【摘要】超高層建筑相對100m以下的高層建筑設(shè)計(jì)相對要求更高。為了更加科學(xué)及合理的利用資源，本論文結(jié)合實(shí)際案例就超高層的給水系統(tǒng).排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】超高層;商業(yè)綜合體

項(xiàng)目概況介紹：本項(xiàng)目地處湖南省長沙市高鐵新城，為長沙未來城市綜合體A區(qū)項(xiàng)目-A25地塊一期工程，地下室二層，地上裙房5層，1#棟五星級高層酒店25層，建筑高度99.95m、2#棟超高層公寓38層，建筑高度144.35m。

超高層商業(yè)綜合體給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、給水系統(tǒng)

室內(nèi)給水系統(tǒng)設(shè)置考慮到1#棟五星級酒店及2#棟超高層公寓后期運(yùn)營為2個(gè)運(yùn)營部門，故1#棟五星級酒店及2#棟超高層公寓分開設(shè)置供水設(shè)施，方便后期運(yùn)營管理。室內(nèi)部分供水方式采用低位生活水箱+變頻加壓泵組供水，這種供水方式，停水時(shí)，仍儲存有一部分用水，供水更加安全。

2#棟為150m以下的超高層公寓，為居住用房，根據(jù)規(guī)范3.9.9“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)行國家標(biāo)準(zhǔn)<<民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范>>GB50118的規(guī)定。”避難層若設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱及轉(zhuǎn)輸變頻泵組，則會損失水泵房上下層的公寓面積同時(shí)會增加結(jié)構(gòu)荷載。根據(jù)調(diào)研現(xiàn)有市面上大多數(shù)管材、閥門及其他附件等的承壓壓力均能達(dá)到2.5MPa，水泵供水揚(yáng)程均能滿足本項(xiàng)目的要求。同時(shí)考慮節(jié)能要求，綜合考慮：故本項(xiàng)目采用低位生活水箱→各區(qū)變頻加壓泵組加壓供水。2#棟公寓的低位生活水箱儲水容積按不小于最高日用水量的20%設(shè)計(jì)，生活水箱均分為2個(gè)，采用獨(dú)立316不銹鋼水箱;

2、排水系統(tǒng)

超高層設(shè)計(jì)中排水系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)的排水管道的敷設(shè)及管材的選用。本項(xiàng)目塔樓均為公寓，為了排水順暢，與建筑溝通要求其在2個(gè)避難層仍然保留管井，確保管井貫通到頂層，這樣可以避免排水管道的過多轉(zhuǎn)換，確保排水的順暢。開發(fā)商為了節(jié)省面積及高度，管線轉(zhuǎn)換未設(shè)置專用的管線轉(zhuǎn)換層，考慮在裙房頂層將管線轉(zhuǎn)換至裙房管井，集中排至室外污水檢查井，同時(shí)為了后期檢修排水管道要按要求設(shè)置清掃檢修口。

雨水系統(tǒng)的排放也是一個(gè)重要的系統(tǒng)，雨水管道的設(shè)置首先要滿足雨水排放能力，超高層建筑一般均為地標(biāo)重要建筑，屋面雨水重現(xiàn)期不應(yīng)小于10年。結(jié)合建筑溢流措施，屋面雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可按照50年考慮。另外雨水管道設(shè)置不能影響建筑的外立面，雨水管道設(shè)置的位置要與建筑立面結(jié)合統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮。

超高層室內(nèi)排水管管材選型需要考慮管道的噪音大小及承壓耐久性能，本項(xiàng)目塔樓污廢水排水立管及支管均采用柔性鑄鐵排水管及管件，卡箍式連接。塔樓屋面雨水排水管采用涂塑鋼管，卡箍式連接。在消能方面，在每個(gè)避難層的排水立管上均設(shè)置消能裝置。

總之，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮排水的順暢性，前期跟建筑方案多溝通，裙房多預(yù)留水管管井，確保后期裝修運(yùn)營階段，功能布局變化不影響給排水主立管。

3、消防系統(tǒng)

消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在超高層綜合體的消防設(shè)計(jì)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1滅火系統(tǒng)組成和消防水量

該工程根據(jù)建筑功能及規(guī)范要求設(shè)置的滅火系統(tǒng)有：室內(nèi)外消火栓滅火系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、消防水炮滅火系統(tǒng)、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、建筑滅火器等。

