況下，會采取最高上限的容積設(shè)計，使得水泵的運行噪聲得到有效的控制。其次，將傳統(tǒng)的工頻泵傳輸水泵轉(zhuǎn)變?yōu)楣苤斜?，這種傳輸水泵可以直接放到傳輸水箱內(nèi)，使得傳輸水箱的運行噪聲得到控制。但是這種傳輸泵會對傳輸水箱產(chǎn)生一定的污染，因此，設(shè)計時要考慮消毒設(shè)備，保證用水水質(zhì)，并能夠在使用的過程中，定期對傳輸水箱進行清洗。

1.4 室外給水系統(tǒng)

在超高層建筑中，室外綠化給水系統(tǒng)設(shè)計同樣十分重要。在國家提出生態(tài)建設(shè)的背景下，超高層建筑室外綠化給水系統(tǒng)通常會采用綠色環(huán)保的雨水回收使用系統(tǒng)。在降雨的過程中，地表雨水的水質(zhì)已經(jīng)受到了極大的污染，不符合雨水回收利用標準，因此，多會對屋面雨水進行回收利用。當然屋面雨水也不能保障其水質(zhì)百分之百干凈、優(yōu)良，因此，會采用生物處理方法及沉沙處理方法，對其水質(zhì)進行處理，最后達到室外綠化給水的要求。

2 消防給水系統(tǒng)

超高層建筑中的消防給水系統(tǒng)設(shè)計同樣十分重要。由于超高層建筑的特殊性，其一旦發(fā)生嚴重的火災，消防工作的難度非常的大，因此消防給水系統(tǒng)的科學化建立就顯得極為關(guān)鍵。通常情況下，超高層建筑在構(gòu)建消防給水系統(tǒng)時，會通過市政給水建設(shè)，引用兩條及兩條以上的給水管，在建筑工程項目中的場地內(nèi)部形成一個系統(tǒng)的給水環(huán)網(wǎng)[1]，保障其室外消防用水量。超高層綜合樓的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)的建立一般有采用三種方式，分為并聯(lián)、串聯(lián)以及重力給水。

2.1 并聯(lián)消防給水系統(tǒng)

在超高層建筑中設(shè)置一套消防水泵稱之為并聯(lián)消防給水系統(tǒng)。這種消防給水系統(tǒng)在超高層建筑的高低區(qū)需要設(shè)置減壓閥組，從而實現(xiàn)不同分區(qū)的消防供水。結(jié)合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）對系統(tǒng)分區(qū)壓力的要求，當系統(tǒng)工作壓力不大于2.4 MPa且能滿足消防車的供水高度時可以采用并聯(lián)消防給水系統(tǒng)。并聯(lián)消防給水系統(tǒng)設(shè)備集中設(shè)置于底層，節(jié)省避難層面積，同時減少噪聲的影響，但是水泵的揚程和管道的承壓能力較高。

2.2 串聯(lián)消防給水系統(tǒng)

串聯(lián)消防給水系統(tǒng)是指在超高層建筑的不同分區(qū)中，設(shè)置獨立的消防水泵，利用上下級的控制水泵措施，使得水泵向超高層建筑的管網(wǎng)供水。當系統(tǒng)工作壓力不大于2.4 MPa時，宜采用串聯(lián)消防給水系統(tǒng)。這種消防給水系統(tǒng)較為復雜，工作程序較多，但是其供水壓力低，可以保障管網(wǎng)的安全，降低發(fā)電機組的壓力，使得超高層建筑對設(shè)備的投資成本降低。

2.3重力供水系統(tǒng)

重力供水系統(tǒng)是指將消防水池設(shè)置在超高層綜合樓的樓頂，可以有效避免因為火災發(fā)生造成機械故障、延遲消防救援時間的發(fā)生。這種消防給水系統(tǒng)的安全性最高，但是其對超高層綜合樓的荷載要求隨之增高。因此，這種方式一般適用于250 m以上的超高層建筑。

3 污水系統(tǒng)

污水系統(tǒng)是超高層建筑不可避免的排水系統(tǒng)。超高層建筑在排出污水的過程中，從高處往地下降落時會對超高層建筑的污水排水管道造成極大的影響。因此，超高層建筑在設(shè)計污水排水系統(tǒng)時，要重視污水排水管道的質(zhì)量，選擇一些承壓性能佳的金屬管道材料，并且要控制管道線路的建設(shè)質(zhì)量，增加一些減緩沖擊壓力的設(shè)備裝置，降低超高層建筑底下層數(shù)污水排水管的管內(nèi)流速，減緩污水沖擊對管道造成的壓力。

4 雨水系統(tǒng)

雨水系統(tǒng)設(shè)計的安全性對超高層建筑的影響極大。一旦發(fā)生大面積的降雨時，而超高層建筑的雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計考慮得不充分，就很容易造成雨水堆積、滲漏等現(xiàn)象，對超高層建筑的負面影響極大。因此，要重視雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計，必須采用高質(zhì)量、耐腐蝕的排水管材。通常情況下，雨水排水系統(tǒng)采用重力設(shè)計方法，這種方法雖然加速了雨水的排水流量，但是一旦出現(xiàn)特大降雨天氣，降雨量遠遠超過雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計排水能力，雨水排水管道的壓力就會增大、破裂。因此，要調(diào)查當?shù)氐慕邓闆r，選擇高質(zhì)量、耐腐蝕的金屬管材，從而提高雨水系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量。

5 結(jié)論

社會各行業(yè)領(lǐng)域?qū)Τ邔咏ㄖo水排水系統(tǒng)設(shè)計的要求不斷提高，因此，應(yīng)積極對超高層生活給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)以及污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)的設(shè)計進行分析，總結(jié)具有針對性的設(shè)計要點，從而提高超高層建筑的給水排水系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量。

[1]邵林廣,陳娟娟,游相軍.超高層綜合樓中聯(lián)新華府給排水及消防設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2012(6)：109-114.