3.2消防用水量標(biāo)準(zhǔn)及一次滅火用水量。

本項(xiàng)目室外有2路消防用水，室外消防用水由室外環(huán)狀給水管網(wǎng)供給。本項(xiàng)目最底層消火栓靜水壓力大于1.0MPa，消火栓系統(tǒng)需要分區(qū)設(shè)置，室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管網(wǎng)豎向成環(huán)布置，本項(xiàng)目設(shè)置有2個(gè)避難層，因?yàn)楸茈y層方便設(shè)置管網(wǎng)，以避難層為分界線豎向分3個(gè)區(qū)，保證最底層消火栓靜水壓力不大于1.0MPa，高區(qū)由室內(nèi)消火栓加壓泵組直供，中低區(qū)消火栓由高區(qū)室內(nèi)消火栓管網(wǎng)經(jīng)減壓閥后成環(huán)網(wǎng)供水。

3.3消防供水方式分析

超高層消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)有3種類型：一種是采用臨時(shí)高壓供水方式，一種是采用常高壓的供水方式，一種是采用轉(zhuǎn)輸型的供水方式。

采用轉(zhuǎn)輸型系統(tǒng)供水方式，不管是消防泵串聯(lián)供水還是消防水箱轉(zhuǎn)輸供水，都需多次轉(zhuǎn)換和聯(lián)動(dòng)，水泵啟動(dòng)有先后順序，電氣控制難度加大，在使用中出現(xiàn)故障的幾率加大，若使用轉(zhuǎn)輸型系統(tǒng)供水，還會存在噪音問題，會損失水泵房上下層的公寓面積同時(shí)會增加結(jié)構(gòu)荷載。

采用常高壓系統(tǒng)供水方式，安全系數(shù)相對較高的，這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)明顯，火災(zāi)時(shí)無需啟動(dòng)消防水泵，不存在電氣故障或機(jī)械故障產(chǎn)生的系統(tǒng)失效問題。但這種系統(tǒng)設(shè)置受到很多限制條件：首先需要在屋頂?shù)脑O(shè)備一個(gè)720m3的消防水池，同時(shí)需要設(shè)置消防水泵房及相關(guān)機(jī)房，屋頂一般很難找到這么大的空間;其次屋面大型消防水池對結(jié)構(gòu)的荷載和抗震的影響也需要結(jié)構(gòu)專家進(jìn)行專門論證;另外消防水池水泵房對下層公寓也會有影響，綜合考慮， 這種做法很難讓甲方和建筑專業(yè)接受。

本超高層建筑高度小于150米，根據(jù)調(diào)研現(xiàn)有市面上大多數(shù)管材、閥門及其他附件等的承壓壓力均能達(dá)到2.5MPa，水泵供水揚(yáng)程均能滿足本項(xiàng)目的要求。采用一泵到頂?shù)呐R時(shí)高壓供水方式，此種方式避免了在避難層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱及轉(zhuǎn)輸變頻泵組，同時(shí)也避免了減少水泵房上下層的公寓面積，也減少了增加結(jié)構(gòu)荷載。故本項(xiàng)目一期消防供水最終選擇這種方式。

但考慮本地塊一二期總建筑面積約為45萬m2，建筑面積小于50萬m2，A25地塊一二期消防可以整體考慮，二期無需再設(shè)置低位消防水池及消防水泵房，二期公寓有超過200m的超高層，本期消防在地下室消防水泵房預(yù)留了4臺消防轉(zhuǎn)輸水泵，供二期消防轉(zhuǎn)輸用水使用。

結(jié)語：

超高層建筑設(shè)計(jì)在滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的同時(shí)，尤其需要注意以下安全問題：生活給水要考慮管材管件，及各種配件的耐壓安全，并且保證各用水點(diǎn)的水壓要求;消防給水要考慮系統(tǒng)供水安全，從而保證消防安全;雨水排水要從重現(xiàn)期來考慮排水安全，同時(shí)要考慮管材的承壓要求等?？傊?，需要設(shè)計(jì)者從多方面考慮，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)、合理、安全的超高層建筑給排水系統(tǒng)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50015-2019

[2]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014

[3]《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2017

作者簡介：

李輔成，1988年，男，湖南岳陽人，工程師，本科，工作方向：給排水設(shè)計(jì)。